UNIVERZITET U KRAGUJEVCU MAŠINSKI FAKULTET U KRAGUJEVCU

Osnovne akademske studije Školska 2009/2010.god.

SEMINARSKI RAD IZ PREDMETA:

POGONSKI I MOBILNI SISTEMI

Ime i prezime studenta: Broj indeksa:

Aleksa Đurašković 135 / 2008Stefan Perić 136 / 2008Miloš Danas 142 / 2008

TEMA:

GREJDERI

Predmetni nastavnik:dr Jovanka Lukić

Kragujevac april, 2010. god.

SADRŽAJ

UVOD ............................................................................................ 3

1.0. Osnovni sklopovi i podskopovi grejdera..................................... 5

1.1. Šasija (ram) .............................................................................................5

1.2. Hodni (kretni) uređaj ...............................................................................7

1.3. Pogonski uređaj .......................................................................................8

1.4. Transmisija ..............................................................................................9

1.5. Radni organ ...........................................................................................10

1.6. Kabina sa uredjajima za upravljanje .....................................................12

2.0. Osnovne ekspoataciono-tehnicke karakteristike grejdera.......16

2.1. Gabaritne dimenzije .............................................................................16

2.2. Težina ...................................................................................................16

2.3. Teorijski i praktičan učinak ...................................................17

2.4. Cena .......................................................................................17

3.0. Oblast primene grejdera ............................................................18

4.0. Spisak reference (Literatura)…………………………………. 19

2

UVOD

GREJDERI – precizne mašine za zemljane radove

Grejderi su nešto kao laka konjica kod izvođenja zemljanih radova. I ako su to specijalne mašine sa specifičnim, prostorno vrlo pokretljivim, nožem za fine radove sa rastresitim materijalima, mogu obavljati niz različitih operacija, čiji se broj povećava montiranjem različitih dodatnih alata. Kvalitet rada ovom mašinom uveliko zavisi od veštine rukovaoca, a efikasnost iziskuje dobru prethodnu isplaniranost svih aktivnosti.

Konstrukcija i tehničke karakteristike

Grejderi (engl. Grader; njem. Planiergerat, Strassenhobel) se koriste još od druge polovine 19 veka. Danas ima veći broj firmi koje proizvode grejdere, a među njima su uglavnom svi najpoznatiji proizvođači građevinskih mašina (Caterpillar, Volvo, Komatsu, Bomag, Frisch, Orenstein&Koppel, Averlin Baford, MBU i dr. ).

Prvobitno su se izrađivali kao vučene mašine (manjih dimenzija), no od šezdesetih godina 20 veka, su gotovo svi isključivo samohodni motogrejderi (autogrejderi) pokretani dizel-motorom. Jedan stariji tip, vrlo jednostavne konstrukcije prikazan je na slici:

3

Snaga motora grejdera kreće se od 35 –315 KW (najčešće između 75 i 200 KW). Postoje i neki noviji grejderi s individualnim elektromotorom za pogon komandi i kretanje cele mašine. Težina sadašnjih grejdera je od 7 t (6.800 kg Volvo G80) do 24 t, pa i više. Lakima se smatraju oni do 9 t, srednje težine su 10 -12 t, teški 13 -15 t, a vrlo teški imaju težinu preko 17 t.

Osnova grejdera je traktor točkaš s jednom osovinom napred i jednom ili dve pozadi. (Mašine sa dve osovine imaju slabije motore –35 do 75 KW.) Točkovi su pneumatski ili od punjene gume. Prednji su uvek za davanje pravca, a nekad su i pogonski, dok su zadnja dva ili četiri uvek pogonska, te kod nekih tipova i za davanje pravca. Prednji točkovi često imaju specijalno učvršćenje koje im omogućuje nagibanje u vertikalnoj ravnini, kao i dvostrano bočno zakošenje samih točkova do 30o u odnosu na vertikalu (prikazano na slici).

Zakošenje točkova poboljšava stabilnost grejdera, što je posebno važno kod rada na strmijim kosinama terena kada dolazi do pojave bočnih opterećenja.

4

1.0. Osnovni sklopovi i podskopovi grejdera

1.1. Šasija

Struktura prednje šasije

Prednja šasija na Grejderu je obrađena strukturna cev od ugljeničnog čelika. Napredna tehnologija proizvodnje značajno smanjuje broj zavarenih spojeva, što ravnomernije raspoređuje opterećenja koja deluju.

Struktura zadnje šasije

Kutijasta konstrukcija poteznice i liveno vešanje osovine pomažu da se izdrže torziona opterećenja i osigura trajnost strukture. Integrisani odbojnik vezuje zadnju šasiju međusobno kao zasebnu, čvrstu jedinicu, tako da šasija može da izdrži teške primene kao što su rijanje i čišćenje snega krilom.Takodje njen kutijasti oblik sluzi za postavljanje kabine i ugradnju motora.

5

Poteznica glavnog zgloba

Veliki zakošeni valjkasti ležaj u donjem zglobu podjednako i ravnomerno nosi opterećenja. Ovaj spoj je zaptiven da bi se sprečilo prljanje u ovom kritičnom prostoru. Mehanička zabravna osovinica sprečava artikulaciju šasije radi obezbeđivanja sigurnosti kada servisirate ili transportujete mašinu.

Konstrukcija kruga

Jednodelni krug od kovanog čelika napravljen je da izdrži visoka naprezanja opterećenja i obezbedi trajnost strukture. Prednji zubi kruga od 240° su kaljeni radi smanjenja habanja i obezbeđivanja pouzdanosti komponente.

Konstrukcija poteznice

Trougaona poteznica ima tubularnu konstrukciju radi obezbeđivanja velike jačine i optimalne trajnosti.

Agresivni ugao noža

Sa dugačkom bazom točkova rukovalac može da postigne agresivne uglove pluga, tako da se materijal pomera slobodnije po celoj dužini noža. To je naročito korisno kada manipulišete veoma suvim materijalima ili kohezivnom zemljom. Bolja kontrola materijala brže će da uradi posao, zahteva manje snage i štedi gorivo.

Na izduženom središnjem okviru, koji povezuje prednju i zadnju osovinu, preko poluga je vodoravno postavljen veliki prstenasti zupčanik na kojem se nalazi osnovni radni alat, grejderski nož (naziva se i ¨daska¨, u nekoj literaturi raonik, engl. blade). Taj sklop velike pokretljivosti najkarakterističniji je deo grejdera.

6

1.2. Kretni (hodni) uređaj

Kretne uredjaje kod grejdera čine točkovi i to dva ili četiri nazad i dva napred. Prednji točkovi su takođe svestrano pokretljivi što omogućuje rad na kosinama. Grejderi su prvobitno nastali kao vučene mašine. Danas se uglavnom proizvode kao samohodni sa 2 ili 3 osovine. Samohodni grejderi imaju mogućnost rada pri hodu unazad.Točkovi su s pneumo ili punjenim gumama. Prednji imaju namenu za davanje pravca, a nekad su i pogonski, dok su zadnji dva ili četiri uvek pogonski, te kod nekih tipova i za davanje pravca. Prednji točkovi često imaju specijalno učvršćenje koje im omogućuje nagib u vertikalnoj ravnini, kao i dvostrano bočno zakošenje samih točkova do 30o u odnosu na vertikalu. Zakošenje točkova poboljšava stabilnost grejdera, što je posebno važno kod rada na strmijim kosinama terena kada dolazi do pojave bočnih opterećenja.

Različite moguće položaje točkova pri radu grejdera pokazuje sledeća Šema. S obzirom da se šasija grejdera sastoji iz dva dela točkovi se mogu kretati tako da zadnji ne prate tragove prednjih, što im povećava stabilnost pri radu.

7

Mogućnosti kretanja grejdera po tlu različitog nagiba

1.3. Pogonski uređaj (motor)

Firma za proizvodnju građevinskih mašina CAT je razvila svoje motore koji daju najbolje performanse njihovim mašinama.

