Контактная дуга вальца и давление

Дуга вальца определяет площадь контакта вальца с поверхностью укатки при данной глубине осадки. Этот фактор должен быть принят во внимание при определении уплотняющего давления и соответствия катка работе на мягких смесях, когда материал склонен к чрезмерному сдвигу и образованию трещин во время укатки. Небольшая площадь контакта дает большое контактное давление, однако, если каток с малым диаметром вальца вызывает сдвиговые волны и трещины поверхности, то каток с большими вальцами имеет более благоприятные давления и обеспечивает лучшие результаты уплотнения. Главное, чем больше диаметр вальца и контактная площадь, тем лучше каток подходит для работы на подвижных смесях.

Привод всех вальцов улучшает способность преодолевать подъемы и исключает сдвиг материала, что обычно является проблемой для традиционных трехвальцовых катков с неприводным передним вальцом.

Скорость

Как правило, статические гладковальцовые катки достигают наилучшего уплотнения в диапазоне скорости от 4 до 8 км в час. Двухскоростная коробка передач или гидропривод двойной мощности обеспечат дополнительную скорость для перемещения вокруг рабочей площадки или при необходимости наполнить водой разбрызгивающую систему из стационарного резервуара.

КОНСТРУКЦИЯ ВАЛЬЦА

Край обечайки вальца должен быть скошенным для уменьшения образования кромок на асфальтобетонной поверхности, а сами вальцы должны быть оборудованы очистительными скребками, чтобы каток смог работать на разных материалах.

Некоторые производители современных статических катков с шарнирным сочленением предлагают такие новшества, как "качающиеся" передние вальцы и разрезные задние вальцы; однако это является дорогостоящим дополнением.

"Качающиеся" передние вальцы позволяют отклоняться им на 1-2 градуса от вертикального положения, что может быть полезно при уплотнении дороги с уклоном.

Разрезные вальцы используются для уменьшения сдвигов материала при крутых поворотах. Однако оператор может видоизменять профиль укатки, чтобы исключить необходимость в использовании разрезных вальцов.

Фаска на кромке вальца исключает образование следа на асфальтобетонной поверхности.

Класс	Диаметр вальца	Условия	Линейная статическая нагрузка	Глубина осадки
Статический трехвальцовый каток 12-15 тонн	1753 мм			3,2	4,8	6,4	9,5	12,7	15,9	19,1 мм
				Контактное давление
		Без балласта	60 кг/см	0,78	0,65	0,58	0,46	0,41	0,37	0,33 МПа
		С балластом	77 кг/см	0,99	0,81	0,73	0,58	0,51	0,46	0,42 МПа
Статический каток-тандем 8-12 тонн	1525 мм	Без балласта	32 кг/см	0,45	0,37	0,32	0,27	0,23	0,21	0,19МПа
		С балластом	45 кг/см	0,61	0,52	0,44	0,37	0,32	0,29	0,26 МПа

Взаимосвязь между диаметром вальца, контактным давлением и глубиной осадки. Из таблицы видно, что чем меньше диаметр вальца, тем выше контактное давление. Большие диаметры вальца, однако, могут дать лучший эффект уплотнения, особенно на мягких смесях.

Примечание . Таблица дана только для сравнения и не может быть использована для определения осадки при конкретном уплотнении.

Кривые выше показывают, что контактное давление меньше в случае более глубокого погружения вальца (большей осадки) и увеличивается по мере проездов вальца по материалу за счет возрастания плотности. Вальцы большего диаметра имеют меньшее контактное давление, чем малого, при одинаковом погружении, однако, невзирая на это, они способны обеспечивать лучшее уплотнение, чем вальцы малого диаметра (смотри объяснение выше).

РАЗБРЫЗГИВАЮЩАЯ СИСТЕМА

Каток должен иметь эффективную разбрызгивающую систему для смачивания вальцов во избежание налипания смеси при укатке асфальтобетонных покрытий. Современные катки для уплотнения асфальтобетонной смеси имеют насосно-принудительные разбрызгиватели. Надежная система фильтров предотвратит остановки, вызываемые засорением сопел.

СИСТЕМА ПРИВОДА

Гидростатический привод обеспечивает оператору возможность полного и мягкого регулирования скорости, остановки и перемены направления движения.

При гидростатическом приводе всех вальцов катку обеспечивается хорошая тяга. Это делает его более маневренным и позволяет использовать на мягких асфальтобетонных смесях, а также способствует плавному ходу, уменьшает боковое смещение.

ТОРМОЗНАЯ СИСТЕМА

Тормоза должны быть эффективными для обеспечения безопасной работы, даже в случае, если каток нагружен полностью балластом. Безотказная система, дополненная аварийной, существенно важна для безопасности оператора и на рабочей площадке.

