Бункер асфальтоукладчика Vogele Super 1800 SF

Rama.docx

Дата: 11 июня 2013 г.
Создатель:: Solidworks
Имя исследования:Расет рамы
Тип анализа:Статическое
Информация о модели2
Свойства исследования3
Нагрузки и крепления5
Определения соединителей6
Результирующие силы9
Результаты исследования10
Активная конфигурация: По умолчанию
Путь документаДата изменения
Плотность:7700 kgm^3
D:АНДРЕЙLeft FileОГТУсдмкурсовая сдмчертеживиброплитасолид воркск расчетуРама.SLDPRT
Jun 11 14:38:46 2013
Свойства исследования
Сетка на твердом теле
Термический параметр
Включить тепловые нагрузки
Температура при нулевом напряжении
Включают эффекты давления жидкости из SolidWorks Flow Simulation
Тип решающей программы
Влияние нагрузок на собственные частоты:
Инерционная разгрузка:
Несовместимые параметры связи
Вычислить силы свободных тел
Использовать адаптивный метод:
Документ SolidWorks (D:АНДРЕЙLeft FileОГТУсдмкурсовая сдмчертеживиброплитасолид воркск расчету)
Система единиц измерения:
Линейный Упругий Изотропный
Критерий прочности по умолчанию:
Максимальное напряжение von Mises
Предел прочности при растяжении:
Коэффициент Пуассона:
Коэффициент теплового расширения:
Твердое тело 1(Бобышка-Вытянуть1)(Рама)
Нагрузки и крепления
Изображение крепления
Зафиксированная геометрия
Реактивный момент(N-m)
Зафиксированный шарнир-1
Зафиксированный шарнир
Загрузить изображение
Используемое разбиение:
Автоматическое уплотнение сетки:
Включить автоциклы сетки:
Информация о сетке - Подробности
Максимальное соотношение сторон
% элементов с соотношением сторон 3
% элементов с соотношением сторон > 10
% искаженных элементов (Якобиан)
Время для завершения сетки (ss):
Результаты исследования
VON: Напряжение Von Mises
Рама-Напряжение-Напряжение1
URES: Результирующее перемещение
Рама-Перемещение-Перемещение1
ESTRN: Эквивалентная деформация
Рама-Деформация-Деформация1
Рама-Запас прочности-Запас прочности1

