AUTOGREDERE

1. Destinaţie şi clasificare

Autogrederele sunt maşini de săpat şi transportat pământul, al căror organ de lucru este de tip lamă. Specific pentru această maşină este posibilitatea reglării poziţiei lamei într-un domeniu foarte larg, în comparaţie cu celelalte maşini de săpat cu lamă. Astfel, lama este orientabilă în plan orizontal, vertical, cât şi deplasabilă în lateral. De asemenea, pe acelaşi suport al lamei se pot folosi echipamente suplimentare pentru săpat şanţuri, taluzuri, distribuirea agregatelor şi mixturii asfaltice pentru lucrări de drumuri, scarificarea unor terenuri.

Un alt element caracteristic este aşezarea lamei aproximativ la mijlocul maşinii, între puntea din faţă şi cea din spate, loc în care oscilaţiile pe verticală din cauza neregularităţilor drumului se resimt cel mai puţin. Aceasta face ca autogrederele să fie maşinile cele mai potrivite pentru lucrări de nivelare-profilare.

Datorită posibilităţilor de realizare a unor performanţe superioare şi eficiente în frontul de lucru, aceste maşini sunt utilizate la următoarele lucrări:

- construcţia şi întreţinerea drumurilor;- profilarea rambleelor sau debleelor pentru drumuri;- nivelarea unor suprafeţe mari (stadioane, aerodromuri etc.);- nivelarea taluzurilor la ramblee, deblee, canale sau diguri;- executarea de umpluturi cu înălţimea până la 1 m şi a unor săpături cu

adâncimea până la 0,7 m;- împrăştierea într-un strat uniform a nisipului, criblurii, pietrei sparte;- amestecarea materialelor (agregate + liant) direct pe drumuri;- scarificarea unor pământuri tari în vederea amenajării lor;- curăţirea şoselelor de zăpadă în timpul iernii.Autogrederele pot fi clasificate după mai multe criterii, mai importante fiind:

numărul de punţi motoare şi de direcţie; masa proprie şi puterea motorului; sistemul de acţionare ş.a.

Clasificarea după numărul de punţi şi destinaţia lor se face pe baza unui mod convenţional de notare, sub forma produsului

A x B x C, unde: A este numărul de punţi de direcţie;

B - numărul de punţi motoare;C - numărul total de punţi al autogrederului.Astfel, pot exista autogredere cu două punţi, din care una este de direcţie, iar

cealaltă motoare (1 x 1 x 2) sau ambele punţi motoare şi de direcţie (2 x 2 x 2).Autogrederele cu trei punţi pot avea o punte de direcţie şi două motoare

(1 x 2 x 3), o punte de direcţie şi toate trei motoare (1 x 3 x 3) sau toate punţile motoare şi de direcţie (3 x 3 x 3).

În figura 1 sunt prezentate câteva din tipurile de autogreder mai des întâlnite. Autogrederele cu două punţi sunt mai simple, dar cele cu trei punţi sunt mai

stabile în timpul lucrului.

1 din 8

Autogrederele cu toate punţile motoare, la aceeaşi greutate a maşinii, au forţe de aderenţă mai mari decât cele la care numai o parte din punţi sunt motoare şi, în consecinţă, primele pot lucra în condiţii mai grele. De asemenea, autogrederele la care toate punţile sunt de direcţie sunt mai mobile şi se pot înscrie în raze de curbură mai mici decât cele la care numai roţile din faţă sunt de direcţie.

Fig. 1

După sistemul de acţionare a echipamentului de lucru autogrederele pot fi:- cu acţionare mecanică;- cu acţionare hidraulică.

Clasificarea după masă şi puterea instalată este dată în tabelul 1.

Tabelul 1

Tipul autogrederului Masa maşinii [t]

Puterea

[CP] [kW]

uşor 7 - 9 63 46

mediu 9 - 12 63 - 100 46 - 73

greu 12 - 18 100 - 200 73 - 150

foarte greu >18 >200 >150

2. Construcţia autogrederelor

În figura 2 este prezentată schema generală a unui autogreder. Principalele elemente componente ale acestuia sunt: cadrul principal 1, cadrul de tracţiune 2, echipamentul de greder 3, echipamentul de scarificator 4, cabina de comandă 5, motorul de acţionare 6.

2 din 8

Fig. 2

Cadrul principal este prins articulat de puntea din faţă şi este rezemat pe puntea din spate, prin intermediul celor două grinzi din care este format, pentru susţinerea motorului şi a transmisiei. În cazul autogrederelor cu două osii în spate, cadrul principal se fixează de acestea prin intermediul unui balansier ce-i permite o adaptabilitate mai bună la condiţiile de teren. Pe cadrul principal se montează echipamentul de lucru principal şi mecanismele de acţionare şi comandă ale acestuia. La unele autogredere grele cadrul principal este articulat în plan orizontal (fig. 3), asigurând o mai bună mobilitate în frontul de lucru.

