close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

548.Жулай В.А. Дорожные машины сборник расчетных работ

код для вставкиСкачать
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Воронежский государственный архитектурно-строительный университет»
В.А. Жулай
ДОРОЖНЫЕ МАШИНЫ
Сборник расчетных работ
для студентов направлений подготовки
190109 «Наземные транспортно-технологические средства» и
190100 «Наземные транспортно-технологические комплексы»
Воронеж 2014
УДК 625.76.08
ББК 38.6-5я73
Ж87
Рецензенты:
кафедра подъемно-транспортных и дорожных машин Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова;
Ю.Н. Спасибухов, канд. техн. наук, доц., директор
«Муниципального казенного ремонтно-технического предприятия»
городского округа город Воронеж
Ж87
Жулай, В.А.
Дорожные машины: сб. расчетных работ / В.А. Жулай ; Воронежский ГАСУ. – Воронеж, 2013. – 59 с.
ISBN 978-5-89040-481-7
Сборник расчетных работ разработан для проведения практических занятий по курсу «Дорожные машины».
Предназначен для студентов, всех форм обучения направлений подготовки 190109 «Наземные транспортно-технологические средства» и 190100
«Наземные транспортно-технологические комплексы», а также может быть использован студентами направлений подготовки 190600 «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов», 270800 «Строительство»,
271101 «Строительство автомагистралей, аэродромов и специальных сооружений», 271501 «Строительство железных дорог, мостов и транспортных тоннелей».
.
Ил. 10. Табл. 13. Библиогр.: 10 назв.
УДК 625.76.08
ББК 38.6-5я73
Печатается по решению научно-методического совета
Воронежского ГАСУ
2
© Жулай В.А., 2014
© Воронежский ГАСУ, 2014
ISBN 978-5-89040-481-7
ВВЕДЕНИЕ
Инновационное развитие нашего государства невозможно без строительства современных автомобильных дорог и аэродромов с использованием комплексной механизации и автоматизации всех производственных процессов. Это
вызывает необходимость проектирования и производства специальных дорожных машин для внедрения новых технологий производства работ.
Несмотря на то, что в настоящее время в России имеется большой парк
самых разнообразных дорожных машин, отрасль строительного и дорожного
машиностроения продолжает развиваться. При этом на основе достижений
научно-технического прогресса имеет место тенденция к повышению мощностей машин и автоматизации их рабочих процессов.
Для организации производства и эффективной эксплуатации дорожных
машин требуется большое количество грамотных специалистов. Успешное решение этой задачи возможно лишь в случае обеспечения достаточной теоретической подготовки студентов.
В этих условиях создание и производство качественных, высокоэффективных видов, систем и комплексов машин различного назначения, обеспечивающих высокое качество работ, существенное повышение производительности и сокращение материальных, энергетических и трудовых затрат в стро ительстве, являются определяющей задачей развития строительной и дорожной
техники.
Учебное пособие написано в соответствии с ФГОС ВПО для студентов
направлений подготовки 190109 «Наземные транспортно-технологические
средства» и 190100 «Наземные транспортно-технологические комплексы».
В нем изложены сведения из области применения, рабочих процессах и
особенностях расчета дорожных машин, приведены их основные техникоэкономические и эксплуатационные характеристики. Большое внимание уделено рассмотрению специальных агрегатов и механизмов машин, в частности современного рабочего оборудования.
Целью практических занятий является закрепление и углубление теоретических знаний, и приобретение практических навыков по изучаемому курсу,
повышение уровня проектно-конструкторской подготовки студентов.
Выполнение приведенных работ поможет студентам получить практические навыки по расчету дорожных машин и оборудования, изучить современные научные методы выбора их основных параметров.
Учебное пособие может быть полезно студентам других специальностей,
изучающих вопросы разработки, производства и организации эффективной
эксплуатации машин для сооружения, содержания, ремонта и реконструкции
автомобильных магистралей и аэродромов.
3
1. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ АСФАЛЬТОУКЛАДЧИКОВ
1.1.
Назначение. Классификация. Принцип работы
Асфальтоукладчики предназначены для приема асфальтобетонной смеси,
распределения смеси по всей ширине укладываемой полосы равномерным слоем заданной толщины, разравнивания и предварительного уплотнения уложенного слоя. Асфальтоукладчики применяют при строительстве автомобильных
дорог и аэродромов, городских улиц и площадей, а также для ремонта доро жных покрытий.
По способу приема смеси асфальтоукладчики делятся на бункерные и
безбункерные.
Асфальтоукладчики могут быть прицепные и самоходные. Самоходные
асфальтоукладчики являются машинами непрерывного действия, обеспечивают
безостановочную укладку и требуемое качество асфальтобетонных покрытий.
Они классифицируются по назначению, способу приема смеси, производительности и типу ходовой части.
По назначению различают следующие типы самоходных асфальтоукладчиков: специализированные для асфальтобетонных и битумоминеральных смесей; универсальные со сменным рабочим оборудованием для устройства покрытий из различных дорожно-строительных материалов; специальные, например, предназначенные для уширения дорожного полотна, устройства тротуаров.
По типу ходовой части самоходные асфальтоукладчики разделяют на гусеничные, колесные, комбинированные и рельсовые.
К достоинствам гусеничного движителя относятся: малая чувствительность к неровностям основания и небольшое давление на опорную поверхность,
высокая маневренность и возможность реализации большого тягового усилия.
Недостатками такого ходового оборудования являются большая металлоемкость
и стоимость, быстрое изнашивание деталей, а также возможность повреждения
асфальтобетонного покрытия при крутых разворотах машины на свежеуложенной полосе. Скорость гусеничных укладчиков не превышает 2 … 3 км/ч.
Достоинствами колесных асфальтоукладчиков являются высокая транспортабельность (транспортная скорость до 20 км/ч), лучшая, чем у гусеничных
укладчиков, маневренность без повреждения свежеуложенного покрытия,
меньшая металлоемкость и стоимость движителя, меньший износ деталей ходовой части.
Асфальтоукладчики с комбинированной ходовой частью имеют в качестве рабочего хода гусеницы, а в качестве транспортного хода – пневматические колеса. Рельсовые асфальтоукладчики получили небольшое распространение.
4
Асфальтоукладчики в зависимости от ширины укладки выпускаются четырех типоразмеров (ГОСТ 21915-93) с шириной укладки, м: I – 1,0 … 3,0; II –
1,5 …4,5; III – 2,0 … 7,0; IV – 3,0 …. свыше 7,0.
Технологический процесс работы асфальтоукладчика заключается в следующем. Асфальтобетонная смесь, доставляемая автосамосвалами, выгружается в бункер укладчика со стороны передней части машины, затем питателями
подается из передней в заднюю часть за гусеничный ход машины, распределяется шнеком позади гусениц на ширину укладки, профилируется, выравнивается и уплотняется выглаживающей плитой. Окончательное уплотнение осуществляется моторными катками.
Асфальтоукладчик (рис. 1.1) состоит из шасси 9, бункера 8, рамы рабочих
органов 6, рабочих органов со сменными уширителями, двигателя, электрооборудования и гидросистемы.