4 Записка.doc

Уровень развития и техническое состояние дорожной сети оказывают значительное влияние на экономическое и социальное развитие страны. Надежные транспортные связи способствуют повышению эффективности использования основных производственных фондов вовлекаются в хозяйственный оборот ресурсы отдельных регионов создаются условия для развития экономики и экономии общественного времени.
Бурно развивающийся процесс автомобилизации в нашей стране рост объемов перевозок и их дальности повышение скоростей движения требуют совершенствования конструкций дорожных одежд и развития сети автомо-бильных дорог.
Строительство автомобильной дороги состоит из отдельных техноло-гических процессов выполняемых в определенной последовательности и требующих больших затрат материальных и трудовых ресурсов. В последнее время произошли значительные изменения в технологии устройства асфальтобетонных покрытий. Увеличена толщина укладываемого слоя что улучшает условия структурообразования при уплотнении благодаря сохранению высокой температуры в течение более длительного времени. Укладка асфальтобетонной смеси на большую ширину уменьшает количество продольных стыков что улучшает качество и долговечность дорожных покрытий упрощает и удешевляет их сооружение.
Чтобы успешно решить поставленные задачи необходимо технически оснастить строителей автодорог обеспечить их высокопроизводительной дорожной техникой.
Цель целью работы закрепление и углубление теоретических знаний приобретение навыков по расчету машин и оборудования для сооружения дорожных покрытий строительства ремонта и содержания автомобильных дорог овладения самостоятельного использования научно-технической литературой нормативной и справочной.
Современные асфальтоукладчики имеют гидрообъемный привод хода и всех рабочих органов оснащены автоматическими системами регулирования положения выглаживающей плиты по вертикали (от стандартного или передвижного копира и датчика положения поверхности уложенной смежной полосы) и по поперечному уклону (от датчика поперечного уклона).
В целом рынок надежных современных асфальтоукладчиков очень широк и предоставляет потребителям (дорожным организациям) возможность подбора машин для самых сложных объектов и условий строительства включая возможность изменения ширины укладки в процессе производства работ применения раздвижных и составных рабочих органов включая рабочие органы повышенного уплотнения.
В данном курсовом проекте рассматривается расчет гусеничного асфальтоукладчика Vogele Super 1800SF приведены сведения по конструкции теории расчету основных узлов эксплуатационных параметров и испытаний машины.
Глава 1 Аналитический раздел
1 Асфальтобетонные смеси
1.2 Классификации асфальта
Асфальт (в переводе с греческого — горная смола) представляет собой смесь битумов достигающих в природном асфальте содержания в 60-75 % и 13-60 % в искусственном с минеральными составляющими – щебнем или гравием песком и минеральным порошком.
Асфальт широко применяется при устройстве дорожных покрытий а также в качестве кровельного гидро- и электроизоляционного материалов. Из компонентов асфальта производятся замазки клеи лаки и т.д.
Асфальт различается прежде всего по типу происхождения – это может быть природный асфальт или материал полученный искусственным путем. Второе название асфальта – асфальтобетон. Это искусственно созданный ма-териал получающийся посредством уплотнения асфальтобетонной смеси.
Современные строители нашли асфальтобетону широкое применение: его используют в качестве покрытия взлетных полос аэродромов настилают на эксплуатируемые плоские кровли искусственный асфальт используется в гидротехническом строительстве. Асфальтобетоном укрывают дорожное полотно и полы в зданиях промышленного назначения.
Испытываемые нагрузки и климатические условия вынуждают использоватьасфальт отвечающий необходимым требованиям по таким параметрам как плотность прочность сдвигоустойчивость водостойкость и т.д. В процессе производства асфальтобетона используются фракционированные минеральные составляющие и битумы имеющие свойства регламентирующиеся Госстандартами.
1.3 Типы асфальтобетонных смесей
Асфальтобетонная смесь используемая для изготовления асфальтобетона обычно состоит из битума специального минерального порошка песка и щебня. Этот состав может значительно различаться в зависимости от предназначения изготавливаемого асфальтобетона. Асфальтобетон в составе которого отсутствует крупный щебень принято называть асфальтовым раствором либо песчаным асфальтом. Если вместо битума принимают дегтевые вяжущие материалы то получаемые на их основе бетоны называют дегтебетоном.
Материал который получают при смешении битума с минеральным порошком принято называть асфальтовяжущим веществом а при введении в асфальтовяжущее вещество песка получают асфальтовый раствор.
Горячие асфальтобетоны приготавливают с использованием вязких битумов при t=140-160°С и укладкой их в покрытие при температуре ее менее 120°С. Формирование структуры бетона происходит в период уплотнения.
Теплые асфальтобетоны приготавливают на битумах пониженной вязкости при t=90-130°С и укладывают в покрытие при t=50-80°С. Формирование структуры бетона происходит от нескольких часов до 10-15 суток в зависимости от применяемого битума.
Холодные асфальтобетоны приготавливают на жидких битумах при t до 120°С и укладывают в покрытие обычно после полного остывания их. Формирование структуры происходит медленно в течение 20-30 суток в зависимости от скорости загустения битума интенсивности движения транспорта и погодных условий. Холодные асфальтобетоны бывают только мелкозернистыми либо песчаными. Остаточная пористость - это процентная величина объема пор в уплотненном асфальтобетонном покрытии.
Марки асфальтобетонных смесей
Марки щебня по дробимости и типы гранулометрии
Характеристика минерального порошка
Изверженные и метаморфические породы марки не ниже 1200 для смесей типов А Б В.
Осадочные карбонатные породы марки не ниже 1000 для смесей типов Б В.
Прочие массивные осадочные породы марки не ниже 1000 для смесей типов А Б и В.
Тонкоизмельченные карбонатные горные породы или основные металлургические шлаки
Изверженные и метаморфические породы марки не ниже 1000 для смесей типов А и Б не ниже 800 для смесей типа В.
Все осадочные породы марки не ниже 800 для смесей типа Б и не ниже 600 для смесей типа В.
Осадочные карбонатные породы марки не ниже 1000 для смесей типа А.
Порошкообразные промышленные отходы молотые ракушечники и прочие горные породы
Различные типы асфальтобетонов используют для обустройства дорожных и аэродромных покрытий а также гидротехнических сооружений плоских кровель и полов городских улиц и площадей. Для городских скоростных и магистральных улиц и дорог следует применять асфальтобетоны рекомендованные для дорог I и II категорий для дорог промышленно-складских районов — для дорог III категории для остальных — для дорог IV категории.
1.4 Способ приготовления асфальтобетонной смеси
В настоящее время асфальтобетонные покрытия применяются на дорогах высокого класса на городских улицах как завершающая часть дорожной одежды. Одно- или двухслойные асфальтобетонные покрытия укладывают на щебеночном или булыжном основании либо в качестве тонкого коврика износа на цементобетонных дорожных одеждах.
Нижний слой покрытия укладывают из крупнозернистого а верхние слои и коврики износа — из мелкозернистого асфальтобетона так называемого песчаного асфальта.
В зависимости от класса дороги и напряженности движения выбирается толщина слоев асфальтобетонного покрытия. Толщина нижнего крупнозернистого слоя колеблется от 45 до 6 см и в отдельных случаях до 8 см а толщина верхнего слоя или коврика — от 25 до 5 см.
Строительство асфальтобетонных покрытий состоит в основном из трех операций — приготовления асфальтобетонной смеси транспортирования и укладки готовой смеси на место и уплотнения уложенного асфальтобетона. Эти операции сложны и ответственны поскольку асфальтобетонную массу можно употреблять только определенной температуры. Укладывать и уплотнять асфальтобетонное покрытие при температуре смеси ниже заданного предела запрещается так как при этом получится брак покрытия как по прочности так и по водонепроницаемости.
В свою очередь приготовление асфальтобетонной смеси разделяется на две отдельные технологические операции — приготовление битума и приготовление смеси.
1.5 Требования по укладке и уплотнению асфальтобетонной смеси
) Распределение асфальтобетонной смеси производится асфальтоукладчиками при скорости укладки 2-3 кмчас (смеси с содержанием щебня более 40%) и 4-5 кмчас (менее 40% щебня). Уплотняющие рабочие органы работают в режиме: частоте оборотов валов трамбующего бруса 1000-1400 обмин; вала вибратора плиты 2500-3000 обмин.
) Приступая к укладке смеси следует придерживаться следующих правил:
а) распределять асфальтобетонную смесь желательно на всю ширину проезжей части дороги с целью ликвидации мест продольного сопряжения-спаек;
б) установить асфальтоукладчик в исходное положение: плиту установить на край ранее устроенного покрытия или на брус толщиной соответствующей толщине укладываемого слоя включить двигатель и приборы разогрева плиты и бункера установить в рабочее положение следящую систему;
в) отрегулировать уплотняющие и выдвигающие органы асфальтоукладчика не только на максимальный уплотняющий эффект но и на обеспечение однородной фактуры и ровной поверхности. Для нормальной работы асфальтоукладчиков необходимо чтобы загрузка шнеков была равномерной исключающей недостаток асфальтобетонной смеси в зоне работы шнека;
г) установить рабочую скорость асфальтоукладчика в зависимости от вида смеси ее температуры толщины слоя и количества поставляемой смеси. Необходимо чтобы машина продвигался вперед с постоянной скоростью без остановок и объем смеси перед уплотняющими органами был бы постоянным;
д) толщину укладываемого слоя в неуплотненном состоянии следует принимать с учетом коэффициента уплотнения равным 120-145;
е) ширину полосы укладки с учетом использования уширителей асфальтоукладчика целесообразно назначать кратной ширине проезжей части.
) При использовании двух и более асфальтоукладчиков они должны двигаться уступом с опережением один другого на 10-20 м и с перекрытием смежных полос на 50 мм. Вперед выдвигается укладчик распределяющий смесь непосредственно у бортового камня в лотке проезжей части. Этот укладчик двигается на расстоянии 100 мм от бортового камня а образующийся зазор и места недоступные для механической укладки смеси (колодцы и резкие закругления) заделываются вручную одновременно с работой укладчика.
При ручной укладке смесь с лопаты не следует бросать а укладывать в слой переворачивая лопату. Движение машины должно быть строго прямолинейным.
) Покрытия и основания из асфальтобетонных смесей следует устраивать в сухую погоду. Укладку горячих и холодных смесей следует производить весной и летом при температуре окружающего воздуха не ниже 5 °С осенью - не ниже 10 °С; теплых смесей - при температуре не ниже минус 10 °С.
Допускается производить работы с использованием горячих асфальтобетонных смесей при температуре воздуха не ниже 0 °С при соблюдении следующих требований:
толщина устраиваемого слоя должна быть не менее 4 см;
необходимо применять асфальтобетонные смеси с ПАВ или активированными минеральными порошками;
устраивать следует как правило только нижний слой двухслойного асфальтобетонного покрытия; если зимой или весной по этому слою будут передвигаться транспортные средства его следует устраивать из плотных асфальтобетонных смесей; Укладку холодных асфальтобетонных смесей следует заканчивать ориентировочно за 15 дней до начала периода осенних дождей за исключением смесей с активированными минеральными материалами.
) Перед укладкой смеси (за 1-6 ч) необходимо произвести обработку поверхности нижнего слоя битумной эмульсией жидким или вязким нагретым битумом.
Обработку нижнего слоя вяжущим можно не производить в случае если интервал времени между устройством верхнего и нижнего слоев составляет не более 2 суток и отсутствовало движение построечного транспорта.
) Укладку асфальтобетонных смесей следует осуществлять асфальтоукладчиком и как правило на всю ширину.
В исключительных случаях допускается укладка смесей в нижний слой покрытия и в основание автогрейдером. При этом вдоль краев слоя следует устанавливать упорные брусья. В местах недоступных для асфальтоукладчика допускается ручная укладка.
) При укладке горячих теплых и холодных (в горячем состоянии) асфальтобетонных смесей асфальтоукладчиками толщина укладываемого слоя должна быть на 10-15 % больше проектной а при укладке автогрейдером или ручной укладке - на 25-30 %.При укладке холодной асфальтобетонной смеси из штабеля асфальтоукладчиком (с выключенными уплотняющими рабочими органами) и при укладке автогрейдером или вручную толщина слоя должна быть на 60-70 % выше проектной.
) При укладке конструктивных слоев толщиной более 10 см следует как правило применить укладчики с активными уплотняющими органами.
) При использовании укладчиков с трамбующим брусом и пассивной выглаживающей плитой а также при использовании укладчиков с трамбующим брусом и виброплитой при укладке смесей для плотного асфальтобетона типов А и Б и для пористого и высокопористого асфальтобетонов с содержанием щебня более 40 % скорость укладки должна составлять 2-3 ммин.
При укладке смесей для плотного асфальтобетона типов В Г и Д а также для пористого и высокопористого асфальтобетонов с содержанием щебня менее 40 % и высокопористого песчаного скорость укладки может быть увеличена до 4-5 ммин. Режимы работы уплотнпющих рабочих органов должны быть следующими: частота оборотов валов трамбующего бруса 1000-1400 обмин; вала вибратора плиты - 2500-3000 обмин.
) Температура асфальтобетонных смесей при укладке в конструктивные слои дорожной одежды должна соответствовать требованиям ГОСТ 9128-84.
Уплотнение смесей следует начинать непосредственно после их укладки соблюдая при этом температурный режим.
) При укладке смеси сопряженными полосами следует применять два (и более) укладчика или производить разогрев кромок ранее уложенной полосы с помощью инфракрасных излучателей а при их отсутствии производить разогрев кромки ранее уложенной полосы путем укладки на нее горячей смеси шириной 10 - 20 см. После разогрева кромки смесь следует сдвинуть на устраиваемую полосу до ее уплотнения.
) При укладке асфальтобетонных смесей сопряженными полосами в процессе уплотнения первой полосы вальцы катка не должны приближаться более чем на 10 см к кромке сопряжения. Уплотнение следующей полосы необходимо начинать по продольному сопряжению. Сопряжение полос должно быть ровным и плотным.
) Поперечные сопряжения полос устраиваемых из асфальтобетонных смесей должны быть перпендикулярны оси дороги.
В конце рабочей смены край уплотненной полосы следует обрубать вертикально по шнуру и при возобновлении работ разогревать либо обмазывать битумом или битумной эмульсией. При укладке в конце укатываемой полосы упорной доски край обрубать не следует.
) Обнаруженные на покрытии или основании после окончания укатки участки с дефектами (раковины участки с избыточным или недостаточным содержанием битума и пр.) должны быть вырублены; края вырубленных мест смазаны битумом или битумной эмульсией заполнены асфальтобетонной смесью и уплотнены.
) Перед устройством асфальтобетонного слоя по существующему покрытию в процессе реконструкции необходимо устранить дефекты (трещины и выбоины) старого покрытия обработать его поверхность в соответствии с требованиями. При глубине колеи на старом покрытии более 1 см его следует предварительно выровнять смесью и уплотнить.
) При выполнении работ направленных на повышение сцепления шин автомобилей с поверхностью асфальтобетонного покрытия втапливают черный щебень в неуплотненный слой асфальтобетонной смеси.
) Для втапливания следует применять преимущественно холодный а также горячий и теплый черный щебень фракций 5 - 10 10 - 15 или 15 - 20 мм.
) Уложенный слой горячей и теплой асфальтобетонной смеси следует уплотнить одним-двумя проходами катка массой 6-8 т после чего рассыпать
черный щебень равномерным слоем в одну щебенку.
) Температура смеси в слое к моменту распределения черного щебня должна быть в пределах 90-110 °С для горячих смесей и 60-80 °С - для теплых.
) После распределения черный щебень следует втопить в уложенный слой катками с гладкими вальцами массой 10-13 т или катками на пневматических шинах одновременно с доуплотнением асфальтобетонной смеси.
) В процессе работ по строительству асфальтобетонных покрытий следует вести журналы лабораторного контроля качества исходных материалов и готовых асфальтобетонных смесей температуры битума температуры смеси на месте приготовления и укладки и журнал укладки и уплотнения смеси по сменам.
) Уплотнение асфальтобетонной смеси следует начинать при максимально высокой температуре смеси при которой не образуются деформации в процессе укатки (приложение 2 таблица 1).
) Для уплотнения асфальтобетонной смеси применяются гладковальцовые самоходные моторные катки легкого типа массой 6-8 т; тяжелого типа массой 10-13 и 11-18 т; самоходные катки на пневматических шинах массой 16 и 30 т; виброкатки массой 4 и 8 т. В зависимости от типа и вида катков и степени предварительного уплотнения смеси рабочими органами асфальтоукладчика надлежит производить: предварительное уплотнение гладковальцовым катком массой 6-8 т (до 6 проходов по одному следу) затем катком на пневматических шинах (8-10 проходов) окончательная укатка гладковальцовым катком массой 10-18 т (4-6 проходов). Уплотнение многощебенистых смесей рекомендуется производить сначала катками на пневматических шинах (10-12 проходов) а затем гладковальцовым катком массой 10-18 т
) При использовании асфальтоукладчиков с трамбующим брусом и пассивной выглаживающей плитой (типа ДС-126А ДС-143) следует уплотнять:
смеси для плотного асфальтобетона типов А и Б а также для пористого и высокопористого асфальтобетонов с содержанием щебня более 40 % сначала катком на пневматических шинах массой 16 т (6-10 проходов) или гладковальцовым катком массой 10-13 т (8-10 проходов) или вибрационным катком массой 6-8 т (5-7 проходов) и окончательно - гладковальцовым катком массой 11-18 т (6-8 проходов);
Скорость катков в начале укатки должна быть не более 15-2 кмч; после 5-6 проходов скорость может быть увеличена до 3-5 кмч - для гладковальцовых катков 3 кмч - для вибрационных катков и 5-8 кмч - для катков на пневматических шинах.
) При использовании асфальтоукладчиков с трамбующим брусом и виброплитой (типа ДС-155) следует уплотнять:
смеси для плотного асфальтобетона типов А и Б а также для пористого и высокопористого асфальтобетона с содержанием щебня свыше 40 % сначала гладковальцовым катком массой 10-13 т катком на пневматических шинах массой 16 т или вибрационным катком массой 6-8 т (4-6 проходов) а затем - гладковальцовым катком массой 11-18 т (4-6 проходов);
Скорость катков в начале укатки не должна превышать кмч: гладко-вальцовых - 6 вибрационных - 3 на пневматических шинах - 10.
При первом проходе гладковальцовых катков ведущие вальцы должны быть впереди.
) Холодные асфальтобетонные смеси предварительно следует уплотнять катком на пневматических шинах (6-8 проходов) или гладковальцовым массой 6-8 т (4-6 проходов) а окончательное уплотнение достигается от движения транспортных средств которое следует регулировать по всей ширине проезжей части ограничивая скорость движении до 40 кмч. Предварительное уплотнение холодных асфальтобетонных смесей с активированными минеральными материалами допускается также производить катками массой 10-13 т однако при появлении трещин укатку следует прекратить.
) При укладке асфальтобетонных смесей толщиной 10 - 18 см уплотнение
следует выполнять сначала самоходным катком на пневматических шинах (6 - 8 проходов) затем гладковальцовым массой 11 - 10 т (4 - 6 проходов).
Рабочая скорость движении катков при уплотнении слоев повышенной толщины при первых 2 - 3 проходах не должна превышать 2 - 3 кмч при последующих 12 - 15 кмч. Давление воздуха в шинах катка в начале укатки должно быть не более 03 МПа в конце - 08 МПа.
) Уплотнение асфальтобетонных смесей содержащих полимеры следует начинать только гладковальцовыми катками массой 6 - 8 или 10 - 13 т.
) Рабочая скорость движения катков при уплотнении должна быть в начале уплотнения 15-2 кмчас после 5-6 проходов по одному следу - до 3-5 кмч для гладковальцовых катков до 2-3 кмч - для вибрационных катков и до 5-8 кмч - для катков на пневматических шинах.
) При двухскатном профиле катки должны двигаться по уплотняемому покрытию от краев полосы к середине а затем от середины к краям перекрывая каждый след на 200-300 мм. При устройстве покрытий односкатного профиля уплотнение следует начинать с низовой стороны а на участках улиц и дорог с продольным уклоном более 30 - производить снизу вверх.
При уплотнении первой полосы необходимо следить чтобы вальцы катка не приближались менее чем на 100 мм к кромке обращенной к оси дороги. Оставшаяся неуплотненная полоса закатывается позже одновременно с последующе устраиваемой полосой асфальтобетонного покрытия.
Первые проходы при уплотнении следующей полосы необходимо выполнять по продольному сопряжению с ранее уложенной полосой при этом каток массой 10 т должен двигаться вперед ведущими вальцами.
По окончании укладки или при вынужденных перерывах в работе при уплотнении в конце уложенной полосы необходимо следить за тем чтобы катки заходили на брус установленный поперек проезжей части.
) При ширине проезжей части более 14 м а также на площадях и перекрестках улиц уплотнение следует производить по взаимноперпендику-лярным направлениям или по диагонали.
) В процессе уплотнения после первых 2-3 проходов катка следует проверять поперечный уклон и ровность покрытия шаблоном и трехметровой рейкой. Места не поддающиеся поверхностному исправлению следует вырубать и заменять новым асфальтовым бетоном. После уплотнения следует произвести отделку поверхности с устранением мелких неровностей применяя утюги использующие тепловую энергию инфракрасного излучения (ИКИ).
) Чтобы предотвратить прилипание асфальтобетонной смеси к вальцам катка их рекомендуется смачивать водой или водным однопроцентным раствором отходов мыловаренной промышленности. Не разрешается применять для этих целей солярное масло и топочный мазут.
) Технология производства работ по устройству слоев износа из асфальтобетонных смесей с применением щебня из искусственных каменных материалов предусматривает операции которые имеют место при строительстве асфальтобетонных покрытий из обычных горячих асфальтобетонных смесей с соблюдением следующих требований учитывающих особенности материалов:
а)толщина укладываемого слоя в плотном теле должна быть не ниже 40 мм;
б) укладка смеси механизированным способом допустима только по свежеуложенному основному или нижнему слою асфальтобетонного покрытия. При капитальном ремонте при укладке слоя износа по старому покрытию допускается применение смесей обеспечивающих получение "мозаичной" фактуры поверхности;
в) выбор уплотняющих механизмов должен производиться с учетом вида смесей.При устройстве покрытий ковровой фактуры в звено уплотняющих ме-ханизмов следует включать катки вибрационного действия и катки на пневма-тических шинах уменьшающих дробление каменного материала при укатке.
Устройство допускается только в сухую погоду.
2.1 Назначение область применения и классификация асфальтоукладчиков
Рисунок 1.1 – Общий вид асфальтоукладчика
Асфальтоукладчики (рисунок 1.1) - самые сложные линейные дорожно-строительные машины. Они предназначены для укладки слоев асфальто-бетонного покрытия включающей распределение и предварительное уплот-нение асфальтобетонной смеси по нижележащему слою дорожной одежды. При этом асфальтоукладчики принимают асфальтобетонную смесь из транс-портных средств или перегружателей-накопителей в приёмный бункер с помощью питателей передают смесь в шнековую камеру с помощью шнеков распределяют смесь по всей ширине укладки и с помощью блока выглаживающих плит (включающих сами плиты вибраторы и трамбующие брусья) обес-печивают предварительное уплотнение смеси.
К качеству работы асфальтоукладчиков с автоматической системой упра-вления предъявляются очень высокие требования: включающие обеспечение ровности поверхности укладываемого слоя в продольном направлении (просвет под рейкой длиной 3 м в 95% измерений не более 3 мм); обеспечение постоянства толщины укладываемого слоя: отклонения от заданной толщины не более (10мм); обеспечение постоянства ширины укладываемого слоя: отклонения от заданной толщины не более (10см); обеспечение постоянства поперечного уклона поверхности: отклонения от заданного уклона не более (0005); обеспечение проектных высотных отметок по оси покрытия: отклонения от проектных отметок не более (10 мм).
По производительности асфальтоукладчики разделяются на:
тяжелые – производительностью 100-200 и более тч предназначаемые для больших объемов работ при повышенных требованиях к качеству укладки; легкие - производительностью 25-50 тч для небольших объемов работ.
