АВТОГРЕЙДЕР

ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
1. ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ПОЛЕЗНАЯ МОДЕЛЬ.
Заявляется полезная модель - конструктивное выполнение автогрейдера в целом и его составных частей, как средства производства.
Автогрейдер относится к дорожно-строительной технике и предназначен для землеройно-профилировочных работ, строительства и содержания автомобильных дорог и может использоваться на работах
по перемещению и распределению грунта и дорожно-строительных материалов, планировке откосов, выемок, насыпей, устройству корыт и боковых канав, очистке от снега автомобильных дорог.
Конструкция автогрейдера схематично показана на фиг. 1.
Основная силовая рама 1 своей подмоторной частью 2 опирается на двухосный ведущий мост 3, хребтовая часть 4 основной рамы 1 опирается на передний управляемый мост.
Подмоторная 2 и хребтовая 4 части силовой рамы 1 могут соединяться между собой жестко или посредством шарнира 6. В последнем случае такое соединение позволяет упомянутым частям проворачиваться в плане относительно друг друга на некоторый угол. Этот прием применяется на зачистных проходах при профилировании дорожного полотна и распределении строительных материалов: на полотне не остаются следы от колес заднего ведущего моста.
На подмоторной части 2 силовой рамы 1 крепятся: силовая установка 7, рыхлитель 8, кабина 9. В кабине расположены: пульт с рукоятками управления золотниками гидрораспределителей 10, сиденье машиниста и педаль управления подачей топлива 11, другие элементы управления рабочими органами и агрегатами машины. На хребтовой части рамы 4 посредством гидроцилиндров 12 подвешены: рабCillii
АВТОГРЕЙДЕР
МПК Е02РЗ/76 очий орган - отвал - 13 и бульдозер 14.
2. УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ.
В основу разработки заявляемой полезной модели положено конструктивное решение машины в целом и ряда составных частей автогрейдера ДЗ-143, выпускаемого серийно АО Брянский Арсенал с 1985 года, (адрес: 241000, г.Брянск, ул. Калинина, 98).
Как библиографические данные источника информации об автогрейдере-аналоге ДЗ-143 можно привести Каталог деталей и сборочных единиц автогрейдера ДЗ-143, издатель Запчастьэкспорт СССР/
Москва, 1985г. Графические выкопировки (ксерокопии) из упомянутого каталога с признаками аналога, совпадающими с существенными признаками заявляемой полезной модеди, прилагаются к заявке. Указаны в графе другие документы - на 10 листах.
Известный автогрейдер - аналог ДЗ-143 характеризуется следующими конструктивными недостатками:
2.1.Крутящий и тормозной моменты на ведущие колеса заднего моста на конечной ступени кинематической цепи от коленчатого вала двигателя к ведущему колесу у ДЗ-143 передаются через коническую полуось бортового редуктора и колесную ступицу, на которую посажены тормозной барабан и диск пневмощинного колеса, посредством призматической шпонки. В эксплуатации автогрейдер, как правило, совершает челночные перемещения с частым включением реверса, сопрягаемые детали в месте соединения полуось - шпонка -ступица быстро изнашиваются, что приводит к частому ремонту с заменой деталей.
2.2,Аналог ДЗ-143 оборудован гидравлическими тормозами.Усилители гидротормозов эффективно функционируют только при работающем двигателе автогрейдера. Гидравлический аккумулятор или иное устройство, позволяющее осуществлять торможение с заглохшим
- 2 двигателем/ на упомянутой машине отсутствует, что приводит к возникновению предпосылок к аварийным ситуациям.
. Рабочий орган автогрейдера - отвал в эксплуатации может проворачиваться относительно тяговой рамы на 360°.
Зубчатый венец поворотного круга у аналога ДЗ-143 выставляв ется на тяговой раме, регулируется и фиксируется относительно шестерни поворотного червячного редуктора посредством 3-х или 4-х: специальных плит. Поджатие плит к корпусу рамы осуществляется болтами. Основную нагрузку от сил резания воспринимают две передние плиты. Из-за малой величины контактных поверхностей плит
происходит их интенсивный износ/ регулировка в зубчатом зацеплении нарушается: зубья шестерни поворотного редуктора и венца поворотного круга контактируют при этом не по делительным окружностям, а по головкам зубьев, что приводит к их быстрому износу и даже поломкам.