Рис. 1.1. Схема самоходного асфальтоукладчика
Шасси 9 с ходовым оборудованием 5 обеспечивает передвижение асфальтоукладчика, прием и распределение асфальтобетонной смеси. Все сборочные
единицы шасси расположены на нижней и верхней рамах, соединенных между
собой. Основными элементами рабочих органов являются: выглаживающая
плита 1, предназначенная для выравнивания смеси и регулирования толщины
слоя в продольном и поперечном направлениях; трамбующий брус 2 с эксцентриковым валом, предназначенный для предварительного уплотнения асфальтобетонной смеси; отражательный щит, служащий для очистки трамбующего
бруса от прилипшей асфальтобетонной смеси; шнек 4, предназначенный для
равномерного распределения асфальтобетонной смеси по всей ширине укладываемой полосы; питатель 7, перемещающий асфальтобетонную смесь из бункера в шнековую камеру и состоящий из двух разделенных скребковых конвейеров с независимыми приводами. Гидросистема асфальтоукладчика обеспечивает привод цилиндров подъема и опускания рабочих органов, боковин и засло5
нок бункера, систем автоматической стабилизации положения выглаживающей
плиты при движении машины по неровностям основания, управления муфтами
хода, шнеков, питателей и привода трамбующего бруса.
1.2.
Основы расчета асфальтоукладчиков
Исходными данными для расчета и проверки правильности выбора параметров основных механизмов и двигателей асфальтоукладчика являются производительность П, т/ч; ширина укладки В, м; толщина укладываемого слоя h,
м; масса укладчика mM, т, и некоторые другие характеристики приведенные в
прил. П. 1.
Расчет основных технологических параметров
В технологическом расчете сначала определяется необходимое количество смеси, загружаемой в приемный бункер укладчика, т:
mñál
Ï to
,
60
(1.1)
где П – производительность асфальтоукладчика, т/ч;
to – время от момента освобождения от смеси предыдущего автосамосвала
до начала разгрузки следующего при "подпоре" самосвалов (при хорошей организации работ) (to = 2,0...2,5 мин).
Требуемая геометрическая вместимость приемного бункера, м 3:
Vá
mñál
,
kn í
(1.2)
где k n – коэффициент наполнения бункера (k n = 0,6 ... 0,7);
γн – насыпная объемная масса асфальтобетонной смеси (γн = 1,8 т/м3).
Рабочая скорость передвижения асфальтоукладчика при непрерывном
движении, необходимая для обеспечения заявленной производительности,
м/мин:
Ï
,
(1.3)
v lp
60 Bmaxhm ax y
где Вmax – максимальная ширина укладки, м;
hmax – максимальная толщина укладываемого слоя, м;
γу – объемная масса уложенной смеси, γу = 2,0 т/м3.
Полученное значение рабочей скорости v lp необходимо сравнить с максимальной рабочей скоростью υр, приведенной в технической характеристике
(табл. П.1.1).
На самоходных асфальтоукладчиках наибольшее распространение получили двухсекционные питатели, работающие по принципу погруженных скреб6
ков. Суммарная производительность питателей должна быть равна 1,5 П. Из этого условия выбирается скорость движения скребков, м/мин:
vc
1,5 П
,
2 ( 60 lc hn3 н kv k уп )
(1.4)
где lc – длина скребков, м;
hn3 – высота подъёма заслонки, м;
k v – коэффициент скорости, k v = 0,8;
k уп – коэффициент, учитывающий уплотнение смеси скребками питателя,
k уп = 1,05.
Длина скребков в зависимости от типоразмера асфальтоукладчика с оставляет 0,45 … 0,76 м. Максимальная высота подъема заслонки принимается
равной hn3 = 0,33 lc. Скорость движения скребков питателей современных асфальтоукладчиков составляет 30 … 45 м/мин.
Для распределения асфальтобетонной смеси по ширине укладываемой
полосы применяют в основном шнековые распределители, состоящие из двух
шнеков, производительность которых должна быть на менее производительности питателя. Для обеспечения этого условия их частота вращения должна быть
равна, мин –1:
nш
1,5 П
,
2
2 ( 47 ,1 Dw t w н knp k3c )
(1.5)
где Dw – диаметр шнека, м;
tw – шаг шнека, м;
k np – коэффициент снижения производительности из-за проскальзывания и
прессования материала, k np = 0,9...0,95;
k 3c – коэффициент заполнения сечения, k 3c = 0,7.
Размеры шнеков обычно принимают Dw = 0,3 … 0,4 (м) и Dw = tw. Частота вращения шнеков современных асфальтоукладчиков регулируется в пределах 30 … 142 мин –1.
Тяговый расчет асфальтоукладчика
Тяговый расчет асфальтоукладчика заключается в проверке возможности
движения машины по тяговым возможностям движителя:
Т сц
W,
(1.6)
где Т сц – сила тяги по сцеплению движителя машины с опорной поверхностью,
кН;
W – сумма всех сопротивлений, возникающих при работе укладчика, кН:
7
Тсц =
где
(
сц
сц ~
сц Gсц,
(1.7)
– коэффициент сцепления движителя машины с опорной поверхностью
0,65 для колесного движителя,
сц ~
0,8 для гусеничного движителя);
Gсц – сцепной вес асфальтоукладчика, кН:
Gсц = θсц mo g,
(1.8)
где θсц – коэффициент использования веса в качестве сцепного (θсц ≈ 0,8 для
колесного укладчика, θсц = 1,0 для гусеничного укладчика);
g = 9,81 м/с 2 – ускорение свободного падения;
mo – общая масса машины, т,
mo = mм – для колесного укладчика, т;
mo = mм + mсб – для гусеничного укладчика,
где mм – масса асфальтоукладчика, т:
mсб – вместимость бункера, т.
При работе асфальтоукладчиков возникают следующие сопротивления:
сопротивление перемещению асфальтоукладчика и призмы смеси груженого автосамосвала; сопротивление сил трения рабочих органов по поверхности смеси;
сопротивление от сил инерции автосамосвала и асфальтоукладчика при движении после их остановок; сопротивления перерезыванию потока смеси.
Сопротивление перемещению асфальтоукладчика, кН:
W1
g ( mм
mсб )( f к
i ),
(1.9)
где fк – коэффициент сопротивления перемещению асфальтоукладчика
(fк = 0,02 … 0,03 для колесного укладчика и fк = 0,06 … 0,07 для
гусеничного укладчика);
i – наибольший продольный уклон покрытия; i = 0,03…0,07.
Сопротивление сил трения рабочих органов по поверхности укладываемой смеси, кН:
W2
g m p f1 ,
(1.10)
где mp – масса рабочих органов (mp ≈ 0,25 mм), т;
f1 – коэффициент трения скольжения рабочих органов по смеси
( f1 = 0,5 …0,6).
Сопротивление перемещению призмы смеси, увлекаемой уплотняющим
брусом, кН:
W3 g mпp f 2 ,
(1.11)
8
где f 2 - коэффициент внутреннего трения смеси ( f 2 = 0,7…0,8);
mпp – масса призмы смеси, т,
mпр =
1
Вmax (hmax – hmin)2 qсм,
3
(1.12)
где hmin – минимальная толщина укладываемого слоя (по условиям технологии
укладки смеси hmin = 0,03 м), м;
qсм – плотность неуплотненной смеси (qсм = 1,8 т/м3), т/м3.
Сопротивление перемещению груженого автосамосвала, кН:
W4
g ma ( f к
i ),
где mа – масса груженого автосамосвала (mа ≈ 1,8 mсб), т.
