Зачем у катка 2 руля
Перейти к содержимому

Зачем у катка 2 руля

  • автор:

Дорожный каток — как подобрать машину с необходимыми параметрами

Строительство любой дороги требует формирования основы из твердого материала и ровного слоя проезжей части.

строительство дороги

Материал основы, ее грунтовый слой, необходимо максимально уплотнить и закрыть его рабочим слоем твердого материала более мелкой фракции (щебеночная дорога) или бетонной, асфальтовой, асфальтово-бетонной смесью (автомагистраль).

Работу по выравниванию, трамбованию и уплотнению слоев проводят при помощи строительной машины, определяемой как дорожный каток. Исполнительным органом агрегата являются пневматические колеса или вальцы, изготовленные из металла.

На ведущие вальцы (колеса) передается крутящее усилие от силовой установки, что обеспечивает передвижение машины. Изменение направления движения обеспечивает управление ведомым вальцом (колесами).

Какими бывают дорожные катки?

  1. По принципу действия на статический и вибрационный. Статические катки уплотняют слои материала силой собственной тяжести при движении исполнительного органа по рабочему слою. Вибрационные катки к воздействию на материал добавляют динамическую нагрузку от колебаний одного из вальцов.
  2. По примененному способу движения полуприцепные и самоходные. В полуприцепных устройствах часть весовой нагрузки распределяется на прицепное устройство колесного трактора-тягача. Самоходные машины передвигаются за счет собственного двигателя внутреннего сгорания.
  3. По количеству осей выделяют одно, двух и трехосные катки.
  4. Число вальцов определяет одно, двух и трех вальцевые агрегаты.

каток

По величине собственного веса и особенностям конструкции самоходные катки выделяют по типам:

  1. Машины вибрационные и статические:
    • к 1 типу отнесены легкие с весом от 0,6 до 4,0 т с одной осью и одним вальцем, с двумя осями и двумя вальцами;
    • к типу 2 относятся средние машины с весом больше 6 т, с двумя осями и вальцами, с двумя осями и тремя вальцами;
    • к 3 типу тяжелые машины весом от 10 до 15 т на двух осях с двумя вальцами, на двух осях трехвальцовые, на трех осях с тремя вальцами.
  2. Катки полуприцепного типа на пневмоколесах выделены по массе:
    • до 15 т — легкие машины;
    • до 30 т — средние;
    • до 45 т — тяжелые машины.
  3. Катки самоходного типа на пневмоходу разделяют:
    • до 16 т — средние агрегаты;
    • до 30 т — тяжелые агрегаты.

Как устроен каток?

Рассмотрим несколько вариантов устройств катков.

Статические машины

Наиболее широко используются в дорожном строительстве статические самоходные установки в двухосевом и двухвальцовом исполнении. Машина равномерно утрамбовывает и уплотняет слои строительного материала по всей рабочей полосе одинаковыми по ширине вальцами.

Каток дорожный. Устройство.

Каток дорожный. Устройство.

1 — управляемый валец; 2 — фара освещения; 3 — вилка руля; 4 — скребок очистки вальца; 5 — рулевое управление; 6 — органы управления; 7 — место оператора; 8 — валец ведущий; 9, 10 ,11 — рама и узлы трансмиссии

Рама изготавливается из профильного и листового стального проката и является базой для установки всех узлов и механизмов катка. В переднюю часть рамного устройства вваривается стальной оголовник, для крепления оси направляющего катка.

Вальцы изготавливаются литьем или свариваются из нескольких частей. Внутренние полости сварных вальцов заполняются балластом (вода, песок). На асфальтовый каток устанавливаются вальцы с гладкой, без задиров и вмятин рабочей поверхностью.

Кроме того применяются скребки для его очистки и устройства, обеспечивающие смачивание вальца специальными масляными смесями.

Крутящее усилие силовой установки передается на задний ведущий валец трансмиссией механического, гидромеханического и гидрообъемного типа.

В двухосных трехвальцевых катках на задней оси устанавливаются два вальца, общая ширина которых перекрывает рабочую полосу переднего вальца и позволяет увеличить ширину обработки по обеим сторонам. Подобная компоновка позволяет вести работы около стен и бордюров.

В окончательной отделке верхних асфальтовых слоев эффективно используются трехосные трехвальцовые машины. Особенность конструкции подобных агрегатов состоит в установке трех одинаковых по ширине вальцов, два из которых направляющие ведомые.

Ведущий валец по диаметру больше ведомых. Подвеска агрегата перераспределяет весовую нагрузку по осям в соответствии с профилем уплотняемой поверхности — все неровности и выступы обрабатываются повышенным давлением и выравниваются.

Вибрационные машины

Катки легкого и среднего типа изготавливаются с вальцами вибрационного действия. Подобные машины применяются при дорожно-ремонтных работах, а так же при прокладке тротуаров, пешеходных дорожек, выравнивания и асфальтирования ограниченных по площади строительных площадок.

Главное их преимущество — высокая маневренность и удобство транспортировки. При необходимости вибрация катка может быть отключена.

Схема вибрационного катка ДУ-10А

Схема вибрационного катка ДУ-10А

1 — несущая рама; 2 — управляемый валец; 3 — вибрирующий валец; 4 — органы управления; 5 -скребок очищающий и смачивающий узел; 6 — ограждающий тенд.

Уплотняющие колебания в большинстве подобных устройств создает дебалансный возбудитель вибраций — вал с грузом, вращающийся в подшипниковых устройствах ступиц вальца и создающий переменное усилие F.

