Особенности внедрения грунтового катка

Грунтовой каток – один из основных «персонажей» на укладке земельного полотна и щебеночного основания. Его используют при уплотнении базисного слоя из природного либо привозного грунта, за ранее подвергнутого гомогенизации и стабилизации минеральными и органическими вяжущими. Эти меры значительно наращивают несущую способность базисного слоя, а как следует, дают возможность уменьшить высоту земельного полотна и объем работ по его строительству. Потом каток ударно трудится на уплотнении земельного полотна, щебеночного основания и длинноватых пологих откосов для улучшения стока воды. На собственном актуальном пути каток преодолевает много проблем, уплотняя различные по гранулометрическому составу, прочности, связности и влажности грунты.

Ему приходится пускаться на хитрости: поменять свою массу, форму вальца, число проходов, скорость, использовать вибрацию.

Условия работы, самое принципиальное из которых – сильное сопротивление качению, сформировали лучшую сборку грунтового катка, выделившую его в отдельный класс машин. Каток – шарнирно-сочлененная машина с неизменной массой. Передняя полурама опирается на валец с гидростатическим приводом и вибровозбудителем, на задней полураме расположены движок, агрегатированный с одним либо 2-мя гидронасосами хода, ведущий мост с 2-мя колесами и кабина.

Механическая коробка ведущих колес, еще не так давно обширно применявшаяся, вытеснена гидростатической с бесступенчатым конфигурацией скорости и тяги, а означает, увеличением свойства уплотнения. Гидростатический привод расширяет способности сборки. Так как у катка должно быть большое тяговое усилие и он не должен буксовать на рыхловатом грунте и на уклоне, используют или раздельные гидравлические контуры привода вальца и колес с отдельными насосами, или автоматическую систему перераспределения тяги с одним насосом.

В согласовании с требованиями безопасности предпочтение отдают гидравлическому контуру управляющего управления. Мощная тяга позволяет конструкторам предложить в качестве функции отвал, расширяющий функциональность катка.

Для уплотнения несвязанных грунтов каток комплектуют гладким вальцом и шинами с неглубоким протектором. Поверхность вальца с 2-ух сторон очищается скребками. По связанным грунтам, в том числе стабилизированным, работают кулачковыми вальцами.

Если связанный грунт попробовать уплотнять гладким вальцом, он только накатает на поверхности корку, под которой остается рыхловатый грунт. Несущая способность и крепкость на сдвиг такового основания будут ниже всякой критики. Кулачок грунт продавливает, а корка не появляется – таким макаром, грунт уплотняется на бoльшую глубину.

Кулачкам присваивают трапецеидальный либо эвольвентный профиль (лишь на катках Caterpillar), чтоб на выходе из отпечатка кулачок не разрыхлял его края. От налипшего грунта валец очищает система узеньких скребков. Цельный кулачковый валец и шины с глубочайшим протектором устанавливают на заводе, но смена вальцов вероятна и на рабочем месте, зачем производители предлагают сменные наборы – валец, опоры, фронтальный бампер, элементы гидравлики и крепежа. Процесс этот достаточно трудозатратный, а поэтому практикуется более обычной и дешевенький вариант: приобрести к гладкому вальцу обечайки (бандажи) с кулачками. Кулачки на их гораздо меньше, чтоб поперечник вальца и соответственно его угловая скорость изменялись несущественно.

Снутри вальца помещают механизм вибрации, увеличивающий уплотняющее действие катка.

Казалось бы, для сотворения катка дизайнеры не необходимы совсем – это для вас не Lexus. Все же в согласовании с последними веяниями моды конструкциям присваивают плавные, радующие глаз очертания, которые не противоречат требованиям к функциональности и эргономичности, а часто делают лучше их. На прекрасной машине оператор чувствует себя по другому, изменяется эстетическое восприятие стройплощадки, появляется чувство гордости и ответственности и за технику, и за себя, что в конечном итоге позитивно отражается на производительности труда. Узенький цельный скошенный капот элегантного дизайна не препятствует обзору сзади, и если его поднять, раскроется полный доступ к движку и агрегатам гидросистемы.

Панорамное остекление кабины дает радиальный обзор. Кресло поворачивается и перемещается поперек кабины так, что оператор может держать под контролем край вальца.