2.4. В автогрейдера классической конструкции двигатель расположен за спиной машиниста. Управление рычагом подачи топлива осуществляется из кабины машиниста ножной педалью. Как правило, рычаг подачи топлива на двигателе и педаль в кабине машиниста не удается разместить в одной плоскости в плане. К тому же возникает необходимость системой рычагов обойти топливный и масляный баки - они тоже за спиной машиниста, - опуститься под пол кабины  машинист подачей топлива управляет ножной педалью, нижнее плечо рычага которой находится под полом. У аналога ДЗ-143 кинематическая цепь от рычага на двигателе до педали под ногой машиниста усложнена наличием шарнирных соединений в тягах, вилках, кронштейнах. Из-за люфтов в шарнирах перемещение педали с запаздыванием доходит до рычага подачи топлива. Это приводит к тому, что двигатель несинхронно реагирует на действия машиниста по управлению рычагом подачи топлива: велик свободный ход педали,что
- 3-затрудняет динамичное управление оборотами двигателя.
2.5.У автогрейдеров классической конструкции управления функциями рабочих органов и агрегатами самой машины - наклон передних колес, излом шарнирно-сочлененной рамы - осуществляется с помощью гидравлики. Рукоятки, управляющие золотниками гидрораспределителей/ расположены в кабине автогрейдера. Кабина автогрейдера колеблется относительно хребтовой части основной рамы из-за наличия эластичных амортизаторов в системе крепления кабины к подмоторной части рамы. Кроме того, в варианте шарнирно-сочлененной конструкции рамы ее подмоторная часть, на которой крепится кабина
проворачивается на некоторый угол относительно хребтовой части рамы (см. фиг. 1). Гидравлические магистрали в месте расположения шарнира должны быть гибкими и обеспечивать поступление масла от насосов, расположенных на подмоторной части рамы к трубопроводам на хребтовой части. Y. аналога ДЗ-143 это достигается расположением гидрораспределителей на передней стенке кабины и соединением их с трубопроводами, на хребтовой раме рукавами высокого давления. Блок распределителей/ а их, распределителей, в блоке бывает несколько, помимо увеличения количества соединений в гидравлических цепях, что само по себе нежелательно по сображениям обеспечения герметичности трубопроводов в местах соединений/ загораживает обзор машинисту зоны работ основного отвала.
2.6.У автогрейдера-аналога .ПЗ-143 соединение коробки перемены передач (КПП) с двигателем и задним мостом осуществляется по схеме двигатель- карданный вал- КПП- второй карданный вал обратного направления- задний ведущий мост.
При этом КПП имеет фланцы входного и выходного валов/ направленные в сторону хвостовика коленчатого вала двигателя и ведущего моста автогрейдера.
4 крутящего момента и обеспечения всего диапазона рабочих и транспортных скоростей удовлетворяют требованиям, предъявляемым к КПП средних и тяжелых автогрейдеров, но из-за отсутствия выходного вала с фланцем/ направленным в сторону ведущего заднего моста,эта схема распространения не получила.
3. СУЩНОСТЬ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ.
Целью настоящей конструктивной разработки является создание нового образца автогрейдера, сочетающего высокие показатели технического уровня, предъявляемые к изделиям данного класса, с улучшением условий эксплуатации, управления, текущего ремонта, а также повышения конкурентоспособности на внутреннем и внешнем рынках.
Перечисленные выше (раздел 2) недостатки аналога, отражающие конструктивные характеристики машины на сравнительно невысоком техническом уровне, настоящей заявкой устраняются путем введения в машину/, ряда конструкторских разработок - существенных признаков, - совокупность которых достаточна для достижения, обеспечиваемого полезной моделью технических результатов.
На фиг. 1 изображена конструктивная схема автогрейдера;
На фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1 (разрез по узлу крепления ведущего колеса заднего моста на полуоси бортового редуктора);
На фиг. 3 - пневмо - гидравлическая схема тормозов;
На фиг. 4 - вид Б на фиг. 1 (вид в плане на главный рабочий орган автогрейдера - отвал);
На фиг. 5 - разрез по В-Е на фиг. 4 (разрез, показывающий центрирование поворотного круга вместе с зубчатым венцом относительно опорного обода тяговой рамы и приводной шестерни поворотного редуктора);
. - 5 елей.
