Краткий обзор современных автогрейдеров

С помощью какой машины дней за десять вдали от всякой цивилизации можно создать полноценную 15-километровую грунтовую дорогу? И распределить по поверхности слой асфальтобетонной смеси, когда нет возможности использовать асфальтоукладчик? Какая техника придет на выручку дорожникам во время обильного снегопада? И все же основное назначение грейдера – это формирование профиля автомобильной или железной дороги, планировка откосов насыпей и кюветов, а также финишное выравнивание дорожного полотна перед укладкой асфальтобетонной смеси.

Поверхность дороги до начала работы асфальтоукладчика должна быть правильно спрофилирована и быть идеально ровной, потому что недостатки на этом этапе могут повлечь преждевременное разрушение дороги. Необходимая точность выравнивания поверхности достигается рядом повторных проходов автогрейдера с перекрытием предыдущего следа. Под управлением опытного машиниста отвал автогрейдера, который срезает, перемещает и распределяет грунт, превращается в точный многофункциональный инструмент, который обладает большими возможностями. Ширина отвала у грейдеров массового сегмента – от 3 до 4,9 м. Для применения на открытых горных работах изготавливаются особо тяжелые машины с шириной основного рабочего органа более 7 м.

Самый большой в истории 10-метровый отвал был изготовлен в 1980 г. для итальянского грейдера ACCO массой 160 т, оборудованного двумя двигателями суммарной мощностью 1700 л.с. В конструкции большинства современных автогрейдеров используется шарнирно-сочлененная рама. Правильное использование ее свойств значительно расширяет спектр применения автогрейдера. Передний управляемый мост с возможностью наклона колес для повышения боковой устойчивости машины может быть оборудован для лучшей проходимости на рыхлых и мягких грунтах и повышения тяги гидростатическим приводом или приводом через карданную передачу. Переднее тяговое усилие также противодействует скольжению машины на боковых склонах.

Дополнительное оборудование для автогрейдера (в России оно зачастую входит в стандартную комплектацию) включает передний отвал и рыхлитель. Кирковщик с несколькими небольшими зубьями, который с легкостью снимет наледь или размягчит кочки на грунтовой дороге, используется реже и устанавливается в отличие от рыхлителя на передней пластине или за передним мостом. В зависимости от объема выполняемых работ в России грейдеры делятся на классы. Легкие грейдеры класса 100 используются для содержания и ремонта дорог, средний класс 160 восстанавливает и ремонтирует грунтовые дороги, а также строит дороги в условиях средней тяжести, класс 250 относится к тяжелым моделям и выполняет большие объемы работ по строительству дорог, возводит дамбы, насыпи, осуществляет подготовительные работы в тяжелых грунтовых условиях.

Иностранные бренды

Первый автогрейдер был разработан в 1919 г. компанией Russell (США), которая в качестве тягача использовала тракторы Caterpillar (до этого подобные машины работали на конной тяге). В 1928 г. Caterpillar купила Russell, и через несколько лет появился полностью переработанный и модернизированный грейдер с 40-сильным двигателем, который стал предшественником современной продукции компании. Сегодняшний Cat серии М3 можно считать стандартом в отрасли как в силу исторических предпосылок, так и с учетом инноваций и технических решений, которые внедряются в компании на протяжении последних 80 лет. Рукоятки управления с электронной регулировкой помогают оператору без устали работать с наибольшей отдачей (рычаги остались в прошлом), а такие функции, как возврат шарнирного сочленения в центральное положение, делают работу проще.

Более мощные, чем предшественники, модели 12M3 (масса 19 344 кг, мощность 179 л.с., ширина отвала 3,7 м), 140M3 (масса 19 935 кг, мощность 200 л.с., ширина отвала 3,7 м), 160М3 (масса 20 660 кг, мощность 221 л.с., ширина отвала 4,2 м) и их полноприводные версии готовы к выполнению любых поставленных задач. Благодаря высокому крутящему моменту достигается плавная работа при резком кратковременном увеличении нагрузки. Частота вращения вентилятора системы охлаждения с гидроприводом автоматически регулируется в зависимости от температуры двигателя. Герметичная ось переднего моста находится в масляной ванне, а роликовый подшипник устанавливается с наружной стороны, что увеличивает срок его службы. Многодисковые рабочие тормоза в масляной ванне сегодня уже стали стандартом для любой серьезной техники, у М3 все колеса задней тележки со своими тормозами. Различный расход для поршневой и штоковой полостей гидроцилиндра обеспечивается с помощью электрогидравличеcких компенсирующих клапанов, что улучшает реакцию рабочего оборудования.

