9.1. МАШИНЫ ДЛЯ ЛЕТНЕГО СОДЕРЖАНИЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ

Машины для содержания и ремонта автомобильных дорог и аэродромов (рис. 9.1) оказывают прямое влияние на состояние транспортных сооружений, от которого зависит производитель­ность и качество работы транспортного комплекса, а также безо­пасность пассажиров и сохранность грузов.

Поливомоечные машины. Для мойки и увлажнения твердых по­крытий, предохранения их от перегрева в жаркий сезон, очистки воздуха и оздоровления микроклимата в прилегающем к транспор­тным магистралям воздушном пространстве предназначены поли-вомоечные машины. Они могут быть прицепными (к колесному трактору) или самоходными (на шасси серийного грузового авто-

Рис. 9.1. Классификация машин для содержания и ремонта дорог по назначению

10 Шестопало»                                                                 289

мобиля или шасси, адаптированном к назначению машины). По-ливомоечная машина (рис. 9.2) имеет цистерну, установленную на прицепном, полуприцепном или самоходном шасси, всасывающий водовод, соединяющий цистерну с центробежным насосом, нагне­тающим воду через распределительный напорный водовод к двум моечным насадкам.

Насадки располагаются перед машиной по ее внешним сторо­нам и формируют две моющих струи, расходящиеся плоским вее­ром и направленные на поверхность покрытия под углом атаки. Изменяя угол атаки можно добиваться от струи различного эффек­та: от смыва прилипших фрагментов глинистого грунта до увлаж­нения покрытия.

Существуют компоновочные варианты машин с дополнитель­ной насадкой, устанавливаемой сзади сбоку и увеличивающей ши­рину промываемой полосы на 10... 15%. Насадки соединены с раз­даточной трубой, в которую вода подается через напорную магис­траль насосом центробежного типа. Между насосом и водозабор­ным патрубком, расположенным в цистерне, установлены фильтр, задерживающий посторонние примеси, и центральный клапан, по-

Рис. 9.2. Компоновка и основные агрегаты поливомоечной машины: А - конфигурация моющей струи; 7 - моющие насадки с распределительным трубопрово­дом; 2 — базовая машина; 3 - цистерна; 4 — горловина цистерны; 5 - обечайки крепления цистерны к шасси; 6 - сливной патрубок; 7 - дополнительное щеточное оборудование; 8 - мостки для обслуживания цистерны

290

зволяющий быстро прекращать подачу воды в насос. Как прави­ло, цистерна также оборудуется водоводами, кранами и шлангами для заправки из водоема, которые могут использоваться и при ту­шении пожаров.

В заправочной магистрали может устанавливаться фильтр, ис­ключающий попадание в цистерну вместе с водой твердых ми­неральных и органических частиц. Обычно самоходные поли-вомоечные машины дополнительно оснащаются подметально-щеточным оборудованием, позволяющим расширить область их применения.

Для привода насоса поливомоечного оборудования и подметаль­ных щеток может использоваться механическая или гидрообъем­ная передача. Для подъема и опускания щетки чаще всего исполь­зуются гидроцилиндры.

Существенным недостатком традиционной технологии мойки покрытия, при которой высокая кинетическая энергия моющей струи обеспечивается ее массой, считается высокий расход воды. Альтернативой может служить поливомоечное оборудование с моющей рампой, оснащенной большим числом направленных вниз сопел малого диаметра (рис. 9.3). Рампа расположена перед шасси невысоко над обрабатываемой поверхностью. Вода, подаваемая в расходный водовод под большим давлением, вырываясь из сопел с высокой скоростью, приобретает кинетическую энергию, необхо­димую для достижения моющего эффекта. Взвесь грязевых частиц

•

Рис. 9.3. Машина для очистки покрытия с помощью моющей рампы

291

в воде и фрагменты разрушенной грязевой корки принудительно удаляются с покрытия косоустановленным водосгонным ножом с эластичной кромкой.

Производительность поливомоечной машины (Пп м) можно рас­считать по формуле

(9.1)

где 6ПОЛ - ширина поливаемой полосы; Ьпер - перекрытие параллель­ных проходов (Ьпер = 0,15 м); L3 - длина поливаемого участка; Vmc -полезная вместимость цистерны; /:нап - коэффициент наполнения цистерны (&нап = 0,95); днап - подача заполняющего насоса или ма­гистрали; <7ПОЛ - норма расхода воды на единицу площади; Unon -рабочая скорость; LTp - расстояние от места работы до места за­правки цистерны; U^ - транспортная скорость груженной маши­ны; [7тпрор - транспортная скорость порожней машины; ?ман - про­должительность маневрирования и вспомогательных операций между заправками цистерны.

Особняком стоят моечные машины со щеточным оборудовани­ем, предназначенные для мытья стен туннелей, мостов, путепрово­дов, линейных транспортных сооружений, а также ограждений, знаков и других элементов дорожной обстановки (рис. 9.4, 9.5, 9.6).

Рис. 9.4. Щеточно-моечное оборудование для ухода за колесоотбойным брусом с вращением щетки в поперечной плоскости

292

Рис. 9.5. Щеточно-моечное оборудование для ухода за колесоотбойным брусом с вращением щетки в горизонтальной плоскости

Подвеска щеточного оборудования этих машин позволяет выно­сить щетки за габариты машины и наклонять их под разными угла­ми к горизонту, вплоть до вертикального. Водяные сопла закреп­лены на кронштейнах щетки таким образом, чтобы вода при лю­бом положении щетки попадала на промываемый участок поверх­ности, увлажняя его и смывая грязь. Такие машины оборудуются щетками сразу нескольких типов, что позволяет обеспечить каче-

293

ственную очистку поверхности любой формы. Характеристика отечественных поливомоечных машин приведена в табл. 9.1.