Схема возбудителя колебаний вальца

Схема возбудителя колебаний вальца

1 — груз дебаланса; 2 — вал привода; 3 — ступица вальца; 4 — шпоночное крепление

Вальцы дорожных катков

Валец — рабочий орган катка. На машинах устанавливаются:

  • гладкие вальцы для работ по укладке асфальта;
  • кулачковые — с небольшими выступами по всей поверхности, эффективно работают по рыхлому грунту;
  • решетчатые — поверхность покрыта выступами в виде решетки, дробят крупные фрагменты, увеличивая уплотнение;
  • пневмоколесный валец – уплотнение ведется набором колес, установленных в определенном порядке.

В сельскохозяйственных предпосевных и посадочных работах применяют для прикатывания почвы, ее уплотнения прицепные многосекционные катки типа ЗККШ 6, КШКУ — 9, имеющие кольчато шпоровый исполнительный орган.

Прицепной каток ЗККШ 6 с кольчато шпоровыми вальцами

Прицепной каток ЗККШ 6 с кольчато шпоровыми вальцами

Современные дорожные машины

Немецкая компания BOMAG GmbH на рынке строительной техники предлагает производительные дорожные катки для всех этапов прокладки транспортных магистралей.

  1. Сочлененные катки в тандемном исполнении для работ по асфальту:
    • легкие, с собственным весом от 1,8 т до 5 т;
    • тяжелые от 6,5 до 16 т.
  2. Статические и вибрационного типа катки для работ по уплотнению грунта с весом от 3 до 26 т.

Каток Бомаг - уплотнитель грунта

Каток Бомаг — уплотнитель грунта

Каток Бомаг — технические параметры изделий для уплотнения асфальта

Обозначение модели Ширина рабочей полосы (мм) Мощность силовой установки (кВт) Вес готовой к работе машины (кг)
BW 80 AD-5 800 15,0 1550-1800
BW 90 AD-5 900 15,0 1600-2000
BW 100 ADM-5 1000 15,0 1650-2000
BW 90 SC-5 900 -/- -/-
BW 100 SC-5 1060 -/- 1700-2000
BW 100 ACM-5 1000 15,1 -/-
BW 141 AD-5 1500 55,4 6900-8700
BW 154 AD-5 1680 -/- 8300-9900
BW 191 ADO-5 2000 105,0 13100-14300
BW 206 ADO-5 2135 -/- 13650-15700
BW 27 RH-4i пневмоколесный 2040 95,0 8800-27000

Завод «РАСКАТ» из г. Рыбинска в 1971 году освоил производство двухосевого двухвальцового вибрационного катка универсального назначения ДУ 47.

В настоящее время предприятием выпускаются более производительные аналоги этой машины. ДУ 47 все еще можно встретить на дорожных стройках.

Каток ДУ 47 — технические параметры

Вес готового к работе изделия т 7,5
Диаметр вальцов

Объяснение индексов и маркировок различных моделей дорожных катков

Дорожные катки — весьма обширная тематика, включающая в себя большое количество моделей машин различной конструкции. Все они имеют своё буквенное обозначение, присвоенное не случайно и отражающее их суть. В этой статье расшифровываются такие обозначения наиболее знаменитых фирм-изготовителей и поставщиков, а также даётся краткая характеристика данной техники

Дорожный каток Dynapac

Широко известная фирма Bitelli начала свой путь развития с производства рассматриваемого нами типа техники: первые экземпляры были ещё с паровым двигателем. В обозначении катков Bitelli DTV — индекс тандемных катков, где DT означает, что машина на полном приводе. Комбинация цифр указывает вес машины в кН (при этом цифра 3, которая стоит у лёгких машин первой, не относится к весу). Буква S, стоящая в конце обозначения модели, говорит о том, что вибрационный возбудитель расположен на одном вальце. Пневмоколесные катки обозначаются буквами RG и тремя цифрами за ними, где первые две — вес машины в кН, последняя — общее количество колес. Индекс С присваивается каткам с одним вальцом, а эта же буква в конце обозначения является признаком того, что каток комбинированный. Цифры, следующие за индексом, означают примерный вес машины в кН. Фирма продаёт два вида комбинированных катков: 345С (прототип DTV 345, но с четырьмя ведущими пневматическими колесами) и Combit 65, где 65 — статическая нагрузка на валец в кН. Вторая модель оборудована шарнирно-сочлененной рамой и может смещать передний валец на 12,5 см вбок. Валец, балластная цистерна и бак гидравлики расположены на передней полураме. Пневматические колеса приводятся не все одновременно, а попарно тяговым гидравлическим мотором переменного расхода. Все барабаны переднего разрезного вальца имеют собственный независимый ходовой привод. Он состоит из аксиально-поршневого мотора переменного расхода и редуктора. Попеременное питание контуров ходового привода заднего и переднего мостов производится аксиально-поршневыми насосами. Для распределения нагрузки между полуосями используются противовесы (18 штук). На тандемных катках установлена шарнирно-сочлененная рама с гидравлическими цилиндрами поворота. Эти цилиндры управляются системой типа Orbitrol. Полурамы могут поворачиваться в поперечной плоскости на 11° и в горизонтальной – на 30° за счёт шарнира, соединяющего их. В случае выхода гидравлической системы из строя возможность рулевого управления сохраняется, но с прикладыванием большего усилия. Вибрационные возбудители, приводящиеся в работу микропереключателем, могут быть установлены как на одном, так и на двух вальцах. Возбудители снабжены электрическим гидравлическим приводом. На катках небольших размеров установлены однорежимные вибрационные возбудители, в то время как средние и большие катки работают в двух амплитудах и возбуждающих силах. На передней полураме находится ходовая трансмиссия и двигатель, на задней же расположено рабочее место водителя. Место оснащено классическим набором контролирующих и управляющих органов. Так же там установлен датчик отсутствия оператора. При поступлении в систему сигнала о том, что оператора нет на месте (он не находится в своём кресле), автоматически включатся тормоза. Орошение происходит следующим образом: вода из нержавеющего бака, проходя через фильтры предварительной очистки, подается с помощью двух электронасосов, или, если это возможно, течёт самотеком. При заказе базовой версии одновальцовых катков они поставляются с вальцами с вибрационным возбудителем, работающим с двумя амплитудами. Основную часть ходового привода заднеприводных машин фирмы Bitelli составляют два тяговых гидравлических мотора, две планетарные конечные передачи и насос на каждое колесо. Пневматические колесные катки снабжены системой централизованной подкачки шин. Для возможности управления технологическим процессом с любого борта кабины она оборудована двумя рабочими местами.

