Расчет основных параметров дорожного катка ду-99

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

1. НАЗНАЧЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ ДОРОЖНОГО КАТКА

1.1.Назначение и область применения

1.2.Классификация дорожного катка

1.3.Основные фирмы производители

Вывод по разделу

2.УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ ДОРОЖНОГО КАТКА

2.1. Гидросистема катка

2.2. Валец вибрационный

2.3. Валец пневмошинный

2.4. Мотор - редуктор

2.5. Тормозные системы

Вывод по разделу

3. РАСЧЕТЫ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ДОРОЖНОГО КАТКА ДУ-

3.1.Выбор геометрических параметров

3.2. Тяговый расчет

3.3.Расчет тормозов катка

3.4.Расчет на прочность основных частей катка

3.5. Расчет производительности катка

Вывод по разделу

4. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

Вывод по разделу

5.ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ ДОРОЖНОГО КАТКА

5.1. Меры безопасности при техническом обслуживании

5.2. Виды и периодичность технического обслуживания

5.3. Общие указания по смазке

5.4 Замена рабочей жидкости в гидросистеме катка

Вывод по разделу

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение

Актуальность: Наиболее важным элементом процесса возведения земляного полотна автомобильных дорог является его уплотнение. От качества возведения земляного полотна зависит долговечность и другие эксплуатационные показатели автомобильных дорог. Процесс уплотнения материалов сводится к приложению тем или иным способом к поверхности конструктивного слоя дороги нагрузки, под воздействием которой происходит сближение минеральных частиц, их более компактное расположение и сокращение пор. В данной курсовой работе я взял, как машину для уплотнения земляного полотна, дорожный каток ДУ99 и произвел расчеты его основных параметров.

Целью данной курсовой работы является расчет на прочность основных частей, вибровальца и пневмоколесного вальца, найти тяговое усилие и мощность катка, после расчетов рассмотреть какие силы затрачиваются при работе и узнать производительность двухвальцевого комбинированного вибрационного дорожного катка ДУ–99.

Для достижения цели необходимо решить следующие задачи:

1) рассмотреть назначение и классификацию дорожного катка;

2) ознакомиться с устройством дорожного катка ДУ99;

3) провести расчет основных параметров катка ДУ99, прочность основных частей, вибровальца и пневмоколесного вальца, т.е. рассчитать какие силы затрачиваются на сопротивления;

4) ознакомиться с техникой безопасности при работе катка;

5) ознакомиться с техническим обслуживанием катка ДУ99.

Объект исследования – двухвальцевый комбинированный вибрационный дорожный каток ДУ–99.

Предмет исследования – вибровалец и пневмоколесный валец.

Данную курсовую работу можно использовать в дорожно-строительной отрасли.

Работа представлена на 54 листах, содержит 10 рисунков, 4 таблицы и 6 литературных источников. К пояснительной записке прилагается графическая часть, состоящая из 2 листов формата A1.

Назначение и классификация дорожного катка

1.1.Назначение и область применения

Вибрационные катки, как и статические, применяют при производстве ремонтных и строительных дорожных работ. Основным отличием вибрационных катков является наличие встроенного вибратора в одном из вальцов (ведущем или ведомым), чем достигается значительное повышение эффективности и качества уплотнения покрытий. При выключенном вибраторе такие катки могут работать, как обычные статические.

Вибрационные катки с гладкими вальцами в последние годы находят все более широкое применение при уплотнении гравийных, щебеночных и асфальтобетонных смесей. Вибрационные самоходные катки по сравнению со статическими имеют меньшую металлоемкость, более маневренны и транспортабельны, при правильной организации работ обеспечивают требуемую плотность и ровность поверхности уплотняемых материалов. Самоходные вибрационные катки для уплотнения дорожных покрытий изготавливают преимущественно двухвальцовыми двухосными. В вибрационных двухвальцовых катках вибрационным может быть любой из вальцов или даже оба вальца.

При ведущем вибрационном вальце резко снижаются условные коэффициенты трения и сцепления его с поверхностью движения, что снижает силу тяги по сцеплению и затрудняет передвижение на уклонах.