Таблица 9.1

Характеристики поливомоечных машин

Подметально-уборочные машины. Предназначены для очистки твердых покрытий транспортных сооружений. Они также могут применяться для уборки бетонных и асфальтированных промыш­ленных площадок и проездов, очистке ремонтируемых участков дорог от остатков удаленного покрытия. Рабочий процесс подме-тально-уборочной машины складывается из подметания поверх­ности, сбора смета в накопителях, транспортирования к месту за­хоронения отходов и опорожнения накопителя. Затем цикл опера­ций повторяется.

Главным рабочим органом подметально-уборочной машины является щетка. Наиболее распространены щетки цилиндрические с горизонтальной осью вращения и размещением ворса на цилинд­рической поверхности, и торцевые, с осью, круто наклоненной к дневной поверхности, и ворсом на нижнем торце. Существуют, но встречаются гораздо реже, щетки конические, с углом при верши­не до 60° и расположением ворса на конической поверхности, и ленточные, у которых ворс закреплен на внешней стороне цепи, огибающей натяжное колесо и ведущую звездочку.

Торцовые и конические щетки применяют для очистки придорож­ных лотков, отличающихся небольшими поперечными размерами и

294

сложной формой очищаемой поверх­ности (рис. 9.7).

Цилиндрическими щетками выпол­няют основной объем работ по очист­ке твердых покрытий дорог, тротуа­ров, промплощадок и аэродромных полос. Они устанавливаются под уг­лом к направлению движения маши­ны между ее осями или перпендику­лярно - за колесами задней оси. Пер­вая схема применяется на универсаль­ных машинах, которые в теплый сезон используются как подметально-убо-рочные и поливомоечные (см. рис. 9.2), а в холодное время года - как снего­уборочные и антигололедные.

Вторая схема свойственна специализированным подметально-уборочным машинам, не предназначенным для переоснащения се­зонным оборудованием (рис. 9.8). Лотковые щетки устанавлива­ются с одного или обоих боков машины и наклоняются таким об­разом, чтобы ворс очищал покрытие с внешней стороны маши­ны, отбрасывая смет от края лотка под машину (рис. 9.9). Линей­ная скорость ворса щеток может совпадать со скоростью посту­пательного движения машины или быть противоположной.

Перенос смета с покрытия в накопительный бункер или контей­нер может осуществляться несколькими способами. При односту­пенчатой схеме смет забрасывается в бункер цилиндрической щет­кой, придающей его частицам скорость, достаточную для подъема к загрузочной щели (рис. 9.10). Если бункер расположен перед щет­кой, смет отрывается от ворса щетки сразу же после выхода его из контакта с поверхностью (так называемый прямой заброс), если

Рис. 9.9. Торцевая лотковая щетка устанавливается под углом к очищаемой

поверхности

сзади - ворс поднимает его по передней цилиндрической стенке кожуха и далее смет по инерции попадает в бункер (обратный заб­рос). Обычно такие схемы применяются в малогабаритных и уни­версальных машинах, где нет места для специального устройства загрузки бункера. Специализированные и большеразмерные уни­версальные машины оборудуются механическими или пневмова­куумными устройствами загрузки бункера.

Механические устройства представляют собой шнековые, лен­точные, скребковые конвейеры или их комбинации, эвакуирующие смет из лотка, в который он сметается щеткой, в контейнер или бункер (рис. 9.11). Лотковые щетки, подметая дорожное покрытие, подают смет к середине машины, в зону действия главной цилинд­рической щетки, которая подметает расположенную перед ней по­лосу покрытия и направляет весь смет на приемный лоток. С при­емного лотка смет переносится в бункер механическим устрой­ством.

Пневмовакуумные устройства работают по принципу пылесо­са, к всасывающему соплу которого смет подается непосредствен­но щеткой (как правило, торцовой) либо шнековым или скребко­вым конвейером, подающим смет от щеток по приемному лотку.

реходят в две радиальные лопасти, сообщающие смету дополни­тельную скорость, совпадающую с направлением транспортирую­щей струи воздуха. Отделение смета от воздуха происходит в бун­кере благодаря резкому изменению направления и скорости воз­душной струи, после чего воздух дополнительно очищается филь­трами от мелкодисперсных частиц пыли.

Обеспыливание зоны работ щеток происходит за счет увлажне­ния воздуха системой орошения. В современных машинах привод щеток, конвейеров и вакуумных насосов осуществляется гидро­объемной трансмиссией, а в более старых конструкциях - частью гидрообъемной, частью механической трансмиссией, состоящей из раздаточных коробок с карданными валами и цепными пере­дачами.

Современные машины с пневмовакуумными загрузочными си­стемами и полностью гидрофицированным приводом дороже и сложнее в эксплуатации, но обеспечивают лучшее качество уборки с большей производительностью и более соответствуют городским условиям, предъявляющим повышенные требования к бесшумно­сти транспорта.

