Машины для земляных работ являются одними из основных видов машин, с помощью которых осуществляется комплексная механизация в строительстве, на открытых разработках полезных ископаемых, в промышленности строительных материалов, черной и цветной металлургии, угольной промышленности, мелиорации сельского хозяйства и в других отраслях народного хозяйства.
Земляные работы являются важнейшей составной частью строительства большинства инженерных сооружений. Объем земляных работ в общем объеме строительных работ в зависимости от сооружаемых объектов колеблется от 3…5 до 80…90%.
Автогрейдер широко применяют при строительстве и содержании автомобильных дорог, а также при аэродромном, промышленном, гражданском, гидротехническом и сельском строительствах. С помощью автогрейдера можно производить профилировочные и планировочные работы при строительстве земляных сооружений, возводить насыпи высотой до 0,6 м, планировать откосы, рыть и очищать кюветы и канавы треугольного и трапецеидального профиля, сооружать корыта для дорожных оснований, перемешивать и разравнивать грунт, щебень, гравийные и вяжущие (цемент, битум) материалы, а также разрушать дорожные покрытия расчищать от снега площади, улицы, и дороги.
Конструкции автогрейдера при планировочных и профилировочных работах претерпели значительные изменения одновременно с общим развитием техники и машиностроения. Одной из важнейших задач совершенствования конструкции машин является снижение их материалоемкости при одновременном повышении надежности. Постоянное стремление к увеличению скоростей рабочих органов для повышения производительности приводит к увеличению динамических нагрузок на рабочий орган машины, что снижает его надежность и долговечность. В связи с вышеизложенным следует отметить, что модернизация машин с целью повышения их надежности является актуальной задачей. Для решения указанной задачи в нашей работе предлагается усовершенствовать узел крепления тяговой рамы с основной.
Автогрейдер, показанный на рис. 1, включает основную 1, тяговую 2 рамы и узел 3, соединяющий тяговую и основную рамы.
Рис. 1. Общий вид автогрейдера с модернизируемым узлом
Для уменьшения воздействующих на автогрейдер горизонтальных динамических нагрузок независимо от направления рабочего движения, тяговая рама 2 соединена с основной посредством жестко закрепленного на последней кронштейна 4, через который пропущен горизонтальный стержень 5, соединенный с тяговой рамой 2 посредством шарового шарнира 6, по концам стержня 5 установлены упоры 7 и 8, между которыми и кронштейном 4 на стержне 5 расположены попеременно установленные тарельчатые пружины 9 и трапецеидальные в поперечном сечении резиновые шайбы 10 (рис. 2).
При взаимодействии рабочего органа автогрейдера с грунтом, особенно в случаях, когда грунт имеет каменистые или другие включения возникающие горизонтальные динамические нагрузки, передаются через тяговую раму и уменьшаются за счет демпфирования амортизационных элементов в виде тарельчатых пружин и резиновых шайб. Демпфирование небольших нагрузок производиться при помощи резиновых шайб 10, а когда нагрузки значительны и деформация резиновых элементов велика, вступают в работу тарельчатые пружины 9, которые и демпфируют эти нагрузки. При этом стержень 5 свободно перемещается внутри отверстия кронштейна 4. Жесткость амортизирующих элементов регулируется при помощи упора-гайки 8.
Рис. 2. Модернизируемый узел