По типу ходовой части асфальтоукладчики выпускаются гусеничные колёсные и комбинированные.
Гусеничные асфальтоукладчики (рисунок 1.2) - это машины для строительства и реконструкции автомобильных дорог улиц и аэродромов с асфальтобетонным покрытием. Ходовое оборудование малочувствительно к неровностям оказывает небольшое давление на основание что особенно важно при передвижении по свежеуложенному асфальтобетону. Гусеничное ходовое оборудование отличают высокая маневренность и большое тяговое усилие. Недостатки: большая металлоемкость и стоимость быстрый износ малая транспортная скорость а также возможность повреждения покрытия при крутых разворотах. Наибольшее применение нашли двухопорные (двухгусеничные) асфальтоукладчики.
Колёсные асфальтоукладчики (рисунок 1.3) наряду с гусеничными нашли самое широкое применение. К преимуществам колесных машин относят более высокую транспортную скорость (до 20 кмч) высокая плавность работы при укладке асфальтобетонных слоев высокая маневренность и другие исходя из недостатков гусеничных. Колесные укладчики бывают двухосные (с одной ведущей осью) трехосные (с одной или двумя ведущими осями) и четырехосные (с двумя ведущими осями).
Выпускаются в основном 3 и 4-осные: одна-две задние оси с пневмо-шинами и две оси с обрезиненными колёсами располагаемыми под боковыми открылками приёмного бункера.
Рисунок 1.2 – Гусеничный асфальтоукладчик
У колёсных асфальтоукладчиков привод может осуществляться только на пневмоколеса а может и на все оси что повышает тяговые свойства машин и стабильность их хода. Практика применения колёсных асфальтоукладчиков показала что это машины для укладки верхнего (тонкого) слоя покрытия а также для ремонта дорожной одежды путём укладки дополнительного верхнего слоя асфальтобетона. Особенно выгодны колесные укладчики при ремонте покрытия способом укладки смеси на отдельных пикетах и картах ремонта т к быстро перемещаются от одного места укладки к другому не требуют применения прицепов необходимых для перемещения гусеничных асфальтоукладчиков а также обеспечивают значительно более высокие показатели ровности поперечного уклона и толщины покрытия по сравнению с ручной укладкой (распределением) смеси.
Комбинированные асфальтоукладчики имеют в качестве рабочего хода - гусеницы а в качестве транспортного хода - пневматические колеса.
Укладчики этого типа имеют выдвижные пневмоколеса для транспор-тировки в прицепе к автосамосвалу со скоростью до 20 кмч а в рабочем режиме сохраняются все преимущества гусеничного ходового оборудования.
Особое место среди асфальтоукладчиков занимают колесные укладчики полос уширения получившие развитие в США. В Европе эти работы выполняют с использованием мини укладчиков на гусеничном ходу.
Рисунок 1.3 – Колесный асфальтоукладчик
Основными технологическими параметрами асфальтоукладчиков определяющими их выбор для конкретных условий строительства реконструкции и ремонта дорожных одежд являются:
-диапазон ширины укладки м (основной параметр асфальтоукладчика).
-наибольшая толщина укладываемого слоя мм.
-производительность питателей и шнеков тчас
-вместимость приемного бункера которая определяет производительность
укладчика по приему смеси при постоянной скорости и безостановочном
-диапазон рабочей скорости укладчика которая также определяет
производительность укладчика по распределению смеси ммин.
К основным техническим параметрам дополняющим возможности асфальтоукладчиков относят:
-мощность двигателя кВт
-массу асфальтоукладчика определяющую выбор транспортного средства при перевозках т.
-габариты определяющие возможность размещения на стоянке и при тран-спортировке м х м х м
-тип ходовой части асфальтоукладчика.
По величине первого основного параметра (для асфальтоукладчика ширина укладки) машины подразделяют на типоразмеры.
У асфальтоукладчиков выделяют 5 типоразмеров.
- с малой шириной укладки 10-30 (40) м
- с шириной укладки 20-45 (50) м
- с шириной укладки 25-75 (80) м
- с шириной укладки 30-90 (100) м
- с шириной укладки 30-120 (160) м
I типоразмер предназначен в основном для укладки асфальтобетонной
смеси на полосах уширения пешеходных дорожках тротуарах
II типоразмер предназначен в основном для укладки асфальтобетонной смеси на одной полосе движения проезжей части (30-375 м) автомобильной дороги и улицы.
III типоразмер предназначен в основном для укладки асфальтобетонной смеси на двух полосах движения проезжей части (60-75 м) автомобильной дороги и улицы.
V типоразмер предназначен в основном для укладки асфальтобетонной смеси на автомобильных дорогах I и II технических категорий при трехполос-
ной проезжей части вместе с укрепительными полосами.
При выборе асфальтоукладчика для ремонта автомобильных дорог и улиц (где чаще всего невозможно полностью остановить автомобильное движение) предпочитают узкозахватные модели II типоразмера.
В настоящее время применяется три типа асфальтоукладчиков: прицепные полуприцепные и самоходные.
Прицепные асфальтоукладчики выпускаются для работы на базе автосамосвалов и являются машинами цикличного действия (приложение 2 таблица 2).
Для того чтобы асфальтоукладчик подготовить к работе необходимо уста-новить требуемую ширину укладываемой полосы и толщину слоя асфальто-бетона и затем соединить его с автосамосвалом с помощью сцепного устройства. Автосамосвал поднимает кузов и перегружает смесь в бункер укладчика и далее в процессе укладки асфальтоукладчик перемещается автосамосвалом. После опорожнения бункера автосамосвал останавливается и асфальтоукладчик перецепляется к следующей машине. Достоинством этих машин является простота конструкции а недостатком - невысокая произ-водительность из-за потерь времени на смену самосвалов.
Полуприцепные асфальтоукладчики выпускаются в качестве рабочего оборудования к тракторам и автогрейдерам (приложение 2 таблица 3).
Эти машины производительнее прицепных так как работают как единое целое и нет затрат времени на смену тягача.
Самоходные асфальтоукладчики являются машинами непрерывного действия обеспечивают безостановочную укладку и достижение требуемого качества асфальтобетонных покрытий (приложение 2 таблица 4). Этим объясняется широкое многообразие существующих моделей и преимущественное использование самоходных асфальтоукладчиков.
Выбор типа асфальтоукладчика зависит от темпа строительства толщины и ширины укладываемого слоя объема и фронта работ и др.
По главному параметру - производительности самоходные асфальтоукладчики делят на легкие - до 75 тч средние - 75 150 тч тяжелые - 150 300 тч и сверхтяжелые - свыше 300 тч.
При выборе асфальтоукладчика для строительства новых автомобильных дорог и улиц предпочтение отдают широкозахватным моделям III и IV типоразмера которые укладывают асфальтобетонную смесь на всю ширину покрытия и тем самым исключают укладку смежных полос.
2.2 Устройство и работа асфальтоукладчика
Асфальтоукладчики предназначены для приема асфальтобетонной смеси из транспортных средств распределения по дорожному основанию и предварительного уплотнения. Смесь нужно не только распределить слоем заданной толщины но обязательно выдержать поперечный и продольный профили дорожного покрытия.
Рисунок 1.4 – Асфальтоукладчик гусеничный
Самоходный гусеничный асфальтоукладчик состоит из ходового оборудования и рабочего органа. Гусеничное оборудование обеспечивает передвижение машины прием и распределение асфальтобетонной смеси. Рабочий орган представляет собой группу уплотняющих и выглаживающих механизмов. Все агрегаты и механизмы асфальтоукладчика собраны на верхней и нижней рамах (рисунок 1.4).
К нижней раме 13 шарнирно навешены гусеничные тележки 11. На верхней раме 5 расположены: двигатель 23 коробка передач 21 гидромуфты 22 система управления 4 гидросистема 10 пульт управления 6 пульт поворотный 3 электрооборудование 7 сиденье 2 и тент 8.
На нижней раме расположены: бункер 12 питатели 24 шнеки 19 и промежуточные валы приводов хода питателей и шнеков.
Все агрегаты и механизмы закрыты шумоизоляционными капотами 9 облицовками и настилами 20. Рабочий орган с помощью лонжеронов шарнирно соединен с нижней рамой 4 и состоит из выглаживающей плиты 15 трамбующего бруса 17 с приводом 18 регулятора толщины укладываемого слоя смеси 1 регулятора профиля 16 и механизма обогрева плиты 14.
Работает асфальтоукладчик следующим образом (рисунок 1.5). Асфальтобетонная смесь из кузова автосамосвала 1 перемещаемого во время выгрузки толкающим усилием роликов 2 укладчика выгружается в приемный бункер 3.
Из бункера смесь через регулируемое разгрузочное отверстие 5 у дна бункера подается скребковыми питателями 4 на дорожное полотно. Количество поступающей из бункера смеси регулируется положением заслонки 11 устанавливаемой на различной высоте регулировочными винтами 10.
Рисунок 1.5 – Технологическая схема асфальтоукладчика
Рисунок 1.6 – Работа асфальтоукладчика
Смесь на дорожном полотне распределяется по всей ширине винтовыми конвейерами 6 уплотняется и выравнивается трамбующим брусом 7 и выглаживающей плитой 8. Для получения заданного поперечного профиля (плоского горизонтального одно - или двухскатного) выглаживающая плита по длине разделена на две части соединенные внизу шарниром а сверху - винтовой стяжкой. Толщину укладываемого слоя смеси по всей ширине регулируют поднимая или опуская края выглаживающей плиты с помощью винтов регулятора толщины 9.
Для изменения ширины укладываемой полосы предусмотрены уширители распределительных шнеков трамбующего бруса и выглаживающей плиты.
Асфальтоукладчики оборудованы системой автоматического регулирования которая обеспечивает контроль и регулирование продольного профиля и поперечного уклона поверхности укладываемого покрытия. Ровность покрытия создается с помощью натянутого стального каната или бордюра а также поверхности основания или покрытия соседней полосы.
Приемные устройства предназначены для приема асфальтобетонной смеси из автотранспортных средств. К ним относят упорную балку с толкающими роликами и бункер.
Так как прием материала из автосамосвалов производится без остановки асфальтоукладчика последний толкает перед собой разгружающийся автосамосвал упираясь в колеса упорными балками с толкающими роликами. Упорная балка (рисунок1.7) представляет собой присоединенный к нижней раме 1 укладчика металлический брус 2 к которому спереди на проушинах 3 крепятся два толкающих ролика 4 расположенных по осям задних колес 5 автосамосвала. В конструкциях современных асфальтоукладчиков применяют поворотные упорные балки шарнирно укрепленные на нижней раме. Это объясняется тем что направление движения укладчика не всегда совпадает с направлением движения автосамосвала например при его подъезде к укладчику или на закруглениях дороги.
При жестком закреплении упорной балки в контакте с колесами автосамосвала находится один толкающий ролик возникает несимметричная нагрузка на раму разворачивающая укладчик машину трудно удержать по курсу что ведет к нарушению ровности покрытия. Благодаря установке поворотной балки оба толкающих ролика нагружаются равномерно облегчается управление асфальтоукладчиком и отпадает необходимость в дополнительном маневрировании автосамосвалов при подъезде к укладчику.
Рисунок 1.7 – Схема работы поворотной упорной балки асфальтоукладчика
Асфальтоукладчик может работать с автосамосвалами разной грузоподъемности поэтому при проектировании упорной балки желательно предусмотреть возможность регулировки расположения толкающих роликов по высоте. Различие же в размерах колеи задних колес автосамосвалов учитывается выполнением толкающих роликов достаточной длины.
Бункер укладчика предназначенный для приема материалов непосредственно из кузова автосамосвала служит для накопления материала и обеспечения непрерывной работы укладчика с заданной производительностью. Таким образом бункер согласует цикличную подачу асфальтобетонной смеси с непрерывной ее укладкой в покрытие. Приемные бункеры бывают двух типов: с активными питающими органами - питателями и не имеющие питателей - бездонные у которых днищем бункера служит основание дороги. На самоходных укладчиках нашли применение бункеры с питателями (рисунок 1.8).
Рисунок 1.8 – Бункер
Бункер асфальтоукладчика образован передними cтенками рам левой 2 и правой 6 боковинами а дном служат стальные листы закрепленные на раме на всю ее длину. По этим листам асфальтобетонная смесь перемещается скребковыми питателями из передней в заднюю часть машины.
Заслонки бункера 3 и 5 шиберного типа установлены на передней стенке верхней рамы перемещаются винтами 4 и служат для регулирования количества смеси подаваемой к распределительным шнекам.
Поворачиваемые гидроцилиндрами боковины облегчают поступление смеси на питатели и ликвидируют ручной труд по очистке боковых стенок.
Скребковый питатель (рисунок 1.9) получает крутящий момент от привод-ной звездочки 7 на ведущие звездочки 1 установленные на приводном валу 5 вращающемся в подшипниковых опорах 6. Тяговые цепи 2 натянуты с помощью винтового натяжного устройства 3 между ведущими звездочками 1 и натяжными колесами 8. На цепях закреплены скребки 4 которые при работе питателя скользят по стальным листам днища бункера и находясь в погруженном состоянии транспортируют асфальтобетонную смесь из бункера к распределительным шнекам. Нижняя ветвь тяговой цепи проходит под днищем бункера.
Рисунок 1.9 – Питатель
Ведомый вал размещается в передней части приемного бункера под передней стенкой ведущий вал со звездочками 1 - в задней части рамы укладчика.
Использование тяговых цепей с большим шагом и стесненные условия для размещения скребкового конвейера требуют применения звездочек с малым количеством зубьев (от 4 до 8). На натяжном валу вместо звездочек обычно применяются гладкие колеса 8 по которым обкатывается тяговая цепь 2.
В качестве тяговых цепей используются специальные цепи с большим разрывным усилием с шагом от 628 до 106 мм. Натяжное устройство питателя 3 состоит из специальных винтов с гайками общий ход натяжного винта составляет до 15 шага цепи. Скребки 4 питателя вставляются между звеньями тяговых цепей и по концам закрепляются шплинтами или крепятся болтами с потайными головками.
Скребки и наконечники скребков изготавливаются из кованой стали с повышенной износостойкостью. Днище питателя изготавливают из листовой износоустойчивой стали толщиной 8 12 мм.
На всем протяжении питателя тяговые цепи имеют козырьки ограждающие их от попадания асфальтобетонной смеси. В бункере козырьки крепят на шарнирах для облегчения доступа к тяговым цепям.
Распределители асфальтобетонной смеси
Для распределения асфальтобетонной смеси по ширине укладываемой полосы применяют плужные лопастные и шнековые распределители.
Рисунок 1.10 – Распределительный шнек
Шнековые распределители получили наибольшее применение в асфальтоукладчиках так как они просты компактны эффективны и надежны в работе.
Шнековый распределитель (рисунок 1.10) представляет собой симметрич-ную относительно продольной оси асфальтоукладчика конструкцию.
К задней стенке нижней рамы 19 прикреплены кронштейны 7 в которых на биметаллических втулках 16 служащих подшипниками скольжения вращаются промежуточные валы 14. На валах с обоих концов на шпонках насажены звездочки 12 передающие вращение цепями 11 на валы 13 шнеков вращающиеся в биметаллических втулках 9 установленных в кронштейнах 2. Цепная передача закрыта корпусом 10. На валах 13 болтами 3 с гайками 4 и шайбами 5 закреплены секции шнеков 6 8 и 15. Шнек состоит из левых секций 1 6 и 8 соединенных между собой имеющих правую навивку винта и са-мостоятельный привод и зеркально расположенных правых секций имеющих левую навивку и также самостоятельный привод.
В зависимости от требуемой ширины укладываемой полосы можно включать один или оба шнека убирать или ставить уширительные секции 1 и 18.
Шнековые распределители работают не в жестком кожухе а в призме материала расположенной в шнековой камере образуемой передним и задним отражательным щитами и двумя торцовыми щитами. Днищем шнековой камеры служит основание дороги.
Плужные распределители просты по конструкции но имеют большой вес и габаритные размеры. При работе плужных распределителей отмечается значительное запаздывание в подаче требуемого количества материала при изменении его расхода что вызывает образование огрехов в покрытии.
Из-за указанных недостатков плужные распределители применяют в настоящее время только на универсальных укладчиках в основном для укладки абразивных материалов (песка щебня гравия).
Лопастные распределители выполняются в виде распределительной лопасти которая передвигается возвратно-поступательно в поперечном направлении вдоль направляющей при одновременном перемещении всей машины.
Их достоинства - простота конструкции и надежность в работе. Недостатки относительная сложность привода необходимость реверса и дополнительные динамические нагрузки при этом.
Эти недостатки ограничивают применение лопастных распределителей в асфальтоукладчиках. Их применяют в специальных укладчиках для устройства покрытий из литого асфальта например в без бункерных с разгрузкой материала из автосамосвалов непосредственно на основание.
Рабочие органы укладчика предназначены для профилировки предварительного уплотнения укладываемого слоя и отделки его поверхности.Рабочие органы самоходных асфальтоукладчиков включают отражательный и торцовые щиты трамбующий брус и выглаживающую плиту (рисунок 1.11). Основной сборочной единицей рабочих органов является выглаживающая плита 3 лонжеронами 1 и 10 шарнирно прикрепленная к нижней раме машины.
Выглаживающая плита состоит из левой и правой половин шарнирно соединенных между собой осью 6 что позволяет поворачивать их в вертикальной плоскости. К лонжеронам крепятся гидроцилиндры 11 предназначенные для подъема рабочего органа в транспортное положение и гидроцилиндры 12 системы автоматического регулирования ровности укладываемого покрытия.
По краям плиты находятся регуляторы толщины укладываемого слоя 2 в средней части расположены механизм обогрева 4 плиты и регулятор поперечного профиля 5. К торцам выглаживающей плиты болтами крепятся уширители 9 а к ним торцевые щиты 13 служащие для удержания асфальтобетонной смеси в пределах ширины рабочих органов и способствующие формированию боковых кромок покрытия.
Рисунок 1.11 – Рабочий орган асфальтоукладчика
На выглаживающей плите на кронштейнах 24 закреплен привод 8 трамбующего бруса с гидромотором 14 закрытый шумозащитной облицовкой 7. Сзади к плите на консоли 16 крепится настил по которому обслуживающие асфальтоукладчик рабочие могут переходить с одного края машины на другой.
Трамбующий брус 17 жестко соединен с шатунами 18 привода вследствие чего нож 19 совершает возвратно-поступательные вертикальные движения.
К трамбующему брусу примыкает отражательный щит 15 защищающий брус от налипания асфальтобетонной смеси. Отражательный щит с помощью оси 21 втулки 22 и гаек 20 и 23 ограничивает горизонтальные перемещения ножа.
Трамбующий брус предназначен для предварительного уплотнения покрытия и его профилирования с помощью нижней кромки. Привод трамбующего бруса (рисунок 1.12) состоит из валов 3 и 8 соединенных между собой карданным валом 4. Валы получающие вращение от гидромотора 9 через ведущий 13 и ведомый 11 шкивы и ремень 12 опираются на подшипниковые опоры 1. Эксцентриковые втулки 7 на шпонках посаженные на валы 3 и 8 сообщают шатунам 2 вращательное движение с заданным эксцентриситетом r. С шатунами связан трамбующий брус 5 вследствие чего он совершает возвратно-поступательные вертикальные движения с размахом 2r.
Рисунок 1.12 – Привод трамбующего бруса
Смазка шатунного узла производится через масленку 10 а натяжение ремня с помощью тяги 6. Трамбующий брус имеет сменный нож выполненный из износостойкой стали. Нижняя кромка ножа специального профиля позволяющего лучше уплотнять укладываемую смесь.
Рисунок 1.13 – Выглаживающая плита
Выглаживающая плита служит опорой рабочего органа и формирует поперечный профиль уплотняет укладываемое покрытие и отделывает его поверхность.Плита состоит из двух половин 3 (рисунок 1.11) соединенных между собой шарниром 6 и механизмом регулировки поперечного профиля 5.
Раму 1 плиты (рис.1.13) современных асфальтоукладчиков обычно делают сварной из специальных гнутых профилей.
Снизу к раме 1 крепят подошву 2 имеющую гладкую поверхность и обеспечивающую выглаживание верхнего слоя укладываемой смеси. К раме на консоли 3 крепится настил по которому рабочие перемещаются поперек укладчика. Для увеличения ширины укладываемой полосы к рамам 1 жестко крепятся уширители 4.
Выглаживающие плиты бывают статического действия и вибрационные.
На каждую половину виброплиты устанавливаются по два вибратора которые крепят к ее раме. Вибраторы соеденяются между собой карданными валами и имеют гидравлический привод аналогичный трамбующему брусу.
Регулятор толщины 2 (рисунок 1.10) служит для обеспечения заданной толщины укладываемого слоя. Он представляет собой талрепную стяжку (рис.1.14 а) состоящую из винтов 2 4 и муфты 3. С помощью оси 6 регулятор толщины кронштейном 1 присоединен к лонжерону а проушиной 5 - к выглаживающей плите. При изменении расстояния между концами плиты и лонжерона регулятором толщины (рис.1.14 б в г) происходит изменение угла наклона плиты. С увеличением этого расстояния толщина укладываемого слоя увеличивается и наоборот.
Рисунок 1.14 – Регулирование толщины укладываемого слоя укладчиком:
а - регулятор толщины; б - постоянная толщина слоя; в - уменьшение толщины слоя; г - увеличение толщины слоя.
Регулятор поперечного профиля 5 (рисунок 1.11) предназначен для установления соответствующего поперечному профилю покрытия угла между правой и левой половинами выглаживающей плиты. Он состоит из двух талрепных стяжек аналогичных по конструкции регулятору толщины. Оба талрепа соединены цепной передачей для их синхронного вращения при регулировании поперечного профиля.
Механизм обогрева выглаживающей плиты (рисунок 1.15) имеет топлив-ный насос 1 приводимый во вращение электродвигателем 2 и подающий топливо по трубопроводу 8 к электромагнитному клапану 3. При открытом электромагнитном клапане топливо через форсунку 4 под давлением поступает во внутренний цилиндр 5 горелки где топливо смешивается с воздухом нагнетаемым вентилятором 10 через патрубок 9 и воспламеняется от свечи 6. Продукты сгорания через тройник 7 нагнетаются в лабиринтные камеры выглаживающей плиты и нагревают ее.
Рисунок 1.15 – Механизм обогрева выглаживающей плиты
2.3 Система автоматики асфальтоукладчиков
Одно из обязательных условий для строительства качественных дорог – это современные автоматические системы управления и технологии непрерывной укладки предназначенные для обеспечения контроля и поддержания поперечного и продольного профиля дорожного покрытия
Аналоговые приборы которые работают с механическими средствами копирования базовой поверхности – копирной струной многоопорной лыжей и короткой лыжей положили начало этому направлению. Несмотря на то что эти средства имеют свои недостатки они позволили значительно усовершенствовать качество укладки. Для работы с ними налажен выпуск специальных приборов. Например компания MOBA-Mobile Automation AG (Германия) поставляет контроллеры и аналоговые датчики семейства G176S276.
Контролер (управляющий блок) принимает сигналы от щупа датчика который скользит по струне или опирается на лыжу. Контролер обрабатывает данные и определяет отклонения от заданной высоты подает гидросистеме укладчика корректирующие команды. Согласно полученным командам гидроцилиндры опускают или поднимают плиту. В случае когда характеристики гидросистемы не соответствуют характеристикам управляющего сигнала работа цилиндров будет либо чрезмерно резка либо наоборот замедлена что повредит ровности покрытия
Существуют и другие сложности в работе с механическим инструментом. Имеются проблемы при использовании монтаже и транспортировке крупногабаритной многоопорной лыжи. Сфера ее использования ограничена так как она работает вне рабочего габарита укладчика. Имеется вероятность прилипания лыжи и нанесения дорожному покрытию повреждений. Она скользит по всем встретившимся на ее пути выпуклостям «завышая» соответственно среднюю высоту. Затруднено использование копирной струны в темное время суток. Кроме того ее демонтаж и установка достаточно трудоемкий процесс. Цифровые системы в отличие от аналоговых систем можно подстраивать под параметры гидроаппаратуры укладчика. За счет выработанных стандартов цифровых интерфейсов одно- и двухмерные системы могут быть расширены до трехмерных а сама система может быть скомплектована из модулей разных производителей. Системы 3D открыли новые перспективы в укладке покрытия со сложным профилем без разметки на местности и в полном соответствии с проектом.
Существенным техническим прорывом в вопросе стандартизации стало появление шины CAN (Controller Area Network). В 1980-х годах это новшество предложил Роберт Бош. Сначала она была принята для автомобильной промышленности а затем стандартизована ISO и SAE и стала широко применяться во многих отраслях.