Рис. 9.11. Схема совместной работы цилиндрической щетки и скребко­вого конвейера для загрузки смета

в бункер:

1 - приемный лоток щетки; 2 - бункер; 3 - скребковый конвейер; 4 — щетка; 5 — кожух щетки; со - угловая скорость вра­щения щетки; U— поступательная скорость движения машины

297

Производительность подметально-уборочной машины (Ппод) можно рассчитать по формуле

0,9Убунрсм&в

0.9У6унрсм    0,95Уба

т пор

где Кбун - объем бункера для смета; рсм - плотность смета (рсм = = 1000 кг/м3); дзаг - норма загрязненности покрытия (#заг = = 0,1. ..0,15 кг/м2); йпод - ширина подметания; [7ПОД - скорость под­метания; Кбак - объем водяного бака системы орошения; q.im - по­дача заполняющей магистрали; LTp - расстояние до места выгруз­ки смета и заполнения водяного бака; [7!JЈ - скорость груженой ма­шины; C/fpp - скорость порожней машины; /всп - время маневриро­вания и выгрузки смета.

Характеристики отечественных подметально-уборочных машин приведены в табл. 9.2).

Таблица 9.2

Характеристики подметально-уборочных машин

Озеленение придорожной территории и уход за расположенны­ми на ней зелеными насаждениями, земляными и линейными со­оружениями осуществляется сельскохозяйственной техникой, зем­леройными и погрузочными машинами общего назначения со спе­циальным и стандартным рабочим оборудованием и специализи­рованными машинами по уходу за лесопарковыми территориями. В их число входят сеялки, косилки, оборудование для срезки кус­тарника и мелколесья, поливальные машины, машины для разбрыз­гивания удобрений и химикатов, бурильно-крановые машины, ямобуры, навесное оборудование к колесным тракторам, авто­грейдерам и экскаваторам для прочистки и восстановления кюве­тов и дренажных канав, автовышки для обслуживания мостов, путе­проводов, дорожных знаков, указателей и осветительного обору­дования.

298

9.2. МАШИНЫ ДЛЯ ЗИМНЕГО СОДЕРЖАНИЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ

Плужные и плужно-щеточные снегоочистители. Предназначены для патрульного обслуживания дорог и текущей очистки взлетно-посадочных полос и рулежных дорожек аэродромов в зимнее вре­мя. Их использование наиболее эффективно по тонкому слою свежевыпавшего, неслежавшегося и неукатанного снежного покро­ва. Плужные снегоочистители выпускаются, главным образом, в виде навесного сменного оборудования к бульдозерам, автогрей­дерам и мощным тягачам, способным, благодаря большой силе тяги и курсовой устойчивости, очищать за один проход всю полосу движения со скоростью, обеспечивающей отбрасывание снега на обочину.

При регулярной очистке городских и аэродромных территорий от свежевыпавшего снега наиболее часто используются плужно-щеточные снегоочистители на базе серийных или адаптированных автомобильных шасси, сдвигающие основную массу снега плугом с проезжей части в сторону обочины и очищающие покрытие от его остатков толщиной до 15 мм щеткой (рис. 9.12). Плуг устанав­ливается впереди автомобиля, а цилиндрическая щетка - под его рамой, между передней и задней осями. Угол между плугом и про­дольной осью машины может меняться от 90 до 70°, а ось щетки повернута под углом в плане, чтобы снег сметался от машины впе­ред, к правой обочине. Плуг состоит из отвала, ножей и рамы.

Рис. 9.12. Снегоочиститель плужный, с подметальным оборудованием и песко­разбрасывателем:

1 - распределитель сыпучих антигололедных материалов; 2 - бункер для сыпучих анти­гололедных материалов; 3 - кабина базового автомобиля; 4 - фронтальный косоуста-новленный снежный плуг переменной кривизны; 5 - цилиндрическая косустановленная

подметальная щетка

299

В наиболее простых и дешевых конструкциях отвал представ­ляет собой монолитную плиту с цилиндрической поверхностью. Нижняя кромка отвала оснащается болтовыми зажимами для креп­ления секционных резиновых ножей, благодаря эластичности ко­торых улучшается очистка поверхности и исключаются аварийные ситуации при наезде на неровности покрытия, крышки люков и т. п. В центре задней стенке отвала прикреплена поворотная рама плу­га, позволяющая фиксировать плуг относительно сцепной рамы под различными углами. При простейшем варианте фиксатором слу­жит металлический палец, вставляемый в совпадающие отверстия поворотной и сцепной рам. Сцепная рама в свою очередь через шарниры соединяется с толкающими штангами тяговой рамой, при­крепленной к лонжеронам шасси.

Толкающие штанги могут быть и моноблочными и телескопи­ческими, с амортизаторами внутри. Амортизаторы предохраняют раму базового шасси от ударных нагрузок, воспринимаемых плу­гом. Существуют плуги с многосекционными адаптирующимися к неровной поверхности отвалами, каждая секция которого крепит­ся к общей несущей конструкции независимой рычажно-пружин-ной подвеской, прижимающей секцию к поверхности покрытия и позволяющей ей перескакивать через неровности, крышки люков и другие препятствия.

В последние годы на рынке появилось отечественное плужное оборудование с отвалами переменной по длине высоты и коничес­ким козырьком, которые исключают пересыпание снега через верх отвала и позволяют убирать снег на повышенных скоростях с даль­ностью отбрасывания снега до 15 м и более.

Цилиндрическая щетка представляет собой трубу, на которую надевают, плотно прижатые друг к другу, плоские кольца с запрес­сованным по внешней кромке ворсом. Собранная щетка крепится к кронштейнам, подвешенным к раме шасси гидроцилиндрами подъема/опускания, и приводится объемным гидромотором либо через встроенный в щетку планетарный, либо через внешний цеп­ной редуктор. Щеточный ворс современных машин изготавлива­ется из капронового моноволокна, но лучшее качество очистки покрытия от снега дает более жесткий и тонкий проволочный ворс. Его применение ограничено опасностью, которую представляют для пневмоколес автотранспорта обламывающиеся фрагменты про­волочного ворса, остающиеся на дороге.