(1.13)
Сопротивление от сил груженого автосамосвала и асфальтоукладчика при
возобновлении движения после вынужденных остановок, кН:
W5
mм
mcб
mа
p
60 t p
,
(1.14)
где υр – рабочая скорость движения, м/мин;
tp – время разгона; tp = 1…2 с.
W = W1 + W2 + W3 + W4 + W5.
(1.15)
Мощностной баланс асфальтоукладчика
При определении мощности двигателя асфальтоукладчика необходимо
учитывать мощность на перемещение асфальтоукладчика, привода питателя,
шнека, уплотняющего бруса, вспомогательных механизмов и механизмов
управления.
Мощность, затрачиваемая на перемещение асфальтоукладчика, кВт:
W p
(1.16)
N пер
,
60 Т
где
Т
– КПД трансмиссии привода движителя (
Т
≈ 0,85).
Мощность привода скребкового питателя Nп расходуется на перемещение и подъем материала, на преодоление сил трения, возникающих между слоем смеси, находящейся на питателе и в бункере. При горизонтальном расположении питателя мощность, кВт:
9
Nn
1,5 П k L g
,
3600 П
(1.17)
где L – максимальный путь перемещения смеси, (L ≈ 0,7 Вmin) м;
Вmin – минимальная ширина укладки, м;
k – коэффициент, учитывающий расход смеси через распределитель (для
скребкового питателя k = 1);
ω – коэффициент, характеризующий свойства смеси (для асфальтобетонной
смеси ω = 2…3);
0,87).
П – КПД привода питателя ( П
Мощность привода двух распределительных шнеков Nш подсчитывают по
формуле (1.17). При этом принимают kш = 0,6; Lш = 0,5 (Вmax – 0,6); ωш = 5.
Мощность привода трамбующего бруса Nбр расходуется на преодоление
сил трения бруса о выглаживающую плиту под действием давления, оказываемого пружиной Sпр, и сопротивлением перемещению призмы смеси W3, а также
на преодоление сил сопротивления среды Р при ее уплотнении (рис. 1.2).
Сила трения трамбующего бруса о выглаживающую плиту
Fтр/
( Sпр W3 ) f3 ,
(1.18)
где Sпр – усилие поджатия пружины ( Sпр = 0,5 …0,7 кН), кН;
W3 – сопротивление перемещению призмы смеси перед трамбующим
брусом, определяемое по формуле (1.11);
f3 – коэффициент трения трамбующего бруса о плиту ( f3 = 0,2 …0,3).
Рис. 1.2. Схема сил, действующих на трамбующий
брус асфальтоукладчика
10
Сила трения трамбующего бруса о смесь при его возвратнопоступательном движении
Fтр//
W3 f1 .
(1.19)
Суммарное сопротивление силам трения
/
Fтр
Fтр
//
Fтр
.
(1.20)
При движении бруса вниз удельное сопротивление со стороны смеси при
малой ширине бруса можно принять постоянным и равным р1. Тогда суммарная
сила давления бруса на смесь при движении вниз
Fbp
р1 Aбр ,
(1.21)
где Абр – площадь контакта трамбующего бруса со смесью, м 2:
Абр = Вmax bб,
(1.22)
где bб – ширина кромки бруса (bб = 0,013 …0,015), м.
Для горячего асфальтобетона в начале уплотнения р1 = 10 кПа.
Работа суммарной силы трения при уплотнении материала, кДж, за один
оборот вала привода
А
Атр
Аупл
4е( Fтр
Fbp ),
(1.23)
где е – эксцентриситет вала привода бруса (е = 0,003 … 0,005 м), м.
Мощность привода трамбующего бруса, кВт:
Ап
N бр
,
(1.24)
бр
где п – частота колебаний трамбующего бруса (п = 25 … 30 Гц), Гц;
бр – КПД трансмиссии привода ( бр ≈ 0,87);
β – коэффициент, учитывающий неравномерность нагрузки вследствие
сил инерции и собственного веса бруса (β = 1, 3…1,4).
Мощность привода вспомогательных механизмов (топливного насоса,
воздуходувки, мешалки и пр.) составляет Nвсп = 2,0…2,5 кВт.
Общая мощность двигателя асфальтоукладчика равна сумме мощностей,
расходуемых на передвижение машины и работу его рабочих органов:
N
N пер
Nn
Nш
N бр
N всп .
(1.25)
Общая расчетная мощность двигателя N должна быть не меньше мощно11
сти установленного двигателя Nдв:
Nдв
N.
(1.26)
После проверки мощности двигателя на рабочем режиме проверяют возможность перемещения укладчика с максимальной транспортной скоростью
vтр (м/мин) на горизонтальном участке:
N дв
1.3.
mм g f к vтр
60
.
(1.27)
Т
Порядок выполнения работы
В соответствии с данными технической характеристики асфальтоукладчика (табл. П. 1), указанной преподавателем, необходимо определить его основные технологические параметры по (1.1) … (1.5), провести тяговый расчет
по (1.6) …(1.15) и проверить мощностной баланс по (1.16) … (1.27).
Контрольные вопросы
1. Для чего предназначены асфальтоукладчики?
2. Как классифицируются асфальтоукладчики?
3. Опишите принцип работы самоходных асфальтоукладчиков.
4. Из каких условий определяется необходимое количество смеси, загружаемой в приемный бункер укладчика?
5. Как соотносятся производительности асфальтоукладчика, скребкового питателя, распределительного шнека?
6. В чем заключается тяговый расчет асфальтоукладчика?
7. Какие сопротивления возникают при работе асфальтоукладчика?
8. В чем заключается проверка мощностного баланса асфальтоукладчика?
9. От каких параметров и как зависит величина мощности привода
скребкового питателя?
10. Какова частота колебаний трамбующего бруса?
11. Какая мощность расходуется на привод вспомогательных механизмов?
12
2.
РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ АГРЕГАТОВ МАШИН
ДЛЯ ПОСТРОЙКИ ПОКРЫТИЙ МЕТОДОМ СМЕШЕНИЯ НА МЕСТЕ
2.1. Назначение. Классификация. Принцип работы
Машины для постройки покрытий методом смешения на месте предназначены для сооружения дорожных оснований и покрытий из грунта, гравийных и щебеночных материалов, укрепленных органическими или неорганическими вяжущими материалами.
Постройка дорожных покрытий смешиванием материалов на месте осуществляется измельчением и укреплением, т.е. стабилизацией местных (или частично привозных) грунтов, находящихся на трассе дороги. Их перемешивают с
органическими (дегти, битумы, эмульсии) либо неорганическими (цемент, известь) вяжущими материалами.
Для измельчения грунта, распределения вяжущего материала и перемешивания его с грунтом применяются специальные машины и установки. В
результате перемешивания должна быть получена однородная по своему составу смесь.
В соответствии с технологией производства работ эти машины по назначению классифицируют на машины для приготовления смеси на дороге и машины для приготовления смеси в стационарных смесительных установках.
Машины для приготовления смесей на дороге разделяют на многопроходные и однопроходные. Многопроходные машины выполняют необходимый
комплекс технологических операций по приготовлению смесей за несколько
проходов по одному следу. К машинам этой группы относят ножевые смесители и фрезы.