Одновременная работа рабочих органов «без потерь» и без понижения оборотов двигателя обеспечивается за счет пропорционального расхода потока гидравлической жидкости. Операторы отметят удобное рабочее место с хорошо работающим отоплением и вентиляцией. Дополнительные светодиодные фонари в моторном отсеке облегчают техническое обслуживание грейдера в условиях низкой освещенности. Установленная в заводских условиях регулируемая система автоматического поддержания поперечного уклона профиля дороги автоматически управляет одной стороной отвала, получая данные от датчиков поперечного уклона, ультразвуковых и лазерных сенсоров и системы GPS. С помощью другой встроенной системы можно отследить местоположение машины, характер работ и состояние техники в реальном времени.

Семейство самоходных грейдеров Volvo G900 включает в себя четыре модели с двигателем D7 и три модели с двигателем D9. Предлагаемые модели отличаются высокой производительностью и гибкостью в эксплуатации. В линейку продукции входят пять самоходных грейдеров с тандемным приводом: G930, G940, G960, G970 и G990, а также полноприводные грейдеры G946 и G976. Машины отвечают европейским стандартам по выхлопу и шуму. Гидроцилиндры подъема отвала, далеко отстоящие друг от друга, и цилиндр бокового сдвига с малыми рабочими углами обеспечивают устойчивость отвала. Гидросистема с пропорциональным распределением потока в зависимости от нагрузки в сочетании с автоматически управляемым отвалом, педалью малого хода и системой поворота круга с двумя приводными шестернями позволяет повысить чувствительность управления рабочим органом. Количество рабочих операций за один проход возрастает, а высокая точность движений способствует сокращению затрат. По желанию заказчика можно установить коробку передач с расширенным диапазоном скоростей, которая обеспечит высокую эффективность управления в нижнем диапазоне, оптимальную скорость хода в верхнем диапазоне, гибкость в рабочем диапазоне и дополнительную экономию топлива. Доступен режим автоматической работы КПП.

Конструкция машины рассчитана на долгую безотказную эксплуатацию. Для снижения износа подшипники поворотного круга изготовлены из высокопрочного полимерного материала. Оригинальный шарнир рамы повышенной прочности безопасен для шлангов гидросистемы. Ключевыми элементами системы полного привода автогрейдеров Volvo являются два аксиально-поршневых насоса переменной производительности, вращающие колесные моторы напрямую. Производительность насосов регулируется в зависимости от выбранного режима работы, что позволяет точно управлять передачей мощности на колеса. Система не требует установки клапана – делителя потока и обеспечивает эффективную передачу мощности от насосов к моторам с минимальными потерями. На дисплее в кабине грейдера отображается подробная информация о текущем состоянии машины. Кроме того, система регистрирует и может хранить для последующего анализа 25 параметров работы. При всех преимуществах джойстика операторы старой закалки смогут выбрать машину, оборудованную рычагами.

Новая характерная форма рамы грейдеров под маркой John Deere с высоким просветом служит для увеличения зазора поворотного круга и рабочей зоны отвала, а также упрощает поворот отвала в положение для среза пласта грунта. Трансмиссия на основе событийно-управляемого программирования (EBS) позволяет измерять нагрузку на двигатель, а также другие вводные параметры для оптимального плавного переключения каждый раз, когда оператор выбирает новую передачу. Из особенностей можно отметить также конические роликовые подшипники повышенной прочности в шарнирном сочленении, а также самосмазывающиеся подшипники в других основных узлах.

Автоматическая блокировка дифференциала остается включенной во время движения по прямой, отключается при поворотах, превышающих 10°, и снова включается при возврате на прямую. Автоматизированное прохождение поперечного склона упрощает стабильное удержание на склоне за счет выполнения работы одним рычагом. Оператор просто выбирает желаемый наклон и сторону отвала, которая будет управляться вручную. После установки система автоматически регулирует противоположный подъемный цилиндр отвала, чтобы он поддерживал уклон. Кнопки управления выравниванием интегрированы непосредственно в рычаги управления. Включение вспомогательных функций осуществляется с помощью мини-рычагов, которые расположены на правом подлокотнике, и больших парных рычагов, управляющих основными механизмами. Управлять машиной можно используя один из рычагов на левом подлокотнике или обычным рулевым колесом. Возврат к движению по прямой автоматически выравнивает шарнирно-сочлененную раму одним нажатием кнопки.