Производительность плужного и плужно-щеточного снегоочи­стителя (Ппл) может быть рассчитана по формуле

пт (1,/[/оч + ?ман) + 8сх 4/Ј/хш '                                      (9-3)

где L3 - длина захватки, т. е. участка дороги, подлежащего очи­стке; лоч - количество проходов, необходимое для очистки уча-

300                                                                                     .

стка дороги; U04 - скорость машины при очистке покрытия от сне­га; гман - продолжительность маневрирования в конце прохода; 8СХ - коэффициент влияния схемы очистки (при челночной схеме 8СХ = 0, иначе 5СХ = 1).

Количество проходов может быть рассчитано по формуле

«оч ~ 'пол/ ^"пол     "пер )'

где /пол - общая ширина полотна, подлежащая очистке от снега; 6ПОЛ - ширина полосы, очищаемой от снега за один проход; Ьпер -перекрытие соседних очищаемых полос. (Результат обязательно округляют в большую сторону.)

Характеристики отечественных плужных и плужно-щеточных снегоочистителей приведены в табл. 9.3.

Таблица 9.3

Характеристики плужных и плужно-щеточных снегоочистителей и распределителей песчаных смесей

301

Снегопогрузчики. Предназначены для эвакуации снежных масс значительной толщины за границы покрытия или в транспортные средства. Их использование наиболее эффективно при уборке сне­га, складированного в высокие лотковые и придорожные валы или бурты.

Лаповые снегопогрузчики (рис. 9.13) используются, в основном, для перегрузки в транспорт снега, собранного плужными сне­гоочистителями в валы на лотковой части городских улиц. Погруз­чики монтируются на специализированных шасси, собранных из стандартных конструкций и агрегатов серийных грузовых автомо­билей. Рабочее оборудование состоит из лапового питателя, рас­положенного перед погрузчиком, и наклонного скребкового кон­вейера, ориентированного вдоль продольной оси машины.

Рабочие органы расположены в коробе, широкая часть которо­го с лаповым питателем, загребающим снег в короб, начинается перед машиной, а узкая - с конвейером, проходит над всеми агре­гатами машины и выступает так далеко, чтобы под нее мог стать самосвал.

Лапа представляет собой изогнутую металлическую пластину, поставленную на ребро и средней частью шарнирно закрепленную на кривошипе вращающегося диска, установленного в широкой части короба заподлицо с днищем. Штифт в днище короба, входя-

щий в паз в задней части лапы, вынуждает ее переднюю кромку двигаться по эллипсу, подгребая снег от боковых стенок короба к скребковому конвейеру. В приемном лотке короба симметрично установлены две лапы, двигающиеся навстречу со сдвигом по фазе и перекрывающие рабочие зоны друг друга. Снег, сгребаемый ла­пами к середине приемного лотка короба, попадает на цепной скребковый конвейер, поднимается им к разгрузочному концу и выгружается в кузов самосвала. Наиболее эффективны лаповые погрузчики при погрузке неслежавшегося снега, так как усилия лап и тяги машины недостаточно для разрушения смерзшихся или спрессованных снежных массивов.

Фрезерные погрузчики (рис. 9.14), благодаря особенностям свое­го рабочего органа, эффективны при перегрузке куч и валов сле­жавшегося и смерзшегося снега. Эти погрузчики оснащены пита­телем фрезерного типа и наклонным скребковым конвейером, по­дающим снег в транспортное средство. Фрезерный питатель состоит из двух соосных фрез разной или равной длины (длина зависит от размещения загрузочного отверстия конвейера), каждая из кото­рых представляет собой металлические полосы, образующие края двух- или трехзаходных цилиндрических спиралей, связанных с цен­тральным валом радиальными спицами. Вращаясь, фрезы вреза­ются в снежный массив, обрушивают и измельчают его фрагменты и смещают снежную массу к центру кожуха фрезы, откуда она вы­носится конвейером в кузов самосвала.

302

Рис. 9.13. Снегопогрузчик лаповый

Рис. 9.14. Снегопогрузчик с фрезерным питателем

303

Рис. 9.15. Шнекороторный снегопогрузчик на базе автомобиля Урал-4320-10:

/ - шнекороторное оборудование; 2 - направляющий аппарат снегометателя; 3 - фары

рабочего освещения; 4 - моторный отсек; 5 - раздаточная коробка; 6 — рычажный

механизм подвески шнекороторного оборудования; 7 - опорная лыжа

Производительность лаповых и фрезерных снегопогрузчиков (Пл) можно рассчитать по формуле

где FCH - усредненная площадь поперечного сечения убираемого снежного вала; С/фак - фактическая скорость погрузчика; knm - ко­эффициент потерь снежной массы (kum < 0,85).

Шнекороторные и фрезерно-роторные погрузчики (рис. 9.15) эф­фективны при экстренной расчистке дорог, покрытых толстыми снежными заносами в результате обильных снегопадов или схода снежных лавин. Эти машины оборудованы шнеками или фрезами, разрушающими снежный массив и подающими снег к отверстию в центре закрывающего их сзади и с боков кожуха (рис. 9.16). Через отверстие измельченная снежная масса попадает на лопатки рото­ра, который, действуя по принципу центробежного насоса, выбра­сывает ее через направляющий аппарат на обочину или в кузов транспортного средства.

