Дорожных катков

Задание к лабораторной работе

 

1. Изучить назначение, классификацию, устройство и рабочий процесс дорожных катков.

2. Вычертить принципиальную схему дорожного катка.

3. Определить эксплуатационную производительность катка по исходным данным согласно варианта (табл. 9.1).

 

Таблица 9.1

Параметры	Варианты задания
Тип	трехвальцовый двухосный	двухвальцовый двухосный	трехвальцовый трехосный
Уплотняемый материал	гравий	щебень	асфальто-бетон	гравий	щебень	асфальтобетон
Ширина уплотняемой полосы В, м			7, 5
Число проходов n по одному следу
Средняя скорость движения катка V, км/ч	2, 73	1, 94	3, 25		3, 25	2, 35

 

Дорожные катки предназначены для уплотнения грунтов, гравийных и щебеночных оснований, а также асфальтобетонных покрытий автомобильных дорог.

В рабочих органах катков используются укатки и виброуплотнения.

При уплотнении путем укатки по поверхности уплотняемого слоя перекатывается валец. Под действием его силы тяжести слой материала приобретает остаточную деформацию, которая по мере увеличения плотности уменьшается, и к концу укатки приближает­ся к нулю. Дальнейшее увеличение плотности материала может быть достигнуто лишь Увеличением нагрузки на валец.

Сущность виброуплотнения сводится к тому, что колеблющаяся с большой частотой масса сообщает кинетическую энергию части­цам материала, расположенным в зоне действия вибратора, и при­водит их в колебательное состояние. Разные по крупности и массе частицы получают различные ускорения, взаимно перемещаются, и поры между крупными частицами заполняются более мелкими; при этом достигается увеличение плотности материала.

Уплотнение материалов укаткой при устройстве дорожных ос­нований и покрытий осуществляется самоходными кат­ками, которые могут быть с гладкими металлическими вальцами, вальцами в виде пневматических шин или с комбинированными рабочими органами (пневмоколесами, гладким вибровальцом).

По числу осей и вальцов различают катки:

1) одноосные одновальцовые с поддерживающими вальцами (колесами) или без них;

2) двухосные двухвальцовые с одним или двумя ведущими вальцами;

3) двухосные трехвальцовые;

4) двухосные трехвальцовые с дополнительным вальцом малого диаметра;

5) трехосные трехвальцовые с одним или тремя ведущими вальцами.

Дорожный каток трехвальцовый двухосный (рис. 9.1) состоит из следующих сборочных единиц: рамы 1, двигателя 2, трансмиссии, ведущего 3 и ведомого 4 вальцов, рулевого управления 5, систем очистки 6 (скребков) и смачивания рабочей поверхности вальцов 7 (баки с водой).

Трансмиссия катка – гидромеханическая и состоит из компенсирующей муфты 8, гидротрансформатора 9, коробки передач 10 с реверсивным механизмом 11, редуктора, дифференциала и бортовой передачи.

Реверсивный механизм 11 (реверс) служит для быстрого (1...1, 5 с) и плавного изменения направления движения катка. Плавность начала движения катка в любом направлении необходима для устранения пробуксовки. Вальцы катка 3 и 4 выполняются цельнолитыми из чугуна или стали, а также сварными, состоящими из обода, дисков и ступицы. Для снижения расхода металла вальцы изготавливают полыми, а увеличение их массы обеспечивается заполнением полостей водой или песком.

 

 

Рис. 9.1. Моторный каток трехвальцовый двухосный:

1 – рама; 2 – двигатель; 3 – ведущий валец; 4 – ведомый валец; 5 – рычаг

рулевого управления; 6 – скребки; 7 – бак с водой; 8 - компенсирующая муфта;

9 – гидротрансформатор; 10 – коробка передач-; 11 – реверсивный механизм

 

Передний направляющий валец 4 выполнен разрезным, состоящим из двух одинаковых по длине частей. Это позволяет при поворотах каждой части вращаться со своей скоростью, что уменьшает сдвиги уплотняемого материала, улучшает ровность его поверхности и уменьшает сопротивление повороту.

Передний валец 4 прикреплен к раме продольным шарниром, что позволяет ему наклоняться в вертикальной плоскости на угол до 35° при наездах на неровности.

Диаметр ведущих вальцов 3 в 1, 3 раза больше диаметра направляющего вальца 4, поэтому они воспринимают не менее двух третей силы тяжести катка. Большой диаметр ведущих вальцов 3 улучшает качество укатки и дает возможность легко преодолевать встречающиеся сопротивления.

Задние вальцы 3 располагают так, что они перекрывают след переднего вальца примерно на 100 мм с каждой стороны. Для очистки вальцов и предохранения их от налипания уплотняемого материала они имеют скребки 6 и смачивающие устройства 7. Скребки 6 представляют собой стальные пластинки, закрепленные на рычагах, которые пружинами 12 прижимаются к поверхности вальцов. Смачивающая система 7 состоит из двух баков, из которых вода или эмульсия через краны и трубопроводы поступает к трубкам с отверстиями, равномерно распределяющими жидкость по рабочим поверхностям вальцов.

Рулевое управление катка 5 – механическое с ручным приводом.

Кинематическая схема катка с гидромеханической трансмиссией представлена на рисунке 9.2.

 

 

Рис. 9.2. Кинематическая схема катка с гидромеханической трансмиссией:

1 – направляющий валец; 2 – гидроцилиндр; 3 – двигатель; 4 – компенсационная муфта; 5 – гидротрансформатор; 6 – коробка передач; 7 – ведущий валец;

8 – бортовая передача; 9 – муфта блокировки дифференциала;

10 – дифференциал; 11 – редуктор; 12 – тормоз; 13 – карданная передача

 

Эксплуатационную производительность самоходных катков П_э (м²/ч) определяют по формуле

 

где В – ширина уплотняемой полосы, м;

b. –..ширина перекрытия укладываемой полосы при последующих проходах катка (b = 0, 15…0, 2 м);

– средняя скорость движения катка, км/ч;

п – необходимое число проходов катка (при уплотнении асфальтобетона n = 25…30; щебеночных оснований n = 40…60).