Автогрейдер (рис. 5.1) имеет оригинальную длинно- базовую конструктивную схему, отвечающую как нельзя лучше своему прямому назначению: быть способным качественно планировать и профилировать поверхность грунта за счет расположения рабочего органа (отвала) между разнесенными на значительное расстояние ходовыми колесами. Эта трехосная на пневматических шинах машина, снабженная собственной силовой установкой (дизельным двигателем) для привода ходовой части, управляется одним машинистом.
Состоит автогрейдер из следующих основных частей: длинной и выгнутой горбом в средней части основной рамы, служащей для установки на ней всех механизмов автогрейдера и опирающейся сзади на заднюю тележку, снабженную балансирами с ведущими пневмоколесами, а спереди — на переднюю ось с управляемыми колесами; двигателя, закрепленного сверху рамы над задней тележкой; трансмиссии, передающей вращение от двигателя к ведущим колесам и гидронасосам и пр.; отвала, расположенного в пространстве под выгнутой узкой в плане частью рамы, называемой хребтовой балкой, на специальной тяговой раме, закрепленной с помощью сферического шарнира на концевой части хребтовой балки над передней осью, и двух гидроцилиндров гидросистемы управления отвалом, установленных также на сферических шарнирах на кронштейнах с двух сторон хребтовой балки в ее самой приподнятой части; кабины с органами и пультом управления и сиденьем машиниста, дополнительного оборудования (отвала бульдозера, кир- ковщика и др.) с гидроцилиндрами для их привода; капота с откидными стенками, закрывающего двигатель, и электросистемы сигнализации и освещения.
Говоря об особенностях отдельных частей автогрейдера, можно дополнительно отметить, что основная продольная рама, имеющая изгиб в вертикальной плоскости, изготавливается сварной, должна быть прочной и жесткой, способной воспринимать без повреждений все статические и динамические нагрузки, действующие в горизонтальной и вертикальной плоскостях рабочего оборудования автогрейдера и его колес.
Над задней тележкой удачно скомпонованы двигатель с системами его запуска и радиатором охлаждения, закрытыми капотом, элементы трансмиссии (муфта, коробка передач, редукторы и пр.) и кабина со всем оборудованием. При такой компоновке создается полезная нагрузка на ведущие колеса и, кроме того, из кабины машиниста открывается достаточно хороший обзор вперед по ходу машины и на всю зону расположения отвала, что позволяет машинисту автогрейдера непосредственно наблюдать за самим процессом обработки грунта на дороге при любых положениях отвала в пространстве. Причем сиденье машиниста располагается в кабине почти над осью балансиров задней тележки и, таким образом, при любых покачиваниях балансиров при прохождении задними колесами неровностей на дороге положение тела машиниста особенно не меняется, что обеспечивает нормальные условия его работы. Расположение ведущих колес задней тележки непосредственно под двигателем и под кабиной машиниста с расположенными внутри органами управления позволяет также Удачно скомпоновать трансмиссию, сделать несложной систему управления ею.
Основной рабочий орган автогрейдера расположен примерно посередине расстояния между передними колесами и первой парой колес задней тележки. Поэтому при наезде на препятствие передними колесами режущая кромка отвала приподнимается на высоту примерно в 2 раза меньшую высоты препятствия (рис. 5.2, а), а при попадании передних колес в углубление отвал опускается на высоту, меньшую глубины углубления (рис. 5.2, б). Причем наезд на препятствие задних колес, имеющих балансирную подвеску, не приводит к отрыву этих колес от дорожного полотна (рис. 5.2, в). Если же выступы и углубления на грунтовой поверхности оказываются между передними и задними колесами, то выступы срезают отвалом вровень с поверхностью грунта (рис. 5.2,г), а углубления вровень с поверхностью грунта засыпают срезанным ранее грунтом (рис. 5.2, д). В этом заложены высокие планирующие свойства такой длинно- базной машины, как автогрейдер.
Передние колеса у всех автогрейдеров управляемые, а у тяжелых — еще и ведущие. Следовательно, проходимость и тяговые возможности тяжелых автогрейдеров (с колесной схемой 1X3X3) выше по сравнению с автогрейдерами среднего и легкого типа (с колесной схемой 1X2X3).
Рис. 5.2. Особенности использования длиннобазной схемы автогрейдера
Большое значение для автогрейдера имеет его поперечная устойчивость при работе на откосах, склонах. С целью повышения поперечной устойчивости на наклонных поверхностях на автогрейдерах предусмотрен наклон передних колес (рис. 5.3), осуществляемый с помощью специального механизма.
Рис. 5.3. Повышение поперечной устойчивости автогрейдера на уклоне
Благодаря своему наклону передние колеса всегда занимают вертикальное положение на уклонах, и поэтому машина более устойчива против поперечного опрокидывания. Нормальная работа автогрейдера осуществляется при его движении вперед. Однако при челночной работе автогрейдера на земляном полотне иногда целесообразно и полезно использовать возвратные движения машины задним ходом. Поэтому конструкцией предусмотрен поворот отвала на 180° и более. Кроме того, на обратной стороне отвала иногда устанавливается дополнительное откидное оборудование (например, рыхлительное), работающее при нормальном расположении отвала, но при движении автогрейдера задним ходом.
В основном на автогрейдерах стоят механические трансмиссии, состоящие из комплекса зубчатых и карданных передач с муфтами сцепления. Они достаточно просты, надежны и проверены в работе. Так как частота вращения коленчатого вала двигателя значительно выше частоты вращения ведущих колес автогрейдера, то все применяемые механические передачи являются понижающими, т. е. позволяют снижать обороты валов по мере удаления от двигателя. А так как сопротивление на колесах при работе и транспортных перемещениях автогрейдера меняется в широком диапазоне (в 10…12 раз), то в механической трансмиссии автогрейдера предусматривается коробка передач для создания на колесах различного по величине крутящего момента.