Направляющим аппаратом называется изогнутая металличе­ская труба с уменьшающимся к выходу сечением, задающая на­правление движения отбрасываемой ротором снежной массы. На­правление и дальность отбрасывания снега регулируется поворо­том всей трубы или ее конечной секции вокруг вертикальной и продольной осей.

Производительность шнекороторных и фрезерно-роторных сне­гопогрузчиков (Пшн) может быть рассчитана по формуле

(9.6)

304

|где °рот v ширина лопатки ротора; грот - радиус ротора по краям топаток;, ^ _ высота лопатки ротора; прт - частота вращения ро-ора' с ; Јнап - коэффициент наполнения ротора снегом (при воз-эастанц^ линейной скорости лопаток ротора от 13,5 до 20 м/с и и снега 300... 500 кг/м3, &нап снижается от 0,5 до 0,25).

Рис. 9.16. Шнекороторное оборудование снегопогрузчика: . - ^-ор снегометателя; 2 - нижний шнек; 3 - верхний ротор; 4 - кожух шнековой каме-

РЫ1 J                                                ,                                             ™

^ направляющий аппарат снегометателя; 6 - кожух редуктора привода шнеков; 7 -снегометателя; 8 - козырек, отбрасывающий снег в зону работы шнеков; 9 ~ опор­ная лыжа; 10 - редуктор привода ротора

305

Угивных методов и технологий; борьбы со скользкостью дорожных аэродромных покрытий в з^мнее Время.

Машины для распределения сьтуЧИХ антигололедных материа­лов, как правило, являются уН[ИверСальньши и в теплое время года переоборудуются в поливомс-,ечные Они монтируются на шасси Серийных грузовых автомоб:йлей) либо на специализированных цневмоколесных шасси (рис. '9 \-j-\

I Песок, гранитная крошка 1^ли смесь песка с солью засыпаются в бункер в форме трапециевид,ной ПрИЗМы, обращенной меньшим основанием вниз. Открытый верХ бункера забран двускатной ре-Ьеткой, играющей роль сита. По днищу бункера проложен цепной (Ькребковый конвейер (питате.ль)) выносящий содержимое к задне­му торцу бункера, где устано:влено раСпределительное устройство. Горизонтальный диск с рад^альными вертикальными лопастями на нижней плоскости, закрыли К0жухом, вращаясь, разбрасыва­ет антигололедный материал через щели в кожухе по окружающей поверхности относительно Равномерным слоем. Расход материа­ла может регулироваться сксэростью питателя, скоростью враще­ния диска, размером и ориентациеи расходных щелей кожуха.

Производительность расп]ределителеи СЬШуЧИХ антигололедных материалов (Пр) можно расс^итать по формуле

V    If    k

'бун^нап в

+ 'м

Антигололедные машины. Предназначены для поддержания в зимний период сцепных свойств покрытия на уровне, гарантирую­щем безопасное движение транспорта. Наиболее массовым спосо­бом борьбы с гололедом является распределение по обледеневше­му покрытию песка, гранитной крошки, кристаллических и жид­ких хлоридов и различных комбинаций этих веществ. Песок и гра­нитная крошка повышают сцепление колес с обледеневшим покры­тием, но при интенсивном движении их быстро выносит на обочи­ны. Хлориды инициируют таяние льда и снежного наката (темпе­ратура замерзания соленой воды значительно ниже 0°С), но при резком падении температуры могут привести к еще большему об­леденению. Кроме того, наличие избытка воды на поверхности покрытия при высоких скоростях транспорта чревато опасностью аквапланирования.

Регулярное распределение минеральных материалов, солей и их смесей по покрытию серьезно ухудшает экологическую обстанов­ку придорожных участков и, особенно, городских территорий, а многолетнее их применение может вызвать необратимое отравле­ние живой природы. В городах это сопровождается засорением ливневой канализации и разрушением покрытий, зданий, инженер­ных сооружений, транспорта и порчей личных вещей населения. Поэтому в последние годы ведутся интенсивные поиски альтерна-

306

гДе ^бун вместимость бункера для антигололедных материалов; /снап - коэффициент наполнения бункера (А:нап < 1,1); ^рас - норма расхода антигололедного м^териала на единицу обрабатываемой площади; рпж - фактическая производительность распределитель-

Рис. 9.17. Распределитель антиголЬледных солевых растворов на шасси грузового

автомобиля

307

ного устройства; LTp - расстояние от места заполнения бункера д места распределения; U^ - скорость груженой машины; U"°p - ско[ рость порожней машины; ?зап - время заполнения бункера; /ман продолжительность маневрирования в период между заправкам: бункера.

Распределение жидких хлоридов производится из автомобиль^ ных, полуприцепных или прицепных цистерн для перевозки жид костей, оборудованных системами дозирования и распределения

9.3. МАШИНЫ ДЛЯ РЕМОНТА АВТОДОРОЖНЫХ ПОКРЫТИЙ

Фрезерные машины. Позволяют планировать старое покрытие, текстурировать его поверхность, восстанавливая сцепные свойства, снимать старое покрытие послойно или на всю глубину, вскрывать подземные коммуникации, освобождать от старого покрытия люки колодцев, выравнивать бетонные полы в производственных поме­щениях (рис. 9.18). При необходимости фрезерная машина позво­ляет прорезать в покрытии и подстилающих слоях швы, предотв­ращающие растрескивание или оползание покрытия вокруг ремон­тируемого участка.

