Грунтовые фрезы и грунтосмесительные машины (рис.1) предназначены для устройства усовершенствованных покрытий из укрепленных грунтов на дорогах с невысокой интенсивностью движения, оснований для скоростных автодорог и автомагистралей, примыканий к скоростным автомагистралям и рулежным дорожкам в аэропортах и т.д.

 Рис.1. Грунтосмесительная машина:

1- гидроцилиндр подъема/опускания фрезы; 2- рама машины; 3 -кабина оператора: 4 -моторный отсек; 5 - ведущие колеса; 6- кожух клиноременного редуктора; 7- кожух фрезерного барабана; 8- задний фартук кожуха; 9- задние управляемые колеса

 Фреза (рис.2) срезает верхний слой грунта, измельчает и перемешивает его с вяжущим материалом, после чего смесь разравнивается по полотну автогрейдером и уплотняется катком. При приготовлении смеси может использоваться не только срезанный на месте, но и привозной грунт, а также другие дорожно-строительные материалы, доставляемые к месту укладки технологическим транспортом. Усовершенствованное покрытие обладает меньшей несущей способностью, износостойкостью, влагонепроницаемостью и стоимостью, чем асфальт или бетон, но прочнее, устойчивей и дороже просто уплотненной гравийно-щебеночной или грунтовой насыпи.

 Рис.2. Схема работы фрезерного барабана:

1- фрезерный барабан; 2- опорная кромка кожуха; 3 -передний фартук; 4- дробящий ус; 5- кожух; 6 -гидроцилиндр управления задним фартуком; 7 - задний фартук

 Грунтовые фрезы и грунтосмесительные машины также используются с одним рабочим органом - для разрыхления переувлажненного грунта с целью ускорить его высыхание, для гомогенизации неоднородных грунтовых смесей при подготовке их к уплотнению, а с другим рабочим органом - для разрушения твердых покрытий, добычи известнякового щебня и каменного угля в карьерах.

 Собственно фреза представляет собой цилиндрический барабан, на поверхности которого установлены лопатки или резцы (рис.3). Ось вращения фрезы перпендикулярна направлению движения машины, а направление вращения может быть встречным или попутным. В первом случае линейные скорости резцов и машины противоположны, во втором они совпадают.

 Рис.3. Фрезерный барабан грунтосмесительной машины:

1- лопатка; 2 -кронштейн лопатки; 3 -фланец крепления барабана; 4 -узел крепления лопатки к кронштейну

 При встречном вращении сопротивление грунта резанию препятствует движению машины, но глубина фрезерования стабильна, а лопатки или резцы хорошо измельчают грунт благодаря большей относительной скорости. Уменьшается и риск поломки режущего инструмента, так как при встрече с твердыми включениями он вырывает их из грунтового массива.

 При попутном вращении сопротивление грунта резанию помогает движению машины, но возможно самопроизвольные выглубления фрезы при наезде на твердые включения, а измельчающая способность лопаток или резцов ниже. Риск поломки режущего инструмента увеличивается, так как при встрече с твердыми включениями инструмент стремится вдавить их в грунт.

 Использовать в зависимости от ситуации преимущества встречного или попутного вращения позволяют реверсивные трансмиссии, способные вращать фрезу в любом направлении. Выигрыша в скорости, тяге или энергоемкости рабочего процесса ни один из способов не дает, так энергия расходуется либо на фрезе, либо на движителе.

 В качестве трансмиссии для привода барабанов фрез и грунтосмесительных машин наиболее часто используют клиноременные передачи, так как они дешевы, немассивны, нетрудоемки в обслуживании и хорошо предохраняют фрезу и другие узлы трансмиссии от пиковых нагрузок. Гидрообъемный привод применяется в этих трансмиссиях реже. Сверху, с боков и торцов фреза закрыта кожухом, ограждающим рабочую зону и способствующим измельчению ударяющегося об него материала.

 К кожуху в зоне попадания на него материала крепится дробильный брус, при ударе о который материал дополнительно измельчается. Изнутри кожух футерован ударопрочным и износостойким покрытием. Откидные, дистанционно управляемые, передний и задний фартуки кожуха регулируют толщину слоя, остающегося после прямого или обратного прохода машины, и выравнивают его поверхность. Глубина погружения фрезы регулируется гидроцилиндрами подъема/опускания. В транспортное положение кожух поднимается вместе с фрезой, а при работе опирается на покрытие по бокам фрезеруемой полосы износостойкой нижней кромкой.

 Прицепные фрезымогут оснащаться собственными двигателями внутреннего сгорания, трансмиссиями и системой управления. Их работа контролируется оператором, рабочее место которого расположено непосредственно на прицепе.

 Навесные фрезыотличаются тем, что не имеют собственного ходового оборудования и двигателя и управляются оператором базовой машины. В самоходном исполнении фрезы, как правило, являются функциональной частью грунтосмесительных машин.

 Грунтосмесительные машины(рис.4) представляют собой специализированное пневмоколесное или гусеничное шасси с силовой установкой, трансмиссиями, рабочим органом, резервуарами для хранения вяжущих материалов, устройствами для их загрузки и подачи в рабочую зону, пультом и системами управления. Кабина оператора в стандартную комплектацию машины входит не всегда. Для того чтобы оператор мог контролировать движение машины и по правому, и по левому ее краю, могут устанавливаться широкие кабины с левым и правым пультами управления, нависающими над краем полосы фрезерования, широкие кабины с одним пультом, перемещающимся по ней, или узкие кабины, сдвигающиеся к левому или правому борту машины. В качестве дополнительного, достаточно дорогого, но удобного оборудования используются выносные пульты, позволяющие оператору управлять машиной, находясь рядом с ней.

 Рис.4. Компоновка грунтосмесительной машины:

1 -двигатель; 2- электронный блок управления; 3 -главный насос ходовой гидросистемы; 4 -двухскоростной мотор-редуктор; 5 -ведущая ось

Материал подготовил Демьянов А.А.