ВАЖНЫЕ ФАКТОРЫ

Удобство оператора

Дизайн машины должен обеспечивать оператору максимум безопасности, удобства и обзора. Переставляемые рычаги управления и перемещения сидения позволяют оператору выбрать наиболее удобное положение для достижения полной безопасности, обзора, и, в конечном итоге, производительности.

Пульт управления может быть повернут на 180 градусов. Это позволяет оператору выбирать самое удобное положение и обеспечивает хороший круговой обзор.

Эксплуатация

Существенно важно, чтобы каток обеспечивался надежным послепродажным обслуживанием. Оно различается от производителя к производителю, в особенности, когда катки являются лишь малой частью всей продукции компании. Лучше всего выяснить, доступен ли весь спектр обслуживания там, где каток намереваются использовать. Это снизит до минимума собственное обслуживание, в ином случае поломки неизбежны.

Настолько, насколько это возможно, должны быть легко осуществимы ежедневные проверки, например, водяного и масляного уровней. Смазка должна ограничиваться основным узлом и цилиндрами. Все подшипники и им подобные части имеют предварительную смазку или находятся в масляной ванне и должны подвергаться обслуживанию после 2000 часов работы пли больше.

Справка

Общий для всех справочный материал подготовлен в разделе "Как выбрать вибрационный каток". Смотри, например, "Производительность уплотнения", "Безопасность", "Эксплуатация".

Как выбирать каток на пневматических шинах

Прицепные катки на пневматических шинах используются много лет. На заре развития катки до 200 тонн использовались не только для уплотнения, но также для определения слабых мест (укатка на прочность). Эти прицепные модели почти исчезли с развитием вибрационных катков для уплотнения грунтов; таким образом, в этом разделе рассматриваются только самоходные катки на пневматических

Он, конечно, не охватывает все, что об этом известно, например, шинную технологию; но в полной мере общую технологию уплотнения с применением пневмошинных катков и основные факторы, которые должны приниматься во внимание при их выборе.

УПЛОТНЯЮЩАЯ СПОСОБНОСТЬ

Главные параметры:
Колесная нагрузка	кг
Контактное давление шины на
поверхность	МПа
Контактная площадь шины	мм2

Уплотняющее усилие пневматического шинного катка зависит от двух параметров: колесной нагрузки и контактного давления шины на поверхность, которое зависит от давления воздуха в шинах. (Это рассматривается далее).

Большая шина имеет увеличенную контактную площадь и значительно более высокий эффект, чем шина меньшего размера с таким же контактным давлением. Это особенно важно при уплотнении грунтов.

Колесная нагрузка

Количество колес прямым образом влияет на колесную нагрузку. Пневмошинные катки среднего класса по массе обычно имеют от семи до девяти колес и с максимальной нагрузкой 3000 кг, которая эффективна для большинства типов уплотняемых материалов.

Авторитетные производители часто указывают количество колес и минимальную колесную нагрузку. Колесная нагрузка может быть подсчитана с использованием следующей простой формулы:

Общая масса + Балласт	=	Нагрузка на колесо
Количество колес

Пригруз

Значительное количество пригрузочного балласта необходимо для достижения требуемой рабочей массы. Существует несколько способов утяжеления пневмошинного катка. Но во всех случаях чрезмерный балласт не обеспечивает экономии топлива.

Металлические бруски

Металлический лом используется как постоянный балласт. Однако это отнимает много времени при погрузке и удалении. В некоторых случаях металлические бруски закрепляют снизу катка, но это увеличивает расходы.

Песок (влажный)

Обычно требуется от 5 до 8 м³, но, как и в случае с металлом, имеют место большие потери времени на погрузо-разгрузочных работах. С другой стороны, от песка легче избавиться в случае возникновения необходимости транспортировки машины. Песок, однако, стремится к высыханию, так что необходимо проверять его влажность время от времени.

Вода

Также не требуется специального обращения, однако недостатком является низкий удельный вес. С другой стороны, водяные емкости должны быть непроницаемы. В некоторых случаях пневмошинный каток с насосом и соплами может быть использован для водоразбрызгивания. Насос, приводимый двигателем, накачивает и откачивает воду.

ШИНЫ

Этот раздел посвящен частично геометрии шин и их уплотняющим характеристикам.

Имеется два важнейших типа шин: стандартные шины и низкопрофильные, вездеходные шины, которые включают также широкопрофильные типы шин. Все производители промышленных шин делают стандартные типы, в то время как немногие лишь предлагают широкопрофильные модели.