Материал, срезанный со старого асфальтобетонного покрытия, может укладываться в нижние слои дорожной одежды или исполь­зоваться в качестве добавки при приготовлении свежей асфальто­бетонной смеси. Для фрезерования покрытия на небольших участ-

ках, вокруг люков колодцев, вплотную к бордюрному камню, уда­рения дорожной разметки, прорезания швов и щелей и изготов­ления «трясущих» полос на автомагистралях используются спе­циализированные малые фрезерные машины с шириной фрезеро­вания не более 1000 мм (рис. 9.19), которые могут оснащаться раз­личными типами фрезерных барабанов (рис. 9.20). Частота вра­щения фрезерного барабана зависит от скорости машины и проч­ности покрытия и составляет от 1,6 до 3,4 с'1.

Крепления твердосплавных резцов в держателях обеспечивает их быструю замену без использования специальной оснастки. Фре­зерные машины самых маленьких размерных групп оставляют сре­занный материал на дороге, прочие оборудуются ленточными кон­вейерами для погрузки срезанного материала в транспорт или пе­регрузки его на обочину. Привод рабочих органов и ходового обо­рудования малых машин, как правило, полностью гидрофициро-ван, хотя отдельные модели могут оборудоваться клиноременным приводом фрезы. Фрезеруемая зона располагается, как правило, между движителями машины (исключения допускаются при фрезе­ровании вплотную к препятствиям или использовании узких фрез и дисковых пил большого диаметра).

Машины оборудуются системой увлажнения фрезеруемой зоны, обеспечивающей пылеподавление и охлаждение режущего инстру­мента. Самые маленькие фрезы могут монтироваться на трехко­лесном шасси с шарнирно-сочлененной рамой и выносом фрезы за

Рис. 9.18. Самоходная фреза-планировщик на четырехопорном гусеничном шасси с шириной фрезерования до 2000 мм

308

Рис. 9.19. Самоходная фреза-планировщик на трехопорном колесном шасси с шириной фрезерования до 600 мм

309

Рис. 9.20. Сменные фрезерные барабаны:

/ - для снятия слоя шириной 600 мм; 2 - для прорезания щели шириной 140 и глубиной 700 мм; 3 - объемный гидропривод фрезерного барабана

его габариты. В сочетании с возможностью поперечного наклона фрезерного барабана это позволяет обрабатывать покрытие вплот­ную к прямым и криволинейным (с радиусом от 300 мм) препят­ствиям, фрезеровать V-образные поверхности, прорезать в покры­тии криволинейные швы и щели.

Автоматизированная система управления информирует опера­тора о работе всех систем машины, следит за соблюдением про­дольного и поперечного уклонов, глубиной фрезерования по ши­рине полосы, соответствием рабочей скорости усилию фрезеро­вания.

Восстановители покрытия (ресайклеры). Эти машины пред­назначены для ремонта изношенного асфальтобетонного покры­тия с полным использованием материала срезанного покрытия

310

(рис. 9.21). Эти машины привлекательны тем, что реализуемая ими технология восстановления покрытия снимает проблему утилиза­ции материалов старого покрытия, остающихся при обычных спо­собах их ремонта, и снижает потребность в свежем сырье.

Высококачественные слои основания с использованием матери­ала старой дорожной одежды получают смешиванием полученно­го гранулята с вяжущими материалами либо непосредственно в ходе фрезерования (рис. 9.22), либо в асфальтосмесительной установке В первом случае автогрейдер и каток, следуя за ресайклером раз­равнивают и уплотняют основание, в другом - готовая смесь пода­ется автотранспортом, укладывается асфальтоукладчиками ц уплот­няется катками. В качестве вяжущих материалов применяются це­мент, битумная эмульсия, вспененный битум, смесь вспененного битума с водой, смесь битумной эмульсии, воды и цемента или смесь вспененного битума с цементом.

Рис 9 21 Ресайклер, подготавливающий за один проход полосу основания шириной до 2500 мм на глубину до 500 мм со скоростью до 25 м/мин

311

Рис. 9.22. Восстановление асфальтобетонного покрытия:

а - комплект машин: 1 - каток; 2 - трейлер с емкостями под цемент; 3 - ресайклер; 4 -самосвал с минеральным сырьем; 5 - холодный фрезерный планировщик; б ~ последо­вательность обработки: 1 - стабилизированный слой основания, готовый к укатке; 2 -уплотнение трамбующим брусом; 3 - распределение шнеком по ширине полосы; 4 -перемешивание двухвальной мешалкой; 5 - впрыскивание эмульсии; 6 - добавка це­ментной взвеси; 7 - разрушение старого покрытия с измельчением его материала; 8 - распределение свежего минерального материала; 9 - изношенное покрытие

Нагретый до 180 °С битум вспенивается при впрыскивании в него воздуха и воды. При этом его объем возрастает в 20 раз, а вязкость снижается, что повышает скорость и качество смешивания битума с гранулятом и свежим каменным материалом. Вода, содержащая­ся в битуме, испаряется либо связывается цементом, усиливая ста­билизирующий эффект.

Конструктивно ресайклеры идентичны грунтосмесительным машинам, адаптировать которые к любому из названных видов работ можно, установив нужный фрезерный барабан и воспользо­вавшись подходящей технологической схемой (см. гл. 8).