Топология сети CAN – это линейная шина с согласующими резисторами на обоих концах. Она способна автоматически отключать неисправные узлы устойчива к электромагнитным помехам и обладает эффективным механизмом обнаружения и локализации ошибок. Экранированный кабель последовательно соединяет друг с другом узлы сети и источник питания. Шина имеет ограничение по длине однако к ней можно подключать любое количество узлов управляющих и исполнительных механизмов датчиков. Нет необходимости в больших связках проводов сеть можно легко расширить без использования дополнительных кабелей.
Рисунок 1.16 – Укладчик ABG Titan оснащенный системой MOBA-matic
Создана стандартная версия сети CAN которая управляет гидравликой асфальтоукладчиков. Компания MOBA предлагает модульную систему MOBA-maticCAN для машин оборудованных CAN-интерфейсом. Гидросистема укладчика получает управляющие сигналы от цифрового контроллера DLSII. Сам контроллер предназначен для обработки данных. С помощью кабеля через один разъем он соединен с датчиком а через другой – с гидравликой плиты укладчика. Контроллер опознает датчик автоматически после чего сразу переходит в рабочий режим. Кабели от нескольких датчиков подключенных к контроллеру соединяются тройниками. Датчик Sonic-Ski предназначен для контроля продольного профиля. Он оборудован пятью ультразвуковыми сенсорами замеряющими высоту пяти точек на отрезке 25 30 см. Минимальный и максимальный результат не учитывается а оставшиеся три усредняются. После исключения случайных препятствий или единичных отклонений датчик Sonic-Ski дает более близкий к проектному продольный профиль. Расположенный под прямым углом к остальным шестой сенсор нужен для определения скорости звука в конкретных атмосферных условиях и корректировки полученных результатов.
Комбинация из трех датчиков Sonic-Ski улучшает ровность покрытия. Они расположены на аналоге длинной лыжи – легкой 12-метровой балке. Каждый из трех датчиков работает одинаково вычисляя среднюю высоту трех точек. Полученные результаты от всех датчиков усредняются контроллером. Компания Moba называет этот инструмент Big-Sonic-Ski. Для работы в двухмерном пространстве которое требует контроля как поперечного так продольного уклонов применяется датчик уклона Digi-Slope. Специальные механизмы компенсируют нагрев и вибрацию.
Голландская компания ROADware создала интересную альтернативу длинной лыже – систему RSS (Road Scanning System). Она состоит из двух компонентов – пульта управления и лазерного сканера которые поочередно подключаются к контроллеру. Система подключается к уже установленной системе управления.
Сканер создает лазерный импульс и регистрирует его отражение вычисляет расстояние до поверхности на основании данных о времени прохождения импульсом пути до покрытия и обратно. Измеряя расстояние через каждый градус сканер способен обследовать сектор 180° за 13 мкс. Полученные измерения направляются в компьютер который исключает существенные отклонения и рассчитывает среднюю высоту поверхности по оставшимся точкам.
Сканер устанавливают на боковом несущем рычаге плиты укладчика или на боковом щитке на высоте 2 25 м над поверхностью дороги. Он способен сканировать зону позади и впереди себя длиной до 30 м снаружи или внутри рабочего габарита укладчика. Это дает возможность использовать систему при укладке покрытия на узких улицах где затруднено или невозможно применение выступающего за боковой габарит плиты инструмента что особенно актуально например на городских улицах.
Лазерный приемник в качестве датчика высоты (например Moba LS-250) используется при укладке обширных площадей как под уклоном так и горизонтальных в том числе двусторонних. Он монтируется на боковину плиты на высоте до 45 с. Работающий на длине волны 670 1000 нм ротационный лазерный построитель плоскости ставят в зоне видимости. Вращаясь вокруг горизонтальной оси лазерный луч создает плоскость вокруг построителя. Приемник во время движения асфальтоукладчика регистрирует отклонения от данной плоскости и передает сигнал котроллеру который корректирует положение плиты.
Японская корпорация Topcon формирует свою линейку аппаратуры по тем же принципам что и компания MOBA. Частью ее системы Paver System 5 является контроллер с ЖК-дисплеем к которому подключают датчики уклона а также ультразвуковые датчики высоты. Датчики являются аналогом длинной лыжи Smoothtrac и включают в себя четыре датчика Sonic Tracker II на легкой длинной несущей. Система совместима с предшествующей ей System 4. Работающий с построителем плоскости RT-5S лазерный приемник Topcon 9130 можно подключать вместо датчиков высоты. Асфальтоукладчик оборудован бортовым компьютером с сенсорным экраном Leica Machine Computer MPC к которому подключена призма и двухосевой сенсор уклона. Призма установлена на боковом несущем рычаге выглаживающей плиты на мачте.
На удобное место в зоне видимости (не более 600 м) устанавливается роботизированный тахеометр Leica (серии TPS1200 TCA1800 TCA2003 TC2003) с загруженными данными проекта. Тахеометр по двум-трем опорным точкам привязывается к системе координат строительной площадки и отслеживает призму в автоматическом режиме. Данные о текущем положении призмы он передает в бортовой компьютер по подключенному к нему радиомодему (TCPS27S). Туда же поступают данные от датчика уклона о дополнительных геометрических параметрах. Компьютер на основании полученных данных строит трехмерную модель выглаживающей плиты после чего сверяет ее с проектом. Если имеются расхождения то компьютер сигнализирует об этом контроллерам MOBA-matic или контролеру для того чтобы они исправили положение плиты. Тахеометр перемещают на новое место после того как укладчик уходит из его зоны видимости. Схема с двумя тахеометрами позволяет исключить простои укладчика которые не соответствуют требованиям непрерывной укладки. Укладчик переключается между тахеометрами с помощью программной утилиты Leapfrog Assistant.
Американская компания Trimble Navigation представляет аналогичную трехмерную систему. Ее комплексом BladePro 3D или GCS900 оснащаются бульдозеры дорожные фрезы и асфальтоукладчики. Комплекс состоит из универсального программного обеспечения Terramodel бортового компьютера устанавливаемой на телескопической мачте выравнивающей плиты призмы датчиков поперечного и продольного уклона роботизированного тахеометра Trimble ATS.
Система способна работать в двухмерном режиме с построителем плоскости и лазерными приемниками или с ультразвуковыми датчиками высоты этой же компании. Тахеометр после привязки и включения системы способен самостоятельно найти призму после чего непрерывно отслеживать ее положение. Установки позволяют определять ее координаты с частотой до 6 раз в секунду.
Координаты передаются тахеометром в бортовой компьютер с загруженными проектными данными по радиомодему. После сравнения данных от датчиков уклона и тахеометра с проектными данными компьютер вычисляет корректирующие действия гидросистемы которые выполняются в автоматическом режиме или водителем вручную. В этой ситуации водитель исходит из информации которая выводится на сенсорный экран компьютера. Постоянная ровность слоев исключает перерасход асфальта. Система обеспечивает комплексное исполнение с высокой степенью точностью сложных проектов с описанием виражей кривых и т.д. В оборудование входят несколько небольших по размеру модулей соответственно нет трудностей с его транспортировкой маневрированием укладчика монтажом и демонтажем. Это выгодно отличает данную систему от систем с многоопорной лыжей или струной. Также исключено влияние базовой поверхности на ровность укладываемого слоя. Если нет контакта с поверхностью то не происходим механического износа компонентов системы. Имеется возможность работы круглые сутки: водитель ориентируется исходя из показаний приборов. Возможно подключение к тахеометру GPS-приемника что позволит осуществить привязку тахеометра к системе координат.
3 Асфальтоукладчик Vogele Super 1800 SF
В данном курсовом проекте во 2 главе будем рассчитывать асфальтоукладчик Vogele Super 1800 SF (рисунок 1.17) технические характеристики и габа-ритная схема которого приведены в приложении 2 (таблица 5 рисунок 1 соответственно).
Рисунок 1.17 – Асфальтоукладчик Vogele Super 1800 SF
3.1 Основные агрегаты асфальтоукладчика
Рисунок 1.18 –Асфальтоукладчик Vogele Super 1800 SF
- Ходовая часть. Оснащенный мощным двигателем современный уклад-чик может устанавливаться на одну из двух ходовых частей: колесную или гусеничную.
- Приемный бункер. Автомобили подвозящие смесь к месту строительс-тва сгружают ее в большой бункер расположенный в передней части машины.
– Питатель. Широкими ленточными конвейерами смесь через туннель находящийся внутри укладчика транспортируется к шнековой камере в которой находятся распределительные шнеки.
Рисунок 1.19 – Питатель Асфальтоукладчика Vogele Super 1800 SF
- Распределительные шнеки. Шнеки предназначены для равномерного распределения смеси перед рабочим органом. Общая длина шнеков соответствует рабочей ширине рабочего органа благодаря чему смесь может им равномерно уплотняться.
- Рабочий орган. Рабочий орган укладчика является тем самым его элементом который выполняет ту задачу ради которой эта машина создана. Своей массой и энергией своих уплотнительных агрегатов он воздействует на смесь осуществляя предварительное уплотнение укладываемого слоя смеси.
– Нагреватель. Чтобы предотвратить налипание смеси на выглаживающие плиты и уплотняющие агрегаты трамбующий брус и уплотнительную планку (или планки) в них встроены электрические нагреватели.
- Регулирование высоты цилиндрами системы нивелирования
Неровности основания на которое укладывается новый слой компен-сируются асфальтоукладчиками Vgele за счет того что угол атаки рабочего органа соответственно регулируется гидроцилиндрами нивелирования изме-няющими для этого высоту передних концов его несущих рычагов.
- Разгрузка рабочего органа. В зависимости от условий работы гидро-цилиндры связанные с несущими рычагами рабочего органа изменяют давление на него придавливая его или приподнимая.
3.2 Принцип действия плавающего рабочего органа
Асфальтоукладчик отличается от других строительных машин плаваю-щим рабочим органом. Это означает что толщина укладываемого слоя изме-няется только изменением угла атаки рабочего органа или высоты точек его
буксировки. Благодаря этому неровности при переезде через них укладчика
могут быть скомпенсированы без подачи на него команд управления.
Неровности основания небольшой длины компенсируются самонивелирующимся плавающим рабочим органом.
При переезде через более длинные неровности плавающий рабочий орган автоматически изменяет высоту точек буксировки рабочего органа что ведет к изменению толщины укладываемого слоя.
Рисунок 1.20 – Работа асфальтоукладчика при неровностях
В зависимости от величины угла атаки в результате движения укладчика вперед под его рабочий орган попадает соответствующее количество смеси.
Реакция рабочего органа на изменения геометрии основания зависит от:
изменения высоты точек буксировки рабочего органа;
свойств смеси (уплотняемости несущей способности).
Рисунок 1.21 – Управление плавающим рабочим органом
Угол атаки рабочего органа. Путем изменения угла атаки рабочего органа можно регулировать толщину укладываемого слоя.
Несущие рычаги. Изменением высоты точек буксирования с помощью цилиндров нивелирования изменяется угол атаки рабочего органа с целью компенсации неровностей основания.
Точки буксировки рабочего органа. Изменением высоты точек буксировки можно управлять угловым положением рабочего органа.
Цилиндры нивелирования. Эти цилиндры регулируют высоту точек букси-ровки рабочего органа.
Контрольные шкалы. Оператор на рабочем органе и машинист по этим шкалам могут контролировать положение цилиндров нивелирования.
Внешний пульт управления рабочим органом. С помощью этого пульта оператор может управлять цилиндрами нивелирования.
Цилиндры подъема-опускания рабочего органа. Эти цилиндры служат в первую очередь для подъема рабочего органа и при его плавающем режиме их штоки могут свободно перемещаться.
3.3 Различия в принципе работы строительных машин для профилирования поверхности
Рисунок 1.22 – Бульдозер с планирующем отвалом
Бульдозер с планирующим отвалом (рисунок 1.22). Рабочий орган жестко связан с шасси гидроцилиндром. Переезжаемые машиной неровности воспроизводятся отвалом на выравниваемой поверхности не только без компенсации но даже с увеличением.
Рисунок 1.23 – Грейдер
Грейдер (рисунок 1.23). Переезжаемые машиной неровности воспроизводятся отвалом на выравниваемой поверхности без компенсации но с уменьшением.
Рисунок 1.24 – Асфальтоукладчик
Рабочий орган не связан жестко с шасси (рисунок 1.24). Он "плывет" по укладываемому материалу (принцип"плавающего рабочего органа") и изме-няет свое положение только за счет изменения угла атаки.
3.4 Области применения асфальтоукладчиков
Рисунок 1.25 – Класическая укладка
Многослойная укладка покрытий на любых транспортных площадках и путях. Эти работы могут производиться укладчиками всех размеров с раз-личными рабочими органами.
При этом могут укладываться слои толщиной от2 до 40 см.
Рисунок 1.26 – Укладка на уклоне в поперечном направлении
Наряду с укладкой обычных транспортных путей с возможными при этом участками с подъемами и спусками асфальтоукладчики могут исполь- зоваться также для укладки на откосах и стенках полигонов (рисунок 1.26).
Как правило для таких работ требуются лишь незначительные моди-фикации и переделки на укладчиках. Однако при очень крутых уклонах могут применяться специальные укладчики технически адаптированные для выпол-нения таких работ.
Рисунок 1.27 – Укладка на уклоне в продольном направлении
В качестве альтернативы укладке на горизонтальной поверхности асфальтоукладчики могут применяться также для укладки на уклонах в продольном направлении (рисунок1.27). Для этого требуются лишь незначительные технические изменения. Этот способ укладки часто используется при строи-тельстве полигонов и каналов.
3.5 Перегрузка материала
Рисунок 1.28 – Перегрузка материала
Грузовой автомобиль приближается задним ходом к укладчику до тех пор пока расстояние между ним и укладчиком не сократится до нескольких сантиметров (рисунок 1.28). Если же автомобиль будет продолжать движение вплоть до контакта с упорными роликами укладчика появляется опасность что в результате соударения обеих машин на укладываемом слое останется след от задней кромки рабочего органа. Затем укладчик роликами упирается в колеса автомобиля и начинает толкать его. При опрокидывании кузова смесь сгружается в приемный бункер укладчика.
Транспортировка материала из бункера в шнековую камеру:
Рисунок 1.29 – Схема движения материала внутри асфальтоукладчика
Грузовой автомобиль подается задним ходом на укладчик и сбрасывает смесь в его бункер (рисунок 1.29). Отсюда она двумя скребковыми ленточ-ными конвейерами работающими независимо друг от друга и имеющими легкий наклон вверх в сторону подачи транспортируется через машину в ее заднюю часть. Благодаря этому наклону конвейеров увеличивается высота сброса смеси относительно дна бункера что позволяет увеличить толщину укладки и предотвращает выдавливание смеси в шнековую камеру.
Чтобы во время переезда укладчика к началу другой полосы смесь не сваливалась с конвейеров кратковременным реверсированием лент ее можно возвратить в бункер.
Распределение смеси в поперечном направлении:
Рисунок 1.30 – Распределение материала в поперечном направлении
Двумя независимыми друг от друга шнеками расположенными между машиной и рабочим органом смесь равномерно распределяется перед ним (рисунок 1.30). Чтобы смесь оптимально распределялась по всей ширине укладки длину шнеков можно изменять путем навешивания или удаления соответствующих уширителей.
Частота вращения шнеков изменяется пропорционально запасу материала перед ними по сигналам датчиков. Это позволяет регулировать этот запас в кривых или при укладке с изменением толщины слоя. В экстремальных случаях направление вращения шнеков можно реверсировать; смесь при этом перемещается снаружи внутрь.
Уплотнительный рабочий орган является основой в технике уплотнения Vgele (рисунок 1.31). В нем сосредоточены уплотнительные агрегаты обес-печивающие получение требуемого уплотнения смеси с требуемым качест-вом поверхности уложенного слоя. Vgele предлагает рабочие органы в двух исполнениях: раздвижном (АВ) и стандартном (SB).
Задачей рабочего органа асфальтоукладчиков является равномерное уплот-нение смеси по всей рабочей ширине с получением замкнутой плоской поверхности. Уплотнительные агрегаты рабочего органа должны обеспечить по возможности высокое предварительное уплотнение чтобы при окончательной укатке различная толщина уложенного слоя оказывала малое влияние на изменение этой толщины в результате укатки.
Навесные уширители монтируются на обеих сторонах рабочего органа по возможности симметрично. Преимущество стандартных рабочих органов заключается в том что ширина (в продольном направлении машины) выглаживающей плиты у них составляет не 250 мм как у раздвижных рабо- чих органов а 500 мм что положительно сказывается на характеристиках плавающего режима. К этому нужно прибавить то что передняя стенка рабо-чего органа образует одну линию по всей ширине укладки и различные углы атаки не приводят к образованию следов на поверхности уложенного слоя.
Рисунок 1.31 – Расположение основных элементов рабочего органа
Со стандартными рабочими органами можно укладывать значительно более широкие слои чем с раздвижными. Но с ограничениями в гибкости выбора ширины укладки. Таким образом стандартные рабочие органы пригодны преимущественно для строительных площадок большой длины с постоян-ной шириной укладки.
Проверка функционирования системы нагрева рабочего органа:
Перед началом укладки все части рабочего органа которые контактируют со смесью должны быть прогреты примерно до 90°С.
Чтобы оптимально использовать мощность нагрева рабочий орган дол-жен быть защищен от больших потерь тепла в окружающую среду. Для этого можно опустить его лучше всего на горячую смесь.
Если рабочий орган недостаточно прогрет то возможно приклеивание асфальтобетона к трамбующему брусу выглаживающей плите и прессующей планке (планкам). Это ведет к образованию полос на поверхности слоя и как правило к неконтролируемому выпадению мелких частиц материала с образо-ванием неравномерно структуры поверхности.
До достижения рабочей температуры рабочего органа характеристики его плавающего режима могут колебаться результатом чего может быть не-равномерная толщина слоя.
3.6 Факторы влияющие на качество укладки
Эта температура должна быть постоянной и настолько высокойчтобы материал не отвердел перед укладкой. Уже охлажденная смесь плохо уплотняется. Несущая способность смеси зависит также от ее температуры.
Частота подвоза материала должна планироваться с учетом сохранения его температуры оптимальной для укладки.
Максимальный размер зерен не должен превышать 13 от толщины укладываемого слоя.
-Жесткость несущая способность
Состав смеси во время укладки должен оставаться постоянным.
Свойства смеси оказывают влияние на характеристики плавающего режима рабочего органа. В частности смеси с высокой несущей способностью оказывают рабочему органу большее сопротивление чем слабо несущие.
Элементы питателя и уплотнительные агрегаты должны быть опти-мально настроены в соответствии с применяемой смесью.
Чем больше толщина слоя тем больше угол атаки рабочего органа.
Характеристики плавания рабочего органа изменяются в зависимости от ширины укладки.
Чем продолжительнее остановки тем больше возможная неровность в продольном направлении.
-Погодные воздействия
Внешние воздействия такие как температура могут влиять
на свойства смеси и следовательно характеристики плавающего режима рабочего органа.
Характеристики машины:
-Количество материала перед рабочим органом
При слишком большом количестве материала перед рабочим органом может наступить охлаждение этого материала и следовательно ухудшение характеристик его предварительного уплотнения и плавающего режима рабочего органа.
Постоянное количество материала перед рабочим органом является условием хорошего выравнивающего эффекта плавающего режима.
Чем больше количество укладываемого материала тем больше сила воздействующая на рабочий орган снизу.
Пропорциональное изменение подачи смеси в шнековую камеру и ее равномерное распределение гарантируют оптимальный запас смеси в камере
-Ход частота ударов трамбующего бруса
Путем изменения хода и частоты ударов трамбующего бруса можно влиять на предварительное уплотнение материала и характеристики пла-вания рабочего органа.
На рабочих органах Vgele предусмотрена возможность устанавливать ход трамбующего бруса равным 2 4 или 7 мм. Чем он больше тем больше предварительное уплотнение и его глубина
-Частота ударов и ход трамбующего бруса
Эти параметры трамбующего бруса и скорость укладки оказывают большое влияние на предварительное уплотнение смеси. Они должны выбираться в соответствии друг с другом. Но поскольку их оптимальное соотношение до сих пор не найдено настройка этих рабочих параметров должнапроизводиться индивидуально так чтобы пложительный угол атаки рабочего органа был возможно меньше. Меньше при этом будет износ уплотнительных агрегатов.
-Жесткость рабочего органа
При больших изменениях угла атаки или даже его изменениях с одной сторо-ны возможно скручивание рабочего органа.
-Блокировка рабочего органа
Блокировка рабочего органа кратковременно активируется при его останов-ке в плавающем режиме. При этом со стороны поршня в цилиндр подъема-опускания рабочего органа подается давление около 30 бар чтобы предотв-ратить его подъем при трогании машины с места.
От скорости укладки зависит эффективность воздействия уплотнительных агрегатов на смесь. Скорость укладки и запас материала в шнековой камере должны соответствовать друг другу.
При высокой скорости укладки расходуется больше смеси что должно учитываться при планировании ее подвоза на рабочую площадку.
Скорость укладки должна выбираться так чтобы скорость подвоза смеси оставалась по возможности постоянной.
Так как эта скорость оказывает большое влияние на предварительное уплотнение ее нужно выбирать так чтобы угол атаки рабочего органа имел не слишком большое положительное значение так как в ином случае возможно образование неровностей. Таким образом скорость укладки должна быть такой что бы было гарантировано хорошее предварительное уплотне-ние и рабочий орган скользил по смеси с небольшим углом атаки.
При большой толщине укладки частота вибрации мало влияет на уплотнение. Значительно важнее она при укладке слоев покрытия где она способствует образованию замкнутой ровной поверхности.
-Давление частота ударов прессующей планки
Прессующая планка (планки) совершает вертикальные колебания под воз-действием импульсов давления гидромасла с частотой от 58 до 68 Гц. Планка (планки) отжимается вниз по всей ширине укладки гидроцилиндрами. Пружины сжимаемые при рабочем ходе цилиндров по его окончании возвращают планку (планки) в исходное положение.
Зависимость работы трамбующего бруса и скорости укладки:
Во время укладки (рисунок 1.32) между рабочим органом и смесью устанавливается равновесие. Если один из параметров работы трам-бующего бруса (его частота и ход) или скорость укладки изменяется то
это обязательно сказывается на характеристиках плавающего режима рабочего органа.
Рисунок 1.32 – Укладка материала
Параметры работы трамбующего бруса и скорость укладки сильно зависят друг от друга. Если последняя изменяется то при остающихся неизменными частоте ударов трамбующего бруса и положении цилиндров нивелирования –это оказывает влияние на предварительное уплотнение смеси. Если же она повышается без синхронного увеличения параметров работы трамбующего бруса несущая способность смеси снижается и угол атаки рабочего органа увеличивается при меньших толщинах слоя.
Функции цилиндра подъема-опускания рабочего органа
В нормальном случае смесь укладывается рабочим органом в плавающем режиме. Это означает что клапаны со стороны поршня и штока для управле-ния работой обоих цилиндров открыты в сторону бака гидромасла и штоки могут втягиваться и выдвигаться без сопротивления.
Рисунок 1.33 – Режимы работы рабочего органа
Плавающий режим рабочего органа (рисунок 1.33):
Разгрузка рабочего органа:Если материал не обладает достаточной несущей способностью то это означает что рабочий орган даже при большом угле атаки не достигнет требуемой высоты. Поэтому в таком случае на обоих цилиндрах подъема-опускания рабочего органа создается давление подпитки со стороны их штоков независимо друг от друга. Это давление действует против направления собственной силы тяжести рабочего органа и в зависимости от величины давления "усиливает" его подъемную силу.
Блокировка рабочего органа:
После остановки с помощью главного выключателя хода машины рабо-тавшей при плавающем режиме рабочего органа последний автоматически блокируется вследствие того что клапан со стороны штока на цилиндрах подъема-опускания закрывается. Это предотвращает образование неровностей после возобновления движения.