Из представленного краткого обзора видно, что мировые бренды, что называется, «идут плечом к плечу», быстро внедряют последние технологии, стараясь представить на рынок не просто грейдер, а машину с выдающимися возможностями. Китайская продукция в сегменте грейдеров представлена также довольно широко. До половины импортных машин прибывают сегодня на российский рынок из Поднебесной. Основная масса машин продается у нас под маркой XCMG. Это не удивительно, так как грейдеры из Сюйчжоу и у себя на родине являются безусловными лидерами рынка. Конечно, уровень китайских производителей пока еще далек от компаний развитых стран, тем не менее техника эта находит своего потребителя в России.

Легкий грейдер GR135, модели среднего класса GR165, GR180 и GR215 с гидромеханической трансмиссией оборудуются двигателями Cummins китайского производства, мостами Xuzhou-Meritor (КНР–США) и китайскими коробками передач. Как и вся китайская спецтехника, это довольно простые машины с рычажным управлением и без какой-либо электроники. Единственная полноприводная модель – GR215А, также уже хорошо известна в России. Другие производители из КНР выпускают аналогичные модели, которые мало отличаются комплектацией. Из наиболее известных в нашей стране можно отметить Liugong и Tiangong.

Российские производители

Среди российских производителей автогрейдеров компания «РМ-Терекс» выглядит яркой звездой не только за счет известных марок ЧСДМ и «Брянский арсенал», входящих в это совместное предприятие, но и, конечно, из-за сотрудничества с Terex Corporation. Серия ГС включает семь моделей. «Младшие» модели серии можно отнести к бюджетным, так как они выпускаются с механической трансмиссией и отечественными комплектующими. «Старичок» ДЗ-98 с карданным приводом переднего моста, хотя, кажется, живет вне времени и своим существованием явно отрицает технический прогресс, тем не менее до сих пор сохраняет популярность. Серия TG – это современные модели, разработанные в сотрудничестве с компанией Terex. Автогрейдеры TG отличает высокая надежность за счет применения комплектующих мирового уровня и инновационный дизайн. Линейка включает TG140 (масса 15 100 кг, мощность двигателя 170 л.с., ширина отвала 3,6 м), TG180 (масса 17 900 кг, мощность двигателя 200 л.с., ширина отвала 4,27 м), TG200 (масса 18 700 кг, мощность двигателя 250 л.с., ширина отвала 4,27 м), TG250 (масса 22 800 кг, мощность двигателя 250 л.с., ширина отвала 4,8 м). Все машины комплектуются двигателями Cummins или Deutz, гидромеханической трансмиссией с автоматической коробкой передач ZF, тандемной тележкой NAF с дифференциалом с защитой от пробуксовки.

Автогрейдер среднего класса ДМ14 производства «Завода «Дорожных машин» (г. Рыбинск), основную продукцию которого составляют дорожные катки и снегопогрузчики, смело можно отнести к бюджетной линейке. Это простая и надежная машина самостоятельной разработки ЗДМ. Грейдер оборудован противобуксовочной системой, гидромеханической трансмиссией и шарнирно-сочлененной рамой. Особое внимание уделено антивибрационной защите кабины. Хорошо продуман доступ к ключевым точкам обслуживания. В качестве силовой установки используется двигатель ЯМЗ-236М2 как основной вариант или Cummins 6BTA5.9 в качестве опции.

Другие агрегаты включают гидравлические насосы Rexroth, коробку передач YD13 (Hangzhou Advance Gearbox Group Co., Ltd), блок распределительных клапанов HUSCO International (США). Дополнительное оборудование: боковой отвал (предназначен для уборки снега за ограждениями), кирковщик, предпусковой подогреватель ПЖД30.

В заключение хотелось бы отметить возрастающую роль оборудования для позиционирования грейдерного отвала. Давно известно, что производительность и практический результат работы грейдера, как никакой другой дорожной машины, зависит от квалификации машиниста. Активное внедрение ведущими производителями автоматических систем нивелирования обеспечивает снижение этой зависимости. Автоматика исключает ошибки, позволяя перемещать материал точно, быстро и за минимальное количество проходов. Даже самый опытный оператор, который «чувствует» изменение уклона, вряд ли составит конкуренцию лазерному сенсору и цифровой обработке информации. Возрастающая сложность проектов, высокие требования к точности исполнения работ требуют перехода на качественно новый уровень технологий. Применение дорогостоящих систем в конечном итоге оказывается оправданным, так как ошибки при строительстве дорог обходятся еще дороже.