Производительность ресайклера (Прес) при обработке поверх­ности покрытия можно рассчитать по формуле

(9.8)

фак

гДе ^бар - длина рабочей части фрезерного барабана; Ьпер - пере­крытие соседних проходов, равное ширине колеса или трака; &в -коэффициент использования времени смены; [7фак - фактическая ра­бочая скорость движения машины (в зависимости от твердости и глубины снимаемого покрытия (7фак = 0,01 ...0,17 м/с); /грез-толщи­на срезаемого слоя покрытия; &раз - коэффициент разрыхления ста­рого покрытия при фрезеровании (&раз < 1,4); Укуз - вместимость

312

кузова самосвала, используемого для вывозки гранулята; /снап - ко­эффициент наполнения кузова (&нап < 0,9); /ман - продолжительность простоя при подаче транспорта под погрузку и отходе загружен­ных машин; при смешивании на дороге или выгрузке срезанного материала в отвал (?ман = 0).

При больших объемах работ по замене покрытия, как правило, используются обычные асфальтоукладчики и катки. При ямочном ремонте, когда покрытие восстанавливается на небольшом участ­ке, чаще используются дорожные ремонтеры, оснащенные обору­дованием для подготовки зоны ремонта, а также хранения и рас­пределения небольших количеств асфальтобетонной или битумо-минеральной смеси и битумных мастик (табл. 9.5).

Таблица 9.5 Перечень и назначение отечественных дорожных ремонтеров

Устройство и комплектация ремонтеров зависит от типа ремон­тируемого покрытия, принятой технологии ремонта и используе­мых ремонтных материалов, но все они, как правило, монтируют­ся на шасси серийных грузовых автомобилей. Принятая до недав­него времени технология ремонта асфальтобетонного покрытия предусматривала вырубку поврежденного участка покрытия от-

313

бойным молотком, очистку выемки от остатков старого покрытия, обработку ее дна и стенок горячим битумом, заполнение выемки свежей асфальтобетонной смесью, ее уплотнение и выравнивание. В соответствии с этим в комплект дорожного ремонтера включа­лись компрессор с отбойными молотками, термос с горячим биту­мом, системой его подогрева, распределения и переносной форсун­кой, статический или вибрационный каток, емкость с горячей ас­фальтобетонной смесью, системой ее перемешивания, дозирования и распределения, а также ручной шанцевый инструмент. Для ком­плектования использовалось как адаптированное к ремонтеру, так и серийное оборудование, возимое или прицепное.

При современном способе ямочного ремонта разрушенное ас­фальтобетонное покрытие срезается фрезой, работающей в составе ремонтной бригады. В образовавшуюся выемку заливается литая асфальтобетонная смесь, при этом обработки краев и дна выемки битумом не требуется, а укладка смеси допускается на влажную по­верхность при окружающей температуре до -10 °С. Литая асфальто­бетонная смесь в момент укладки имеет температуру 200 °С и обла­дает высокой текучестью. Она прогревает и высушивает края и дно ремонтируемого участка покрытия и затекает во все неровности, надежно сцепляясь с материалом старого покрытия и образуя еди­ную с ним поверхность, не требующую уплотнения и выглаживания.

Для обеспечения необходимой шероховатости покрытия на от­ремонтированном участке по его поверхности распределяется мел-

кий щебень или укладывается высокопористый асфальтобетон. Литая асфальтобетонная смесь перевозится в термосе-миксере, представляющем собой теплоизолированную емкость, установлен­ную на шасси грузового автомобиля. Емкость оснащена мешал­кой реверсивного действия для перемешивания смеси и обогрева­ется жидкотопливными обогревателями, подогревающими смесь при перевозке к месту укладки.

При выгрузке смеси емкость наклоняется, смесь самотеком и/или с помощью мешалки вытекает через люк в задней стенке мик­сера в распределительный желоб и из него - в выемку. Существуют и прицепные комплекты для ямочного ремонта асфальтобетонно­го покрытия (рис. 9.23), работающие в паре с самосвалом. Зона ре­монта очищается сжатым воздухом, затем в нее через впрыскиваю­щую насадку подается битумная эмульсия и залитый участок по­сыпается щебнем. Технология ремонта не предусматривает пред­варительную подготовку участка и его укатку после распределе­ния щебня.

Производительность дорожного ремонтера (Пд р) в погонных метрах дорожного покрытия, отремонтированного содержимым одной заправки термоса-бункера, можно рассчитать по формуле

la

Пд.р =

№

Рис. 9.23. Прицепной комплект оборудования для ямочного ремонта, работающий

в сцепке с самосвалом:

/ - самосвал с устройством для распределения щебня; 2 - прицеп с цистерной и ком­плектом вспомогательных агрегатов; 3 - впрыскивающая насадка с вынесенным

пультом управления

314

где L3 - протяженность ремонтируемого участка; kB - коэффици­ент использования времени смены; Ък - ширина карты (выемки, вырезанной в покрытии); hK - глубина карты; 1% - суммарная длина всех карт на участке L3; /к - средняя длина одной карты; ^рас - пода­ча распределительного устройства термоса-миксера; С/Д - средняя скорость движения машины при обработке карты; LTp - расстоя­ние от асфальтосмесительной установки до места работы; С/тпрор -транспортная скорость порожней машины; U^ - скорость груже­ной машины; гзап - продолжительность заполнения термоса-бунке­ра из асфальтосмесительной установки; ц - коэффициент кратно­сти потребного количества смеси и вместимости термоса-бунке­ра FTep (в общем случае коэффициент (д. приравнивается к количе­ству заправок термоса-бункера, необходимых для заполнения всех карт на участке L3, округленному до ближайшего меньшего целого числа; при (ЬАУКеР)^1 ц = 0; при (feA/z. VTep)>l ц = 1; при VTep)>2 ц = 2).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Антонов А. С. Силовые передачи колесных и гусеничных машин. Теория
и расчет. - 2-е изд., перераб. и доп. - Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние,
1975.-480с.