Дорожный каток Dynapac

Разобраться в маркировке катков корпорации Caterpillar довольно просто. Так, первая буква С означает уплотняющую машину. Вторая буква уточняет её тип: S – одновальцовые гладкие, P – одновальцовые кулачковые, B – тандемные). Однако обозначение уплотнителей отходов начинается с трёхзначного числа — типоразмер катка и его модификация. О степени новизны модели сообщают буквы, расположенные после цифрового индекса. Линейка уплотнителей отходов Caterpillar насчитывает небольшое количество моделей. Однако при традиционной компоновке таким машинам свойственен особо приятный внешний вид и добротность. Форсунки системы орошения заменяются без применения специального инструмента. Перед подачей к форсункам вода проходит тройную фильтрацию. Перекачивается вода с помощью диафрагменных электронасосов (постоянно или через определённые промежутки времени). Отметим, что вибрационные возбудители вальцев с электрогидравлическим приводом производят уплотнение не только при двух, но и при трех значениях амплитуды и вынуждающей силы. Они запитываются от аксиально-поршневого насоса (с возможностью регулирования производительности). От этого же насоса питается ходовая трансмиссия заднего и переднего вальцов. У подлокотника рабочего кресла оператора катка находится консоль с основными органами управления. Упрощению управления и контроля работой катка способствует возможность фиксации в четырех различных положениях водительского кресла, консоли управления и стойки рулевого колеса. На машинах устанавливается автоматическая система контроля скорости движения. В базовой версии катки с одним вальцом укомплектованы вибрационным возбудителем с двумя амплитудами, который может быть заблокирован в случае снижения оборотов двигателя. По желанию заказчика двухамплитудный вибровозбудитель может быть заменён на трёхамплитудный. Фирма Dynapac также занимается выпуском данной техники, в том числе катков. Их маркировка даёт довольно полное представление о самой технике. Первый символ — буква С. Этот символ ставится в начале маркировки любого катка данной фирмы. Он означает, что машина из класса уплотняющих. Второй следует буква, говорящая о сфере применения катка: A – грунтовые, C – асфальтовые, P – пневмоколесные, S – трехвальцовые, T – уплотнители отходов. Далее прописывается число, соответствующее типоразмеру катка и его поколению. За числовым индексом следует буквенный, который может означать, что каток C – комбинированный, D – гладковальцовый или P – кулачковый. Индексы D и P можно считать почти стандартными, т.к. они широко используются производителями в обозначении моделей катков. Dynapac тщательно подходит к вопросу распределения веса между полурамами. Именно правильно подобранный вес уменьшает риск образования следов сопряжения на уплотнённом покрытии. На задней полураме тандемных катков размещены валец, двигатель и трансмиссия, а на передней – валец и кабина оператора. На некоторых моделях катков установлены разрезные вальцы и система поворота заднего вальца, что позволяет смещать вальцы в осевом направлении на 0,5 метра, тем самым увеличивая ширину полосы уплотнения.

Дорожный каток Bomag
  1. тандемные вибрационные: DD 16 (1,7 т), DD 18 (1,8 т), DD 20 (1,9 т), DD 22 (2,6 т), DD 24 (2,8 т), DD 32 (3,2 т) и DD 65 (6,5 т) (помимо уже включенных в таблицу);
  2. комбинированные катки: CR 22 (1,6 т), CR 24 (1,8 т), CR 32 (2,96 т), CR 36 (2,2 т) и SD 70DA (7,3 т);
  3. катки на пневматических колёсах: RT 125R (4. 12,6 т), RTR 220 (8,6. 21 т) и RTR 250 (13. 24 т);
  4. одновальцеовые легкие катки SD 40F и SD 40D (4 т);
  5. семейства ProPac: SD 100D (10,5 т), SD 115F, SD 115DB, SD 115D (11,4. 11,6 т), SD 120D (12 т), SD 150F, SD 150D (15 т), SD 175F, SD 175D (17 т), SD 180F, SD 180D (18,1. 18,3 т).

К сожалению, мы не располагаем их более подробными характеристиками, помимо их обозначения и веса.

Дорожный каток Bomag

Среди фирм, занимающихся поставками уплотнительной техники на отечественный рынок, фирма Bomag предоставляет наиболее широкий выбор катков каждого типа. Как и Dynapac, она в ряду ведущих европейских фирм-производителей такой техники.

Рассмотрим обозначения моделей уплотняющих машин компании. Они начинаются с двух букв: BW. Цифры, следующие далее, указывают на следующую характеристику машины: чем выше число, тем больше вес машины. После цифры идут одна или две буквы, обозначающие тип катка: D – одновальцовые катки с гладкими вальцами, PD — кулачковые катки с одним вальцом, R –катки на пневматических колёсах, AC – комбинированные катки, AD – тандемные катки. Как правило, покупатель в первую очередь обращает внимание именно на эти буквы.

Рассматривая особенности уплотнительной техники Bomag можно отметить, что они соответствуют самым характерным особенностям катков, описанных выше.