Производители предлагают схожие по чертам модельные ряды катков. Так, у компаний Caterpillar, Hamm и Bomag в их по ten моделей массой от three до twenty five т: у Caterpillar это машины массой 5, 7, 11, 12, 14, 15, seventeen и nineteen т; у Hamm – 5, 7, 11, 12, 14, 16, 18, twenty и twenty five т; линейка Bomag с шагом фактически в one т – машины массой 3, 5, 7, 8, 9, 11, 13, 14, 15, 16, 17, 19, twenty five и twenty six т. В формировании рядов приметен эмпирический подход, основывающийся сначала на требованиях рынка, другими словами – на объемах продаж. Для дорожника нет смысла иметь полную модельную линейку, разумней сформировывать парк из машин, соответственных выполняемым работам, и не забывать при всем этом об унификации парка.

У близких по чертам и снаружи схожих катков различных производителей свои особенности, что в особенности приметно по опционному оснащению. Подход компании Caterpillar можно коротко охарактеризовать как «надежно, отлично и эксклюзивно». Обновляя модельный ряд, она употребляет переработанные, испытанные решения, защищенные патентами компании.

Кажущаяся простота конструкции базирована на кропотливом отборе только очень действенных и надежных решений, которые часто дороже в производстве, но стремительно окупаются при насыщенной эксплуатации.

В серии Е, которой равномерно подменяют предшественницу – серию D, визитные карточки грунтовых катков Caterpillar – двухконтурная гидростатическая коробка и уникальный вибрационный механизм – получили предстоящее развитие. Двухконтурная гидросистема подает независящие потоки рабочей воды к моторам вальца и заднего моста. Таким макаром, при пробуксовке вальца тяга на колесах не изменяется, и каток продолжает движение. При пробуксовке 1-го колеса блокируется дифференциал завышенного трения, сохраняя полную тягу на другом колесе.

Вибрационный механизм включает два эксцентрика, помещенных на центральную ось. В так именуемом «стручковом эксцентрике» во внутреннюю полость, вправду напоминающую стручок, насыпана дробь. При вращении в одну сторону дробь перекатывается в сторону, обратную грузу, отчасти компенсируя его массу и сокращая амплитуду колебаний до малой.

При вращении в оборотном направлении дробь перекатывается к грузу, увеличивая массу дебаланса и соответственно амплитуду колебаний. Данная система отличается исключительной надежностью, потому что в отличие от дебалансов с взаимно перемещаемыми грузами в ней просто нечему ломаться. В комплектации стандарт вибрационный механизм Caterpillar работает с неизменной частотой.

По заказу могут быть установлены система плавного регулирования частоты с тахометром вибратора и три варианта систем динамического контроля степени уплотнения, включая составление компьютерной карты степени уплотнения рабочего участка с возможностью передачи данных на удаленный компьютер по радиоканалу и вывода на печать. Механизм не просит к для себя пристального внимания: интервал подмены масла – three thousand машино-ч, либо three года независимо от выработки. В новейшей серии Е возросла центробежная сила за счет роста частоты или амплитуды зависимо от модели. Обмыслен удачный доступ к агрегатам для обслуживания. Цельный скошенный капот из стеклопластика подымается вкупе с выхлопной трубой к кабине электроприводом, как на передних погрузчиках Caterpillar.

Не считая того, вперед откидывается кабина, открывая доступ к гидронасосам.

Кабина и рабочее место оператора отвечают самым высочайшим эталонам по эргономичности. Действенная вибро- и звукоизоляция обеспечивает самый малый уровень шума на рабочем месте.

Кулачковые катки Caterpillar имеют вальцы с кулачками особенной формы. Эвольвентный в направлении качения и округлый в поперечном сечении профиль защищен патентом. Он обеспечивает наименьшее налипание грунта и большее тяговое усилие, чем трапецеидальный.

Кулачки катков Caterpillar размещены по шевронному принципу. Это обеспечивает неизменное рассредотачивание контактного усилия на 2,5 кулачка, что дает очень высочайшее контактное давление и продавливающую способность при высочайшей равномерности качения.

Не считая того, кулачки катков Caterpillar – литые в отличие от штампованных либо гнутых из полосы у других производителей. Такая же форма кулачков, только наименьшей высоты, употребляется в кулачковых обечайках для гладковальцовых катков Caterpillar.

Модели CS-663E и CS-683E оснащают «каменными» бандажами из прочной стали шириной forty two мм. Предусмотрена возможность установки кулачковых обечаек на все гладковальцовые модели. Катки массой от five до twelve т могут оснащаться планировочными отвалами.