1. БагировД.Д., Златополъский А. В. Двигатели внутреннего сгорания стро­
ительных и дорожных машин. - М.: Машиностроение, 1974. - 220 с.

1. Бульдозеры и рыхлители / Б. 3. Захарчук, В. Д. Телушкин, Г. А. Шлойдо,
А. А.Яркий. - М.: Машиностроение, 1987. - 240 с.

1. Вайнсон А. А. Подъемно-транспортные машины: Учебник. - 4-е изд., пе­
рераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1989. - 536 с.

1. Двигатели внутреннего сгорания: Конструирование и расчет на проч­
ность поршневых и комбинированных двигателей: Учебник / Д. Н. Вырубов,
С.И.Ефимов, Н.А.Иващенко и др.; Под ред. А.С.Орлина, М.Г.Круглова. -
4-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1984. - 384 с.

1. Дорожные машины / Н.Я.Хархута, М.И.Капустин, В.П.Семенов,
И.М.Эвентов. - Л.: Машиностроение, 1968. - 416 с.

1. Заленский В. С. Путевые и дорожные машины: Учебник для техникумов. -
М.: Стройиздат, 1991. - 382 с.

1. Лифшиц Б. А. Машины и организация механизированной уборки горо­
дов. - М.: МАДИ, 1985. - 7 с.

9.  Машины для строительства дорог / Ф.П.Катаев, К.Ф.Абросимов,
А. А. Бромберг, Ю. А. Бромберг. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностро­
ение, 1971. -624 с.

10.Новиков А. Н. Машины для строительства цементобетонных дорожных
покрытий. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1979. - 256 с.

10.Новиков А. Н. Установки для приготовления асфальтобетонных смесей:
Учебник. - М.: Высш. шк., 1977. - 232 с.

11.Полезные страницы // За рулем. - 1999. Осень-зима.

12.Справочник по кранам: Характеристика материалов и нагрузок. Осно­
вы расчета кранов, их приводов и металлических конструкций / В. И. Брауде,
М.М.Гохберг, И.Е.Звягин и др.; Под общ. ред. М.М.Гохберга. - Л.: Маши­
ностроение. Ленингр. отд-ние, 1988. - 536 с.

10.Справочник по кранам: Характеристики и конструктивные схемы кра­
нов. Крановые механизмы, их детали и узлы. Техническая эксплуатация кра­
нов / М.П.Александров, М.М.Гохберг, А.А.Ковин и др.; Под общ. ред.
М.М.Гохберга. - М.: Машиностроение, 1988. - 559 с.

11.Справочник конструктора дорожных машин / Б.Ф.Бондаков, И.П.Бо-
родачев, С. А. Варганов и др.; Под ред. И. П. Бородачева. - 2-е изд., перераб. и
доп. - М.: Машиностроение, 1973. - 504 с.

10.Строительная, дорожная и специальная техника. Краткий справоч­
ник / А. А. Глазов, Н. А. Манаков, А. В. Понкратов и др. - М.: АО «Профтехни-
ка», 1998. - 620 с.

17. Тяговый расчет дорожно-строительных машин. Методические указания
к лабораторной работе по проверочному тяговому расчету прямолинейного
движения гусеничных и колесных дорожно-строительных машин / Ю.А. Гань-
кин, Г.С.Мирзоян, Р.Г.Данилов. - М.: Ротапринт МАДИ (ТУ), 1999. - 32 с.

18. Тягачи строительных и дорожных машин: Учеб. пособие / Ю.А.Брян­
ский, М.И.Грифф, В. А.Чурилов и др. - М.: Высш. шк., 1976. - 360 с.

19. Шестопалов К. К. Автогрейдеры // Основные средства. - 2000. - № 3. -
С. 36-43.

20. Шестопалов К. К. Асфальтоукладчики // Основные средства. - 1999. -
№ 21. - С. 40-44; № 23. - С. 39-46.

21. Шестопалов К. К. Бульдозеры // Основные средства. - 1999. - № 13. -
С. 41-46; №15.-С. 36-40.

22. Шестопалов К. К. Дорожные катки // Основные средства. - 2000. - № 1. -
С. 42-47; № 2. - С. 40-48.

23. Шестопалов К. К. Дорожные фрезы // Основные средства. -1999. - № 19. -
С. 38-44.

24. Шестопалов К. К. Мини-погрузчики: знакомые незнакомцы // Основ­
ные средства. - 1999. - № 3. - С. 22-27.

25. Шестопалов К. К. Мини-экскаваторы: обзор марок, предлагаемых на
российском рынке // Основные средства. - 1999. - № 1-2. - С. 19-22.

26. Шестопалов К. К. Одноковшовые полноповоротные строительные экс­
каваторы // Основные средства. - 1999. - № 5. - С. 29-35; № 7. - С. 26-33.

27. Шестопалов К. К. Одноковшовые фронтальные погрузчики // Основ­
ные средства. - 1999. - № 9. - С. 39-44; № И. - С. 40-46.

28. Шестопалов К. К. Расчет и оптимизация параметров ленточного кон­
вейера // Методические указания по проведению лабораторной работы с ис­
пользованием персонального компьютера. - М.: МАДИ, 1997. - 30 с.

29. Шестопалов К. К. Телескопические погрузчики-манипуляторы - область
применения, технические особенности // Основные средства. - 1998. - № 21. -
С. 26-31.

30. Шестопалов К. К. Экскаваторы-погрузчики // Основные средства. - 1998. -
№23.-С. 14-18.

316

ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие.

Глава