Komatsu — ещё одна компания, занимающаяся выпуском катков. Предлагаемая линейка более скромная, чем у описанных выше фирм, но весьма достойная. Она включает в себя 3 модели тандемных катков DW, 2 модели комбинированных CW и 2 модели CR, по одной модели одновальцовых A, WA и WP и пневмоколесного катка. Рабочее кресло и пульт управления имеют множество позиций, из которых оператор может выбрать наиболее удобную для себя. Стоит также отметить, что в катках заложена автоматическая система контроля и поддержания заданной скорости уплотнения. Ещё одним плюсом данных машин считается управление всеми транспортными и рабочими операциями с одного джойстика.

Чешская фирма STAVOSTROJ, s. a. известна выпуском уплотняющей техники стабильно высокого качества на протяжении уже многих лет, за что и получила соответствующий сертификат качества ISO 9001.

Большое внимание фирма уделяет экологической безопасности техники: возможность использования экологически безвредных масел, которые при контакте с кислородом разлагаются на биологически безопасные компоненты; автоматическое прекращение работы двигателя при обнаружении утечки масла из гидравлической системы.

Ещё одной особенностью катков марки STA является наличие системы наполнения вальцев и шин водой, что приводит к увеличению силы тяги и линейного давления.

Самоходные дорожные катки:
принцип работы, классификация катков, производительность

труктура дорожно-строительного материала, определяющая его прочность и долговечность, в значительной степени формируется в результате уплотнения. Сущность уплотнения заключается в увеличении количества связей в материале и упрочнении их. Это достигается повышением плотности материала. В дорожном строительстве применяют следующие основные способы уплотнения: укатку, трамбование, вибро-уплотнение.

Способы уплотнения дорожно-строительных материалов:
а — укатка, б — тромбование, в — вибрирование

Под воздействием механической нагрузки частицы уплотняемого материала сближаются, что увеличивает прочность и вязкость материала, уменьшает водопроницаемость. В результате уплотнения из рыхлой смеси формируется новый материал, свойства которого существенно отличаются от исходного.
Эффективность уплотнения зависит от величины уплотняющих нагрузок и времени их действия. По мере увеличения нагрузки эффективность уплотнения уменьшается. При уплотняющей нагрузке, равной нулю, в материале действуют только внутренние силы, которым соответствует начальное значение плотности. По мере увеличения уплотняющей нагрузки плотность материала приближается к своему предельному значению.

При укатке по поверхности уплотняемого слоя перекатывается валец (см. схему), под действием силы тяжести G которого слой материала приобретает остаточную деформацию. Эта деформация по мере увеличения плотности материала уменьшается и к концу укатки приближается к нулю. Дальнейшее повышение плотности материала может быть достигнуто лишь увеличением нагрузки на валец.
Уплотняющее действие катков зависит от массы катка, площади контакта рабочего органа с уплотняемым слоем, скорости укатки и числа проходов.

Трамбование осуществляется периодическим поднятием какой-либо массы М на высоту Н и ее последующим свободным падением на поверхность уплотняемого материала. Для трамбования характерна большая глубина уплотнения. Поэтому такой метод применяют преимущественно для уплотнения грунтов слоями большой толщины. Для уплотнения слоев дорожной одежды метод трамбования используют редко, так как сила удара должна быть ограничена во избежание разрушения частиц щебня в каменных слоях.

На эффективность уплотнения трамбованием наибольшее влияние оказывают масса плиты, частота удара, скорость падающего груза.
Виброуплотнение заключается в том, что колеблющаяся с большой частотой массы М сообщает кинетическую энергию частицам материала, расположенным в зоне вибровозбудителя, и приводит их в колебательное состояние. Разные по размеру и массе частицы получают различные ускорения, взаимно перемещаются, и поры между крупными частицами заполняются более мелкими, благодаря чему материал уплотняется.
Вибрационный способ особенно эффективен для уплотнения малосвязных материалов. Взаимодействие между частицами в этом случае определяется только силами трения. При вибрировании частицы разделяются, и силы сопротивления материала уплотнению резко уменьшаются.

Эффективность уплотнения вибрированием зависит от амплитуды колебаний, их частоты и массы вибровозбудителя. С увеличением амплитуды и массы вибровозбудителя уплотняющее действие вибрирования возрастает. Влияние частоты колебаний проявляется более сложно, поскольку при изменении ее в широком диапазоне наблюдается максимум уплотнения.

Перечисленные способы уплотнения применяют как раздельно, так и в сочетании один с другим. Комбинированные способы уплотнения сочетают в себе укатку с вибрированием или трамбование с вибрированием. Реже используют эффект одновременной укатки с трамбованием (катки с падающими грузами). Для уплотнения комбинированным способом применяют вибрационные дорожные катки и вибротрамбующие машины.

КЛАССИФИКАЦИЯ ДОРОЖНЫХ КАТКОВ

a — двухосный
двухвальцовый

б — двухосный трехвальцовый
в — трехосный трехвальцовый
г — вибрационный
одноосный с гладким вальцом

д — вибрационный
кулачковый

е — вибрационный решетчатый
ж — пневмоколесный самоходный
з — комбинированный
и — пневмоколесный полуприцепной

Самоходные дорожные катки классифицируют по виду рабочего органа, принципу действия, способу передвижения, числу осей и количеству вальцов.

По виду рабочего органа различают катки с гладкими вальцами (а-г) , кулачковые, решетчатые, пневмоколесные и комбинированные (д-з).

Катки с гладкими вальцами
Первый вид катка характеризуется тем, что обечайки вальцов имеют гладкую рабочую поверхность.

Катки кулачковые
У второго вида катков на обечайках вальцов жестко закреплены ряды кулачков. Напряжение на поверхности контакта кулачков с грунтом в несколько раз больше, чем напряжение под катком с гладкими вальцами. Поэтому при первом проходе, когда грунт еще рыхлый, кулачки полностью погружаются в него и в результате в контакте грунтом входит также валец катка. При последующих проходах катка погружение кулачков в грунт уменьшается за счет его уплотнения. Кулачковые катки эффективны только при уплотнении рыхлых связных грунтов. Толщина уплотняемого слоя не превышает 22-30 см.