На фиг. 8 - схена силового агрегата автогрейдера с применением серийного силового блока грузового автомобиля.
Ниже приводятся описания каждого из существенных признаков полезной модели, внедрение которых в конструкции автогрейдера позволяет исключить недостатки аналога и достигнуть заданного технического результата.
3.1.Конструктивное выполнение полуосей ведущих колес заднего моста автогрейдера заодно с фланцами для крепления тормозных барабанов и дисков пневмошинных колес« как существенный признак
полезной модели.
Полуось 15 (см. фиг. 2, разрез А-А на фиг. 1) бортового редуктора оканчивается фланцем 16, выполненным заодно с самой полуосью методом штамповки, ковки на горизонтально-ковочных машинах или в сварном варианте. Тормозной барабан 17 и диск пневмошинного колеса 18 крепятся непосредственно на фланце 16. Колесная ступица/ как таковая, в данном конструктивном исполнении отсутствует, соответственно отсутствует проблема передачи крутящего момента шпонкой или шлицами, как и сама проблема посадки ступицы на полуось. Крепление полуоси с фланцем в редукторе - балансире осуществлено следующим образом. На конце полуоси, противоположном фланцу, смонтированы подшипники, воспринимающие, как радиальную, так и осевую нагрузки в обеих направлениях, ближе к фланцудвухрядный самоустанавливающийся подшипник, воспринимающий только радиальную нагрузку. Введенная конструктивная разработка повышает надежность машины в целом, снижает затраты на ремонт.
3.2.Конструктивное выполнение тормозной системы автогрейдера в пневмо-гидравлическом варианте, как существенный признак полезной модели.
- б пробегов автогрейдера обеспечивается постановкой пневмо-гидравлических тормозов. Таковая конструкция предусматривает оборудование силовой установки машины воздушным компрессором 19 (см. схему на фиг. 3). Сжатый воздух, пройдя через блок подготовки воздуха 20, тройным защитным клапаном 21 делится на три независимых контура и подается в три раздельных ресивера 22. В случае нарушения герметизации одного или одновременно двух из трех контуров, клапан 21 обеспечивает безаварийную работу остальных контуров, т.е. не позволяет весь запас сжатого воздуха в ресиверах стравить в атмосферу, и тем самым обеспечивается безаварийное торможение машины. При нажатии на педаль двухсекционного педального крана 23 сжатый воздух подается из 2-х ресиверов (на два контура) в пневмогидроусилители - главные тормозные цилиндры 24. На этом пневматическая часть рабочей тормозной системы заканчивается.Далее вступает в работу гидравлическая магистраль. Тормозная жидкость из главного тормозного цилиндра 24, усиленная до 18...19 МПа подается к цилиндрам 25 рабочих тормозов и, разжимая колод,ки 26, тормозит вращение барабанов 17. Так производится торможение автогрейдера. Работа резервного и стояночного тормозов осуществляется следующим образом. От ресивера 22 сжатый воздух по собственному контуру подается к тормозному крану обратного действия с ручным управлением 27, и от него к пружинному пневмоэнергоаккумулятору 28, который своим штоком воздействует на рычаг резервного тормоза 29. Сила воздействия штока пневмоэнергоаккумулятора . на колодки стояночнСго тормоза  (он же резервный) пропорциональна количеству воздуха, стравленного в атмосферу через тормозной кран ручного управления 27, что позволяет выполнить операцию подтормаживания. При этом колодки тормоза 30 сходятся и зажимают тормозной диск 31, посаженным на один из приводных валов ведущего мое- 7 та или коробки перемены передач.
Вместимость каждого из трех ресиверов сжатого воздуха - 20 литров/ - что позволяет осуществить 7-8 полноценных торможений без пополнения запасов сжатого воздуха в ресиверах/ например/при отказе компрессора или при заглохшем двигателе.
3.3. Конструктивное выполнение центрирования поворотного круга отвала относительно шестерни червячного редуктора по полной окружности опорного обода тяговой рамыг как существенный признак полезной модели.
