10.2. Тягово-эксплутационный расчет катка

Цель работы: изучение конструкции катка , закрепление

знаний по тяговому расчету, определение производительности.

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ

Самоходные катки. Самоходный каток – дорожный каток с двигателем, силовой передачей и движетелем (рабочим органом).

Самоходные катки предназначены для уплотнения оснований и покрытий из грунтовых, асфальтобетонных, щебеночных, песчано-гравийных материалов при строительстве и ремонте дорог, других земляных сооружений.

Самоходные катки классифицируются по массе, способу воздействия на уплотняемую поверхность, типу рабочего (уплотняющего) органа, числу осей и количеству пальцев; ширине уплотняемой полосы.

Самоходным каткам присваивается индекс, состоящий из букв ДУ и двух цифр. Буквы ДУ обозначают, что катки относятся к группе дорожных машин для уплотнения грунтов. Цифрами отмечают порядковый номер заводской модели и очередную модернизацию. Например, индекс ДУ - 63 - 1 расшифровывается так: ДУ – дорожная машина для уплотнения грунтов, 63 – номер заводской модели, 1 – первая модернизация заводской модели.

Полуприцепные катки. Полуприцепной каток – дорожный каток, масса которого передаются на уплотняемый материал через рабочий орган и частично через базовую машину – одноосный тягач.

Полуприцепные катки агрегатируют с базовой машиной, классифицируют по принципу действия и типу уплотняющего органа, изготавливают легкие (массой с балластом 15 т), средние (массой с балластом 30 т), и тяжелые (массой с балластом 45 т).

Базовой машиной полуприцепных катков служат одноосные тягачи и специальные пневмошасси.

По принципу индексации и назначению основных параметров полуприцепные катки сходны с самоходными катками.

Для достижения высокого качества готового асфальтобетонного покрытия необходимо вести непрерывную укладку асфальтобетонной смеси, не допуская остановок производственного процесса. Неоднократные перерывы в движении асфальтоукладчика могут при определенных обстоятельствах привести к возникновению неровностей, наличие которых запрещено при укладке поверхностного слоя. По мере охлаждения асфальтобетонной смеси становится все сложнее, а иногда и невозможно добиться необходимого уплотнения и ровной бесшовной поверхности. Чтобы избежать этого, необходимо тщательно согласовывать производительность смесителя, транспортных средств и катков.

Порядок выполнения:

10.2.1 Выбрать модель и параметры катка по варианту (таблица 10.6).

Таблица 10.6 – Исходные данные

Номер варианта	Марка катка	Кол-во вальцов	Скорость катка v, км/ч	Ширина укладываемой полосы	Число проходов	Масса катка, кг
1	ДУ-96	2	0-5	1,5	4-10	7800
2	ДУ-98	2	0-7	1,7	4-10	11500
3	ДУ -84	1	0-5,4	2	4-10	14000
4	ДУ-97	1	0-5	1,5	4-10	7600
5	ДУ-99	1	0-7	1,7	4-10	10500
6	RV-11DT	3	0-6	2,1	4-10	11000
7	ДУ-100	1	0-7	1,7	4-10	10500
8	XS80	2	0-10	1,68	4-10	8000
9	LGS820	2	0-11,7	2,1	4-10	20000
10	XCMG YZC7	3	0-10	1,45	4-10	7160
11	Амкодор 6223	2	0-7	1,26	4-10	2700
12	Амкодор 6222	2	0-7	1,6	4-10	10000
13	ДУ-62	3	0-6	2	4-8	14000
14	ДУ-31А	3	0-12	1,9	4-8	16000
15	ДУ-29	2	0-7,12	2,2	4-6	30000
16	ДУ-57-1	1	0-10	2,4	4-8	20000
17	ДУ-57-2	1	0-10	2,4	4-10	20000
18	ДУ-55	1	0-10	2	4-8	16000
19	ДУ-54М	2	1,8-3,0	0,87	4-10	2200
20	ДУ-72	2	1,8-5,5	1,08	4-10	5500
21	ДУ-50	3	2,7-7,8	1,8	4-8	8000
22	ДУ-48Б	3	1,9-6,5	1,85	4-8	13000
23	ДУ-42А	2	0-7	1,25	4-10	13000
24	ДУ-49А	3	2,3-8,0	1,3	4-10	18000
25	ДУ-63	3	0-11	1,7	4-8	10500
26	ДУ-47-Б-1	3	1,9-6,8	1,4	4-10	6500
27	ДУ-65	3	0-16	1,7	4-10	12000
28	ДУ-58А	3	0-11	2	4-8	16000
29	ДУ-84	3	0-11	1,7	4-8	10500
30	ДУ-64	2	0-10	1,7	4-10	9500
31	ДУ-62А	2	0-12	2	4-10	13000

10.2.2 Выполнить тяговый расчет катка.