Катки решетчатые
У решетчатого дорожного катка обечайка вальца выполнена в виде решетки, набранной из литых металлических элементов. Такие катки применяют для уплотнения как связных, так и несвязных комковатых грунтов, которые содержат твердые включения. Последние дробятся решеткой катка, что значительно повышает качество уплотнения.

Катки пневмоколесные
Пневмоколесные катки, в отличие от катков с гладкими вальцами, позволяют длительное время прилагать нагрузку к уплотняемому материалу.

Катки комбинированные
Комбинированный каток оборудован рабочими органами,характерными для дорожных катков различного вида.

Наиболее распространены катки с пневмоколесами и вибрационным вальцом, которые обеспечивают наибольшую универсальность машины с точки зрения уплотнения различных материалов — от суглинка и асфальтобетонной смеси до крупнообломочных материалов и песков.
Так же как пневмоколесные катки, комбинированные имеют специальные шины высокого давления.
Шины обеспечивают уплотнение материала у поверхности, а вибровалец — на глубине, превышающей зону действия шин.
Валец с гладкой поверхностью создает ровную поверхность уплотняемого материала, что требуется при строительстве покрытий.

Рабочие органы катков разделяют на ведущие и ведомые.
К ведущим рабочим органам передается крутящий момент от двигателя внутреннего сгорания.
Ведомые рабочие органы самоходных дорожных катков являются направляющими и, как правило, служат для поворота машины.

По принципу действия дорожные катки делятся на статические и вибрационные.

Статический дорожный каток уплотняет под действием силы тяжести при перекатывании рабочего органа по материалу, а вибрационный — за счет силы тяжести и периодических колебаний одного или нескольких рабочих органов.

Для создания вибрации в валец встраивают, как правило, дебалансный вибровозбудитель колебаний, приводимый в действие оттрансмиссии катка. Использование вибрации позволяет снижать в 1,5-3 раза число проходов катка по одному следу, увеличивать толщину уплотняемого слоя (в некоторых случаях до 1,5 м и более), а также уплотнять крупнообломочные материалы.

По способу передвижения катки подразделяют на прицепные, полуприцепные и самоходные.
В прицепном катке его масса полностью передается на уплотняемый материал, а в полуприцепном часть его массы передается на тягач через сцепное устройство. С такими катками применяют пневмоколесные тягачи и тракторы. Самоходные катки включают в себя двигатель, силовую передачу и движитель.

По числу осей катки делятся на одноосные, двухосные и трехосные.

По количеству вальцов различают одновальцовые, двухвальцовые и трехвальцовые.
В двухосных двухвальцовых катках вальцы расположены один за другими, чем достигается равномерное уплотнение по всей ширинеуплотняемой полосы, образующейся при проходе катка. Ширина обоих вальцов, как правило, одинакова.

Двухосные трехвальцовые катки снабжены двумя узкими ведущими задними вальцами и широким ведомым вальцом. Широко расставленные ведущие вальцы обеспечивают хорошую поперечную устойчивость катка. Кроме того, ведущие вальцы большого диаметра выходят за габариты катка и дают возможность легко преодолевать сопротивление движению, подходить вплотную к стенкам, высоким бордюрам и другим препятствиям. Вальцы этих катков в плане расположены так, что задние перекрывают на 100-120 мм след переднего вальца.

Трехосные трехвальцовые катки используют для окончательной отделки асфальтобетонных покрытий и выравнивания уплотняемого покрытия. Эти катки снабжены тремя вальцами одинаковой ширины, два из которых — ведомые направляющие. Конструкция подвески вальцов позволяет перераспределять массу катка по осям в зависимости от неровностей уплотняемой поверхности. Все выступы на поверхности укатываются с повышенным давлением и выравниваются.

Двухосный трехвальцовый
статический каток

1,6 — вальцы, 2 — очистной скребок, 3 — приборы рсвещения, 4 — механизмы управления, 5 — рабочее место машиниста, 7 — рама, 8 — вилка

Двухосный трехвальцовый статический каток состоит из рамы, направляющего и двух ведущих вальцов, двигателя, трансмиссии, рабочего места машиниста с механизмами управления, приборов освещения, очистных скребков и системы смачивания рабочей поверхности вальцов.
Рама служит несущей конструкцией, на которой смонтированы все сборочные единицы катка. Двигатель передними кронштейнами и задней опорой, закрепленной на картере маховика, установлен на опорные кронштейны и рамы.
В коробке передач предусмотрено по одному кронштейну с каждой стороны, которыми коробку, также как и двигатель, монтируют на кронштейнах и рамы.
Двигатель и коробку передач крепят к кронштейнам рамы болтами и гайками. Редуктор, связанный с коробкой передач карданным валом, устанавливают в задней части рамы.
Передними опорными лапами редуктор крепят болтами к кронштейнам, приваренным к боковинам рамы. Задними опорами редуктора являются обоймы полуосей, устанавливаемые в кронштейны рамы и затягиваемые болтами.
Два ведущих и один направляющий вальцы служат рабочими органами катка. Диаметр ведущего вальца больше диаметра направляющего в 1,6 раза, а ширина меньше в 2 раза.
Широко расставленные ведущие вальцы обеспечиваютхорошую поперечную устойчивость катка. Основное уплотнение выполняют задние ведущие вальцы, на которые приходится 2/3 массы катка. После прохода катка от задних вальцов остается след в виде двух узких полос. Образовавшаяся в середине полоса уплотняется за два следующих прохода катка.
Вальцы катка представляют собой обечайки, свернутые из листового проката и сваренные по образующей. Для получения укатываемой поверхности без следов от краев вальцов на наружных кромках их обечаек выполнены закругленные фаски шириной 15-18 мм.
С торцов в обечайки вварены диски, к которым приварены литые ступицы. В них устанавливают роликоподшипники, служащие опорами для оси. Внутреннюю полость вальцов через отверстия в дисках, закрываемые крышками, заполняют балластом для увеличения массы катка и давления на уплотняемый материал. В качестве балласта используют воду, сухой или влажный песок.