Модельный ряд германской компании Bomag практически весь – от seven до twenty six т – укомплектован моделями последнего, 4-го поколения с целым рядом усовершенствований. Капот выполнен из легкого и крепкого пластика и подымается к кабине на 90°, полностью открывая движок, агрегатированный с насосом. Движок развернут радиатором к кабине, что позволило не только лишь сделать капот очень скошенным, да и сдвинуть к корме центр масс, улучшив тем развесовку по осям. В самой обычной комплектации D-4/ PD-4 (гладкий/ кулачковый валец) механизм вибрации состоит из 2-ух эксцентриков, крутящихся в одном направлении на центральной оси. Изменение амплитуды при смене направления вращения происходит за счет перемещения подвижного груза.

В комплектации DH-4/ PDH-4 добавляется пропорциональный гидравлический клапан на моторе ведущего моста. При пробуксовке он перераспределяет потоки рабочей воды меж моторами моста и вальца, что позволяет преодолевать огромные уклоны.

Более «продвинутая» комплектация с системой Variocontrol обозначена аббревиатурой BVC, и ее главный компонент – поворотный эксцентриковый блок, помещенный на центральной оси вальца. Два боковых эксцентрика размещены на центральной оси и крутятся в одну сторону. Два средних эксцентрика крутятся в обратном направлении на осях, вынесенных за центральную ось.

Когда оси средних эксцентриков находятся одна над другой, вибрационное воздействие вальца имеет только вертикальную составляющую. При их отклонении от вертикали возникает горизонтальная составляющая, а по достижении осями горизонтального положения валец стопроцентно перебегает в режим осцилляции.

Управление механизмом вибрации происходит в автоматическим режиме: оператор задает с пульта управления (Bomag Operating Panel) характеристики уплотнения, электрическая система считывает с детекторов на внутренней стороне вальца данные о погружении вальца в грунт на каждом цикле вращения эксцентриков, т. е. степени уплотнения грунта, и на их основании задает среднее положение механизма вибрации и скорость катка. Информация выводится на экран пульта управления в режиме реального времени. Дополнительный модуль позволяет перенести данные на бумажную ленту.

Не считая пульта управления в комплектацию включен большой ЖК-дисплей на панели управления катком, а управление поворотом перенесено с управляющего колеса на колесико на левой консоли.

В качестве опций компания Bomag предлагает полигональный валец для уплотнения связных и бессвязных грунтов, «скальный» валец, дробящий и уплотняющий крупнокусковый каменный материал, также подвесной блок вибротрамбовок. Блок наращивает уплотняющее воздействие катка за один проход.

Катки серии three thousand компании Hamm AG тоже поставляют в нескольких комплектациях. У машин этой серии скошенный цельный капот раскрывается в сторону от кабины, шарнирное сочленение – трехточечное. Изменена сборка моторного отдела: движок размещен обычно – продольно от кабины, радиаторный блок скомпонован в форме куба.

В комплектации стандарт гидросистема рядовая, в более развитой комплектации гидроприводы хода и вибровозбудителя управляются микропроцессорной системой Hammtronic. Считывая данные с огромного количества детекторов, распределенных по узлам катка, система автоматом регулирует частоту вращения мотора, скорость движения, амплитуду и частоту вращения эксцентриков, распределяет потоки рабочей воды меж моторами моста и вальца. Входящие в нее модули контроля скольжения и тяги предупреждают пробуксовку колес и вальца. Система не считая возможности преодолевать подъемы увеличивает экономичность машины на 30% по сопоставлению со стандартной комплектацией.

Для моделей 3307, three thousand four hundred twelve и three thousand four hundred fourteen предусмотрена расширенная комплектация, обозначаемая аббревиатурой VIO.

Она предполагает механизм, способный работать в 2-ух режимах – вибрации либо осцилляции. Эксцентрики на 2-ух валах, вращаясь обратно, делают вертикальное результирующее воздействие – вибрацию. При переключении их на вращение в одном направлении результирующая сила приобретает переменное горизонтальное направление, вызывая вращение вальца в ту либо другую сторону.

Этот способ в особенности отлично показал себя при уплотнении покрытий мостов, где противопоказаны вертикальные вибрационные воздействия, и городских улиц, под которыми на маленький глубине проложены коммуникации.