Для нормальной работы катка должно выполняться условие:

_(10.16)

где ∑W – общее сопротивление возникающее при движении катка;

m_к – масса катка;

φ_сц – коэффициент сцепления, φ_сц = 0,5…0,85;

∑W = W₁ +W₂ + W₃, (10.17)

где W₁ – сопротивление движению катка, возникающее при трогании с места;

W₂ – сопротивление от поворота на закруглениях;

W₃ – сопротивление от перемещения катка.

Сопротивление движению катка, возникающее при трогании с места, Н:

_(10.18)

где m_к – масса катка с балластом, кг;

v – скорость движения катка, м/с;

t – время разгона катка, t = 3…4 с.

Сопротивление от поворота на закруглениях:

_(10.19)

где m_вк – масса, приходящаяся на ведомый валец, кг; (m_вк = 0,5m_к – у двухосных

двухвальцовых катков, кг; m_вк = 0,25m_к – у двухосных трехвальцовых

катков, кг);

ω – коэффициент сопротивления поворота (для рыхлого грунта ω = 0,2; уплотненного ω = 0,3).

Сопротивление от перемещения катка:

_(10.20)

где ω_о – коэффициент сопротивления перемещению катка, ω_о = 0,9…0,02 (меньшее значение при последних проходах, большее при первых);

m_к – масса катка;

i – уклон участка; i = 0,07;

10.2.3 Определить мощность

Потребная мощность самоходного катка или двигателя тягача прицепного катка:

(10.20)

где v – скорость движения катка, м/с;

η – КПД трансмиссии от двигателя с ведущим вальцом, η = 0,85.

10.2.4 Определить производительность

Производительность катка:

_(10.21)

где В – ширина укатываемой полосы, м;

а – размер перекрытия предыдущего прохода, а = (0,2…0,25)м;

v – скорость движения катка, км/ч;

n – необходимое число проходов катка;

Для смесей с высокой уплотняемостью и тонких слоев применяется небольшая амплитуда вибраций (а), а для плохо уплотняющихся смесей и более тонких слоев – большая амплитуда вибраций (А). При использовании статистических катков на пневматических шинах необходимо обычно от 8 до 12 проходов.

Число проходов зависит в основном от следующих факторов: уплотняемости смеси; наличия предварительного уплотнения; температуры смеси во время уплотнения; толщину слоя, технических характеристик и типа катка. Так как все эти факторы могут широко варьироваться, объем необходимых работ по уплотнению может изменяться в значительной мере. Поэтому для достижения необходимой степени уплотнения желательно в процессе работы проводить ее контроль, например, с помощью плотномера РПП 2.

10.2.5 Определить рабочие полосы укатки

Число рабочих полос укатки N определяется по формуле:

(10.22)

где b – ширина бандажа катка, м;

В₁ – ширина дорожного полотна.

Рабочая ширина укладчика при расчете уменьшается в двух случаях:

– если обочина не отделена от уложенного слоя (чтобы избежать бокового сдвига горячей, еще не уплотненной смеси, у каждого края оставляется буферная неуплотненная полоса шириной 0,30 – 0,40 м, рис.10. В этом случае необходимо позднее произвести дополнительное уплотнение);

– при работе двух укладчиков, ступенчато идущих один за другим (катки производят уплотнение от наружной кромки и середине и оставляют в районе средней зоны неуплотненную полосу шириной 0,3…0,4 м, затем отдельно уплотняемую катком, рис.11, чтобы обеспечить взаимную связь обеих уложенных полос).

10.2.5 Нарисовать схему укатки покрытия (рисунок10.4; рисунок10.5)

1,2,3,4,5 – последовательность полос укатки

Рисунок10.4 – Схема укатки при которой возникает опасность бокового сдвига

1, 2, 3, 4 – последовательность полос укатки

Рисунок10.5 – Схема укатки при работе укладчиков со ступенчатым интервалом

Содержание отчета

• цели работы;

• описание рабочего процесса дорожной машины – асфальтоукладчика, катка;

• таблица с опытными стендовыми испытаниями;

• исходные данные для расчета параметров асфальтоукладчика - каток;

• результаты расчета параметров асфальтоукладчика - каток;

• выводы.

Контрольные вопросы

1 Назначение и выбор катков.

2 Порядок укатки полосы дорожного полотна.

3 Устройство и работа катка.

4 Маркировка катков.

18