К внутреннему диску ведущего вальца шпильками и гайками крепят зубчатый венец конечной бортовой передачи катка. Общая ось ведущих вальцов закреплена стопорными винтами в кронштейнах рамы. Конические роликоподшипники регулируют болтами через торцовую шайбу.
Направляющий валец состоит из двух одинаковых секций, установленных на одной общей оси. Секции могут свободно поворачиваться независимо одна от другой, благодаря чему облегчается поворот катка и предупреждается сдвиг уплотняемого материала. Зазор между торцами секций направляющего вальца не превышает 3 мм.
Неподвижная ось вальца удерживается болтами в цапфах, соединенных с рамкой. Рамка шарнирно соединена вилкой, чем достигается поворот вальца в вертикальной плоскости на угол до 35°. Оси шарнирного крепления вилки и сама вилка совпадают с продольной плоскостью катка. Верхняя часть вилки заканчивается поворотным шкворнем, которым вилку с помощью двух конических роликоподшипников устанавливают в гнезде рамы катка. Часть шкворня выступает над гнездом. На его шлицевом конце закреплен рычаг для поворота вальца.
Рассмотрим кинематическую схему двухосного трехвальцового статического катка. Крутящий момент от коленчатого вала двигателя через соединительную муфту передается ведущим вальцам через силовую передачу, состоящую из гидромеханической коробки передач, карданного вала, редуктора с дифференциалом и зубчатых бортовых передач для привода ведущих вальцов.

Многодисковые фрикционные муфты переднего и заднего хода, установленные на первичном валу коробки передач, используют для быстрого и плавного изменения направления движения катка (реверсирования). Плавность начала движения катка в любом направлении необходима для устранения пробуксовки ведущих вальцов и получения ровной поверхности уплотняемого материала.

Дифференциал дает возможность ведущим вальцам вращаться с разной частотой при повороте катка, что предохраняет от сдвига уплотняемый материал покрытия и уменьшает износ деталей силовой передачи. Дифференциал снабжен муфтой блокировки, которая выключает его, связывая левый и правый выходные валы редуктора в одно целое. Блокировка дифференциала необходима в тех случаях, когда один из ведущих вальцов встречает какое-либо препятствие или чрезмерно вдавливается в укатываемое покрытие. При этом менее нагруженный валец начинает вращаться с большей частотой (пробуксовывает) и не может развить необходимой силы тяги.
На первичном валу редуктора установлен ленточный тормоз, предназначенный для экстренной остановки катка и торможения на стоянке.
Направляющий валец поворачивается с помощью гидроцилиндра рулевого механизма катка.

Установка элементов трансмиссии
на раме трехвальцового
статического катка

1,5,8-13 — кронштейны, 2 — двигатель, 3 — опора, 4 — коробка передач, 6 — вал,
7
— редуктор

Трехосный трехвальцовый
статический каток

1,9,10 — вальцы, 2 — рама,
3 — электроосвещение, 4,7 — сидения, 5 — тент, 6 — рычаги управления, 8 — редуктор

Трехосный трехвальцовый статический каток , в отличие от двухосного, снабжен вальцами одинаковой ширины, расположенными в одну линию. Каток состоит из рамы, ведущего вальца, ведомых вальцов, двигателя с коробкой передач, размещенных в задней части рамы, редуктора привода вальца, электроосвещения, рычагов буправления катком, сидений, тента, устройств для очистки и смачивания вальцов.
Конструкция трехосного катка позволяет получать наиболее ровное покрытие за счет безволнового способа укатки. Конструкция ведомых вальцов трехосного катка аналогична конструкции направляющего вальца двухосного катка. Отличие состоит в том, что шкворень вальца снабжен замком, который фиксирует передний ведомый валец и предотвращает его осевое вертикальное перемещение. Линии контакта всех трех вальцов с уплотняемым материалом находятся в одной плоскости, что позволяет получать ровную поверхность. При транспортировании замок открывают и валец свободнакопирует поверхность дороги, не создавая нагрузки на раму катка.
Особенность конструкции вибрационных катков заключается в том, что в валец встроен вибровозбудитель, что значительно повышает эффективность и качество уплотнения. При выключенном вибровозбудителе катки работают как статические.

Самоходный вибрационный каток — двухосная машина, состоящая из трех агрегатов: вибровальца с полурамой, силового агрегата, заднего моста с двумя ведущими пневмоколесами. На раме силового агрегата размещены силовая установка и кабина машиниста с кондиционером. К нижней передней части рамы прикреплен шарнир сочленения агрегата с рамой вибровальца и два гидроцилиндра поворота катка.
Каток оснащен централизованной пневматической системой для накачки шин и блокировки заднего моста, гидравлическими тормозами.
На катке применен гидрообъемный привод пневмоколес, вибровальца и рулевого управления. Гидравлическая система включает два силовых контура с замкнутой циркуляцией рабочей жидкости и гидроруль.
Вибровалец — сварной с гладкой металлической обечайкой. Он опирается на шарикоподшипники, установленные в стаканах, связанных с рамой через резинометаллические амортизаторы. Внутри вальца в ступицах на роликоподшипниках установлен вибровал с двумя парами дебалансов. Дебалансы жестко закреплены на вибровалу, приводятся во вращение вместе с ним от гидромотора через зубчатую муфту. Дебалансы установлены свободно на цилиндрических шейках вибровала и при изменении направления его вращения поворачиваются на угол 135°, изменяя вынуждающую силу вибровозбудителя от минимального значения до максимального. Вибровалец в рабочем режиме приводится в движение от гидромотора (на рисунке не показан) через конический редуктор и зубчатый венец.