8

ACERT tehnologija omogućava Cat motorima da isporuče više snage po jedinici zapremine bez preranog oštećenja. Ova novostvorena tehnologija smanjuje emisije izduvnih gasova za vreme procesa sagorevanja korišćenjem napredne tehnologije u sistemima za vazduh i gorivo, zajednosa integrisanom elektronikom. ACERT tehnologija poboljšava ukupne performanse motora dok pritom drastično smanjuje emisije izduvnih gasova.

Motor C6.6 sa ACERT tehnologijom koristi višestruko ubrizgavanje goriva radi obezbeđivanja precizne kontrole procesa sagorevanja. Paljenje u više koraka smanjuje temperature komore za sagorevanje, stvara manju emisiju izduvnih gasova i optimizuje sagorevanje goriva. Krajnji rezultat je veća izlazna snaga za isti utrošak goriva.

Cat C6.6 motor sa ACERT tehnologijom zadovoljava ili prevazilazi sve Stage IIIA standarde za kontrolu izduvnih gasova u Evropskoj uniji.

1.4. Transmisija

Integrisan, elektronski kontrolisan sistem, pruža ravnomerne pouzdane performanse uz smanjene troškove korišćenja. Grejder120M kombinuje nekoliko inovacija kao sto je inovacija elektronski kontrolisanog menjanja brzina. Sistem elektronske kontrole pritiska na kvačilu uravnotežava menjanje brzine između svih stepena prenosa i promena

9

smera. On obezbeđuje izvanrednu kontrolu i takođe produžava vek menjača smanjenjem naprezanja zupčanika.

Sistem upravljanja snagom na 120M automatski isporučuje dodatnih pet konjskih snaga u svakom stepenu prenosa za napred od prvog do četvrtog, i svakom stepenu prenosa za nazad od prvog do trećeg. Ova standardna mogućnost optimizuje vučni kapacitet za sve stepene prenosa balansiranjem vučne snage, brzine i snage motora pritom štedeći gorivo.

Sistem ograničava snagu motora u nižim stepenima prenosa, što smanjuje proklizavanje točka kada je trakcija ograničena.

1.5. Radni organ

Radni organi kod grejdera mogu biti različiti on može biti s prednje strane osposobljen manjim dozerskim nožem, a sa zadnje strane manjim rijačem koji omogućuju olakšani iskop. Osnovno radno telo je nož smešten na zupčastom prstenu (duži je od noža dozera, ali manje visine), smešten u sredini konstrukcije. Okretanje noža za 360º, izvlačenje, kosi i vertikalni položaj.

Ispred noža su rijači. Na čelu je dozerski nož (ne mora biti) i njegova uloga je guranje i kopanje.

Nož je blago zaobljen, sličnog oblika kao kod većine dozera, samo nešto finije konstrukcije i izduženiji. Širina mu može biti od 2,3 do 4,8 m, visina najčešće do 0,5 metara (neki tipovi Galiona i znatno manje -ispod 0,2 m), kod nekih modela i oko 0,8 m (STT iz Slovenije izrađivao G71 s visinom noža 828 mm, a Caterpillaov model 16G ima 790 mm), dok je debljina CCA 20 –25 mm. Upravljanje s njim može biti mehaničko, hidrauličko ili kombinovano, a naravno, kod savremenih grejdera je regulisano pomoću uređaja s hidrauličkim servo-pogonom.

Grejder je konstruiran tako da se nož može okretati oko vertikalne i horizontalne osovine, pa je moguće:-izdizati i spuštati nož iznad tla (obično oko 40 –50 cm),-menjati ugao noža prema tlu na obe strane,-menjati ugao noža (po zupčaniku u krugu od 360o) u odnosu na pravac kretanja na obe strane,-menjati ugao zasecanja,-bočno isturati nož na levu i desnu stranu, potpuno izvan osnovnog rama.

Velika prostorna pokretljivost grejderskog noža omogućava izvođenje različitih, vrlo preciznih operacija.

Radne mogucnosti grejderskog noža:

10

Nož pri kretanju grejdera kopa zemlju rezanjem u slojevima, može je i gurati, kao i mešati sve rastresite materijale. Kapacitet kod novijih modela srednje veličine je oko 7 – 8 t za kopanu zemlju, a za guranje prelazi 9 t.Razne vrste pomoćnih oruđa koja se montiraju na grejderu:

buldožerski nož za razastiranje

zadnji riper

vibro ploča za pripremu tla za sledeće operacije

nož za čišćenje snega

11

Zadnji riper.

Opcioni riper na 120M je napravljen da prodire kroz materijal brzo i rilja temeljno radi lakšeg pomeranja materijala plugom. Riper sadrži tri zuba sa mogućnošću da se dodaju još dva, ako je potrebno.

Radni alati za uklanjanje snega.

Caterpillar radni alati obuhvataju raznovrsnu opremu za uklanjanje snega, posebno za 120M. Raspoloživi su snežni plug, krilo za sneg i različite opcije ugradnje, dodajući dodatnu svestranost i iskorišćenje mašine tokom cele godine, ali se on redje koristi. Ponekad se originalni grejderski nož zamenjuje s tanjirastim diskom koji rotirajući zaseca zemlju.

1.6. Kabina s uređajima za upravljanje

Revolucionarne komande džojstika i izuzetna preglednost čine rukovanje mašinom lakšim bez gubitka kontrole. Dobar raspored komande džojstika omogućava i novim i iskusnim rukovaocima da brzo postanu produktivni. Logično grupisanje hidrauličkih funkcija u džojsticima omogućava svakom rukovaocu da lako kontroliše nekoliko funkcija u isto

12

vreme. Ovo omogućava rukovaocu da bude produktivniji i da mu bude udobno u toku radne smene.120M predstavlja preokret u komandi upravljanja džojstikom. Ova tehnologija stvara direktnu vezu između ugla naginjanja džojstika i ugla okretanja upravljajućih točkova. Sistem naponskog ukočenja drži džojstik u položaju sve dok ga rukovalac nepomeri. Pored toga, komanda upravljanja automatski smanjuje osetljivost upravljanja pri većim brzinama kretanja radi udobne i predvidljive kontrole.

Funkcije levog džojstika.

Levi džojstik prvenstveno kontroliše pravac i brzinu mašine.

1 Upravljanje: Naginjanje džojstika levo i desno2 Artikulacija: Okretanje džojstika levo i desno3 Vraćanje artikulacije u sredinu: Žuto dugme kod palca4 Nagib točka: Dva crna dugmeta kod palca5 Pravac: Polužni prekidač kod kažiprsta prebacuje menjač u napred,neutral ili nazad6 Izbor stepena prenosa: Dva žuta dugmeta kod palca za prebacivanje u viši ili niži stepen prenosa7 Levi podizni cilindar pluga: Gurnite džojstik da spustite, povucite džojstik da podigneteLevi podizni cilindar pluga bez pogona: Guranje džojstika preko ispusta aktivira položaj bez pogona

13

Funkcije desnog džojstika

Desni džojstik prvenstveno kontroliše funkcije poteznice, kruga i pluga.

1 Desni podizni cilindar pluga: Gurnite džojstik da spustite, povucite džojstik da podigneteDesni podizni cilindar pluga bez pogona: Guranje džojstika prekoispusta aktivira položaj bez pogona2 Klizač pluga: Naginjanje džojstika levo i desno3 Okretanje kruga: Okretanje džojstika levo i desno4 Nagib pluga: Prekidač za palac napred i nazad5 Pomeranje glavne poteznice u stranu:Prekidač za palac levo i desno6 Elektronska komanda gasa: Polužni prekidač služi za prihvat i smanjenje7 Diferencijal blokada/oslobađanje:Žuto dugme

1 Komandna konzola ripera.

Kontinualno promenljivi okretni prekidači kontrolišu zadnji riper, odnosno prednju podiznu grupu (kada je u opremi), radi obezbeđivanja lake i ugodne kontrole.

2 Konzola pomoćne hidraulike koja se može programirati.

Četiri komande na dodir i mini džojstik maksimiziraju prilagodljivost hidrauličke komande,obuhvatajući do šest hidrauličkih vodova. Pojedinačne funkcije mogu lako da se programiraju preko softvera Cat ET da zadovolje konfiguraciju koja vam je potrebna. Opciona konzola pomoćne hidraulike je obezbeđena pored komandne konzole ripera kada je mašina konfigurisana sa tri ili više dodatnih funkcija.