Дорожные фрезы подразделяются на прицепные и навесные. Применяются они при небольших объемах работ. Распределители цемента устанавливают
на тех же базовых машинах, что и фрезы. Однороторные дорожные фрезы рыхлят, измельчают и перемешивают грунт с вяжущими материалами за несколько
проходов по одному следу. Однопроходные грунтосмесители на гусеничном
или пневматическом ходу, выполняющие большие объемы работ, применяются
довольно редко.
Дорожная грунтовая фреза является навесным оборудованием к базовому
трактору. Дорожная фреза имеет следующие основные узлы: ходоуменьшитель,
ротор, раму ротора, кожух, главный, бортовой редуктор, систему дозирования
вяжущих материалов и воды, гидравлическую систему управления рабочим органом и вспомогательными системами.
Принцип работы дорожной фрезы заключается в следующем: фрезерный
13
рабочий орган, вращающийся с большой окружной скоростью, срезает тонкую
стружку грунта и отбрасывает ее к задней стенке кожуха фрезы, измельчая
грунт. После измельчения, при последнем проходе, в распыленный грунт подается вяжущий материал, который перемешивается, образуя смесь, укладываемую в основание или покрытие дороги. Толщина стружки, срезаемой фрезой,
зависит от окружной скорости рабочего органа и скорости его подачи; изменение этих параметров влияет на изменение мощности, потребляемой для работы
фрезы. Измельчение грунта фрезой тем интенсивнее, чем меньше скорость
движения машины. Поступательную скорость фрезы назначают в зависимости
от состава грунта; при обработке тяжелых суглинков она должна быть в пределах 0,1… 0,2 км/ч, легких суглинков – 0,2 ... 0,3 км/ч, супесей – 0,3 ... 0,6 км/ч.
Рабочим органом дорожной грунтовой фрезы состоит из ротора, на котором устанавливают жесткие, упругие и шарнирно подвешенные режущие лопатки (лопасти), кожуха и рамы ротора. В поперечном сечении ротора (в каждом ряду) могут находиться две, три или четыре лопатки. Лопатки каждого последующего поперечного ряда смещены относительно предыдущего на 12 ...
14°. Лопатки расположены по правой и левой винтовым линиям, сходящимися
в осевой плоскости ротора, что обеспечивает равномерную нагрузку на опоры
ротора. Режущие ножи лопаток изготовляют из полосовой стали или поковок,
наплавляя режущую кромку твердым сплавом толщиной 5 ... 10 мм или устанавливая съемные из специальных твердых сплавов.
Таблица 2.1
Значения основных технических показателей роторов дорожных фрез
Показатель
Значение
Показатель
Значение
Диаметр ротора, м
0,6 … 1350
Ширина лопатки, мм
40 … 125
Длина ротора, м
1,6 …2,5
Число рядов лопаток
12 … 30
150 …500
24 …60
Угол между соседними
лопатками, град.
12 …40
Число лопаток в ряду
2, 3, 4
Частота вращения,
мин –1
Количество лопаток
Роторы дорожных фрез могут обрабатывать грунт сверху вниз или снизу
вверх (рис. 2.1). В зависимости от направления вращения применяют различные формы кожуха и места установки распределителей вяжущих материалов и
воды.
Роторы могут иметь жесткие, упругие и шарнирные лопасти с режущими
ножами. Для повышения износостойкости режущую часть ножей наплавляют
твердым сплавом толщиной 5 … 10 мм или устанавливают сменные твердосплавные резцы. У роторов с упругими и шарнирными лопастями отсутствует
жесткая связь вала ротора с режущими элементами. Кожух ротора (рис. 2.1) образует рабочую камеру, в которой происходит измельчение грунта и перемешивание его с вяжущими материалами.
14
Рис. 2.1. Схемы резания грунта дорожной фрезой:
а) сверху вниз; б) снизу вверх
Система дозирования и распределения, предназначенная для введения в
измельченный грунт необходимого количества вяжущих и воды состоит из
насосов, расположенных на базовом тягаче, трубопроводов и распределительных труб с соплами, которые устанавливают в кожухе ротора или перед ним.
2.2. Основы расчета дорожной грунтовой фрезы
Мощность, необходимая для работы фрезы, затрачивается на резание
грунта, отбрасывание его в сторону, на передвижение фрезы, подталкивание
фрезы и на преодоление сил трения.
Основная часть мощности расходуется на резание грунта, кВт:
N1
k 0b h s z n p
60
,
(2.1)
где b – ширина фрезеруемой полосы, м;
h – глубина рыхления, м;
s – толщина стружки, м;
z – количество лопастей на роторе;
nр – частота вращения ротора, мин–1;
k 0 – удельное сопротивление грунта резанию в кПа.
Удельное сопротивление грунта резанию зависит от размеров стружки,
скорости резания, а также от вида и состояния грунта. При расчетах можно
принимать следующие значения этого сопротивления:
для грунтов I категории
II категории
III категории
k0 = 70 ... 80 кПа;
k0 = 130 ... 140 кПа;
k0 = 200 ... 220 кПа.
При фрезеровании предварительно разрыхленного грунта эти значения
уменьшаются на 15 … 20 %.
15
Мощность, расходуемая на отбрасывание разрыхленного грунта, кВт:
N2
kот b h vmp v 2рез
2 000
,
(2.2)
где k от – коэффициент отбрасывания, принимаемый равным 0,75 для
узких лопаток и 1,0 – для широких;
ρ – плотность (объемная масса) грунта (ρ = 1400 …1800 кг/ м3), кг/ м3;
vтр – скорость поступательного движения машины, м/с;
vpeз – скорость резания, м/с.
Скорость резания равна, м/с:
vpeз = vокр ± vmp,
(2.3)
где v окp – окружная скорость на концах лопастей, м/с (vокp = 10 ...14 м/с).
При фрезах, режущих сверху вниз, принимается знак минус.
Мощность на передвижение фрезы, кВт:
N3 = Gм vтр (f + i),
где
Gм – сила тяжести машины, кН;
– коэффициент сопротивления качению,
(2.4)
≈ 0,02;
i – уклон пути, i ≈ 0,07...0,09;
Мощность, расходуемая на подталкивание фрезы, находится по следующей эмпирической формуле:
N4
k1 N1
N 2 vтр
vокр
,
(2.5)
где k1 – коэффициент, равный 0,15–0,20.
Знак минус – при резании сверху вниз, и плюс – при резании снизу вверх.
Мощность на преодоление сил трения в передачах, кВт:
N5
где
N1 N 2 1
mp
,
(2.6)
– КПД передач трансмиссии ( тр 0,87).
Полная мощность фрезерной машины равна, кВт:
тр
Nдв = N1 + N2 + N3 + N4 + N5.
(2.7)
Технологические параметры дорожной фрезы определяются по следующим зависимостям.
16
Ширина ротора фрезы, м:
b
B/
K/ 1 b
,
/
K
(2.8)
/
где В – ширина обрабатываемой полосы дороги, м;
К/ – количество полос обработки;
Δb – перекрытие полос, м.
Частота вращения ротора, мин –1:
np
60 v pe3
Dp
,
(2.9)
где DР – диаметр ротора, м.
Минимальная рабочая поступательная скорость фрезы, м/с:
vmp
s n p z bl
60 b
,
(2.10)
где bl – ширина лопатки, м.