Самоходный комбинированный каток
1 — силовая установка, 2 — кабина,
3 — вибровалец, 4 — вибрационный агрегат,
5 — шарнир, 6 — гидроцилиндр,
7 — пневматическая система, 8 — пневмоколесо, 9 — тормоз, 10 — силовой агрегат

Самоходный вибрационный каток
1 — силовая установка, 2 — пневмоколесо,
3 — силовой агрегат, 4 — кабина,
5 — пневматическая система, 6 — вибровалец,
7 — полурама, 8 — шарнир, 9 — гидроцилиндр

Самоходный пневмоколесный каток — это двухосная машина, состоящая из двух шарнирно сочлененных агрегатов: силового с четырьмя ведущими пневмоколесами и пневмоколесного с пятью пригруженными пневмоколесами, из которых четыре — ведущие. Последние сгруппированы попарно на силовых балансирных редукторах, качающихся относительно продольной оси катка. Такая конструкция обеспечивает равномерное нагружение колес независимо от неровностей уплотняемой поверхности материала.

На раме силового агрегата размещены силовая установка и кабина машиниста. К нижней передней части рамы крепят шарнир сочленения агрегатов и два гидроцилиндра поворота катка. Для достижения требуемой массы катка внутренние объемы рамы заполнены балластом.
Каток оснащен централизованной пневматической системой, гидравлическими тормозами и смачивающей системой. Смачивающая жидкость, хранящаяся в баках, под давлением подается к соплам, которые распыляют ее на рабочую поверхность пневмоколес.

Каждая пара ведущих колес силового и пневмоколесного агрегатов приводится в действие от гидромотора через балансирный редуктор, представляющий собой трехступенчатую зубчатую передачу. К его корпусу присоединены цапфы. Цапфы цилиндрической частью установлены на сферических чугунных вкладышах, которые закреплены в крышках опор рамы агрегата. Поперечные качания редуктора во вкладышах — на угол до . Это позволяет колесам, установленным на выходном валу редуктора, копировать неровности дороги.
Крутящий момент от гидромотора через зубчатую муфту передается на ведущий вал-шестерню и далее через косозубые шестерни — на выходной вал редуктора. Ступицы колес посажены на конус вала и удерживаются от проворачивания шпонками. Колеса закрепляют на ступицах болтами. В ступицах сделаны отверстия для подвода воздуха от пневмосистемы к колесам через механизм подкачки шин, трубопровод и запорный кран. На валу-шестерне редуктора установлен шкив ленточного стояночного тормоза.
Пневмосистема регулирования давления воздуха в шинах предназначена для постепенного повышения давления воздуха в шинах при уплотнении дорожно-строительных материалов с 0,3 до 0,8 МПа. Система позволяет также поддерживать в одной из шин катка (в случае ее повреждения) давление 0,15 — 0,2 МПа. Это дает возможность продолжать движение катка до базы без смены колес.

Самоходный комбинированный каток — это двухосная машина, состоящая из двух шарнирно сочлененных агрегатов: силового с четырьмя ведущими пневмоколесами и вибрационного с вибровальцом.
Рабочими уплотняющими органами катка служат четыре пневмоколеса и жесткий металлический вибровалец. Последовательное воздействие на уплотняемый материал статических и вибрационных нагрузок повышает производительность катка. Благодаря небольшому расстоянию между осями рабочих органов пневмоколеса оказываются в зоне уплотняемой полосы, находящейся под вибрационным воздействием вибровальца, что увеличивает эффективность уплотнения.
На раме силового агрегата размещены силовая установка и кабина машиниста. К нижней передней части рамы крепят шарнир сочленения агрегатов и два гидроцилиндра поворота катка.
Шарнир сочленения конструктивно не отличается от шарнира самоходного вибрационного катка. Расположен шарнир посредине между осями пневмоколес и вибровальца. Поворот шарнира относительно горизонтальной оси возможен на , когда каток перемещается по неровной поверхности. Относительно вертикальной оси шарнир поворачивается двумя гидроцилиндрами. Такое размещение шарнира сочленения уменьшает радиус поворота, а также обеспечивает проход рабочих органов машины след в след на криволинейных участках.
Каток оснащен централизованной пневматической системой, гидравлическими тормозами и смачивающей системой.
Крутящий момент от двигателя через муфту сцепления передается на ведущую шестерню первичного вала раздаточного редуктора. На выходных валах раздаточного редуктора через зубчатые муфты установлены реверсивные аксиально-поршневые гидронасосы и два шестеренных гидронасоса.
На катке применен гидрообъемный привод вибровальца и пневмоколес, унифицированный с гидроприводом самоходного вибрационного катка. Отличие состоит в том, что у комбинированного катка для привода пневмоколес используются два гидромотора, а не один, как у вибрационного катка.

Рабочие гидролинии регулируемого насоса в транспортном режиме постоянно подключены к гидромоторам привода пневмоколес силового агрегата. Вращение на пневмоколеса передается от гидромоторов через балансирные редукторы.
В рабочем режиме к насосу подключают гидромотор привода вибровальца. Вибровалец приводится в движение через конический редуктор и зубчатый венец. Гидролинии регулируемого насоса постоянно подключены к гидромотору привода вибровозбудителя.
Дебалансы жестко закреплены на вибровалу и приводятся во вращение вместе с ним от гидромотора через зубчатую муфту. Вокруг каждого из закрепленных на валу дебалансов могут поворачиваться наружные дебалансы, которые состоят из двух дисков, соединенных между собой сегментной пластиной.
Наружные дебалансы установлены на цилиндрических шейках вибровалов свободно и при изменении направления его вращения поворачиваются на 135°, изменяя вынуждающую силу вибровозбудителя от минимального значения до максимального.
Шестеренный насос используется для подпитки рабочей жидкостью силовых контуров и подачи жидкости в гидроусилители гидронасосов. Насос подает рабочую жидкость в гидроруль.
Рулевое управление и гидравлическая система поворота катка принципиально не отличаются от подобного механизма и системы самоходного вибрационного катка.

ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ДОРОЖНЫХ КАТКОВ

Различают техническую и эксплуатационную производительность катков.

Техническая производительность Пт, м 2 /ч -это наибольшая возможная производительность катка при непрерывной работе в данных конкретных условиях.

Пт = 1000 LВу / m x [ n x (n1 / v1 + n2 / v2 . ni / vi) + ntp ]

Где:
L — длина захватки, м;
Ву — ширина уплотняемой полосы, м;
n — общее число проходов катка по одному следу;
ni — число проходов катка с i-й скоростью;
vi — средняя скорость i-го прохода катка, км/ч;
tp — время реверсирования или разворота (в среднем 0,001 ч);
m — число проходов для однократного перекрытия ширины участка.

m = ( By — f ) / (B k — f )

Где:
f — заданная велечина перекрытия смежных полос, м;
B k — ширина захвата рабочих органов катка, м.

Полученное значение m округляют до большого целого числа.

Эксплуатационная производительность, в отличие от технической, учитывает использование катков по времени, степень организации работ, квалификацию машиниста.

Годовая эксплуатационная производительность, м 2 / год:

Пэ = Кз х Кв х Кт х Пт х Тг

Где:
Тг — годовой фонд рабочего времени, ч;
Кв — коэффициент использования внутрисменного времени, учитывающий простои по организационным причинам, неучтенные при определении годового фонда рабочего времени техники;
Кт — коэффициент перехода от технической производительности к эксплуатационной, учитывающий перерывы по конструктивно-техническим и технологическим причинам;
Кз — коэффициент загрузки, учитывающий, что катки являются одним из звеньев комплексной механизации дорожно-строительных работ и их загрузка зависит от работы других машин.

По материалам специализированного журнала
«ЮГ — Спецтехника», № 3(15), 2005
и Российской энциклопедии самоходной техники, том1

Учимся управлять катком

Наступило лето, и вместе с ним – сезон дорожных работ. Вот и мы снова осваиваем спецтехнику. На этот раз мы выбрали самый культовый и приметный ее вид – дорожный каток.

Рабочее место водителя

Управлять катком не так просто, как может показаться

Рабочее место водителя. Сразу видно, что находишься в кабине спецтехники. Все подчинено основной задаче – работе по укатыванию асфальта.

Управлять катком не так просто, как может показаться. Уже сам размер и вес машины внушительны – более 12 т. По прямой двигаться несложно: выставил скорость –и ползи себе потихоньку. Но когда требуется маневрировать, появляются трудности. Тут надо учиться и привыкать к тому, чтобы правильно чувствовать габариты машины.

Рукоятка включения трансмиссии. Три положения: вперед, назад и нейтраль

Под капотом катка – дизельный двигатель с передачей момента через гидротрансформатор

Под капотом катка – дизельный двигатель с передачей момента через гидротрансформатор

У катка – полный привод, и при этом обе оси,– передняя и задняя, могут поворачиваться. Рулевое управление, само собой, – с гидроусилителем, иначе оси с места не сдвинешь. Повернул их в разные стороны – можно развернуться на относительно небольшом пятачке, а если в одну, то ехать боком. Правда, просто так каток по улице никогда не ездит: движение и маневры – только в процессе работы!

Педали газа у катка нет. Скорость выставляется вращающейся ручкой на приборной панели. Максималка – 12 км/ч.

Вальцы катка могут быть снабжены системой подачи воды и диском для формирования кромки асфальта

Педали газа у катка нет. Скорость выставляется вращающейся ручкой на приборной панели. Максималка – 12 км/ч

«Колеса» у катка называются «вальцы»

«Колеса» у катка называются «вальцы»

«Колеса» у катка называются «вальцы». У нашего катка они снабжены системой подачи воды и диском для формирования кромки асфальта. Также вальцы могут вибрировать, что сделано для лучшей утрамбовки покрытия. Режимы вибрации задаются в кабине на панели управления.

Научиться профессионально управлять катком и получить специальность «машинист катка» можно, окончив курсы в специализированном Учебном комбинате. Срок обучения – 1 месяц, из которого 2 недели теории и 2 недели практики. По окончании выдается «Удостоверение на право управления дорожным катком».

Есть у нас и катки-памятники! Вот каток 30-х гг., что стоит на постаменте в г. Рыбинск (Ярославская область). Живой свидетель и наглядное олицетворение сталинской индустриализации. А вот его потомок, украсивший Мурманской шоссе у поворота на г. Кондопога. Установлен в 2002 г. «на память дорожникам века прошлого от дорожников века нынешнего».

А этот каток установлен в 2002 г. «на память дорожникам века прошлого от дорожников века нынешнего»

Этот каток живой свидетель и наглядное олицетворение сталинской индустриализации

Каток дорожный – машина для уплотнения и укатывания грунтов, дорожных оснований и покрытий. Катки применяют в автодорожном, железнодорожном, промышленном, городском, гидротехническом и аэродромном строительстве.

Рабочие органы катка – жесткие стальные цилиндры: вальцы. Они могут быть гладкими, решетчатыми либо иметь на своей поверхности кулачки или шипы. Также вальцы могут быть статическими или вибрационными. В некоторых конструкциях жесткие вальцы заменяются пневматическими шинами.

У катка могут быть один, два, три или четыре вальца. По способу перемещения катки делятся на самоходные и прицепные. Рабочая скорость катка – 2-8 км/ч. Катки выпускаются массой от 5 до 50 т.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *