// //
Дом arrow Дороная техника arrow АСФАЛЬТОВЫЕ КАТКИ
АСФАЛЬТОВЫЕ КАТКИ

 

 Асфальтовый каток предназначен для послойного уплотнения асфальтобетонной смеси с целью придания ей прочности, водонепроницаемости и ровности, оговоренных техническими условиями на автодорожные и аэродромные асфальтобетонные покрытия. Общим конструктивным признаком всех катков, независимо от назначения, размера и технических характеристик, является использование движителя не только по прямому назначению, но, одновременно, и для уплотнения опорной поверхности. В принципе, любое ходовое устройство, опираясь на поверхность, уплотняет ее, но в катках этот побочный и, часто, нежелательный эффект стал основным достоинством и потребительским свойством. Основное требование, предъявляемое к асфальтобетонному покрытию - его ровность, поэтому для уплотнения асфальта используются только катки гладковальцевые и пневмоколесные с гладким протектором.

 

 Машины, уплотняющие дорожно-строительные материалы, используют два физических процесса: статическое и динамическое (или вибрационное) уплотнения. Статическое уплотнение материала происходит в результате медленного (почти статического) повышения напряжения в слоях материала, прилегающих к зоне контакта с движителем катка. При этом частицы, сближаясь, соприкасаются друг с другом, что увеличивает несущую способность покрытия и уменьшает его пористость.

 

 Эффективность статического уплотнения зависит от величины напряжения (которое, впрочем, не должно превышать несущую способность покрытия на момент уплотнения) и от площади контакта и распространяется относительно недалеко от зоны приложения нагрузки, поэтому толщина уплотняемого слоя невелика. У катков с гладкими металлическими вальцами (рис.1) этот недостаток в первой фазе уплотнения усугубляется большой разницей между жесткостями вальца и асфальтобетонной смеси. В результате погружения вальца в рыхлую смесь сопротивление перекатыванию возрастает, а перед вальцем образуется волна деформируемой по мере его движения смеси с нарушенной структурой. На границах полосы уплотнения возникает резкий перепад напряжений в уплотненной и неуплотненной смеси, в дальнейшем приводящий к образованию трещин.

 

 

АСФАЛЬТОВЫЕ КАТКИ

 Рис.1. Гладковальцевый каток с шарнирно-сочлененной рамой и конструкцией ROPS/FOPS

 

 В меньшей степени эти недостатки свойственны эластичным шинам пневмоколесных катков (рис.2), большое и плоское пятно контакта которых создает обширную зону уплотнения, не сдвигает верхний слой покрытия при перемещении и обеспечивает плавный перепад напряжений на границах уплотненного участка. Пневмоколесные катки обеспечивают лучшее уплотнение слоя по всей глубине, препятствуют волнообразованию и, благодаря независимой подвеске колес, позволяют добиваться более равномерной плотности по ширине укатываемой полосы.

 

 

АСФАЛЬТОВЫЕ КАТКИ

 Рис.2. Пневмоколесный каток с моноблочной рамой, балластом и конструкцией ROPS

 

 Но те же особенности мешают получить с помощью пневмоколесных катков ровную поверхность, поэтому на завершающей стадии уплотнения, когда покрытие уже мало деформируется под жестким вальцем, гладковальцевые катки используют для отделки поверхности.

 

 Серьезным резервом повышения степени уплотнения является интенсификация процесса с помощью вибрации. На пневмоколесных катках применение вибрации бессмысленно, так как пневмоколеса - хорошие виброизоляторы, но катки с жесткими вальцами обязательно оборудуются дебалансными вибраторами с регулируемыми амплитудно-частотными характеристиками. В большинстве случаев используются двухрежимные вибровозбудители, но известны конструкции катков, располагающие пятью и более режимами колебаний. Амплитуда, частота и вынуждающая сила подбираются с учетом назначения и массы катка.

 

 Попытки совместить преимущества жестковальцевых и пневмоколесных катков, избавившись от присущих им недостатков, реализовались в катках комбинированной компоновки (рис.3), у которых одна ось оборудована пневматическими колесами с гладким протектором, а другая - одним сплошным или разрезным гладким металлическим вальцем. Для уплотнения грунтовых и щебеночных оснований также используются комбинированные катки, но их пневматические колеса оснащены шинами с развитым протектором и используются не столько для уплотнения, сколько для создания тягового усилия. У комбинированного асфальтового катка зазоры между пневмоколесами невелики, поэтому зоны уплотнения, возникающие под каждым из них, смыкаются на небольшой глубине, образуя область повышенного напряжения по всей ширине уплотняемой полосы.

 

 

АСФАЛЬТОВЫЕ КАТКИ

 Рис.3. Каток, адаптируемый к работе на грунтах и асфальте сменой блока пневмокатков пневмоколесами:

1 -вентиляционный люк; 2- кабина машиниста; 3 -кресло-ложемент, фиксируемое в трех положениях; 4 -воздухоохладитель; 5 - откидывающийся капот моторного отсека; 6- сухой воздушный фильтр; 7 - насос переменной производительности для ходового привода; 8- насос переменной производительности для привода вибраторов; 9 - гидрообъемный привод оси пневмоколес; 10- два сменных колеса для уплотнения грунтов; 11 -четыре пневмокатка для уплотнения асфальтобетона; 12- задний мост с планетарным дифференциалом и постоянно замкнутыми тормозами в ступицах; 13- электронный блок управления частотой и продолжительностью включения системы орошения вальцев; 14- два независимых контура системы орошения; 15 -шарнир сочленения передней и задней рам; 16 -гидромотор привода жесткого вальца с постоянно замкнутым тормозом; 17- самонастривающийся вилколановый скребок жесткого вальца; 18- упругая подвеска жесткого вальца на вибродемпферах, прикрепленных к фланцам; 19- смазочный резервуар; 20- двухрежимный вибратор с комбинированной регулировкой амплитудно-частотной характеристики; 21- вибродемпферы с металлическими монтажными пластинами; 22- гидрообъемный привод вибратора; 23- обогреватель кабины; 24- тонированные стекла; 25- рычаг программирования скорости движения и режима вибрации; 26 -панель управления, передвигающаяся вместе с креслом; 27 -передние и задние стеклоочистители; 28- зеркало заднего вида; 29- световые дорожные сигналы; 30- многорежимный вентилятор

 

 Катки с жесткими вальцами и комбинированные катки монтируются в зависимости от принятой компоновочной концепции на моноблочных и шарнирно-сочлененных рамах. Моноблочная рама с двумя управляемыми вальцами обеспечивает изменение направления движения поворотом переднего или заднего вальца или одновременным поворотом обоих. Она также позволяет увеличить ширину уплотняемой полосы при движении катка крабом. Тем же преимуществом обладают конструкции, в которых расширение полосы уплотнения достигается осевым сдвигом одного из вальцев.

 

 Шарнирно-сочлененная рама состоит из передней и задней полурам, поворачивающихся относительно друг друга в горизонтальной плоскости на угол до 30...35° и в поперечной - на угол ±(8...12)°. Она изменяет набор способов поворота (добавляется излом рамы, устраняется поворот заднего вальца) и, кроме того, при движении крабом сохраняет ориентацию кабины по направлению движения.

 

 Каждая из полурам опирается на жесткий валец или комплект пневматических колес. Ось жесткого вальца неподвижна относительно полурамы, а ось пневматических колес может быть неподвижной (это типично для конструкций, где пневмоколеса и валец взаимозаменяемы) или может поворачиваться относительно рамы, увеличивая маневренность машины в целом. Каждая из полурам снабжена балластным водяным баком, выполняющим также функции резервуара оросительной системы. Вода, поступая через распределительную трубку, охлаждает поверхность вальца и препятствует налипанию асфальтовой смеси. Налипшая смесь счищается с вальцев и пневмоколес скребками, так как только чистая поверхность вальца позволяет получить ровное покрытие без вмятин и задиров.

 

 Вальцы катков подвергают чистовой механической обработке, чтобы повысить гладкость уплотняемого покрытия, а их кромки закругляют, что позволяет избежать резких перепадов напряжения в соседних полосах и ярко выраженной границы между ними, провоцирующих образование трещин. Вальцы средних и тяжелых катков оснащаются обрезными роликами, отделяющими остатки асфальта по бокам полосы уплотнения, от укатанного покрытия и прикатывающими края уплотняемой полосы, что повышает ее прочность.

 

 В рабочем положении ролик прижимается своей торцевой поверхностью к кромке вальца в месте его контакта с покрытием, а заостренная кромка ролика опускается ниже поверхности вальца и прорезает на всю толщину уплотняемого покрытия щель, отделяющую уплотненный асфальт от смеси, не попавшей под валец. Из рабочего положения в транспортное и наоборот ролик переводится гидроцилиндром.

 

 При поворотах части вальца, удаленные от оси поворота, могут повреждать покрытие, проскальзывая по нему из-за разницы линейных скоростей. Поэтому широкие жесткие вальцы делают разрезными. Фактически вместо одного вальца на валу или оси размещают два прижатых друг к другу вальца. Щель между ними настолько узка, что не сказывается на текстуре покрытия. Половины ведущего вальца соединены между собой дифференциалом, а ведомого вальца - свободно вращаются на оси и на поворотах движутся с разной линейной скоростью.

 

 Ходовая гидрообъемная трансмиссия жестковальцевых и комбинированных катков состоит из одного (при одном ведущем вальце) или двух контуров. Гидрообъемный ходовой привод ведущего вальца включает в себя насос регулируемой производительности, гидромотор и конечный редуктор. При выходе из строя одного из контуров другой способен обеспечить нормальную работу катка. Ведущие пневмоколеса комбинированных асфальтовых катков монтируются на неразрезном мосту попарно (обычно их число равно четырем). Момент на каждую из пар подается через дифференциал.

 

 Гидрообъемный рулевой механизм следящего типа управляет изломом рамы с помощью двух гидроцилиндров двойного действия, питаемых шестеренчатым насосом. Гидросистема рулевого управления имеет приоритет перед другими контурами, т.е. предоставляемая в ее распоряжение мощность не зависит от уровня нагрузки других агрегатов.