Устройство рабочего органа автогрейдера - отвала в целом и
центрирование зубчатого венца поворотного круга относительно шестерни червячного редуктора показано на фиг. 4 (вид Б на фиг. 1)/ и на фиг. 5 (разрез по В-В на фиг. 4),
Главный рабочий орган автогрейдера - отвал состоит из двух основных узлов : тяговой рамы 32 и поворотного круга 33. Поворотный круг в процессе выполнения рабочих операций/ присущих автогрейдеру может проворачиваться относительно тяговой рамы на ЗбО. Вращение производится гидромотором через червячный редуктор 34/ ведущую шестерню 35 зубчатый венец поворотного круга 36. При этв ом червячным редуктор 34 с его ведущей шестерней 35 жестко закреплены относительно тяговой рамы 32. Поворотный круг 33 посадочным диаметром Д ориентирован относительно тяговой рамы 32. Крепление поворотного круга 33 к ободу 37 тяговой рамы осуществляется секторами 38 и болтами 39. Другие детали/ крепящиеся к собственно кругу 33/ на фиг. 5 не показаны.
Межцентровое расстояние L между Д центром опорного обода 37 тяговой рамы и Д2 посадочным отверстием в той же раме под корпус червячного редуктора рассчитывается по теории зубчатого зацепления/ в производстве имеется возможность выполнить L с требуемой точностью.
- 8 Таким образом/ центрирование поворотного круга 33, а вместе с ним и зубчатого венца 36 относительно шестерни 35 поворотного редуктора 34 осуществляется по полной окружности опорного кругового обода 37 тяговой рамы 32, при этом: увеличивается опорная поверхность в зоне контакта по Д, уменьшается износ этих повер хностей, регулировка зубчатого зацепления не нарушается, зубья венца 36 и шестерни 35 контактируют по делительным окружностям, узел становится более надежным, долговечным.
3.4. Конструктивное выполнение системы соединения рычага подачи топлива на двигателе с управляющей педалью в кабине машиниста посредством троса дистанционного управления двухстороннего действия.
с целью обеспечения синхронного реагирования рычага подачи топлива на действия машиниста в кинематической цепи системы управления подачей топлива (см, схему на фиг. 6) рычаг 40 на двигателе соединен с педалью 11 под ногой машиниста тросом дистанционного управления двухстороннего действия 41. При этом исключены шарнирные соединения в рычагах, вилках, тягах: один подвижный стержень троса соединен с педалью, другой - непосредственно с рычагом подачи топлива на двигателе.
На кронштейне 42, расположенном на полу кабины, смонтированы: педаль 11, возвратная пружина 43, регулировочные болты 44 и 45. Угол наклона педали 11 к плоскости пола кабины должен согласовываться с полным ходом рычага 40 на двигателе. Фиксация педали в заданном положении осуществляется регулировочным болтом 44. Педаль 11 к болту 44 прижимается пружиной 43, предварительное натяжение которой осуществляется резьбовым хвостовиком вилки 46 и контрится двумя контргайками 47.Собранный кронштейн 42 прикреплен над проемом в полу кабины так, что одно плечо педали 11 вместе с пружиной 43, регулировочным болтом 44, гнездом под крепл 9
1
ение троса 48 находится под полом кабины. Один резьбовой подвижный конец стержня 49 троса 41 через вилку 50 и ось 51 соединен с плечом педали 11 и законтрен гайкой 52. Оболочка троса 41 при этом крепится в гнезде 48 посредством двух гаек 53, последние являются принадлежностью конструкции троса 41. Второй подвижный резьбовой конец стержня троса через вилку и ось соединен с рычагом подачи топлива 40 на двигателе. Крепление оболочки троса в этом случае осуществляется через гнездо (отверстие) в кронштейне 54, специально установленном на двигателе или другом элементе конструкции силовой установки, жестко скрепленном с двигателем. По
пути от педали к рычагу на двигателе во избежание попадания троса под вращающиеся карданные валы или другие подвижные части машины трос может быть закреплен хомутами или иным способом на раме или на других-неподвижных элементах конструкции.
Число холостых оборотов двигателя устанавливается положениг--. ем рычага 40 путем вращения болта 55 на корпусе двигателя. Трос одним концом присоединяется к рычагу 40, другим - к нижнему плечу педали 11. При этом необходимо соблюсти условия:
-педаль 11 должна составлять угол близкий к 45° по отношению к полу
-нижнее плечо педали 11 пружиной 43 прижимается к регулировочному болту 44;
-подвижные стержни троса выступают на обоих концах троса из неподвижных оболочек - имеют запас хода в обе стороны.