14

Cat® Mekoležeće sedište serije Comfort ima ergonomsku konstrukciju sa visokim naslonom, sa posebno debelim oblikovanim jastucima sedišta i neograničeno podesivim lumbalnim osloncem koji ravnomerno raspoređuje težinu rukovaoca. Višestruke kontrole sedišta i naslona za ruke se lako podešavaju radi obezbeđivanja optimalnog oslonca i celodnevnog komfora.

Opciono pneumatsko sedište poboljšava kvalitet vožnje za obezbeđivanje dodatnog komfor.

120M sadrži odličnu preglednost područja rada, koju omogućavaju zakošena vrata kabine, zakošen poklopac motora i patentom zaštićen zakrivljeni zadnji prozor.

Instrument tabla, sa jednostavnim, veoma preglednim instrumentima i svetlima upozorenja, rukovaocu nagoveštava kritične informacije sistema.

Pouzdani, dugovečni preklopni prekidači se nalaze na desnom stubu kabine i prednjoj grupi instrumenata, na dohvat ruke rukovaoca.

Caterpillar je napravio najudobniju kabinu u industriji menjajući komandne ručice i volan sa dve komande džojstika, i produžavajući kabinu da pruži veći prostor za noge.

Opcioni sistem grejanja, ventilacije i klimatizacije koristi razumno postavljene otvore vazduha radi obezbeđivanja konzistentne klimatizacije i čistih prozora u svim uslovima. Sistem velikog kapaciteta snižava vlažnost vazduha i stavlja kabinu pod pritisak, cirkuliše svež vazduh isprečava ulazak prašine. Lako pristupačan filter svežeg vazduha se nalazi izvan kabine na nivou tla radi obezbeđivanja brze zamene ili čišćenja.

15

2.0. Osnovne eksplataciono-tehnicke karakteristike

2.1. Gabaritne dimenzije

2.2. Težina

Prema težini motogrejderi su podeljeni u četiri grupe i to:

16

2.3 Teorijski i praktičan učinak

Formula za proračun teorijskog učinka glasi:

gde su:

B - širina trake u metrima; B = b cosab - dužina noža, kreće se od 2,3m do 4,8ma - ugao zakošenja noža u odnosu na pravac kretanja, kreće se od 30o do 50o V - radna brzina grejdera, kreće se od 1,6km/h do 8km/h (16km/h za čišćenja snega)d - debljina sloja koji se obrađuje n - broj prelazaka grejdera preko istog mesta, kreće se u rasponu od 5 do 80,20m - smanjenje efektivne širine zbog preklapanja traka za 10cm sa svake strane

Formula za proračun praktičnog učinka glasi:

gde su:

kv - koeficijent iskorišćenja radnog vremena kr - koeficijent rastresitosti

2.4. Cena

Cena ove vrste građevinskih mašina zavisi od modela, kao i od opreme koja ide uz njega. Kod novih modela cena neretko prelazi 100 000 eura.

Da se radi o veoma vrednim i skupim gradjevinskim mašinama svedoči i činjenica da polovni grejderi, stari čak desetak godina imaju cenu od 30 000 – 40 000 eura.

17

3.0. Oblast primene grejdera

Grejderi ne vrše iskop i utovar materijala ali su zbog srodnosti sa mašinama koje obavljaju ove operacije svrstani u ovu kategoriju. Grejderi su mašine koje služe za izvođenje sledećih radova:

planiranje

profilisanje

razastiranje

skidanje humusa, lako skidanje materijala

izrada kosina i kanala

mešanje i sjedinjavanje različitih materijala

čišćenje snega

Kod nekih modela grejdera, u cilju proširenja mogućnosti za primenu, moguće je montirati različita

priključna oruđa. Kod primene grejdera treba voditi računa da, s obzirom na njihovu relativno veliku dužinu, imaju obezbeđen dovoljno veliki front rada.

18

4.0. Spisak referenci (Literatura)

http://www.gramak.com.

http://www.cat.com

http://www.volvo.com

http://www.komatsu.com

http://www.teknoxgroup.com

http://www.championmotorgraders.us

19

20

21

22