Глава 2 Определение основных параметров асфальтоукладчика Vogele Super 1800SF
Рисунок 2.1 – Схема для расчета основных параметров асфальтоукладчик
где: Lпл – длина выглаживающей плиты м;
B – ширина выглаживающей плиты м;
Lпл – колесная база машины м;
Bу – длина упорной балки м;
Bр – длина толкающего ролика м;
Dш – диаметр шнека м;
Lб – длина бункера м;
hз – высота задней стенки бункера м.
1 Расчет основных технологических параметров
В технологическом расчете в первую очередь определяется количество асфальтобетонной смеси которое должно загружаться в приемный бункер укладчика т:
где: Па =400 тч – производительность асфальтоукладчика;
tм – время от момента освобождения от смеси предыдущего автосамос-вала до начала разгрузки следующего при «подпоре» самосвалов (при хорошей организации работ) tм=20 25 мин.
Геометрическая ёмкость приемного бункера м 3:
где: Кн – коэффициент наполнения бункера Кн=06 07;
– насыпная объемная масса асфальтобетонной смеси =18 тм 3.
Для подачи асфальтобетонной смеси из приемного бункера к распределительным шнекам используются два винтовых питателя. Скорости движения питателей синхронизированы со скоростью передвижения укладчика. Суммарная производительность питателей должна быть равна 15 Па. Для регулирования количества смеси подаваемой питателями к шнекам служат заслонки.
Питатели подают асфальтобетонную смесь к двум распределительным шнекам наибольшая производительность каждого из которых должна быть равна производительности питателя:
1.1 Выбор грузоподъемности и необходимого количества автосамосвалов
Эффективность работы укладчика в значительной степени зависит от правиль-ной организации транспортирования асфальтобетона.
Количество асфальтобетонной смеси загружаемое в приёмный бункер укладчика определяется по формуле (2.1) в соответствии с которой (прило-жение 2 таблица 5) выбирается автосамосвал грузоподъёмностью близкой этому количеству.
Таким самосвалом является КрАЗ-6510 с грузоподъёмностью 135 т.
Производительность автосамосвала подвозящего асфальтобетонную смесь со смесительной установки к укладчику тч:
где: gc - грузоподъемность самосвала т; Tц - время цикла мин.
где: tгр - время загрузки кузова автосамосвала асфальтобетонной смесью мин;
ориентировочно tгр можно расчитать:
tв - длительность разгрузки кузова автосамосвала мин tв=1.5 20 мин;
L – дальность возки асфальтобетонной смеси км;
vср - средняя скорость движения автосамосвала кмч (приложение 2 таблица 6).
Принимаем = 15 мин L= 4 км
по таблице выбираем =25 кмч=2 мин;
Подставляя значения в формулу (2.5) определим производительность автосамосвала:
Число автосамосвалов для безостановочной работы асфальтоукладчика определяется по формуле:
где: Па =400 тч – производительность асфальтоукладчика.
2 Приемное устройство асфальтоукладчика
2.1 Упорная балка (см. пункт 1.2.1)
Анализ существующих в мире конструкций асфальтоукладчиков позволяет рекомендовать следующие параметры упорной балки (рисунок 2.2):
- длину упорной балки Bу - 2 300 мм;
- длину толкающего ролика bр - 650 мм;
- диаметр толкающего ролика dр - 90 1200 мм;
- расстояние от оси ролика до дороги hр - 350 430 мм.
Рисунок 2.2 – Схема к определению основных параметров упорной балки
- длину упорной балки Bу - 2 550 мм;
- длину толкающего ролика bр - 850 мм;
- диаметр толкающего ролика dр - 1100 мм;
- расстояние от оси ролика до дороги hр - 400 мм.
Рисунок 2.3 – Схема к определению основных параметров приемного бункера
Ширина бункера Bб (рисунок 2.3) не зависит от типа асфальтоукладчика а определяется габаритными размерами автосамосвала и назначается в пределах 28 33 м.
Ширина боковин bб составляет 06 10 м в зависимости от принятой ширины транспортера. Угол наклона нижней части боковин jр составляет 15 18° при подъеме угол наклона нижней части боковин jв составляет 50 55°.
Высота задней стенки бункера h в существующих моделях машин составляет 055 080 м а высота передней стенки hп находится в пределах 047 065 м (большие значения для более тяжелых машин).
ширина бункера Вб = 3265 м;
ширина боковин bб = 06 м;
угол наклона нижней части боковин составляет 15о при подъеме угол наклона нижней части боковин составляет 53о;
высота задней стенки бункера hз =17 м;
высота передней стенки hп = 125 м.
Задавшись значениями вышеперечисленных геометрических параметров бункера можно подсчитать его длину следующим образом.
Геометрическая емкость бункера равна (рисунок 2.3):
или в развернутом виде:
В существующих конструкциях асфальтоукладчиков длина бункера изменяется в пределах 11 13 м (укладчики легкого типа) 15 м (среднего типа) и до 20 м (тяжелые укладчики). Если при расчете по формуле (2.9) длина бункера получилась более приведенных рекомендаций следует увеличить высоту стенок бункера и повторить расчет. Для всех моделей длина бункера составляет примерно 05 длины ходовой части (без рабочих органов)
Подставляем значения в формулу (2.8):
2.3 Питатель ( винтовой конвейер)
Рисунок 2.4 – Схема к определению основных параметров винтового
Теоретическая производительность тч :
где: F - средняя площадь сечения потока материала в желобе м2 ;
- осевая скорость перемещения материала мс;
γ - плотность материала кг м3 γ =2300 кг м3.
D – диаметр винта м (обычно D=150÷600 мм) принимаем D=350 мм;
Kn – коэффициент наполнения желоба (03÷045) принимаем Kn =045;
с – коэффициент учитывающий обратное ссыпание материала (1÷065);
Осевая скорость перемещения материала мс:
где: Sв - шаг винта обычно (08÷1)D принимаем Sв=1;
n – частота вращения винта обмин.
Необходимая частота вращения:
где: К — коэффициент равный 60; 45; 30 соответственно для мелкого неабразивного тяжелого неабразивного и абразивного материалов.
Подставляем значения в формулу (2.12):
Подставляем значения в формулу (2.9) и находим теоретическую производительность винтового конвейера:
П= 36·0043·058·2300=207 тч.
Так как на асфальтоукладчике Vogele Super 1800SF установлено два винтовых конвейера то общая производительность питателя будет равна 414 тч.
3 Распределитель асфальтобетонной смеси
Основным параметром шнекового распределителя является производительность определяемая по формуле (2.3). Для шнеков асфальтоукладчиков обычно принимают диаметр шнека Dш равным шагу шнека tш.
Анализ существующих конструкций показывает что на асфальтоукладчиках в основном устанавливают шнеки трех диаметров: на машинах легкого типа - 250 среднего типа - 300 и тяжелого - 350 мм.
Принимаем Dш=tш=350 мм.
Максимальная частота вращения шнека обмин
где: Dш – диаметр шнека;
Кпр– коэффициент снижения производительности из-за проскальзывания и прессования материала Кпр = 09 095 принимаем Кпр =095;
тм 3 –насыпная объёмная масса асфальтобетонной смеси;
Кз – коэффициент заполнения сечения Кз = 07.
В существующих конструкциях асфальтоукладчиков скорость вращения шнеков регулируется в пределах от 30 до 142 обмин.
Важными с точки зрения нормальной работы шнека являются координаты расположения шнека в шнековой камере (рисунок 2.5).
Анализ существующих конструкций показывает что координаты расположения шнека в шнековой камере практически не зависят от диаметра шнека.
Расстояние от шнека до основания дороги Hш находится в пределах 210 375 мм для большинства моделей составляет в среднем около 300 мм.
Расстояние от шнека до отражательного щита рабочего органа Aш назначаемое в пределах 200 300 мм составляет в среднем 270 мм.
Расстояние от шнека до переднего щита Сш находится в пределах 200 270 мм в среднем составляет 240 мм.
Расстояние от шнека до нижней кромки рабочего органа Sш для большинства моделей составляет около 400 мм.
Рисунок 2.5 - Координаты расположения шнека в шнековой камере
Принимаем: Расстояние от шнека до дороги Hш=300 мм ( рисунок 2.5)
от шнека до отражательного щита рабочего органа Аш=270 мм от шнека до переднего щита Сш=240 мм до нижней кромки рабочего органа Sш=400 мм.
Масса трамбующего бруса кг:
В =65 м – ширина укладываемой полосы;
h=03 м – толщина укладываемого слоя;
кгм 3 – объёмная масса уложенной смеси.
Эксцентриситет вала трамбующего бруса м:
Ход трамбующего бруса для большинства укладчиков от 16 до 70 мм.
Принимаем ход трамбующего бруса равным 5 мм.
Рисунок 2.6 – Трамбующий нож
Скорость вращения эксцентрикового вала трамбующего бруса обмин:
Взаимосвязь между числом уплотняющих воздействий уплотняющего бруса и коэффициентом уплотнения асфальтобетонного покрытия:
где: nбр - скорость вращения эксцентрикового вала трамбующего бруса обмин;
= 05 м –ширина выглаживающей плиты (по оси движения машины) м;
V = 18 ммин – скорость передвижения укладчика.
4.2 Выглаживающая плита
При рабочей скорости движения асфальтоукладчика менее 55 ммин применяется статическая выглаживающая плита.
Масса статической выглаживающей плиты кг:
где: F - площадь поверхности контакта с уплотняемой поверхностью выглаживающей плиты м 2;
=420·10 3 Па предельно допустимое напряжение сдвига асфальтобетонной смеси Па;
с - внутреннее сцепление уплотняемого материала с=50 000 Па;
j - угол внутреннего трения смеси j=35° ;
l - коэффициент определяемый по формуле:
где: z - относительная координата z=0995;
m- коэффициент Пуассона асфальтобетонной смеси m=02;
y - коэффициенты определяемые по формулам:
где: fр = 0477 – коэффициент трения плиты о рабочую смесь.
При скорости асфальтоукладчика более 55 ммин применяется виброплита.
Масса вибрационной плиты кг:
g=2000 кгм3 – объемная масса уложенной смеси;
h =03 м – толщина уплотняемого слоя.
Определяем параметры основного дебаланса:
Массу дебаланса принимаем кг;
Количество основных дебалансов принимаем ;
Исходя из конструктивных соображений принимаем R1=150 мм R2=75 мм;
– угол сектора дебаланса (1450÷1600) принимаем = 1500.
Рисунок 2.7 Схема к определению параметров дебаланса
Найдём площадь дебаланса м2:
Дебаланс будем изготавливать из материала Ст2 имеющий плотность ρ=7800 кгм³.
Найдём длину одного дебаланса м:
Найдём эксцентриситет дебаланса м:
Статический момент дебалансов равен кг·м:
где: - масса одного дебаланса кг;
- количество дебалансов.
Скорость вращения дебалансного вала виброплиты обмин:
где: h=03 - толщина уплотняемого слоя м.
Мощность затрачиваемая на привод дебалансного вала кВт:
где: w - угловая скорость вращения дебалансного вала 1с.
Общее сопротивление возникающее при передвижении асфальтоуклад-чика складывается из следующих составляющих: сопротивления переме-щению ходовой части укладчика и призмы смеси груженого автосамосвала сопротивления сил трения рабочих органов по укладываемой смеси и сопротивления от сил инерции автосамосвала и укладчика при движении после их остановок.
Сопротивление перемещению ходовой части как тележки Н:
где: mа - масса асфальтоукладчика кг;
g=98 мс 2 – ускорение свободного падения;
mсм=13300 кг – масса смеси в бункере;
=001 – коэффициент сопротивления перекатыванию гусеничного хода по основанию или по нижнему слою асфальтобетона;
i =007 – наибольший продольный уклон асфальтобетонных покрытий.
При проектировании массу асфальтоукладчика можно определить по зависимости:
mа=56·400+4600=27000 кг;
Сопротивление от перемещения призмы смеси укладываемой уплотняю-щим брусом равно Н:
где: f2 - коэффициент трения смеси по смеси f2 = 08;
mпр – масса призмы смеси кг определяемая по формуле:
где: Нпр – высота призмы волочения.
Принимаем Нпр равной высоте установки шнека то есть:
Сопротивление перемещению при толкании груженого автосамосвала Н:
где: mc=11100 кг – масса заправленного порожнего автосамосвала (таблица 5 приложение 2);
m'см=13500 кг – масса асфальтобетонной смеси в кузове автосамосвала (соответствует его грузоподъемности);
=006 – коэффициент сопротивления перекатыванию колёс автосамосвала с жесткими шинами по щебеночному основанию;
Сопротивление сил трения рабочих органов по поверхности укладываемой смеси Н:
где: mр – масса рабочих органов и механизмов воздействующая на покрытие через выглаживающую плиту кг;
где: Кв – коэффициент зависящий от ширины уплотняемой полосы:
mр=025·27000=6750 кг
Сопротивление от сил инерции груженного автосамосвала и укладчика при возобновлении движения после вынужденных остановок Н:
где: =1 с – время разгона;
v=18 ммин=03 мс – рабочая скорость передвижения машин.
Общее сопротивление возникающее при передвижении укладчика Н:
Для обеспечения нормальной работы асфальтоукладчика без пробуксовки необходимо чтобы тяговое усилие по сцеплению было достаточным для преодоления всех сопротивлений возникающих при работе машины должно выполнятся условие:
где: jсц=07 – коэффициент сцепления движителя укладчика и основания.
·27000·07=185220 Н > 126700 Н.
Условие выполняется.
6 Расчет мощности двигателя
Необходимая мощность двигателя асфальтоукладчика подсчитывается как сумма мощностей затрачиваемых на работу механизмов машины: N1 – мощность на передвижение укладчика; N2 – мощность на работу винтовых конвейеров; N3 – мощность на привод распределительных шнеков; N4 –мощ-ность на работу трамбующего бруса; N5 – мощность на привод вибрационной плиты. N6 – мощность привода вспомогательных механизмов. Мощность N1 расходуемая на передвижение укладчика определяется в зависимости от суммы всех сопротивлений возникающих при движении машины:
где: hm=08 – коэффициент полезного действия трансмиссии;
v=03 мс – рабочая скорость передвижения машины.
Определяем мощность на валу винтов конвейера кВт:
где: П = 414 тч – производительность конвейера;
L = 2 м – длина конвейера;
– коэфициент для цемента песка и подобных строительных материалов (= 32 40) принимаем =35.
D = 035 м – диаметр винта;
Мощность привода распределительных шнеков N3 определяется по формуле:
где: Kзп - коэффициент запаса (Kзп = 12 15) принимаем Kзп = 125;
Кш=06 – коэффициент учитывающий расход смеси через шнеки;
wсм = 5 – коэффициент характеризующий свойства смеси;
Lc -максимальный путь перемещения смеси для двух шнеков Lc=B=65 м;
g = 98 – ускорение свободного падения;
hш = 09 – КПД привода шнека
Мощность привода трамбующего бруса N4 расходуется на преодоление сил трения бруса об асфальтобетонную смесь и выглаживающую плиту а так же на преодоление сил сопротивления смеси при ее уплотнении подошвой трамбующего бруса (рисунок 6.1)
Рисунок 2.7 – Схема сил действующих на трамбующий брус
Сила трения трамбующего бруса о выглаживающую плиту Н равна:
где: W’2 – сопротивление перемещению призмы перед брусом (без влияния части смеси увлекаемой отражательным щитом);
Sпр – давление поджимной пружины;
=025 – коэффициент трения трамбующего бруса о плиту.
Без большой погрешности расчет можно упростить не учитывая давление пружины но подставить полное значение W2=12936 Н.
Сила трения трамбующего бруса об асфальтобетонную смесь при его возвратно-поступательном движении Н:
где: =0477 – коэффициент трения скольжения рабочих органов по смеси.
Суммарное сопротивление сил трения равно:
Работа суммарной силы трения за один оборот вала привода трамбующего бруса Дж:
где: rбр = 0015 м – эксцентриситет вала привода трамбующего бруса.
Удельное сопротивление со стороны смеси при движении бруса вниз при малой ширине бруса можно принять постоянным и равным P1 то есть равным давлению под передней кромкой выглаживающей плиты. Тогда суммарная сила давления бруса на смесь при его движении вниз Н:
где: lбр=003 м – ширина кромки ножа бруса (рисунок 2.6).
Так как частично уплотнение происходит не только кромкой но и скосом примем ширину рабочей кромки равной толщине ножа;
Работа на уплотнение смеси Дж:
Суммарная работа Дж:
Мощность N4 расходуемая на работу трамбующего бруса кВт:
где: b=13 – коэффициент учитывающий неравномерность нагрузки за счет инерции и веса самого груза;
nбр=900 обмин = 15 обс – угловая скорость вала привода бруса;
hбр=09 – КПД привода бруса.
Мощность привода вспомогательных механизмов (топливного насоса и воздуходувки систем обогрева выглаживающей плиты) составляет N5 = 2 кВт.
Общая мощность двигателя асфальтоукладчика равна сумме мощностей расходуемых на передвижение машины и работу его механизмов кВт;
7 Расчет трансмиссии асфальтоукладчика
Трансмиссия асфальтоукладчика соединяет двигатель машины с движителем и служит для изменения тяговых усилий скорости и направления движения.
Расчет муфты сцепления:
Для соединения вала двигателя с трансмиссией в асфальтоукладчике используется сухая однодисковая постоянно замкнутая муфта сцепления.
Размеры муфты сцепления определяются по значению момента превышающего момент двигателя. Это необходимо для обеспечения надежной передачи момента двигателя в трансмиссию при некоторых отклонениях параметров муфт от номинальных (износ дисков уменьшение усилий пружины и так далее). Тогда расчетный момент трения муфты сцепления Н·м:
где: bм=25 – коэффициент запаса сцепления при сухом трении;
Мдв = 690 Н·м – крутящий момент двигателя (приложение 2 таблица 7);
Рисунок 2.8 – Расчётная схема фрикционной однодисковой муфты
Определяем радиус приложения равнодействующей сил трения Rср м:
где: m=04 – коэффициент трения;
q=04 мПа – допустимое для выбранного материала фрикционной накладки давление на поверхность;
b=007 м – ширина поверхности трения (предварительно принимаем);
z=1 – число пар поверхностей трения (для однодисковой муфты).
По таблице 8 (приложение 2) принимаем D2=024 м D1=016 м b = 0005 м.
После определения конструктивных параметров оцениваем износостой-кость фрикционной муфты.
Для этого найдем удельную работу буксования Дж м2:
где: А – работа буксования;
F – площадь одной поверхности;
[lб]=550 кДжм2 – допустимая удельная работа буксования.
В случае если момент внешней нагрузки равен моменту двигателя Мдв работа буксования кДж определяется:
где: t0=15 с – время за которое при выключении муфты крутящий момент убывает от максимума до нуля;
Iа – приведенный момент инерции ведомых масс асфальтоукладчика.
где: mа=27000 кг – масса снаряженного асфальтоукладчика (без смеси и упорав автосамосвал так как расчет ведется для высшей передачи то есть перемещения на транспортной скорости);
rк=025 м – радиус ведущей звёздочки гусеничного хода;
– передаточное число трансмиссии на высшей передаче:
где: nдв=1600 обмин – скорость вращения двигателя (таблица7 приложение2);
nк – скорость вращения колеса мс:
где: v=125 мс – наибольшая транспортная скорость.
Площадь одной поверхности трения F м2:
b=R2-R1=012-008=004 м.
F=2·314·015·004=0037 м2.
Подставляем значения в формулу (2.52):
Так как lб=148500 кДжм2 следовательно условие (2.52) выполняется.
Расчитаем валы муфт на кручение по номинальному моменту двигателя:
где: d – диаметр наименьшего сечения вала;
[t]=90·10 6 Па – допустимое напряжение материала вала обеспечивает примерно трехкратный запас по пределу текучести.
Валы муфт сцепления изготавливаем из углеродистых сталей с последующей термической обработкой (сталь 40Х 45 33ХСА и др.).
Выражая из формулы (2.58) d м получаем:
При расчете необходимо учитывать дополнительную деформацию пружин от перемещения нажимного диска.
Сила нажатия дисков Q Н определяется:
где: q=04 мПа – допустимое для выбранного материала фрикционной накладки давление на поверхность;
Q=0037·04·10 6=14800 Н.
Суммарная сила нажимных пружин:
Qп=12·14800=17760 Н.
Расчет коробки передач:
В задании на проектирование указывается максимальная транспортная скорость передвижения а минимальная - по аналогии с существующими конструкциями принимаем равной 0026 мс.
На асфальтоукладчике используется восьмискоростная коробка передач. Ряд рабочих скоростей определяется по закону геометрической прогрессии.
Диапазон скоростей определяется:
где: Vmax=45 кмч=125 мc – максимальная транспортная скорость.
Знаменатель геометрического рада скоростей равен:
где: z=8 – число скоростей передвижения.
Тогда скорости будут равны:
V3=V2 ·qm=0045·174=0071 мс;
Аналогично посчитаем оставшиеся скорости данные занесем в таблицу 2.1.
Таблица 2.1 - Скорости передвижения асфальтоукладчика
Передаточные числа для каждой передачи:
где: nдв=1600 обмин – скорость вращения двигателя;
rк=032 – радиус ведущей звёздочки гусеничного хода;
V – скорость на данной передаче мc;
iрп=2 – передаточное число ременной передачи.
Передаточное число для 1 передачи:
Аналогично посчитаем оставшиеся передаточные числа каждой передачи и полученные данные занесем в таблицу 2.2.
Таблица 2.2 - Передаточные числа
Расчет тормоза гусеничного ходового механизма:
Механизм управления приводам хода предназначен для включения и выключения гидромуфт привода хода а также для затормаживания левой или правой гусеничной ленты.
Рисунок 2.9 – Схема механизма управления приводом хода
27–рычаги; 3 – гидрораспределитель; 4 – тормозная лента; 5 – тормозной шкив; 6 – пружина; 8 – тяга.
Для вычисления тормозного расчетного момента рассмотрим два харак-терных режима работы тормоза: удержание машины на спуске и торможение на горизонтальном участке.
В первом случае при максимальном угле подъема асфальтоукладчика amax=100 тормозная сила должна отвечать условию:
где: Gсц=Gа=mа·g=270000·98=264600 – сцепной вес асфальтоукладчика;
mа=27000 кг – масса асфальтоукладчика.
Pm>27000·98·sin10 0=45947 Н.
Тормозной момент необходимый для удержания машины равен:
где: jсц=1 – коэффициент сцепления;
– коэффициент полезного действия бортового редуктора;
– коэффициент полезного действия гусеничного хода;
– коэффициент полезного действия цепной передачи от вала короб-ки передач до бортового редуктора;
iр=5 и iц=2 – передаточные числа бортового редуктора и цепной передачи.
Для торможения асфальтоукладчика на горизонтальном участке при полном использовании сил сцепления гусениц с дорожным покрытием тормозной момент равен:
Из двух расчетных случаев для определения параметров тормоза выбираем больший тормозной момент то есть Мт=1488 Н·м.
С другой стороны из условия равновесия тормозного шкива тормозной мо-
мент найдем по формуле:
где: Р0 - окружное усилие на тормозном шкиве Н;
Р1 и Р2 - силы натяжения набегающей и сбегающей ветвей ленты Н;
Rm=019 м - радиус тормозного шкива.
В соответствии с уравнением Эйлера связь между набегающей Р1 и сбегаю-щей Р2 силами определяется как:
где m=04 — коэффициент трения материала тормозной ленты о шкив;
a=471 рад - угол обхвата лентой тормозного шкива.
Подставляем в уравнение (2.67) выражение (2.68):
Подставляем численное значение сбегающей силы Р2 в выражение (2.68):
Когда линии действия тормозного усилия Р и набегающего (сбегающего при вращении в другую сторону) усилия Р1 совпадают величина тормозного усилия определяется:
Определяем перемещение сбегающего конца ленты м:
где d=15·10-3 м – радиальный зазор между лентой и тормозным шкивом в начале ее затягивания;
a=2700 – угол обхвата тормозного шкива.
Ширина фрикционной накладки на тормозную ленту м:
где: q=04·10 6 Па – допустимое давление в ленточном тормозе.
Для определения радиальной нагрузки Fm на вал тормозного шкива одноленточного тормоза силы Р1 и Р2 переносятся на ось вращения и геомет-рически складываются Н:
Работоспособность рабочих поверхностей тормоза проверяют по удельной работе трения и температуре нагрева.
Удельная работу трения мДжм2:
где: n–частота вращения тормозного шкива в начале торможения обмин;
Частота вращения тормозного шкива обмин:
где V=125 мс – максимальная скорость асфальтоукладчика;
rк =025 м – радиус ведущей звездочки.
Температура тормозного барабана в конце торможения °С:
где: tн=700 С – начальная температура тормозного шкива;
t– время торможения (2 3с) принимаем t=2 с;
mm=65 кг – масса тормозного барабана;
Сr=520 Дж(кг·град.) – удельная теплоёмкость чугуна.
Для тормоза работающего в условиях сухого трения разность начальной и конечной температур не должна превышать 80 0С. Данное условие подтверж-дено расчетами (разность составляет 131-70=61 0С).
Рисунок 2.10. Гидромуфта привода хода:
2-крышки; 2-цилиндр; 3-поршень; 4-втулка; 5-диск нажимной; 6-пружина; 7-диск ведомый; 8-сапун; 9-штифт; 10-стакан; 11-корпус; 1325-пробки; 14-звездочка; 15-тормозной шкив;16-вал; 17-шайба упорная; 182032-манжеты;19-шпонка; 212830-подшип-ники; 2227-болты; 23-шайба; 24-диск ведущий; 26-венец; 2931-кольца; 33-втулка шлицевая
В асфальтоукладчиках гидромуфты используются в приводе хода левой и правой гусениц а также в приводе питателей и шнеков.
Гидромуфты привода хода (рисунок 2.10) предназначены для передачи крутящего момента от вала коробки передач на валы привода хода а также для ограничения величины передаваемого крутящего момента для предохранения деталей привода от перегрузок.
Конструкция и работа гидромуфт привода скребковых питателей и распределительных шнеков аналогична гидромуфтам привода хода.
Рисунок 2.11 Расчетная схема многодисковой муфты
Гидромуфта представляет собой многодисковую муфту фрикционы которой работают в масле. Отличие от муфты сцепления заключается в том что число пар поверхностей трения z больше единицы
При проектировании новой муфты определяем число пар поверхностей трения:
где: m=01 коэффициент трения фрикционного материала;
bм =18 – коэффициент запаса сцепления при мокром трении;
q = 4 МПа – допустимое давление фрикционного материала.
8 Расчет гидравлической системы
Расчет гидросистемы привода трамбующего бруса:
Исходными данными для расчета гидросистемы привода трамбующего бруса являются: скорость вращения вала гидромотора крутящий момент номинальное давление в гидросистеме граничные температуры окружающего воздуха и режим работы гидропривода. Номинальное давление в системе привода трамбующего бруса принимаем равным РН=10 МПа.
Скорость вращения вала гидромотора равна скорости вращения эксцентрикового вала трамбующего бруса то есть nбр =900 обмин.
Затраты мощности на привад трамбующего бруса определены ранее и равны N4 = 8 кВт.
Полезная мощность на валу гидромотора привода трамбующего бруса кВт:
где: hобщ=087 – общий КПД гидромотора.
Момент который должен преодолеваться гидромотором кН·м:
wб =314·90030=94 с-1.
Требуемый рабочий объем гидромотора см 3:
где: – потери давления в гидросистеме для расчета принимаем равным 6% от номинального давления Рнто есть МПа;
Требуемый расход рабочей жидкости лмин:
где: - объемный КПД гидромотора.
По вычисленным параметрам рабочего объема скорости вращения вала и крутящего момента выбираем гидроматор 210.20.
Мощность насоса кВт:
Nн=Nг·Nку·Nзс (2.83)
где: Кзу=12 – коэффициент запаса по усилию;
Кзс=13 – коэффициент запаса по скорости;
Nг=92 кВт – полезная мощность на валу гидромотора привода трам-бующего бруса.
Nн=95·12·13=148 кВт.
Скорость вращения вала насоса принимаем равной 1500 обмин.
Рабочий объём насоса см 3:
По рассчитанным параметрам выбираем насос НШ-98.
Внутренний диаметр трубы мм:
где: v – скорость потока жидкости.
Для всасывающего трубопровода скорость равна 14 мс для сливного – 20 мс; для напорного – 45 мс.
Тогда внутренний диаметр трубы равен мм:
- для всасывающего трубопровода
- для сливного трубопровода
- для напорного трубопровода;
Толщина стенки металлического трубопровода м:
где: РН=10 Мпа – номинальное давление рабочей жидкости в системе;
dвн – внутренний диаметр трубопровода (соответственно равный 38 32 и 22 мм для всасывающего сливного и напорного трубопроводов);
[sр]=140 МПа – допускаемое напряжение на разрыв для стали 20
Тогда толщина стенки металлического трубопровода мм:
- для всасывающего трубопровода:
9 Расчет элементов рабочего органа асфальтоукладчика Vogele Super 1800 SF в системе Solid Works
Рисунок 2.11 – Расчетная модель
Для расчета элементов рабочего органа были построены их модели в прост-ранстве приведенная на рисунке 2.11. Были произведены расчеты вала трамбующего бруса проушины крепления трамбующего бруса и рамы рабочего органа. На вал был приложен крутящий момент на проушину была приложена сила передаваемая от шатунов установленных на эксцентриковой втулке вала трамбующего бруса на раму была приложена статическая нагрузка от веса рабочего органа.
В итоге получили эпюры перемещения деформации коэффициента запаса прочности и напряжения. Эпюры показаны на рисунках 2.13 – 2.16 2.18 – 2.21 2.23 - 2.26.
Рисунок 2.12 – Модель вала при воздействии нагрузки
Рисунок 2.13 – Напряжение
При приложении нагрузки к модели максимальное возникающее напряжения составило 1309 МПа в области между подшипником и втулкой минимальное напряжение составило 02 КПа. Полученные значения не превышают предел текучести материала который составляет 620 МПа.
Рисунок 2.14 – Перемещение
При приложении нагрузки к модели максимальное перемещение составило 023 мм мм в центральной области вала минимальное перемещение составило 1· мм в областях крепления подшипников.
Рисунок 2.15 – Деформация
При приложении нагрузки к модели максимальная деформация составила 00005183 в области между подшипником и втулкой минимальная деформация составила 000000000002794.
Рисунок 2.16 – Коэффициент запаса прочности
При приложении нагрузки к модели минимальный коэффициент запаса прочности составил 474 в центральной части вала. Максимальный коэф-
фициент запаса прочности составил 100 в разгруженной области. Коэффициент запаса прочности в норме.
Рисунок 2.17 – Модель проушины при воздействии нагрузки
Рисунок 2.18 – Напряжение
При приложении нагрузки к модели максимальное возникающее напряжения составило 134 МПа в местах крепления шатуна минимальное напряжение составило 23 КПа. Полученные значения не превышают предел текучести материала который составляет 2205 МПа.
Рисунок 2.19 – Перемещение
При приложении нагрузки к модели максимальное перемещение составило 00043 мм в местах крепления шатуна минимальное перемещение составило
Рисунок 2.20 – Деформация
При приложении нагрузки к модели максимальная деформация составила 0000049191 в области крепления шатуна минимальная деформация составила 000000001211.
Рисунок 2.21 – Коэффициент запаса прочности
При приложении нагрузки к модели минимальный коэффициент запаса прочности составил 10 в местах крепления шатуна.
Максимальный коэффициент запаса прочности составил 100 в разгру-женной области. Коэффициент запаса прочности в норме.
Рисунок 2.22 – Модель рамы при воздействии нагрузки
Рисунок 2.23 – Напряжение
При приложении нагрузки к модели максимальное возникающее напряжения составило 248 МПа в области крепления гидроцилиндра минимальное напряжение составило 82 КПа. Полученные значения не превышают предел текучести материала который составляет 620 МПа.
Рисунок 2.24 – перемещения
При приложении нагрузки к модели максимальное перемещение составило 3 мм в местах действия силы минимальное перемещение составило 1·10-30 мм.
Рисунок 2.25 – Деформация
При приложении нагрузки к модели максимальная деформация составила 00009102 в области крепления гидроцилиндра минимальная деформация
составила 000000001141.
Рисунок 2.26 – Коэффициент запаса прочности
При приложении нагрузки к модели минимальный коэффициент запаса прочности составил 250 в местах крепления кронштейна к рабочему органу.
Глава 3 Испытания асфальтоукладчиков
Методы испытаний асфальтоукладчиков в настоящее время устанавливает ГОСТ 27816-88 [3].
Испытания асфальтоукладчиков:
Проверка действия механизмов и систем
На холостом ходу и без материала проверяют действие следующих механизмов и систем:
- управления двигателем запуском его с номинальной частотой вращения с контролем по счетчику двигателя;
- управления ходом асфальтоукладчика (передвижением его вперед назад влево и вправо) с переключением скоростей;
- подъема и опускания рабочего органа с закреплением его в транспортном положении;
- поворота боковых стенок приемного бункера перемещением их из одного крайнего положения в другое;
- продольного и поперечного перемещения материала их включением;
- привода вибрационных рабочих органов с кратковременным включением;
- автоматического обеспечения ровности укладываемого покрытия ручным перемещением щупов датчиков с проверкой действия гидроцилиндров подъема шарниров тяговых брусьев;
- управления объемом смеси в шнековой камере перемещением щупов датчиков уровня с проверкой включения и выключения работы механизмов продольного и поперечного перемещения материала;
- всех систем электрооборудования в том числе всего имеющегося освещения и сигнального оборудования их включением и выключением;
- подогрева выглаживающей плиты пробным включением нагревателя и подогревом до 50 °С;
- других гидравлических системих включением (регулятора толщины и т.д).
Работа всех механизмов систем должна осуществляться плавно без заеданий толчков и постороннихстуков.
Проверка Тормозов и управляемости асфальтоукладчика
Действие эксплуатационного тормоза проверяют трехкратным резким торможением незагруженного асфальтоукладчика при движении его на горизонтальном участке.
Стояночный тормоз проверяют на участке с уклоном 18 % с установкой асфальтоукладчика под уклон и против уклона или буксировкой по сухой ровной поверхности через динамометр . При проверке управляемости оценивается эффективность системы рулевого управления которая должна быть достаточной для того что бы при движении асфальтоукладчика с максимальной транспортной скоростью следы колес асфальтоукладчика не выходили за границы прямого испытательного коридора длиной 100 м шириной в 125 раза превышающей ширину асфальтоукладчика.
Измерение минимального радиуса поворота колесных укладчиков
Асфальтоукладчик движется передним ходом с минимально возможной скоростью при полном повороте вправо т.е. при крайнем правом положении рулевого управления пока он не опишет полный круг минимального диаметра. То же повторяют при полном повороте влево.
Измерение вместимости бункера
Вместимость бункера измеряют при укладке увлажненного песка.
- рабочий орган асфальтоукладчика опускают на бруски обеспечивающие без дополнительной настройки укладку полосы заданной толщины;
- полностью загружают бункер материалом сохраняя естественный откос насыпи с таким расчетом чтобы не было незаполненных зон;
- при движении асфальтоукладчика вперед укладывают полосу до полного расхода материала и выравнивают края.
Измерение температуры рабочей жидкости в гидросистеме
Температуру рабочей жидкости определяют по указателю температуры на пульте асфальтоукладчика и одновременно замеряют термометром в баке гидросистемы в рабочем режиме.
Определение потерь рабочей жидкости
Потери рабочей жидкости определяют за время наработки асфальтоукладчика не менее 200 моточасов методом долива.
Измерение рабочих и транспортных скоростей
-Перед испытаниями асфальтоукладчик должен быть прогрет до установления нормального теплового режима.
- Рабочие и транспортные скорости определяют на ровном горизонтальном участке дороги при постоянной частоте вращения двигателя.
- Скорость движения определяют интервалом времени в течение которого одна из точек асфальтоукладчика проходит мерный участок длина которого должна быть не менее 2 м для рабочей скорости и не менее 10 м для транспортной скорости.
Максимальную рабочую скорость асфальтоукладчика измеряют в рабочем режиме без нагрузки на упорные ролики.
В данном курсовом проекте была представлена информация о классификации конструкции и области применения асфальтоукладчиков.
Произведен расчет основных параметров асфальтоукладчика Vogele Super 1800 SF: Длина бункера 2 м производительность винтового конвейера 207 тч масса вибрационной плиты 1950 кг мощность двигателя 120 кВт так же была рассчитана трансмиссия и гидравлическая система машины.
В системе Solid Works была построена модель рабочего органа асфальтоукладчика. Расчитали на перемещение напряжения деформацию и коэфициент запаса прочности вал трамбующего бруса проушины крепления трамбующего бруса и раму рабочего органа. Численные значения представлены в пункте 2.9.
Анурьев В.И. «Справочник конструктора-машиностроителя: В 3-х т. М.: Машиностроение 1978».
Артемьев К.А. Алексеева Т.В. Белокрылов В.Г. и др. «Дорожные машины. Ч.II. Машины для устройства дорожных покрытий. М.: Машиност-роение 1982. – 316 с».
«Асфльтоукладчики. Методы испытаний. Государственный комитет СССР по стандартам Москва»
Иванченко С.Н. Лещинский А.В. «Асфальтоукладчики: Конструкция и расчет: Учебное пособие. – Хабаровск: Изд-во Хабар. гос. техн. ун-т 2002 - 104 с».
«Справочник по асфальтоукладчикам Vogele. Советы и указания по укладке асфальтобетона асфальтоукладчиками».
Угай С.М. «Проектирование асфальтоукладчиков: учебно-методическое пособие Владивосток: Изд-во ДВГТУ 2009. – 70с».
Обзор рынка асфальтоукладчиков
В большинстве случаев в России применяется неспешная но плотная европейская технология укладки с трамбующим брусом. Рынок предлагает широкий выбор в основном импортной техники. Новая техника стоит дорого но есть возможность купить бу. Кроме того доступны для покупателя цены китайских производителей. Имеются в продаже укладчики созданные для американского скоростного устройства покрытия без трамбующего бруса. Скорее всего эта технология не найдет широкого применения так как под нее необходимо реформирование парка техники и значительное изменение технологического цикла
Рисунок А.1 – Асфальтоукладчик ABG Titan 2820
Только два отечественных поставщика представлены на рынке - «Ирмаш» и «Брянский Арсенал». Поразительно как они продолжают противостоять потоку импортной техники: у европейских производителей и техника и репутация на высоком уровне.
Достаточно широко представлен модельный ряд завода «Ирмаш». Он включает в себя шесть моделей: три колесные с двумя ведущими осями (относятся к третьей типоразмерной группе) две колесные с одной ведущей осью (вторая типоразмерная группа) и одна на гусеничном шасси (четвертая типоразмерная группа). Асфальтоукладчик Асф-К-4-01 с одной ведущей осью укладывает материал слоем толщиной до 25 см с односкатным профилем на ширину 22 375 м. Смесь поступает в бункер объемом 8 т. Плиты колесных укладчиков Асф-К-4-03 и Асф-К-4-04 с одной ведущей осью укладывают смесь толщиной до 30 см на ширину до 45 м с одно- и двускатным профилем. Возможность наращивания рабочей ширины с помощью механических уширителей для этих трех моделей с раздвижными плитами не предусмотрена. «Старшие» модели Асф-К-4-02 и Асф-К-4-02-01 (колесные с двумя ведущими осями) могут работать с уширителями. Максимальная рабочая ширина – 62 и 65 м. Гусеничный укладчик Асф-Г-4-02 может уложить самое широкое покрытие до 9 м. Толщина укладываемого слоя – от 30 до 300 мм. Имеется возможность трех разных вариантов оснащения рабочего органа. На ширину 25 45 м работает базовая раздвижная плита. Со вставками бесступенчато раздвигается до 7 м. Поставщиком системы нивелирования является немецкая фирма МОВА Mobile Automation AG. Плиты укладчиков оснащены газовым подогревом.
Таблица 1 – Техническая характеристика асфальтоукладчиков завода Ирмаш
Значения основных параметров асфальтоукладчиков
Модельный ряд «Брянского Арсенала» значительно скромнее. Он представлен двумя колесными моделями Асф-К-2-04 (рисунок 2) и Асф-К-3-02. Завод является частью Группы ГАЗ которая заявила что в ближайшем будущем выпустит еще одну третью модель. В соответствии с ГОСТ Р 50082–92 асфальтоукладчик Асф-К-2-04 с раздвигаемой плитой работающей на шири-ну 25 45 м принадлежит ко второй размерной группе асфальтоукладчик Асф-К-3-02 с шириной укладки с уширителями от 25 до 6 м – к третьей размерной группе.асфальтоукладчика Асф-К-2-04 равна 13 т. укладчика Асф-К-3-02–185 т. «Младший» асфальтоукладчик более компактный чем «старший» он имеет только одну ведущую ось. Вместимость бункера обеих машин - 12 т (53 куб.м). Модель Асф-К-3-02 с более мощным двигателем (в полтора раза) и двумя ведущими осями может укладывать широкую полосу покрытия и способна развивать большее тяговое усилие. Обе машины полностью гидрофицированы с гидравлическим приводом реверсивных питателей и шнеков ходовой части рабочего органа с виброплитой и трамбующим брусом. Толщина укладываемого слоя до 25 см с одно- или двускатным профилем. Перевозка модели Асф-К-2-04 не нуждается получении дополнительных согласований от соответствующих органов. На обе машины может быть установлена автоматическая система нивелирования.
Таблица 2 – Техническая характеристика укладчиков «Брянский арсенал»
Значения параметров
Рисунок А.2 – «Брянский Арсенал» АСФ-К-2-04
За последние два года обновилась линейка укладчиков SUPER фирмы Vоgele. Производитель продолжает выпускать плиты с электроподогревом. Достаточно широко представлены гусеничные машины – 9 моделями начиная от небольших моделей SUPER 600 и 800 и заканчивая огромным SUPER 2500 с шириной укладки до 16 м. Модельный ряд колесных машин с одной ведущей осью включает в себя четыре модели. Производительность асфальтоукладчиков от 200 до 700 тч ширина укладки варьируется от 18 до 8 м у самой «старшей» модели. Для указания на принадлежность к новому поколению к обозначению новых моделей укладчиков прибавлена цифра «2». Преобразования конструкции второго поколения призваны повысить экономичность и улучшить условия работы. Основным моментом улучшений является рабочее место ErgoPlus. Автоматической подсветкой оснащен герметичный пульт управления с новым дизайном. Пульт может перемещаться и поворачиваться от одного борта к другому по направляющим. Четыре модуля распределяют между собой различные функции которые при появлении поломок можно легко заменить. Имеется защита от непредумышленного нажатия одновременно нескольких кнопок. Поставляемые в «комфортном» и стандартном исполнении выносные пульты NIVELTRONIC Plus выполнены в аналогичном стиле. В них уже включены функции системы нивелирования. С помощью ручного гидравлического насоса крыша может опускаться вместе с выхлопной трубой. Крыша оснащена выдвижными секциями.
Модельный ряд рабочих органов также модернизирован. Для компактных машин создан раздвижной рабочий орган АВ 200. Вместо рабочего органа АВ 315 используется АВ 340. Он производится в вариантах с виброплитой и трамбующим брусом либо только с виброплитой. Базовая ширина укладки – 18 34 м. При использовании уширителя – до 42 м. Укладчики SUPER 1300-2 1100-2 1303-2 и 1103-2 оснащены этим органом. Укладчик SUPER 800 оснащен AB 200 TV с виброплитой и трамбующим брусом SUPER 600 – АВ 200 V с виброплитой.
Для рабочих органов SB 300 и SB 250 ширины 25 и 3 м имеется вариант с полным комплектом: с трамбующим брусом виброплитой (ТVР2) и двумя прессующими планками. Рабочая ширина этих машин может быть увеличена расширителями SB 250 и SB 300 до 13 м и 16 м соответственно. На смену раздвижным рабочим органам АВ 600 и АВ 500 пришли соответственно АВ 600-2 и АВ 500-2. Они сделаны специально для мощных укладчиков SUPER 1603-2 1600-2 1803-2 1800-2 ( рис. 3) 2100-2 1900-2 2500 (АВ 600-2). Плита АВ 600-2 раздвигается гидравликой от 3 до 6 м с механическими уширителями ширина укладки достигает 95 м. Ширина укладки АВ 500-2 – от 255 до 5 м с уширителями – до 85 м. Эти органы выполнены в следующих вариантах: с трамбующим брусом статической выглаживающей плитой (ТР1) и одной прессующей планкой; с трамбующим брусом и виброплитой (TV); с трамбующим брусом двумя прессующими планками и статической выглаживающей плитой (ТР2). «Старшие» модели гусеничных асфальтоукладчиков начиная с SUPER 1900-2 работают с этими органами.
Таблица 3 – Техническая характеристика укладчиков фирмы «Vogele»
Рисунок А.3 – Vgele SUPER 1800-2
Значительные перемены затронули компанию Svedala Demag которая стала частью Dynapac и вместе с новым владельцем перешла к Alas Copco Group. Расширилась линейка укладчиков которая включает в себя гусеничные укладчики DF45C DF40C DF45CS DF85C DF145C DF65C DF135C DF145CS DF115C и колесные укладчики DF85P DF65P DF115P DF95P и DF135P.
Раздвижным гидравлическим рабочим органом EB2728 с газовым подогревом оборудованы «младшие» модели DF45ССS и DF40C. Ширина их укладки – 12 31 м. Широкий выбор рабочих органов доступен для остальных моделей ЕВ60 (30 97 м) раздвижные ЕВ51 (ширина укладки от 255 до 88 м с уширителями) и SB30 с фиксированной шириной укладки 30 130 м.Органом ЕВ34 с шириной укладки 17 41 м (с уширителями – 44 м) оснащен укладчик DF65PC. Имеется также модель ЕВ28-Е с электроподогревом.
Рабочие органы комплектуют трамбующим брусом и виброплитой. Demag выпускает рабочие органы как с электроподогревом так и с газовым подогревом. Они отличаются сложной двухтрубной телескопической системой которая обеспечивает ровность покрытия и жесткость конструкции. Модель SB30 с фиксированной шириной укладки3 м наращивается до 13 м. Плита наращивается установленными на концы плиты гидравлическими раздвижными уширителями и вставками-уширителями фиксированной ширины. Поддерживающие правильное положение рабочего органа в вертикальной плоскости решетчатые фермы навешиваются с боков укладчика. Система боковых тяг фиксирует его в горизонтальной плоскости.
Немецкая компания ABG относится к маркетинговой и производственной системе корпорации Volvo CE. Известно что в модельный ряд гусеничных укладчиков входят шесть моделей - Titan 2820 ( рис. 1) 5820 6820 7820 8820 и 9820. Модельный ряд колесных укладчиков состоит из четырех моделей работающих с шириной укладки от 1 5 до 9 м - Titan 3870 5570 5870 и 6870
Компания ABG предоставляет широкий выбор рабочих органов: с высоким и нормальным уплотнителем с фиксированной шириной и раздвижных разогреваемых с помощью электрических нагревательных элементов или посредством сжиженного газа. Комбинация из виброплиты и двух клиновидных трамбующих брусьев лежит в основе оригинальной системы высокого уплотнения. Особенностью рабочих органов VDT-V89 и VB 89 (ширина укладки 3 6 м) является возможность изменения геометрии плиты в вертикальной плоскости. При устройстве обочин может пригодиться такая функция как гидравлическое отклонение выдвижных секций на ±10°.
После приобретения компании Marini немецкой фирме Bomag достался модельный ряд укладчиков который состоит из небольших по размеру гусеничных моделей массой до 5 т – BF 223 С и BF 222 C гусеничных укладчиков BF691 C BF 571 C и колесных моделей BF 571 BF 331 и BF 691. Укладчик BF 331 оснащен рабочими органами с газовым подогревом в вариантах с виброплитой и трамбующим брусом либо только с виброплитой. Укладчик оборудован силовым агрегатом мощностью 45 кВт. Машина укладывает слой шириной 17 31 м с уширителями – до 4 м. Ширина укладки моделей BF 571 C и BF 571– от 25 до 75 м BF691 C – от 25 до 92 м BF 691 – от 25 до 815 м.
Рисунок А.4 – Caterpillar AP655D
Компактным органом HF с виброплитой оснащены небольшие укладчики – модель BF 223 С с электроподогревом BF 222 C с газовым подогревом. Мощностью 373 кВт обладает четырехцилиндровый дизель. Трехцилиндровый дизель Perkins BF 223 С установлен на самый «младший» укладчик. Его мощность 244 кВт. Габаритная ширина асфальтоукладчиков – 1 4 м (со сложенным крыльями бункера). У колесных укладчиков в базовой комплектации одна пара ведущих колес большого размера. Машины оборудованы силовыми агрегатами Deutz мощностью 118 и 139 кВт. По желанию заказчика может быть установлен гидропривод одной или двух пар передних управляемых колес малого размера.
Рисунок А.5 – Dynapac – F181C
Компания Dynapac изменила свою линейку укладчиков частично обновив и сократив ее. Для асфальтоукладчиков F5C F4C и F5CS которые относятся к «младшим» гусеничным моделям имеется выбор рабочего органа VB125 с виброплитой и трамбующим брусом либо с одной виброплитой. Версия с электроподогревом доступна для F5CS. Системой газового подогрева оборудована модель VB125 шириной укладки 12 24 м (до 31 м с уширителями). Рабочим органом VB340 с шириной укладки 17 41 м (44 м с уширителями) оснащены укладчики F6W и F6C. Данные машины могут быть как с газовым так и с электроподогревом а также в версиях с виброплитой и трамбующим брусом или одной виброплитой.
Рабочие органы VB600TV и VB510TV с газовым или электроподогревом и шириной укладки 255 88 м подходят для гусеничных укладчиков F141C F121C F181C (рис. 5) F182CS и F141CR. Этим моделям также соответствует жесткий рабочий орган SB1250TV. В зависимости от мощности укладчика его ширина наращивается уширителями до 45; 1175; 125; 1375; 1575 и 16 м. Также имеется возможность сократить ширину до 2 1 м за счет использования двух отрезных башмаков. Гусеничный укладчик F300CS производительностью до 900 тч оснащен самыми мощными рабочими органами SB1250TV и VB600TV. Его производительность – до 900 тч.
Рабочими органами VB60TV и VB510TV в исполнениях с газовым или электроподогревом с виброплитой и трамбующим брусом комплектуют колесные укладчики F141W F121W и F161W. Модель F161W является самой габаритной из колесных укладчиков и в отличие от остальных машин имеет две пары ведущих колес большого диаметра. Ее производительность – 650 тч. Антипробуксовочная система плюс опционный привод на передние колеса обеспечивают машине такую же тягу как у аналогичного по весу гусеничного укладчика
Ровно половина укладчиков линейки Bitelli заменена корпорацией Caterpillar на собственные обновленные модели. Представленный на Российском рынке современный модельный ряд составляют гусеничные модели ВВ651С ВВ621С АР755 и АР655D (рис 4.) колесные модели ВВ740 АР300 АР600 и ВВ650 (наименование моделей Bitelli начинаются с ВВ). С раздвижной плитой с газовым подогревом работает компактный гусеничный укладчик ВВ 621С. Его ширина укладки – 14 26 м толщина – до 200 мм. Гусеничный и колесные укладчики ВВ-651С ВВ-650 и ВВ-740 укомплектованы рабочими органами RB с трамбующим брусом и виброплитой либо пассивной выглаживающей плитой. По пожеланию заказчика можно установить систему электроподогрева. Газовый подогрев плиты входит в базовую комплектацию.
Ходовая часть гусеничного укладчика AP-655D может быть выполнена как с резиновыми так и со стальными гусеницами. Сравнимую с колесными машинами мобильность обеспечивает укладчику резиновая гусеница. Укладчик укомплектован бункером вместимостью 65 куб.м 6-цилиндровым силовым агрегатом С 6.6 ACERT мощностью 122 кВт и рабочим органом AS-4251C с шириной укладки до 8 м.
Модель Bitelli ВВ 621С с раздвижной плитой с газовым подогревом относится к укладчиками малого класса. Ширина укладки - 14 26 м толщина - до 200 мм. Новый колесный укладчик АР-300 оборудован 4-цилиндровым дизелем Cat 3054C DINA мощностью 52 кВт раздвижной плитой AS-3173 с газовым или электроподогревом. Его ширина укладки - 17 32 м с уширителями – 4 м.
Бункерами вместимостью 11 и 14 т 6-цилиндровым дизелем Caterpillar раздвижными рабочими органами AS-3251 и AS-4251C с газовым или электроподогревом оборудованы «старшие» укладчики АР-755 и АР-600D. Ширина укладки AS-4251S – 255 50 м с уширителями – до 8 м. Ширина укладки AS-3251 – от 25 до 47 м с уширителями – до 75 м. Базовую ширину укладки 25 м наращивают уширителями до 7 9 12 или 13 м. Имеется возможность установить рабочие органы серии RMB с газовым подогревом.
На рынке дорожной техники России представлены асфальтоукладчики производимые в РФ на Украине в Европе (фирм Vogele ABG-Ingersoll-Rand Demag Barber-Green Pavers Dynapac Bitelli Marini) и в США (фирм Caterpillar Roadtec Champion Road Machinery Blaw-Knox)
Американские асфальтоукладчики имеют только один уплотняющий рабочий орган - вибрационную выглаживающую плиту с частотой вибрации 30-60 Гц. Расчёты показывают что при максимальных темпах укладки в Европе до 1 кмсм (3 ммин) расстояние между смежными ударами трам-бующего бруса уже равно 17 мм (5 смсек: 30 Гц) и следовательно при ширине кромки трамбующего бруса равной 2—3 мм его удары накладываются друг на друга с перекрытием в 03-5-13 мм а значит имеет
место эффект уплотнения.
При темпах укладки в США до 3 кмсм (9 ммин) расстояние между смежными ударами трамбующего бруса было бы равно 5 мм (15 смсек: 30 Гц) и следовательно при той же конструкции трамбующего бруса эффект уплотнения практически отсутствует а при увеличении ширины кромки трамбующего бруса резко возрастают динамические воздействия на выглаживающую плиту и ухудшаются условия работы оператора из-за пере-
дачи на машину ударных нагрузок и увеличения шума
Три первые модели имеют гидромеханический привод хода пневмоколёс а АСФ-К-3-03 и АСФ-Г-3-01 - трёхскоростной гидрообъёмный привод хода пневмоколёс. Передние (4) гидравлически управляемые колёса привода хода не имеют. ДС-191.504 имеет пассивную выглаживающую плиту и трамбующий брус с частотой 28 Гц и амплитудой 5 мм. Привод бруса питателей и шнеков - гидростатический. На всех асфальтоукладчиках имеется газовая система подогрева с 4 пропановыми горелками и электроподжигом.
На ДС-191.504 и ДС-191.506 по заказу устанавливается система автоматического управления (САУ) «Рельеф» а на АСФ-К-2-02 и АСФ-К-3-03 САУ -«Рельеф-01М» с контролем положения выглаживающей плиты по попе-речному уклону по высотной отметке и уклону по двум высотным отметкам.
Второй производитель асфальтоукладчиков в РФ-ОАО «Брянский Арсенал» - выпускает асфальтоукладчик ДС-181 и подготовил производство АсфК-2. ДС-181 имеет гидромеханический а АсфК-2 -гидростатический привод хода пневмоколёс. Оба имеют трамбующий брус с частотой 30 Гц и амплитудой 5 мм. Система обогрева поставляется по спецзаказу. Возможна установка САУ «Рельеф» и «Рельеф-01М».
Асфальтоукладчик СД-404Б «Дороги России» имеет параметры близкие к ДС-181 и отличается от него наличием виброплиты с частотой 30 Гц.
Асфальтоукладчики ДС-189 ДС-195 ДС-199 и ДС-200
имеют механический привод хода а ДС-179 и ДН-406 - гидростатический.
Рабочие органы всех асфальтоукладчиков имеют гидростатический привод трамбующий брус и пассивную раздвижную выглаживающую плиту с газовым подогревом. Асфальтоукладчик ДН-406 имеет раздвижную выгла-живающую плиту. Асфальтоукладчики оснащаются САУ по высотным отмет-кам и поперечному уклону заполнению шнековой камеры и диагностике сос-тояния узлов машины.
Из асфальтоукладчиков европейских стран наибольшую известность и расп-ространение в РФ получили машины фирм:
ABG (Ingersoll-Rand) - 7 типоразмеров гусеничных и 4 колесных в том числе 3 укладчика колёсных - 273 373 и 473 представлены на «Bauma-2001»
Менее распространены в РФ но также широко известны асфальтоукладчики фирм Европы и США:
Demag - 6 типоразмеров гусеничных и 4 колесных;
Dynapac - 7 типоразмеров гусеничных и 7 колёсных;
B на выставке «Bauma-2001» был представлен также укладчик ВВ-611С с шириной укладки 10-16 м;
Marini - 4 типоразмера гусеничных и 9 колёсных в том числе укладчик MF-322 с шириной укладки 17-40 м представленный на выставке «Bauma-2001»
Асфальтоукладчики фирм США как правило имеют меньшую ширину укладки и вместимость бункера и значительно большую производительность. Следует отметить го в США широко применяется метод укладки двумя и тремя асфальтоукладчиками движущимися параллельно - уступом. Из 3 широкозахватных гусеничных асфальтоукладчиков Miper-2500 Vogele Titan-525-ABG и F30CE Dynapac наибольшее внимание привлекает Super 2500 который имеет приемный бункер наибольшей емкости что обеспечивает максимальное время для смены автосамосвала у бункера. Из 4 узкозахватных гусеничных асфальтоукладчиков с двигателем мощностью 26 - 29 квт Super Boy-Vogele F4CF5C Dvnapac BB-621C- Bitelli и АР-200B- Caterpillar наибольшую производительность и наибольший диапазон ширины укладки имеет укладчик фирмы "Caterpillar" а из европейских укладчик фирмы «Dynapac».
В целом рынок надежных современных асфальтоукладчиков очень широк и предоставляет потребителям (дорожным организациям) возможность подбора машин для самых сложных объектов и условий строительства включая возможность изменения ширины укладки в процессе производства работ применения раздвижных и составных рабочих органов включая рабочие органы повышенного уплотнения.
Таблица 1 – Температура асфальтобетонной смеси в начале уплотнения
Песчаная на дробленом песке
Песчаная на природном песке
Смеси для основного (нижнего) слоя
Таблица 2 – Техническая характеристика прицепных асфальтоукладчиков
Значения основных параметров
оборудования фирм (стран)
Ширина укладываемой полосы м
Толщина укладываемого слоя см
Таблица 3 – Техническая характеристика полуприцепных асфальтоукладчиков
Значения основных параметров
Бульдозер автогрейдер
Таблица 4 –Техническая характеристика самоходных укладчиков стран СНГ
Значения основных параметров асфальтоукладчиков фирм (стран)
Николаевский завод «Дормаш»
Мощность двигателя кВт
Таблица 5 – Техническая характеристика автомобилей–самосвалов
Масса снаряж. автом. т
Габарит. размеры. мм:
Таблица 6–Значения скорости самосвалов по дорогам с разным видом покрытия
Средняя расчетная скорость движения кмч при дальности возки
Асфальтовые бетонные
Щебеночные гравийные
Таблица 7 – Технические характеристики укладчика Vogele Super 1800SF
дизельный DEUTZ Тип: BF 6L 914 C (139 кВт) крутящий момент 690 Нм (1600 обмин)
Емкость топливного бака
Электрическая система
с синтетичекими башмаками
гидравлический с раздельным контролем движущей и электронной части на каждую гусеницу
до 18 ммин (возможно до 36 ммин)
Транспортная скорость
с электрическим нагревом лотка
гидравлический отдельный для каждого конвейера
с перемещаемыми лопастями и изменяемым направлением вращения
гидравлический отдельно на каждый шнек
до 80 обмин (вручную или автоматически)
регулируется от 100мм
Устройство распределения битумной эмульсии
Нагревается электричеством
(с индикатором уровня и температурным датчиком)
Подающий и всасывающий насосы
Управляются гидравлически
Распределяющие стержни
расположены параллельно друг за другом
Рисунок Б.1- Габаритная схема асфальтоукладчика Vogele Super 1800 SF
Таблица 8 – Диаметры и толщина фрикционных накладок сцепления мм по ГОСТ 1786-80
Указания по укладке асфальтоукладчиками Vogele. Основные факторы
Перед началом работы определить максимальную и минимальную ширину соответственно оборудуйте укладчик.
Процесс укладки согласовать с работой других рабочих колонн чтобы обеспечить постоянную загрузку укладчика смесью и исключить его слишком раннее движение по еще горячей смеси.
Подачу автомобилей со смесью организовать так чтобы загрузка уклад-чика была постоянной при возможно меньших простоях.
Договориться с руководством асфальтосмесительной установки о постав-ке смеси по графику.
Проверить готовность укладчика к работе: уровень рабочих сред и топлива функционирование электро и гидрооборудования и т.п.
Чтобы снизить охлаждение горячей смеси снимать с нее тент только перед самой перегрузкой ее из автомобиля.
Скорость укладки сохранять по возможности постоянной. Если подача смеси ограничена то лучше укладку производить медленно и равномерно чем время от времени прерывать ее.
При длительных паузах между прибытием отдельных автомобилей и холодной погоде рекомендуется полностью использовать весь запас смеси после чего поднять рабочий орган и очистить его. При возобновлении подвоза смеси поставьть его в рабочее положение и продолжить укладку.
Регулярно контролировать состав и температуру смеси.
Во время укладки регулярно проверяйте толщину уложенного слоя ров-ность его поверхности и высоту чтобы можно было предотвратить дефекты.
При применении автоматики нивелирования необходимо убедиться что датчики работают правильно.
Укладка вручную допустима только в исключительных случаях например на малых площадках или в углах недоступных для укладчика.
При использовании катков для окончательного уплотнения необходимо учитывать укатываемую при этом площадь температуру смеси воздуха и основания чтобы укатку можно было закончить до охлаждения смеси.
Движение транспорта должно открываться только тогда когда температура смеси снизится до значений ниже 40°С чтобы деформация слоя могла быть закончена.
Равномерную скорость укатки необходимо сохранять по возможности в течение всего ее процесса.
По возможности не допускайть полного опустошения бункера из-за опасности подачи в шнековую камеру расслоенной смеси.
При связанных с условиями работы остановках отведить укладчик и зафиксировать поперечный шов.
До минимума сокращать подрегулировки рабочего органа.
При укладке слоев покрытия используйте как правило плавающий режим рабочего органа т.е. без автоматики нивелирования если к тому нет каких-либо ограничений
Влияние погодных воздействий на укладку асфальтобетона:
В большинстве случаев жесткие сроки строительства позволяют учитывать влияние погоды лишь в незначительной мере. Но при укладке горячей асфальтобетонной смеси это может стать причиной проблем. Если погода слишком холодная и расстояние между асфальтосмесительной уста- новкой и укладчиком достаточно большое температура смеси за время ее доставки может упасть до нижнего предела.
Если эта температура в зависимости от сорта битума – при перегрузке опустилась ниже 120°С будет тяжело укаткой получить требуемое окончательное уплотнение смеси. Так как температура воздуха ускоряет охлаждение асфальта укатка слоев покрытия должна прекращаться при температурах ниже 3°С а лучше при 6°С.
В слоях биндера доля более крупных и следовательно более теплоемких зерен больше благодаря чему укладка может продолжаться при температу-рах близких к точке замерзания. При определенных обстоятельствах слои покрытия могут укладываться даже при температуре -3°С. при этом основание всегда должно быть свободно от снега и льда.
Решение о том может или нет производиться укладка зависит не только от температуры воздуха но и от температуры основания так как холодное основание также ускоряет охлаждение смеси.
Не рекомендуется производить укладку на влажную или покрытую лужами поверхность. Если горячая смесь будет контактировать с влагой то под уложенным слоем начнется образование пара. Поскольку пар стремится вырваться вверх появляются поры которые отрицательно сказываются на несущей способности и предварительном уплотнении материала а также сле- довательно на характеристиках "плавания" рабочего органа которое становится неконтролируемым.
При еще свежей эмульсии парообразования пара как правило ожидать не следует так как температура кипения лежит значительно выше.
Требования к поверхности земляного полотна и основанию:
Поверхность несвязанного основания должна быть ровной достаточно прочной и достаточно уплотненной чтобы дорожная одежда после укладки асфальтобетона в течение длительного времени сохраняла равномерную и достаточную несущую способность.
Рекомендуется передавать основание путем сдачи-приемки которая гарантирует что его несущая способность высота ровность а также продоль-ный и поперечный уклон отвечают запланированным значениям.
Если асфальтобетонный слой укладывается на укрепленное основание то оно должно быть точно таким же как и неукрепленное: ровным стабильным и уплотненным. При значительных неровностях иногда требуется предварительное профилирование
Еще одним важным пунктом является проверка высоты колодцев водостоков или гидрантов чтобы они не мешали укладке и чтобы по ее окончании ее к ним был обеспечен доступ.
Для достижения хорошей связи с основанием оно предварительно должно быть очищено щеткой сжатым воздухом или водой под давлением.
Затем поверхность покрывается битумной эмульсией или разжиженным битумом чтобы свежеуложенная смесь связалась с основанием.
Предварительное профилирование земляного полотна:
Рисунок В.1 – Профилирование земельного полотна
Толщина укладки должна быть по возможности равномерной по ширине укладываемой полосы. Если это невозможно большие неровности рекомендуется предварительно выровнять чтобы можно было обеспечить равномерную просадку при укатке и равномерное предварительное уплотнение.
-Свойства смеси для выравнивания должны соответствовать толщине укладки;
-Укладка при этом может производиться вручную или укладчиком;
-Важное значение имеет достаточное предварительное уплотнение выравнивающего слоя.
Согласование толщины укладки с составом смеси:
Толщина слоя должна быть по меньшей мере в три раза больше размера зерен смеси.
Если это не имеет места то наступает разрушение зерен и рабочий орган начинает "прыгать" под воздействием уплотнительных агрегатов.
Это разрушение может проявляться в том что на поверхности появляются пятна окрашенные цветом материала зерен. Его можно быстро обнаружить так как все составные части смеси имеют как правило черный цвет.
Кроме того появляется опасность того что рабочий орган не сможет сохранять требуемую высоту и толщина слоя будет больше заданной.
Запас материала в шнековой камере:
Рисунок В.2 – Материал в шнековой камере
Количество материала в шнековой камере должно быть равномерным по всей ширине укладки (рисунок В.2 – а). Для этого рекомендуется использование канальных листов и разравнивающего листа.
В случае (рисунок В.2 – б) смесь в недостаточной степени перемещается изнутри наружу.
В результате перед рабочим органом находится много материала.
-Снизить скорость укладки или увеличьте частоту вращения шнеков;
-Проверить при необходимости скорректировать положение датчиков управляющих работой шнеков;
-Скорректировать высоту шнеков.
Питатель подает слишком мало материала (рисунок В.2–в).
-Увеличить подачу питателя;
-Снизить скорость укладки;
-Использовать канальные листы;
Укладка "горячее на холодное
Рисунок В.3 – Укладка асфальтобетона
Горячее на холодное" означает что горячая асфальтобетонная смесь укладывается на уже существующий холодный слой асфальтобетона (рисунок В.3 – а).Для этого края холодного слоя должны быть выровнены и очищены чтобы создать возможно более прочную связь между обоими слоями. Такой связи способствует шероховатость поверхности которая предусматривает достаточно толстый слой вяжущего.
В случае слоев покрытия на края холодного асфальтобетона наклеивается шовная лента которая плавится теплом горячей смеси и таким образом на длительное время предотвращает внедрение воды в зону шва.
Горячая смесь укладывается на высоту учитывающую высоту просадки вследствие укатки чтобы после окончательного уплотнения получить бесшовный переход между полосами.
Боковой щит рабочего органа должен быть установлен так чтобы исключить образование перекрытий материала. В ином случае при последующей укатке возможны разрушение зерен смеси и проскальзывание бандажей катка.
При многослойной укладке швы должны перекрываться другими слоями для улучшения связи слоев.
Укладка "горячее на горячее
При укладке "горячее на горячее" речь идет как правило об укладке совместно несколькими асфальтоукладчиками и переходе катков для окончательного уплотнения с одной уложенной полосы на другую (рисунок В.3-б).
Подвоз смеси должен быть организован так чтобы все укладчики могли двигаться с одной скоростью и расстояние между ними не было слишком большим. Это обеспечит примерно одинаковую разность температур между соседними полосами.
Используемые укладчики должны быть оборудованы по возможности одинаковыми рабочими органами чтобы предварительное уплотнение – при одинаковой настройке уплотнительных агрегатов – было идентичным по всей ширине укладки. Благодаря этому обе полосы будут иметь одинаковую просадку и могут укладываться без перепада высот между ними.
Продольный шов представляет собой место соединения двух лежащих рядом друг с другом уложенных полос. Эти швы могут формироваться работающими совместно укладчиками при укладке соседних полос ("горячее на горячее") или при укладке "горячее на холодное" когда вторая полоса укладывается рядом с уже существующей полосой.
В случае рабочих швов (между слоями наносимыми в разные рабочие дни) речь идет о поперечных швах.
Во всех случаях требуется обеспечить длительное соединение обеих поверхностей чтобы предотвратить внедрение поверхностной воды.
Рисунок В.4 – Устройство продольного шва
Укладка "горячее на горячее":
Совместное применение двух или более укладчиков является наилучшим условием для внутреннего соединения швов.
Должны учитываться следующие указания:
-Расстояние между отдельными укладчиками должно быть меньше чтобы поверхность шва первой полосы была еще достаточно горячей.
-Первые катки следующие за каждым укладчиком должны иметь одинаковую массу. Оба катка начинают укатку снаружи внутрь к шву. Уплотнение заканчивается на растоянии около 15 см от шва с обеих сторон. Эта последняя шовная часть уплотняется последним проходом катка. В результате получают интенсивное и герметичное соединение отдельных уложенных полос.
-Швы должны лежать с перекрытием в различных слоях и должны быть скошенными.
Укладка "горячее на холодное":
Если например из условий движения транспорта требуется укладка полосы рядом с уже существующей шву должно быть уделено особое внимание.
При этом должны быть учтены следующие указания:
-Прежде всего должно учитываться то что зона шва не должна лежать непосредственно в области будущей дорожной разметки или в колее качения колес транспортных средств.
-Поверхность для пристыковки последующего шва (поверхность контакта слоев) должна быть образована при укладке первой полосы. Она должна иметь наклон примерно 70-80° что увеличивает площадь контакта по сравнению с вертикальным стыком вместо увеличения толщины слоя. Этот скос получают формирователем кромки уложенной полосы который закрепляется на укладчике иили на катке.
Для обеспечения надежной связи асфальтобетонных полос контактная поверхность должна быть соответственно подготовлена для чего используются:
-Тщательная очистка при необходимости. также и поверхности основания.
-Нанесение разбрызгиванием или кистью достаточного количества горячего или холодного вяжущего.
При укладке и уплотнении второй полосы учитывайте следующее:
-Вторая полоса укладывается с небольшим перекрытием (2-3 см) и с учетом просадки при укатывании.
-Недостаточное или отсутствующее перекрытие может привести к недостатку смеси в области шва. В результате возможны недостаточное уплотнение и повреждение шва в последующем.
-При слишком большом перекрытии укладчик двигался бы по первой полосе. Это может вести к разрушению зерен материала смеси в зоне перекрытия и к недостаточному уплотнению в области шва.
-Перед началом укатки избыток смеси в области второй полосы должен быть сдвинут назад.
Рисунок В.5 – Устройство поперечного шва
Поперечные швы устраиваются по окончании рабочего дня или при длительных паузах в работе.
При этом должны быть выполнены следующие работы:
-Смесь в области недостаточной толщины слоя вручную удалить с образованием прямолинейного края;
-Уложить деревянную планку соответствующую толщине слоя;
-Основание в области шва покрыть тонким слоем песка;
-Всю поверхность включая рампу уплотнить катком;
-Перед возобновлением укладки удалить рампу песок и деревянную планку
-Линейкой проверить ровность старой поверхности в продольном направлении. Если необходимо выровнять ее;
-Очистить поверхность рампы и нанести на нее разжиженный битум.
-Выполнить уплотнение по типу "горячее на холодное".
Возможные проблемы при укладке дефекты
Неровности вследствие "переезда" через смесь:
Рисунок Г.1 – Переезд через смесь
Дефект и его причина (рисунок Г.1–а):
При переезде через смесь в районе гусеничных тележек или колес угол атаки рабочего органа изменяется если влияние смеси не компенсируется цилиндрами нивелирования.
В результате на покрытии образуются неровности.
-Не допускать попадания смеси под колеса или гусеничные ленты машины или удалять ее оттуда.
-На гусеничных укладчиках использовать устройства для очистки лент.
Образование "горба" при трогании укладчика с места:
Рисунок Г.2 – Образование неровности
Дефект (рисунок Г.2):
При трогании укладчика с места на поверхности покрытия образуется "горб".
Рисунок Г.3 – Причина и устранение неровности
Причина (рисунок Г.3-а):
При каждой остановке машины равновесие сил действующих на рабочий орган в плавающем режиме нарушается. Самыми важными факторами для этого режима являются: сила тяжести рабочего органа тяговое усилие и подъемная сила. Кроме того на образование "горба" влияют степень твердения битума степень охлаждения тип рабочего органа форма передней стенки и трамбующего бруса. При низкой температуре смеси несущая способность материала повышается и при той же высоте точек буксировки рабочего органа "горб" увеличивается.
-Включите блокировку рабочего органа.
-Как правило максимально сокращайте время остановок.
-Если это возможно после остановки с материалом перед рабочим органом возобновите укладку и снова остановите машину чтобы распределить время паузы в укладке на несколько остановок.
Мелкие поперечные волны на поверхности:
Дефект (рисунок Г.4):
Равномерные небольшие неровности близко расположенные друг от друга.
Рисунок Г.4 – Дефект мелких поперечных волн
Причина (рисунок Г.4):
Отрицательный угол атаки рабочего органа. При такой установке рабочего органа со смесью контактируют только трамбующий брус и передняя часть выглаживающей плиты. Небольшая площадь опоры плиты недостаточна для устранения неровностей на поверхности.
Рисунок Г.5 – Устранение дефекта мелких поперечных волн
Устранение (рисунок Г.5):
-В нормальном случае угол атаки положительный. Только при этом вся по-верхность выглаживающей плиты используется для устранения небольших неровностей поверхности что требуется для ее стабильности и ровности.
-Все выглаживающие плиты раздвижного рабочего органа должны иметь одинаковый угол атаки чтобы при изменении ширины укладки характеристики плавающего режима рабочего органа не ухудшались.
-Передняя кромка выглаживающей плиты каждой выдвижной секции рабочего органа при его настройке должна быть по меньшей мере на 05 мм выше задней кромки (рисунок Г.6).
Рисунок Г.6 – Устранение дефекта мелких поперечных волн
Дефект (рисунок Г.7)
Следы расслоения на поверхности за рабочим органом.
Рисунок Г.7 – Расслоение смеси
Смеси с большим различием в размерах зерен и малым содержанием вяжущего более склонны к расслоению так как в таких смесях более крупные составляющие смеси концентрируются во внешней части горки материала. Такие расслоения могут появляться уже при загрузке смеси в кузов автомобиля при сбросе в бункер укладчика или при транспортировке смеси его питателем.
-Если расслоения появляются в бункере конвейер следует закрыть путем складывания его боковин.
-Кроме того боковины следует отклонять возможно меньше чтобы в результате их отклонения крупные элементы смеси не были сразу транспортированы конвейером в шнековую камеру. Поэтому рекомендуется приводить в действие боковины только тогда когда лежащий снаружи материал охладится настолько что в ином случае он больше не сможет быть обработан.
Если расслоение появляется перед рабочим органом можно попытаться достичь улучшений изменением высоты шнеков. Если это не приводит к желаемому результату дополнительно можно смонтировать на вале меньшие или различные лопасти шнеков.
Если лопасти имеют меньший или различный размер шнеки должны работать быстрее или непрерывно. Благодаря этому материал лучше перемешивается в шнековой камере.
Независимо от размеров лопастей должны быть смонтированы канальные листы и разравнивающий лист.
-Если же расслоение образуется в области редуктора привода шнеков то рабочий орган можно сдвинуть более назад чтобы повысить уровень материала перед рабочим органом. И благодаря этому зерна смеси всех размеров будут смещаться от центра рабочего органа.
Дефект (рисунок Г.8)
Нижняя кромка рабочего органа оставляет поперечный след по ширине уложенного слоя.
Во время остановки рабочий орган проседает в смесь. Это может случиться при прекращении его "плавания" в результате чего он под воздействием собственного веса вдавливается в материал. Однако вдавливание может появиться также при соударении автомобиля с укладчиком при котором на рабочий орган передается небольшой удар назад.
Рисунок Г.8 – Дефект вдавливания
-Убедиться что цилиндры подъема-опускания рабочего органа во время остановки заблокированы (закрыты со стороны штока);
-Исключать качания машины вокруг поперечной оси;
-Производить укладку при возможно меньшем угле атаки.

bunker.cdw

1 Титульник.docx

Министерство науки и образования Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Государственный университет – учебно-научно-производственный комплекс»
по дисциплине: «Строительные и дорожные машины»
на тему: «Расчет основных параметров бункера асфальтоукладчика Vogele Super 1800 SF»

Val.docx

Дата: 14 июня 2013 г.
Создатель:: Solidworks
Имя исследования:Расчет вала
Тип анализа:Статическое
Информация о модели2
Свойства исследования3
Нагрузки и крепления5
Определения соединителей7
Результирующие силы10
Результаты исследования11
Активная конфигурация: По умолчанию
Путь документаДата изменения
Объем:0.00412013 m^3
Плотность:7700 kgm^3
D:АНДРЕЙLeft FileОГТУсдмкурсовая сдмчертеживиброплитасолид воркск расчетуДеталь24.SLDPRT
Jun 14 22:24:17 2013
Свойства исследования
Сетка на твердом теле
Термический параметр
Включить тепловые нагрузки
Температура при нулевом напряжении
Включают эффекты давления жидкости из SolidWorks Flow Simulation
Тип решающей программы
Влияние нагрузок на собственные частоты:
Инерционная разгрузка:
Несовместимые параметры связи
Вычислить силы свободных тел
Использовать адаптивный метод:
Документ SolidWorks (D:АНДРЕЙLeft FileОГТУсдмкурсовая сдмчертеживиброплитасолид воркск расчету)
Система единиц измерения:
Линейный Упругий Изотропный
Критерий прочности по умолчанию:
Максимальное напряжение von Mises
Предел прочности при растяжении:
Коэффициент Пуассона:
Коэффициент теплового расширения:
Твердое тело 1(Фаска2)(Деталь24)
Нагрузки и крепления
Изображение крепления
Зафиксированная геометрия
Реактивный момент(N-m)
Загрузить изображение
Используемое разбиение:
Автоматическое уплотнение сетки:
Включить автоциклы сетки:
Информация о сетке - Подробности
Максимальное соотношение сторон
% элементов с соотношением сторон 3
% элементов с соотношением сторон > 10
% искаженных элементов (Якобиан)
Время для завершения сетки (ss):
Результаты исследования
VON: Напряжение Von Mises
Деталь24-Расчет вала-Напряжение-Напряжение1
URES: Результирующее перемещение
Деталь24-Расчет вала-Перемещение-Перемещение1
ESTRN: Эквивалентная деформация
Деталь24-Расчет вала-Деформация-Деформация1
Деталь24-Расчет вала-Запас прочности-Запас прочности1

Spetsifikatsia.cdw

Госуниверситет - УНПК
КП СДМ 091350 00.00.00
КП СДМ 091350 00.00.00 СБ
Левая передняя стенка
Правая передняя стенка
Левая боковая стенка
Правая задняя стенка
Шайба М20 ГОСТ 7808-70
Гайка М18 ГОСТ 7798-70
Правая боковая стенка
Гайка М18 ГОСТ 10605-70

3 Содержание.doc

Глава 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 8
1 Асфальтобетонные смеси 8
1.2 Классификации асфальта ..8
1.3 Типы асфальтобетонных смесей ..9
1.4 Способ приготовления асфальтобетонной смеси .12
1.5 Требования по укладке и уплотнению асфальтобетона 12
2 Асфальтоукладчик .. ..21
2.1 Назначение область применения и классификация
асфальтоукладчиков ..21
2.2 Устройство и работа асфальтоукладчика ..26
2.3 Система автоматики асфальтоукладчиков 40
3 Асфальтоукладчик Vogele Super 1800 SF 46
3.1 Основные агрегаты асфальтоукладчика 46
3.2 Принцип действия плавающего рабочего органа . .48
3.3 Различия в принципе работы строительных машин для
профилирования поверхности .50
3.4 Области применения асфальтоукладчиков 51
3.5 Перегрузка материала . .52
3.6 Рабочий орган .. 54
3.7 Факторы влияющие на качество укладки .56
Глава 2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНХ ПАРАМЕТРОВ
АСФАЛЬТОУКЛАДЧИКА 61
1 Расчет основных технологических параметров .61
1.1 Выбор грузоподъемности и необходимого количества
2 Приемное устройство асфальтоукладчика .. ..64
2.1 Упорная балка . 64
2.3 Питатель ( винтовой конвейер) ..66
3 Распределитель асфальтобетонной смеси ..67
4 Рабочие органы .69
4.1 Трамбующий брус .. 69
4.2 Выглаживающая плита .. 70
5 Тяговый расчет .. ..74
6 Расчет мощности двигателя . ..76
7 Расчет трансмиссии асфальтоукладчика 80
8 Расчет гидравлической системы 91
9 Расчет элементов рабочего органа асфальтоукладчика
Vogele Super 1800 SF в системе Solid Works 94
Глава 3. ИСПЫТАНИЯ АСФАЛЬТОУКЛАДЧИКОВ 103
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 107

2 Аннотация.docx

Данный курсовой проект на тему «Расчет основных параметров бункера асфаль-тоукладчика Vogele Super 1800 SF» состоит из пояснительной записки и гра-фической части.
Пояснительная записка состоит из 90 страниц в которых представлены аналитическая часть расчетная часть и испытания асфальтоукладчиков а так же приложения.
Графическая часть включает в себя:
лист: Чертеж бункера шнека и его привода;
лист: Расчетный лист;
лист: Модель рабочего органа асфальтоукладчика в системе Solid Works.

proushina.docx

Дата: 11 июня 2013 г.
Создатель:: Solidworks
Имя исследования:Расчет проушины
Тип анализа:Статическое
Информация о модели2
Свойства исследования3
Нагрузки и крепления5
Определения соединителей6
Результирующие силы9
Результаты исследования10
Имя модели: проушина
Активная конфигурация: По умолчанию
Путь документаДата изменения
Объем:0.000599572 m^3
Плотность:7700 kgm^3
D:АНДРЕЙLeft FileОГТУсдмкурсовая сдмчертеживиброплитасолид воркск расчетупроушина.SLDPRT
Jun 14 20:52:07 2013
Свойства исследования
Сетка на твердом теле
Термический параметр
Включить тепловые нагрузки
Температура при нулевом напряжении
Включают эффекты давления жидкости из SolidWorks Flow Simulation
Тип решающей программы
Влияние нагрузок на собственные частоты:
Инерционная разгрузка:
Несовместимые параметры связи
Вычислить силы свободных тел
Использовать адаптивный метод:
Документ SolidWorks (D:АНДРЕЙLeft FileОГТУсдмкурсовая сдмчертеживиброплитасолид воркск расчету)
Система единиц измерения:
Простая углеродистая сталь
Линейный Упругий Изотропный
Критерий прочности по умолчанию:
Максимальное напряжение von Mises
Предел прочности при растяжении:
Коэффициент Пуассона:
Коэффициент теплового расширения:
Твердое тело 1(Вырез-Вытянуть1)(Деталь29)
Нагрузки и крепления
Изображение крепления
Зафиксированная геометрия
Реактивный момент(N-m)
Загрузить изображение
Используемое разбиение:
Автоматическое уплотнение сетки:
Включить автоциклы сетки:
Информация о сетке - Подробности
Максимальное соотношение сторон
% элементов с соотношением сторон 3
% элементов с соотношением сторон > 10
% искаженных элементов (Якобиан)
Время для завершения сетки (ss):
Результаты исследования
VON: Напряжение Von Mises
Деталь29-Проушина-Напряжение-Напряжение1
URES: Результирующее перемещение
-Проушина-Перемещение-Перемещение1
ESTRN: Эквивалентная деформация
-Проушина-Деформация-Деформация1
Деталь29-Проушина-Запас прочности-Запас прочности1