Если вибровальцом является ведомый валец катка, то затрудняется управляемость катком. Другим существенным недостатком вибрационных катков является трудность создания надежной и долговечной защиты оператора от вредного воздействия вибрации. В значительной мере указанные недостатки устранены в вибрационных катках с двумя вибровальцами, которые работают в противоположных фазах и являются и ведущими и управляемыми. При проектировании виброкатков желательно обеспечивать изменение возмущающей силы для использования их в наиболее выгодных режимах работы при уплотнения различных материалов.

1.2.Классификация дорожного катка

Грунты и дорожно–строительные материалы уплотняются укаткой, трамбованием, вибрацией и вибротрамбованием. Во всех случаях воздействие на материал рабочих органов машины связано с приложением к нему циклической нагрузки. Уплотнение грунтов и дорожно-строительных материалов должно производиться только специальными предназначенными для этой цели машинами.

Уплотнение материалов укаткой при устройстве дорожных оснований и покрытий осуществляется самоходными моторными катками с гладкими металлическими вальцами, вальцами в виде пневматических шин и комбинированными рабочими органами (пневмоколеса и гладкий вибровалец).

По числу осей и вальцов различают катки: одноосные одновальцовые с поддерживающими вальцами или колесами или без них; двухосные двухвальцовые с одним или двумя ведущими вальцами; двухосные трехвальцовые; двухосные трехвальцовые с дополнительным вальцем малого диаметра; трехосные трехвальцовые с одним или тремя ведущими вальцами.

По удельному линейному давлению катки разделяют на легкие с линейным давлением менее 40 кН/м (масса до 5 т, мощность до 25 кВт), средние с линейным давлением 35 ... 60 кН/м (масса 6 ... 10 т, мощность 25 ... 30 кВт), тяжелые с линейным давлением 60 кН/м и более (масса 10 т, мощность более 35 кВт).

По принципу действия различают катки статические, уплотняющие материал только под действием собственного веса, и вибрационные, уплотняющие материал под действием собственного веса и периодическими колебаниями одного или нескольких рабочих органов (вальцов). Самоходные катки с гладкими вальцами классифицируют также по виду силовой установки (с двигателями внутреннего сгорания и комбинированной силовой установкой), по типу трансмиссии (механическая, гидромеханическая, гидробъемная), по системе управления (ручное, гидравлическое).

Основными дорожными моторными катками с гладкими вальцами, получившими наибольшее распространение при уплотнении дорожных оснований и покрытий, являются двухвальцовые и трехвальцовые двухосные и трехосные катки статического действия и вибрационные.

1.3.Основные фирмы производители

1. JCB – заводы компании изготавливают катки:

тандемные вибрационные, с улучшенной маневренностью – модельный ряд VMT;

траншейные (серия VM), компактные, с высокой проходимостью;

вибрационные с двумя вальцами, виброизоляционными накладками, с пешим оператором – серия VMD;

грунтовые вибрационные;

одно вальцовые уплотнительные.

2. Hamm – фирма, развивающая линейку дорожных катков с 1911 г. Сегодня номенклатурный ряд, включает в себя катки:

тандемные – серий HD;

серии DV – с вибрацией обоих вальцов;

статического типа, с двумя или тремя вальцами;

пневматические;

шарнирного сочленения;

комбинированные с двумя вальцами различных типов;

компактного класса (с весом до 3-х т.), с задними осцилляционными вальцами.

3. Volvo – шведское предприятие с производственными мощностями в Германии, Индии, США, Китае производит катки:

мощные двух вальцовые, дорожные модели;

грунтовые вибрационные;

вибрационные катки с усиленными вальцами из высокоуглеродистых сталей, с системой распределения тягового усилия TwinLock.

4. Bomag – немецкая компания выпускает грунтовые, асфальтовые катки серий BW и ADO:

ручные с гладкими вальцами, с одним или двумя вальцами;

вибрационные (легких и тяжелых классов);

тяжелые сочлененные;

пневмоколесные;

с системой TanGO (тангенциальной осцилляции заднего валка).

Все выпускаемые брендом асфальтные модели катков, оснащаются автоматической, регулируемой системой контроля за степенью уплотнения укатываемого покрытия (ASPHALT MANAGER).