Для получения максимальных оборотов двигателя болт 45 нербходимо поставить в положение, при котором при нажатии на педаль 11 до отказа/ т.е. до упора в болт 45,.сохраняются следующие условия:
- 10 - контргайка 52 на противоположном конце троса не упирается в оболочку троса, т.е. сохраняется для стержня 49 некоторый запас хода Д.
Перечисленных условий добиваются регулировкой положения об-олочки троса в кронштейнах 48 и 54, а также ввертыванием резьбовых концов подвижного стержня троса в вилки 50.
3.5. Конструктивное выполнение системы соединения золотников гидрораспредедителей управляющих функциями рабочих органов и других агрегатов машины с рукоятками пульта управления посредством тросов дистанционного управления двухстороннего действия,как
существенный признак полезной модели.
С целью сокращения количества соединений в гидравлических цепях от гидрораспределителей к исполнительным гидроцилиндрам и другим агрегатам машины и улучшения обзорности зоны работы основного отвала управление золотниками гидрораспределителей осуществляется тросами дистанционного управления двухстороннего действия .
На пульте управления (см. схему на фиг. 7) в кабине расположены рукоятки 10, рычаги 57; на хребтовом части рамы - гидрораспределители 58; трубопроводы 59. Рычаги 57 с золотниками гидро..аспределителей 58 соединены тросами дистанционного управления двухстороннего действия.60.
Один подвижный стержень троса соединен с золотником гидрораспределителя. Выход его из неподвижной оболочки троса 60 отрегулирован на длину, обеспечивающую ход золотника от нейтрали в крайние положения.. Второй конец подвижного стержня троса соединен с рычагом 57 в кабине и через него с рукояткой управления 10.Ход рукоятки обеспечивает передвижение золотника в крайние положения.
- 11 ромагистралей отсутствуют/ за исключением двух рукавов: подвод масла от насоса к коллектору блока гидрораспределителей и слив масла в бак.
3.6. Конструктивное выполнение силового агрегата автогрейдера на базе агрегата аналогичного назначения грузового автомобиля/ как существенный признак полезной модели.
Целью настоящей разработки является расширение диапазона применяемости в дорожном машиностроении серийно выпускаемых автомобильной промышленностью надежных силовых агрегатов.
Предлагаемое конструктианое выполнение силового агрегата автогрейдера изображе но на фиг. 8, где:
61- двигатель;
62- КПП;
63- ведуший МОСТ;
64- карданные валы;
65- дополнительный редуктор;
66- аварийным насос.
Сущность предлагаемого решения заключается в том/ что Б конструкцию силового агрегата автогрейдера/ где за основу принят силовой агрегат г рузового автомоОиля в составе двигателя с 4 ланцево присоединекноЛ КПП/ введен трехвальны5 дополнительный редуктор/ имеющий соединение с КПП фланцевое или посредством карданного вала. При этом редуктор имеет как входной так и выходной валы с фланцами под карданы в сторону двигателя и заднего ведущего моста. Кроме  того, дополнительный редуктор конструктивно обеспечивает выход всех трех валов в обе стороны, что дает возможность присоединять к редуктору различные дополнительные агрегаты. В заявляемой конструкции промежуточный вал редуктора приводит во вращение аварийный насос, питающий насос-дозатор гидроруяя.. Редуктор при этом получает вращение от колес автогрейдера
- 12 при неработающем двигателе.
Заявляемое конструктивное выполнение автогрейдера в цело-м и его составных частей может быть осуществлено в условиях промышленного производства с использованием стандартного оборудования, современных материалов, комплектующих изделий и технологий. Кроие того, модульный принцип проектирования, изготовления и сборки обеспечивает снижение затрат в эксплуатации за счет повышенной надежности и ремонтопригодности машины.
Автогрейдер - индекс ГС-1Я01, выполненный по заявляемой конструкции, изготовлен заявителем (Радицким машиностроительным заводом/ г. Брянск) и проходит испытания в Мосавтодоре на строительстве автомобильных дорог (Егорьевское ДРСУ); в 1997 г. намечено производство промышленной партии - S шт., серийное производство с 1998 года.
- 13
От заявителя: Заместитель директора ТОО Радицкий машиностроите; ьный завод А.К.Скс   1  9 7 г.