Для эффективного измельчения грунта толщина стружки, срезаемой каждой лопаткой, должна быть s = 2 …5 мм (0,002 …0,005 м). Меньшие значения
толщины стружки принимают при резании связных грунтов.
На легких грунтах, за счет увеличения толщины стружки, рабочая скорсть
фрезы может быть повышена.
Производительность фрезы определяется по следующей формуле, м2/ч:
П
3 600 bvтр 1 a kв
nc
,
(2.11)
где а – коэффициент перекрытия проходов, принимаемый равным 0,1;
кв – коэффициент использования во времени; кв = 0,80 … 0,85;
пс – число проходов по одному следу; обычно пс = 4 … 6.
Основным агрегатом дорожной фрезы, от надежности которого зависит
ее работоспособность, является рабочий орган с приводом. Для расчета его
элементов на прочность необходимо определить величины крутящего момента
на валу ротора и окружного усилия на лопатках.
Крутящий момент на валу ротора, кН·м:
Tp
9,55 N1 N 2
.
np
(2.12)
Расчет элементов ротора и его привода производится на максимальный
17
крутящий момент с учетом динамических перегрузок по формуле, кН·м:
ТМр = k д Тр,
(2.13)
где k д = 1,5 …2 – коэффициент динамичности.
Окружное усилие, по величине которого рассчитывается прочность лопаток и других элементов ротора, равно, кН:
FMop
2.3.
2 TMp
Dp
.
(2.14)
Порядок выполнения работы
2.3.1. В соответствии с указаниями преподавателя определяем значения основных технических характеристик дорожной фрезы (табл. П. 2.,
П. 3.):
шириной фрезеруемой полосы b, глубиной рыхления h и скоростью поступательного движения машины vтр.
2.3.2. По данным, приведенным в табл. 2.1 выбираем величины диаметра ротора nр, количества рядов лопаток zp, числа лопаток в ряду zl, и их ширины bl, проверив при этом условие проработки всей ширины рыхления b
bl z p zl b .
(2.15)
2.3.3. Определяем необходимую частоту вращения ротора по (2.9).
2.3.4. Определяем мощность. расходуемую на резание грунта по (2.1) с учетом
пояснений к (2.10).
2.3.5. Определяем рабочую поступательную скорость фрезы по (2.10).
2.3.6. Определяем мощность, расходуемую на отбрасывание разрыхленного
грунта по (2.2), мощность на передвижение фрезы по (2.4), мощность,
расходуемую на подталкивание фрезы по (2.5), мощность на преодоление
сил трения в передачах по (2.6) и полную мощность фрезерной машины.
2.3.7. Определяем производительность фрезы по (2.11).
2.3.8. Определяем максимальный крутящий момент на валу ротора по (2.12),
(2.13) и окружное усилие на лопатках по (2.14).
Контрольные вопросы
1. Какие виды работ выполняют машины для постройки покрытий методом смешения на месте?
2. Как классифицируются машины для постройки покрытий методом
смешения на месте?
3. Опишите принцип работы машин для постройки покрытий методом
смешения на месте.
4. Для чего предназначены дорожные фрезы?
5. Как классифицируются дорожные фрезы?
18
6. Опишите принцип работы и основные элементы дорожных фрез.
7. Опишите конструкции рабочего органа дорожных фрез.
8. Назовите основные технические и технологические показатели роторов дорожных фрез и их значения.
9. Как соотносятся ширина лопаток, их количество и ширина фрезеруемой полосы?
10. На что затрачивается мощность, необходимая для работы фрезы?
11. Как определяется частота вращения ротора?
12. Как определяется минимальная рабочая поступательная скорость
фрезы?
13. Как определяется производительность фрезы?
14. Как определяются параметры, необходимые для расчета на прочность элементов ротора?
3. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ И ПРОЧНОСТИ
ОСНОВНЫХ УЗЛОВ ДОРОЖНЫХ КАТКОВ
3.1. Назначение. Классификация. Принцип работы
Уплотнение грунтов и дорожно-строительных материалов относится к
числу наиболее важных элементов технологического процесса возведения земляного полотна автомобильных и железных дорог, плотин и т. п. От качества
выполнения этого процесса зависит дальнейшая их служба. 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.
Грунты и дорожно-строительные материалы уплотняются укаткой, трамбованием, вибрацией и вибро-трамбованием. 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 вальцом малого диаметра; трехосные трехвальцовые с одним или тремя ведущими вальцами.
19
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, гидрообъемная), по системе управления (ручное, гидравлическое).
Основными дорожными моторными катками с гладкими вальцами, получившими наибольшее распространение при уплотнении дорожных оснований и
покрытий, являются двухвальцовые (рис. 2.1) и трехвальцовые двухосные и
трехосные катки статического действия и вибрационные.
Рис. 3.1. Двухвальцовый комбинированный вибрационный каток ДУ-99
1– рама; 2 – кабина; 3 – скребки; 4 – пневмовалец; 5 – силовая установка;
6 – вибровалец; 7 – механизм обработки кромки асфальта
При укатке по поверхности уплотняемого слоя перекатывается валец, под
действием силы тяжести которого слой материала приобретает остаточную деформацию. Эта деформация по мере увеличения плотности будет уменьшаться
и к концу укатки будет приближаться к нулю. Для упруговязкопластических
20
материалов, к которым можно отнести большинство дорожно-строительных
материалов и смесей, важным фактором при их уплотнении является длительность приложения нагрузки. При кратковременном приложении нагрузки
большая часть деформации восстанавливается, тогда как при увеличении длительности при той же нагрузке достигается более значительная остаточная деформация уплотняемого слоя материала.
В последнее время получили распространение пневмошинные катки. При
проходе по уплотняемой поверхности вследствие деформации колеса на площадке его контакта с уплотняемым материалом возникает напряженное состо яние, продолжительность которого измеряется десятыми долями секунды. За такое время нагрузка успевает распространиться в глубину уплотняемого слоя и
вызвать в нем необходимые деформации.
3.2. Основы расчета дорожных катков
Тяговый расчет. Возможность преодоления возникающих сопротивлений
обуславливается максимальным значением окружной силы на ведущих колесах
РK max и максимальной силы тяги по сцеплению Tφ, величина которой ограничивается усилием сцепления шины с грунтом, что выражается неравенством
РK max > Tφ > ΣW,
(3.1)
где ΣW – сумма всех сопротивлений, возникающих на рабочем режиме.
Максимальная сила тяги по сцеплению равна, кН:
Tφ = φ Gсц,
(3.2)
где φ – коэффициент сцепления (φ ≈ 0,6);
Gсц = G (nв/ n) – сцепной вес катка, кН;
где G = m g – вес катка, кН;
m – масса катка, т;
n – общее количество осей катка;
nв – число ведущих осей катка.
Сумма всех сопротивлений, возникающих на рабочем режиме, кН:
W
W1 W2 ,
(3.3)
где W1 – сопротивление качению катка по дороге с учетом преодоления
уклонов, кН;
W2 – сопротивление от сил инерции при трогании c места, кН.
Сопротивление качению катка по дороге
W1
G f
i ,
(3.4)
где f – коэффициент сопротивления качению (для рыхлого щебня f = 0,15…0,2);
i – уклон (принимается в пределах 0,05 ... 0,08).