Катки российского производства

1. Раскат – ведущее предприятие-производитель выпускает несколько линий асфальтовых катков:

6 типоразмеров компактных, гладко вальцовых, с массой – 1,53,5 т, 5 моделей класса 711 т;

с гладкими вальцами, статического действия – ДУ981, ДУ-93;

пневмоколесные – унифицированной модульной конструкции ДУ65 (12 т.) – способная работать со смещением вальцов относительно друг друга, укатывая поверхности большей ширины, ДУ100, ДУ-101;

мощные, вибрационного типа – ДУ105, ДУ-106, ДУ107;

вибрационные с гладкими вальцами – ДУ96, ДУ-98, ДУ47Б;

комбинированные вибрационные – ДУ99;

вибрационные с одним вальцом для грунта – ДУ74, ДУ-85;

вибрационные прицепные – ДУ70, ДУ-94;

2. Дормаш – производственно-коммерческое предприятие производит различные комплектующие и запасные части к уплотняющим машинам, производит такие типы катков:

гладкие вибрационные – ДМ02;

гладкие с двумя, тремя вальцами;

пневмоколесные;

тротуарные, малогабаритные;

тротуарный ручной – ДМ006 (весом 0,6 т., с шириной уплотнения – 60 см.);

комбинированные.

3. Ирмаш – предприятие специализируется на выпуске легких катков:

тротуарных вибрационных с гидравлическим, механическим приводом;

пневмоколесных, с гладкими вальцами;

вибрационные с одним вальцом.

Вывод по разделу 1

Каток ДУ99 предназначен для уплотнения покрытий из асфальтобетонных и битумоминеральных смесей при больших объемах работ на автомобильных дорогах общего пользования. Дорожный каток ДУ99 классифицируется как вибрационный, комбинированный, двухосный, тяжелый с массой 10,5 тонн. Каток принадлежит производителю дорожных катков РАСКАТ, которое занимается производством катков с 1931 года, с тех пор на предприятии было изготовлено более 135 тысяч единиц уплотнительной техники различного назначения.

Заключение

В ходе выполнения курсовой работы были сделаны выводы по каждому разделу:

Каток ДУ99 предназначен для уплотнения покрытий из асфальтобетонных и битумоминеральных смесей при больших объемах работ на автомобильных дорогах общего пользования. Дорожный каток ДУ99 классифицируется как вибрационный, комбинированный, двухосный, тяжелый с массой 10,5 тонн. Каток принадлежит производителю дорожных катков РАСКАТ, которое занимается производством катков с 1931 года, с тех пор на предприятии было изготовлено более 135 тысяч единиц уплотнительной техники различного назначения.

Вибрационный комбинированный каток ДУ99 обладает конструкцией, обеспечивающей высокую маневренность с проходом вальцов «след в след». Дорожный каток ДУ99 имеет в наличии один вибровалец на передней оси и пневмоколесный валец на задней оси, привод осуществляется на оба вальца. Модель имеет два режима вибрации, что расширяет перечень эффективно уплотняемых материалов, позволяя использовать модель для уплотнения оснований из различных дорожно-строительных материалов и дорожных покрытий из битумноминеральных смесей.

При тяговом расчете была рассчитана необходимая мощность двигателя при рабочем режиме, равна Nдв=69 кВт, что достаточно для силового агрегата ММЗ Д24592/72 кВт/2200 об/мин., устанавливающегося на данный каток. Тормозное усилие катка равно РТ=30,1 кН.

Проведя расчет на прочность вальцов получились следующие результаты: момент сил трения, препятствующий повороту вальца, равен Мтр=3 кНм, момент сопротивления повороту колеса пневмоколесного вальца равен МП1=1,2 кНм. Для вальца с пневматической шиной сила инерции равна Pu=29,7 кН, реакция на колесах при наезде на препятствие Rx=22,79 кН.

Производительность катка равна 656,25 м2/ч при ширине укатываемой полосы 1,7 м; величине перекрытий следа предыдущего прохода 0,2 м; средней скорости движения катка 3,5 км/ч; количестве проходов катка равной 8.

Для безопасной работы на катке необходимо соблюдать общие требования безопасности при эксплуатации строительных машин, указанные в ГОСТ 12.3.033, ГОСТ 25646 и указания раздела РЭ.

Своевременное и качественное проведение технического обслуживания катка увеличивает его ресурс и резко уменьшает простои из-за возникновения внезапных отказов, сокращает трудовые и материальные затраты на его эксплуатацию.