Стандартные шины более многофункциональны и могут быть использованы при различных давлениях от 0,3 до 0,9 МПа в зависимости от зазора между шинами. Они подходят для уплотнения как грунтов, так и асфальтовых смесей.

Широкопрофильные шины используются при фиксированном давлении 0,4 МПа.

Основные части шины

Они идеальны для затирания и конечной укатки асфальтобетона. Они также используются на укрепленных грунтах, но хуже подходят для обычного грунта, так как они не имеют такого глубинного эффекта, как стандартные шины. Форма контактной площадки и распределение давления для этих типов шин показано на рисунке. Так как давление в стандартных или низкопрофильных шинах может варьироваться, будет изменяться и форма контактной площадки.

Общий план контактного давления на поверхность

ПЛОЩАДЬ КОНТАКТНОЙ ПОДОШВЫ И КОНТАКТНОЕ ДАВЛЕНИЕ ПО ПОДОШВЕ

Во время укатки контактная площадь шины все время меняется, так как материал уплотняется; вследствие этого осадка уменьшается с каждым проходом. Показатели контактной площади подошвы, таким образом, сопоставимы, только когда они измерены на ровной твердой поверхности, например, стальном листе.

В настоящее время определение контактного давления путем измерения не реализуемо и поэтому оператор сам оценивает это давление. Если он видит, что шины тонут в материале, он может использовать систему регулировки давления воздуха в шине, обычно известную под названием "Воздух наружу" или "Воздух навыпуск", для уменьшения давления в шинах. Увеличение давления также повысит давление по подошве.

Преимущество централизованной системы регулировки воздушного давления в том, что она позволяет оператору поддерживать выбранное постоянное давление в шинах во время прохождения различных фаз укатки.

На практике оператору невозможно постоянно приспосабливать давление шин к превалирующей поверхностной прочности смеси.

Соотношение площади контакта шины и контактного давления на поверхность
Нагрузка на колесо	Давление воздуха в шине
	0,25	0,33	0,49	0,63	0,74	0,85	МПа
1,220 кг	361 0,30	322 0,33	246 0,40	219 0,48	212 0,50	199 0,52	ПКШ см2 КДП МПа
1,360 кг	438 0,31	387 0,35	309 0,43	270 0,50	251 0,54	238 0,56	ПКШ см2 КДП МПа
1,810 кг	548 0,33	503 0,36	406 0,44	341 0,52	309 0,58	283 0,63	ПКШ см2 КДП МПа
2,270 кг	670 0,33	586 0,38	483 0,47	406 0,55	374 0,60	348 0,65	ПКШ см2 КДП МПа
2,730 кг	761 0,35	664 0,40	554 0,49	470 0,57	438 0,61	406 0,66	ПКШ см2 КДП МПа
3,000 кг	- -	715 0,42	593 0,50	541 0,55	477 0,63	438 0,67	ПКШ см2 КДП МПа
ПКШ: Площадь контакта шины, см2 КДП: Контакное давление на поверхность, МПа

Таблица выше показывает контактное давление по подошве и контактную площадь шин для различных колесных нагрузок и давлениях воздуха в шине.

Диаграмма влияния давления воздуха в шине на среднее контактное давление на поверхность; можно использовать для определения этого контактного давления, если задана нагрузка на колесо. По заданной колесной нагрузке на вертикальной оси через соответствующую кривую давления воздуха в шине определяют на горизонтальной оси значение контактного давления на поверхность. Например, при колесной нагрузке 1500 кг и давлении воздуха в шинах 0,4 МПа контактное давление на поверхность равно 0,34 МПа. При величине давления воздуха 0,8 МПа контактное давление на поверхность возрастает до 0,41 МПа.
Однотипные шины при одинаковой нагрузке на колесо имеют одинаковые показатели независимо от того, на каком катке они смонтированы. Для уточнения специальных показателей необходимо обращаться к спецификациям производителя шин.

Использование пневмоколесных катков для уплотнения асфальтобетонных смесей различной жесткости

Перекрытие следов

Передние и задние колеса должны перекрывать следы друг друга не менее чем на 30-50 мм при нормальном давлении, однако для получения равномерного уплотняющего эффекта и во избежание появления следов на поверхности, в частности, асфальтобетонного покрытия, более существенно перекрытие давлений по контактным площадкам.

Перекрытие может быть определено при проезде катка по песку путем наблюдения за погружением передних и задних колес.

Перекрытие следов шин

Перекрытие эпюр контактного давления. В отличие от единой "луковицы" давления имеется и общая результирующая "луковица", что обеспечивает улучшение глубинного эффекта.

ВАЖНЫЕ ФАКТОРЫ

---

Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 954; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!