Fig. 3

Echipamentul de lucru se compune din echipamentul principal, format din cadrul de tracţiune, cercul de rotire şi lamă, precum şi din echipamentul secundar, care este, de cele mai multe ori, format dintr-un scarificator. Acesta poate fi montat fie la partea din faţă a maşinii, fie între puntea din faţă şi ansamblul de rulare din spate, fie la partea din spate a maşinii, în ultimele două cazuri permiţându-se prinderea la partea din faţă a unei lame auxiliare de buldozer.

Lama reprezintă organul de lucru principal al echipamentului de lucru, fiind o construcţie metalică asemănătoare lamei de buldozer. Lama este prevăzută cu un cuţit principal lung şi două cuţite laterale scurte. Pentru lucrări speciale (profilarea şanţurilor de formă triunghiulară sau trapezoidală, taluzarea debleelor etc.) lamei i se pot ataşa cuţite prelungitoare. Prin intermediul consolelor 3, de construcţie specială, lama 1 este prinsă la cercul de rotire 2 (fig. 4). Cercul de rotire este fixat de cadrul de tracţiune şi are posibilitatea de a se roti în plan orizontal. La rândul său şi cadrul de tracţiune este fixat de cadrul principal. Unghiul de săpare al lamei poate fi modificat cu ajutorul plăcilor 4.

3 din 8

Fig. 4

3. Principalele mecanisme ale autogrederelor

Mecanismele principale ale autogrederelor sunt: mecanismul de deplasare a maşinii şi mecanismele de acţionare a echipamentului de lucru. Unele autogredere sunt prevăzute şi cu mecanism de înclinare în plan vertical a roţilor din faţă care nu sunt motoare.

Mecanismul de deplasare asigură vitezele de deplasare ale maşinii atât în timpul lucrului (3 - 15 km/h), cât şi între diferitele puncte de lucru (25 - 45 km/h). Pentru autogrederele echipate cu scarificator asigură şi viteze mai reduse, şi anume de 0,4 - 1,0 km/h. Mecanismele de deplasare pot fi mecanice, hidromecanice şi hidrostatice. Acţionarea hidromecanică asigură schimbarea vitezelor sub sarcină şi este alcătuită din convertizor hidraulic de cuplu şi cutie de viteze „power shift”. Tendinţa actuală este de a se realiza autogredere acţionate total hidrostatic, cu roţi motoare care au înglobate motoare hidrostatice lente (cu pistoane radiale). Această soluţie este mai simplă decât celelalte şi necesită cheltuieli de fabricaţie şi de mentenanţă mai mici.

Mecanismul de acţionare pe verticală a echipamentului de lucru este alcătuit din cilindrii 1 şi 2 (fig. 5). Corpul cilindrilor este prins la cadrul principal 5 prin intermediul articulaţiilor 3 şi 4, care permit rotirea acestora în două plane. Extremităţile tijelor celor doi cilindri sunt prinse prin articulaţii sferice de cadrul de tracţiune 7.

Fig. 5

Mecanismul de deplasare laterală este alcătuit din cilindrul hidraulic 6 (fig. 5), prins între corpul cadrului principal şi cadrul de tracţiune.

Mecanismul de rotire a lamei în plan orizontal este alcătuit dintr-o coroană

4 din 8

dinţată fixată pe cercul de rotire 8 (fig. 5), un pinion dinţat acţionat, prin intermediul unui reductor, de un motor hidrostatic rotativ sau, prin intermediul unei manivele, de doi cilindri hidraulici. Rotirea lamei în plan orizontal se efectuează înainte de începerea lucrului şi din această cauză mecanismul de rotire trebuie să asigure numai învingerea momentelor forţelor de frecare, date de greutatea lamei dintre cercul de rotire şi suporţii săi, fixaţi pe cadrul de tracţiune.

Mecanismul de deplasare laterală a lamei 10 faţă de consolele 9 ale cercului de rotire este alcătuit dintr-un cilindru hidraulic 11 (fig. 5), fixat la partea posterioară a lamei. Forţa din cilindru trebuie să învingă forţele de frecare din punctele de sprijinire a lamei şi eventualele obstacole ce apar în anumite faze concrete, în funcţie de particularităţile tehnologice de execuţie în frontul de lucru.

Modificarea unghiului de săpare a lamei se realizează, de regulă, manual. Cu ajutorul plăcuţelor 4 (fig. 4), prinse articulat la partea superioară a lamei 1, se poate realiza rotirea acesteia faţă de articulaţia 5, care face legătura cu consolele 3 ale cercului de rotire 2. La unele autogredere grele, în locul plăcuţelor sunt prevăzuţi cilindri hidraulici.

Mecanismul de înclinare a roţilor din faţă în plan vertical are rolul de a asigura îmbunătăţirea stabilităţii deplasării maşinii în terenuri cu înclinare transversală. Acest mecanism este compus dintr-un patrulater deformabil PQRS, acţionat de un cilindru hidraulic (fig. 6).

Fig. 6

Forţa maximă F din cilindrul hidraulic de acţionare se determină din condiţia de readucere a sistemului patrulater din starea deformată P’Q’R’S’ în poziţia iniţială PQRS.

4. Calculul productivităţii autogrederelor

Productivitatea autogrederului este determinată în funcţie de tipul lucrării ce urmează a fi executată. De aceea, pentru calcul se întocmeşte un plan tehnologic de operaţii corespunzător lucrării de executat.

În cazul în care autogrederul este utilizat la săparea pământului, la transportul şi nivelarea acestuia, productivitatea se exprimă în cantitatea (volumul) de pământ care a fost săpat şi transportat într-o oră şi se va calcula cu relaţia

unde: V este volumul de pământ săpat şi transportat pe tronsonul de lucru, în m3;

5 din 8

T - durata totală a operaţiilor prevăzute în planul tehnologic de lucru petronsonul dat, în ore; kt - coeficient de utilizare în timp a maşinii. Durata lucrului autogrederului, pentru cazul când lucrează atât la ducere, cât şi

la întoarcere, este

în care: ns este numărul curselor de săpare; nt - numărul curselor de transport lateral al pământului; nniv - numărul curselor pentru nivelarea suprafeţei pământului depus; ts - durata unei curse de săpare; tt - durata unei curse de transport lateral al pământului; tniv - durata unei curse de nivelare; ta - timp auxiliar mediu necesar întoarcerii autogrederului la capăt de cursă, schimbării vitezei şi reglării organului de lucru. Pentru lucrul autogrederului numai la ducere, când întoarcerea se face în gol,

durata lucrului este

unde vînt este viteza de întoarcere a autogrederului prin mersul înapoi. La lucrările cu specific de nivelare productivitatea poate fi exprimată prin

suprafaţa nivelată în timp de o oră. În această situaţie, în formulă, în locul volumului, se va introduce suprafaţa nivelată după terminarea operaţiilor pe sectorul de lucru.

5. Executarea lucrărilor de terasamente cu autogredere

5.1. Generalităţi

Autogrederele se folosesc la lucrări de profilarea taluzurilor, rambleelor sau debleelor, nivelarea platformelor şi întreţinerea drumurilor de pământ, executarea şanţurilor, săparea stratului vegetal în grosime de 10...30 cm, inclusiv îndepărtarea lui pe distanţe de 10...20 m, împrăştierea materialelor descărcate din alte mijloace de transport etc.

Lucrările executate cu grederul nu mai necesită operaţii de finisare. Distanţa economică minimă la lucru cu autogredere este de 50 m.

6 din 8

Fig. 7. Săparea şanţurilor cu grederul: a) metoda fâşiilor paralele; b) metoda în evantai; 1...5,1...10 - fâşii de săpare.

5.2. Scheme tehnologice de lucru cu autogredereSchemele tehnologice de lucru cu autogrederele depind de natura lucrărilor

executate, astfel:- la lucrările de săpare şi nivelare, lama autogrederului trebuie lăsată cu câţiva cm

sub nivelul terenului, astfel încât sa taie părţile mai ridicate iar cu pământul acumulat prin tăiere să umple adânciturile; se recomandă schema de lucru în zig-zag sau eliptică;

- la săparea şanţurilor cu adâncimi de până la 0,7...0,9m se foloseşte metoda fâşiilor paralele (fig. 7,a) când autogrederul circulă pe o singură parte a şanţului, sau metoda în evantai (fig. 7,b), când circulă pe ambele părţi ale şanţului;

- la executarea rambleelor este favorabilă deplasarea pământului săpat din şanţuri sau din gropi de împrumut;

- la profilarea taluzului unui rambleu sau debleu, lama autogrederului trebuie înclinată astfel încât să formeze cu orizontala un unghi egal cu panta taluzului. Se pot profila ramblee de 2,50...3,0m înălţime, adaptându-se favorabil, schema eliptică;

Fig. 8. Executarea nivelării cu grederul.

7 din 8

- pentru nivelare este indicat ca autogrederul să efectueze curse circulare (fig. 8). Utilajul se deplasează în lungul rambleului, începând de la margine către ax, efectuând una sau două treceri succesive; fâşiile nivelate se vor suprapune pe minimum 30 cm;

- finisarea taluzului rambleelor şi gropilor de împrumut se execută cu autogrederul în două treceri cu lama scoasă în afară, dacă înălţimea maximă a rambleului Hmax < 1,0m (fig. 9,a). Dacă Hmax > 1,0m, finisarea taluzului se face în două faze: întâi se nivelează partea inferioară a taluzului, ca pentru Hmax < 1,0 m, apoi se finisează partea lui superioară cu ajutorul unui taluzor fixat de lama autogrederului care se deplasează de-a lungul acostamentului (fig. 9,b).

Fig. 9. Finisarea taluzului rambleelor şi gropilor de împrumut cu autogrederul când: a) înălţimea maximă a rambleului Hmax ≤ 1,0m; b) 1,0 m < Hmax < 2.0m.

8 din 8