 

 Комбинированные катки с поворотом пневмоколес при работе маневрируют, не прибегая к излому рамы, поэтому эти две системы маневрирования могут быть независимыми друг от друга. В таких конструкциях гидропривод излома рамы не связан с гидравлической рулевой системой следящего типа. Вибровозбудители, установленные на одном или обоих вальцах, как правило, приводятся гидромоторами, соединенными с аксиально-поршневыми насосами постоянной или переменной производительности.

 

 Пневмоколесные асфальтовые катки отличаются от пневмоколесных катков для уплотнения грунтов только отсутствием рисунка на протекторе пневмоколес. Во всем остальном их конструкции идентичны. Они имеют жесткую раму, опирающуюся на ходовое оборудование в трех точках (одна впереди, две сзади), с отсеком для балласта в средней части. При загрузке балласта в виде песка или металлических грузов рабочая масса катка увеличивается на 70...100%. Ведущие пневмоколеса задней оси расположены на неразрезном мосту. В качестве ходовой трансмиссии используется гидрообъемный привод. Небольшой зазор между ведущими колесами диктует применение в качестве конечной передачи цепного редуктора. Управляемые передние пневмоколеса качаются в поперечной плоскости и крепятся к раме в одной точке, что гарантирует равномерное распределение массы катка по уплотняемой поверхности.

 

 Количество передних и задних колес разное (при четном числе ведущих колес), благодаря чему их колеи перекрывают друг друга, и после прохода катка не остается неуплотненных полос. Каждое из пневмоколес снабжено скребком, очищающим его поверхность от налипающего асфальта, что предотвращает появление неровностей на готовом покрытии. Рулевое управление оснащается гидрообъемным усилителем, позволяющим преодолеть сопротивления блока передних колес повороту.

 

 Современные модели пневмоколесных катков оборудуются централизованной системой регулировки давления в шинах, позволяющей регулировать площадь контактного отпечатка и напряжение в зоне уплотнения в соответствии с типом и состоянием уплотняемой смеси.

 

 Для увеличения срока, в течение которого асфальт сохраняет способность к уплотнению, пневмоколеса и жесткие вальцы могут закрываться тепловыми фартуками, замедляющими остывание пневмоколес, вальцев и материала в зоне уплотнения (рис.4).

 

 

АСФАЛЬТОВЫЕ КАТКИ

 Рис.4. Комбинированный каток со свернутым тепловым фартуком у блока пневмоколес

 

 В качестве рабочего тормоза используется гидрообъемная ходовая трансмиссия, останавливающая машину при падении давления в контурах гидросистемы ходового привода. Торможение начинается при переводе рычага реверса в нейтральное положение и прекращается после включения заднего или переднего хода.

 

 В ряде случаев ходовой гидропривод дополняется пропорциональным электроприводом, который задает темп торможения и разгона, исключающий повреждение покрытия при реверсировании катка.

 

 Многодисковые стояночные (они же аварийные) тормоза нормально замкнутого типа устанавливаются в ступицах вальцев и колес либо на валах коробки передач. Они включаются оператором с пульта управления либо автоматически - при падении давления в гидросистеме или остановке двигателя.

 

 При необходимости автоматические тормоза могут быть механически разблокированы. Иногда в целях повышения безопасности катки, как и другие дорожные машины, оборудуются блокировкой запуска двигателя при включенной передаче.

 

 Производительность катка во многом зависит от эффективности работы машиниста, средства повышения которой хорошо известны. Хорошая видимость зоны работ достигается увеличением площади остекления кабины, низкопрофильными скругленными и обуженными корпусными деталями, приданием дополнительных степеней свободы рабочему креслу оператора (вращение и сдвиг во все стороны).

 

 Машинистам катков с жестким вальцем необходимо видеть край вальца. Этого добиваются выносом рабочего места за боковой габарит катка (в кабинах для этой цели делают специальный смотровой фонарь), осевым смещением вальца, наклоном опорных вилок вальца и устройством смотровых проемов в корпусе катка.

 

 Кабина современного катка оборудуется вибро- и звукоизоляцией, подрессоренным и регулируемым креслом, комплектом аудиовизуальных индикаторов и приборов, информирующих о состояния систем и агрегатов катка.

 

 В список оборудования кабины также могут входить системы автоматического управления рабочими процессами и контроля состояния агрегатов, защитная конструкция ROPS/FOPS, климатическая установка (от простого вентилятора до кондиционера с очисткой забортного и увлажнением циркулирующего воздуха), дополнительное освещение зоны работ, проблесковый маяк и т.д.

 Материал подготовил Демьянов А.А.

 

Контакты

115419, г. Москва, ул. Шаболовка, д. 34, стр. 3.



Просьба заранее предупредить о приезде, т.к. специалисты распределены по объектам




info@masterbetonov.ru




ООО «Стройсервис» работает на рынке строительного производства c 1992 года.
Основной ценностью для нашей компании являются клиенты, поскольку единственный реальный актив компании — это люди, удовлетворенные нашей работой, которые еще раз захотят воспользоваться нашими услугами. Мы стремимся сделать своих клиентов своими партнерами.