21
Сопротивление от сил инерции при трогании с места, кН:
Gv
,
(3.5)
g tð
где vр – рабочая скорость движения катка, м/с;
tр – время разгона; tр =2,0…3 с;
χ – коэффициент, учитывающий инерцию вращающихся масс: трансмиссии,
двигателя и вальцов (колес) катка; χ =1,1…1,15.
Расчетный максимальный крутящий момент на каждом из ведущих колес,
кН м:
W2
М кр1
РК max rc
,
nв
(3.6)
где PKmax – расчетное значение окружного усилия, необходимого для
преодоления всех рабочих сопротивлений, кН
РK max > ΣW .
(3.7)
Необходимая мощность двигателя при рабочем режиме, кВт:
N дв
PK max v р
,
(3.8)
где η – КПД трансмиссии; η = 0,87.
В транспортном режиме каток движется по дороге с укатанным ас фальтобетонным покрытием при меньших сопротивлениях, но с повышенной скоростью vт. Сопротивление качению катка по дороге с укатанным асфальтобетонным покрытием с учетом преодоления уклонов
W1mp
G fa
i ,
(3.4)
где fа – коэффициент сопротивления качению (для асфальтобетона fа ≈ 0,02).
Расчетное значение окружного усилия, необходимого для преодоления
сопротивлений на транспортном режиме, кН:
РK тр > W1тр.
(3.9)
Необходимая мощность двигателя на транспортном режиме, кВт:
N двт
PK тр vт
.
(3.10)
Расчет на прочность основных частей катка. Для расчета на прочность
основных частей катка необходимо определить величины действующих на них
усилий.
22
При повороте направляющего вальца катка между ним и поверхностью
уплотняемого материала возникают силы трения, которые должны преодолеваться механизмом управления (рис. 3.2). Силы трения обусловлены различной
скоростью по ширине вальцов при повороте, что вызывает их проскальзывание.
Рис. 3.2. Схема сил, действующих на направляющий валец
при повороте катка
Условно силу трения F вальца о поверхность можно считать приложенной на расстоянии 1/4 его ширины bв от оси.
При неразрезном вальце момент сил трения, препятствующий повороту
вальца, кН · м:
М тр
bв G1
f1 ,
4
(3.11)
где G1 – сила тяжести катка, приходящаяся на управляемый валец, кН;
f1 – коэффициент трения скольжения металлического вальца о каменный
материал уплотняемой поверхности (f1 = 0,5 ... 0,6).
Момент на шкворне, создаваемый поворотным механизмом, Мпов = Мтр.
При разрезном вальце при его повороте будет преобладать не трение скольжения, а трение качения. Поэтому момент трения будет примерно в 2 раза меньше, чем при неразрезном вальце.
Для пневмоколесного катка момент сопротивления повороту колеса
определяется по эмпирической формуле, кН · м:
М П1
сц
G1 lk ,
(3.12)
где ζ – коэффициент, учитывающий форму пятна контакта (ζ ≈ 0,2);
φсц – коэффициент сцепления пневматического колеса (φсц ≈ 0,65);
lk – геометрический параметр пятна контакта шины, м (приближенно можно принять равным ширине профиля шины).
При расчете на прочность деталей подвески вальца берется аварийный
случай – наезд на непреодолимое препятствие.
Для жесткого направляющего вальца расчет проводится в предположении
23
упора (наезда) краем этого вальца на препятствие. Передаваемое на валец то лкающее усилие, кН:
Tт
N дв
тр
kд
vp
,
(3.13)
где Nдв – мощность двигателя, кВт;
ηтр – КПД трансмиссии;
k д – коэффициент динамичности (kд = 1,5);
vр – скорость на первой передаче, м/с.
Для вальца с пневматической шиной расчетный случай – наезд двумя колесами на непреодолимое препятствие по инерции с выключенным сцеплением.
Тогда сила инерции в предположении, что жесткость шины является весьма небольшой по сравнению с жесткостью металлических конструкций подвески,
равна, кН:
Ри
vр
G
2cш ,
g
(3.14)
где сш – жесткость шины, кН/м (сш ≈ 100 кН/м).
Реакция на колесах при наезде на препятствие
Rx
Ри G f .
(3.15)
Производительность катка. Производительность катков по уплотняемой
поверхности, м2/ч:
П
3600 В а
n
ср
,
(3.16)
где В – ширина укатываемой полосы, м;
а – размер перекрытия предыдущего прохода (а = 0,2…0,25 м), м;
ср – средняя скорость движения катка, м/с;
n – необходимое число проходов катка по одному месту (при уплотнении
асфальтобетона n = 25…30, при уплотнении щебеночных оснований n = 40…60).
3.3.
Порядок выполнения работы
3.3.1. В соответствии с заданием преподавателя по данным, приведенным в
табл. П. 4. и П. 5. выбираем значения основных технических характеристик катка: массу m, общее число осей n, число ведущих осей nв, рабочую vp транспортную vтр скорости движения, ширину вальца bв, ширину
укатываемой полосы В, радиусы вальцов (колес) rc.
3.3.2. В тяговом расчете катка определяем: силу тяги по сцеплению (3.2), со24
противление качению (3.4) для рабочего и транспортного режимов, сопротивление от сил инерции при трогании c места (3.5) для рабочего режима, сумму всех сопротивлений, возникающих на рабочем режиме (3.3) и
проверяем возможность преодоления возникающих сопротивлений (3.1).
3.3.3. Определяем расчетный максимальный крутящий момент на каждом из
ведущих колес (3.6), расчетное значение окружного усилия, необходимого для преодоления всех рабочих сопротивлений (3.7), (3.9) и необходимую мощность двигателя (3.8), (3.10) для рабочего и транспортного режимов.
3.3.4. Для расчета на прочность основных частей катка определяем: момент,
необходимый для поворота управляемого вальца (колеса) по (3.11) или
(3.12); усилие, возникающее при наезде на непреодолимое препятствие по
(3.13) или (3.14) и (3.15).
3.3.5. Определяем производительность катка (3.16).
Контрольные вопросы
Для чего предназначены дорожные катки?
Как классифицируются дорожные катки?
Опишите принцип работы дорожных катков.
Какие катки используются при уплотнении дорожных оснований и
покрытий?
5. Как можно определить окончание укатки материала?
6. Какие факторы влияют на процесс уплотнения дорожных оснований
и покрытий?
7. В чем заключается преимущество пневмошинных катков при уплотнении дорожных оснований и покрытий?
8. Что входит в тяговый расчет катка?
9. Как определяется расчетный максимальный крутящий момент на
каждом из ведущих колес?
10. Как определяется необходимая мощность двигателя для рабочего и
транспортного режимов?
11. Как определяется момент сил трения, препятствующий повороту
вальца?
1.
2.
3.
4.
4. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ МЕХАНИЗМОВ
И АГРЕГАТОВ ПОДМЕТАЛЬНО-УБОРОЧНЫХ МАШИН
4.1. Назначение. Классификация. Принцип работы
Содержание городских дорог – это комплекс различных по назначению,
трудоемкости и методам выполнения операций, среди которых наиболее трудоемкой и значительной по объему является уборка городских дорог в летний и
зимний периоды.
25
При летней уборке удаляют загрязнения с дорожных покрытий, добиваются снижения запыленности нижних слоев воздушного бассейна над дорогами, степень которой определяется, в основном, количеством и влажностью загрязнений дорожных покрытий. Очевидно, что технологией уборки нужно
предусматривать такие машины и работу их с такой периодичностью и последовательностью, чтобы количество загрязнений на дорожных покрытиях в любой момент времени было менее допустимого.
Подметально-уборочные машины предназначены для уборки загрязнений
с поверхности асфальто- и цементобетонных дорожных покрытий.
Классификация подметально-уборочных машин
По принципу действия: подметальные, подметально-уборочные, вакуумно-подметальные, вакуумно-уборочные, струйные уборочные.
По виду рабочего органа: цилиндрическая щетка, ленточная щетка, коническая щетка, вакуумный подборщик, газоструйное сопло.
По способу транспортирования смета в бункер: прямой заброс в бункер,
обратный заброс в бункер, механический, струйно-щеточный, щеточновакуумный, свободный отброс смета, струйно-вакуумный.
По способу обеспыливания воздушной среды при подметании: влажное
обеспыливание и пневматическое обеспыливание.
По способу разгрузки бункера: гравитационный, самосвальный, принудительный (боковое и заднее эжектирование), сменные контейнеры.
Подметальные машины отделяют и перемещают смет без его подборки косоустановленной цилиндрической щеткой в сторону от направления движения
машины. Поэтому их используют преимущественно для подметания загоро дных дорог, внутридворовых территорий и для уборки снега в зимний период.
Подметально-уборочные машины обеспечивают полный цикл уборки, т.
е. отделение загрязнений и перемещение их с дорожных покрытий в бункер
машины. Цикл уборки современной машиной включает подметание покрытий,
заполнение бункера сметом, транспортирование его на места складирования,
разгрузку бункера и заполнение бака водой, необходимой для обеспыливания
при подметании.
Для уборки загрязнений машина снабжена щеточными и транспортирующими устройствами, бункером для смета, механизмом его опорожнения, системой обеспыливания зоны подметания. Щеточное устройство обычно представляет собой комбинацию из двух или трех щеток, различающихся формой
(рис. 4.1).
26
Рис. 4.1. Типы щеток:
а - цилиндрическая; б – коническая (лотковая); в - ленточная
Цилиндрические щетки диаметром окружности вращения до 1 м имеют
горизонтальную ось вращения. Цилиндрические щетки не только подметают
полосы дороги перед машиной, но и направляют смет непосредственно в бункер (рис. 4.2, а) или к транспортирующему устройству (рис. 4.2, д). Конические (лотковые) щетки с расположением ворса по образующей поверхности конуса с углом при вершине примерно 60° и осью вращения, наклоненной под углом 5...7° к вертикали, предназначены для направленного отброса смета, они
обеспечивают подметание и перемещение загрязнений к продольной оси машины. Ленточные щетки в виде бесконечной цепи с закрепленными на ней щеточными секциями одновременно с отделением смета от дороги транспортируют его в бункер, они наименее распространены вследствие малой надежности и
эффективности.
Транспортирование смета в бункер может осуществляться различными
способами с помощью механических или пневматических устройств (рис. 4.2).
Одноступенчатую систему транспортирования смета в бункер непосредственно ворсом щетки – прямым забросом (рис. 4.2, а) или обратным забросом
«через себя», когда бункер расположен позади щетки (рис. 4.2, б) используют
на малогабаритных машинах для уборки тротуаров, особенно с навесным и
прицепным рабочим оборудованием,. Для этих способов характерна малая вместимость бункера (до 1 м3). Кроме того, требуется более высокая окружная скорости щетки и компенсация износа ворса. Перспективным является механическое транспортирование смета в бункер промежуточным лопастным метателем
(рис. 4.2, в).
Наиболее широко используется многоступенчатое механическое транспортирование смета с параллельным оси вращения цилиндрической щетки
шнековым подборщиком и цепочно-скребковым транспортером (рис. 4.2, д).
Недостаток такой системы заключается в ее низкой надежности и большой металлоемкости.
27
Рис. 4.2. Способы транспортирования смета в бункер:
а – прямым забросом смета; б – обратным забросом смета; в – забросом смета
лопастным метателем; г – забросом смета ленточной щеткой; д – шнековым и
цепочно-скребковым транспортерами; е – щеточно-вакуумным подборщиком и
гравитационным отделением смета; ж – струйно-вакуумным подборщиком и
инерционным отделением смета;
1 – бункер; 2 – цилиндрическая щетка; 3 – лопастной метатель; 4 – ленточная щетка;
5 – скребковый транспортер; 6 – шнек; 7 – всасывающий трубопровод;
8 – фильтр; 9 – напорный трубопровод; 10 – вакуумный вентилятор; 11 – вакуумный подборщик; 12 – сдувающие сопла; 13 – циклон; 14 – коническая щетка
При щеточно-вакуумном (пневматическом) транспортировании (рис. 4.2,
е) вспомогательная цилиндрическая щетка уменьшенного диаметра подает смет
в вакуумный подборщик, может быть также установлен промежуточный транспортер. В струйно-вакуумном подборщике (рис. 4.2, ж) щеточный ворс заменен сдувающими соплами, воздушные потоки которых обеспечивают отрыв загрязнений от дорожного покрытия и перемещение их к всасывающему трубопроводу. Отделение крупного смета в бункере обеспечивается гравитационным
способом. Пылеватые частицы задерживаются тканевыми фильтрами с устройствами для их периодической регенерации встряхиванием, вибрацией, обратной
продувкой и др. При струйно-вакуумной системе транспортирования через
фильтр в атмосферу выбрасывается не более 20 … 25 % воздуха, остальная его
часть без очистки от пыли подается в сдувающие сопла, частично замыкая систему циркуляции воздуха.
При подметании обеспыливание может быть влажное путем мелкодисперсного разбрызгивания воды под давлением 0,2 ... 0,3 МПа через форсунки
перед подметальными щетками и пневматическое обеспыливание, совмещенное с вакуумной системой транспортирования смета. Норма расхода воды при
влажном обеспыливании 0,02 … 0,025 кг на 1 м2 поверхности дороги. Увеличе28
ние расхода вызывает прилипание смета к щетке и дорожному покрытию и резкое снижение качества подметания. Перспективным является термовлажное
обеспыливание подачей водяного пара в зоны интенсивного пылеобразования.
В качестве базовых машин для монтажа подметально-уборочного оборудования применяют маневренные автомобили малой и средней грузоподъемности,
самоходные шасси, колесные тракторы и одноосные или двухосные прицепы.
4.2. Основы расчета подметально-уборочных машин
Расчет включает: определение вместимости бункера для смета, бака для
воды и других емкостей; тяговый и энергетический расчет, а также расчет на
прочность основных элементов машины.
Вместимость бункера для смета (м3) определяется по формуле
Vс
3,6 10 3 B vm q t p
cm K u
,
(4.1)
где В – ширина подметания, м;
vm – рабочая скорость машины при подметании, м/с;
q – среднее значение массы загрязнений на дороге перед подметанием, г/м 2;
tр – продолжительность подметания, определяемая периодом заполнения
бункера, ч;
ρсm – объемная плотность смета, т/м3;
Кu – коэффициент использования вместимости бункера.
При определении вместимости бункера рекомендуется на основе накопленного опыта принимать значения величин, входящих в приведенную формулу.
Рабочую скорость машины vm выбирают в зависимости от условий работы.
При значительном загрязнении прилотковой полосы подметание
производится на скорости 3…6 км/ч (0,83…1,67 м/с), при небольшой засоренности
– на скорости 7…9 км/ч (1,94…2,5 м/с). При незначительной засоренности вне прилотковой полосы подметание покрытий осуществляется на повышенной скорости
12…15 км/ч (3,33…4,17 м/с). В соответствии с принятыми нормативами при систематической уборке дорожных покрытий на основных магистралях города пло тность q загрязнений не должна превышать 30 г/м2. На улицах, пересеченных проездами, не имеющими усовершенствованных покрытий, а также на проездах второстепенного значения плотность q загрязнений не должна превышать соответственно 50 и 80 г/м2.
Оптимальный период работы машины до заполнения бункера составляет
3,5…4 ч при плотности загрязнений 50…80 г/м2. Так как заполнение резервуара
водой, используемой для обеспыливания процесса подметания, требует знач ительно меньших затрат времени, чем выгрузка смета из бункера, наиболее часто
принимается, что в течение периода заполнения бункера сметом производится
29
одно дополнительное наполнение резервуара водой. Объемная плотность смета
ρсm колеблется в широких пределах, зависящих от вида убираемых загрязнений:
при наличии опавших листьев, бумаги ρсm колеблется в пределах 0,8…1,1 т/м3,
при уборке загрязнений, состоящих преимущественно из грунта и песка, ρсm =
1,1…1,5 т/м3. Коэффициент использования вместимости бункера принимают Ки =
0,85…0,95.
Аналогично определяется вместимость резервуара для воды, м 3:
Vv
3,6 10 3 By vm q y t py
Kuv
,
(4.2)
где Ву – ширина полосы увлажнения, м;
qy – удельный расход воды при увлажнении, г/м2;
tpу – продолжительность опорожнения резервуара для воды, ч.
Обычно принимают Ву = 1,1…1,2 В.
Удельный расход воды при увлажнении qу зависит от степени загрязненности подметаемых дорожных покрытии. При подметании дорог, отличающихся большим загрязнением, qу принимают равным 30…35 г/м2, во время подметания покрытия вне прилотковой полосы значение qy снижается до 15…20 г/м2.
Продолжительность опорожнения резервуара для воды принимают равной tру =
0,5 t, т. е. около 2 ч.
Определение основных параметров и режимов работы щеточных
устройств.
Как указывалось выше, подметально-уборочные машины снабжены щетками двух типов – цилиндрическими и торцовыми.
Цилиндрические щетки, отделяя загрязнения, могут направлять их непосредственно в транспортирующие устройства или поднимать на высоту, опр еделяемую конструктивными соображениями, и подавать в бункер машины. В
этих щетках ворс размещен равномерно.
Общее минимальное число ворса, которое необходимо разместить на цилиндрической щетке, определяется из условия перекрытия следов ворса на дорожном покрытии как по ширине щетки, так и в радиальной плоскости вращения по формуле, шт.:
iвцм
2 B K p vm
y Rb
2,6 arccos k
dv
R
,
w
R
где Кр – коэффициент, учитывающий равномерность размещения ворса на
сердечнике, К = 2…2,5;
Rb – радиус барабана цилиндрической щетки, м;
R – радиус щетки в свободном состоянии, м;
dv – радиус прутка ворса, м;
30
(4.3)
ωw – угловая скорость щетки, рад/с;
yк – расстояние между ободом барабана и поверхностью дороги, м,
yк =
Lb – h (Lb – свободная длина ворса, Lb = R – Rb; h – радиальная деформация ворса,
зависящая от состояния дорожного покрытия и степени его загрязнения, h =
1,5…2,5 см (0,015…0,025 м)).
При использовании ворса из стальной проволоки dv = 0,4…0,6 мм (4·10–
4
…6·10–4 м), а из капронового моноволокна – dv = 1,5…3,5 мм
(1,5·10–
3
…3,5·10–3 м).
Для эффективной работы щетки необходимо соблюдать соотношение ωw
R = 2 vm, а при обратном забросе смёта ωw R = 4,5 vm.
При расчете минимального количества ворса с максимальным значением
его радиальной деформации h требуемое количество ворса для обеспечения
нормальной работы щетки в различных условиях необходимо увеличить примерно в два раза (iвц ≈ 2 iвцм).
Суммарная вертикальная реакция, действующая на цилиндрическую
щетку, кН:
Pщц
L6b
y Rb
,
0,17 10 E J 8 iвц arccos k
R
yk
3
(4.4)
где Е – модуль упругости ворса (для стальной проволоки Е = 2,1·105 МПа, для
синтетического ворса Е = (7,1…8)·103 МПа), МПа;
J – момент инерции поперечного сечения прутка относительно оси, перпендикулярной к плоскости вращения, м4.
dv4
Для ворса круглого сечения J
, где dv – радиус поперечного сечения
64
bv hv3
прутка ворса, м; для ворса прямоугольного сечения J
, где bv и hv – со12
ответственно длина и высота сечения ворса, м.
Мощность привода цилиндрической щетки с достаточной точностью
определяется по формуле, кВт:
N щц
Рщц f b R h
w
K3
,
(4.5)
w
где fb – коэффициент трения ворса о дорожное покрытие (для высокоуглеродистой стальной проволоки fb = 0,34, для малоуглеродистой fb = 0,4, для синтетического ворса fb = 0,41);
К3 – коэффициент запаса мощности (К3 = 1,1);
ηw – КПД привода цилиндрической щетки (ηw ≈ 0,87)
Лотковые щетки производят очистку края убираемой полосы. Они вы31
полняются в виде усеченного конуса.
Необходимое количество ворса наружного ряда ворса лотковой щетки
определяется из условия перекрытия следов ворса на дорожном покрытии, шт.:
ivkn
2 vm K pk
k dv
,
(4.6)
где Kpk – коэффициент, учитывающий равномерность размещения рядов ворса
на диске, К = 3…4;
ωk – угловая скорость лотковой щетки, рад/с.
Для эффективной работы лотковой щетки необходимо соблюдать соотношение ωk Rkn 2 vm.
Из геометрии лотковой (конической) щетки (рис. 4.3) радиус вращения
ворсинки среднего ряда ворса равен, м:
Rkcp
0,25 Dn
Dv
Lvk sin ,
(4.7)
где Dn – наружный диаметр диска основания лотковой щетки, м;
Dv – внутренний диаметр диска основания лотковой щетки, м;
Lvk – свободная длина ворса лотковой щетки, м;
γ – угол наклона ворса щетки [γ = (30…45)0; sin γ = (0,5…0,707)].
Рис. 4.3. Схема лотковой (конической) щетки
Общее количество ворса лотковой щетки ivk , с учетом расположения его на
диске основания, обычно в три ряда, равно, шт.:
ivk
3 ivkn ,
32
(4.8)
Интегральное значение вертикальной реакции лотковой щетки, с достаточной для инженерных расчетов точностью, можно определить по формуле,
кН:
Pkv
L5vk
5 E J ivk 9
ykk
Lvk E J
,
qcp
(4.9)
где yк – расстояние между диском основания лотковой щетки и поверхностью
дороги (yк = Lvk – h), м;
qcp – приведенная распределенная центробежная сила инерции, Н/м.
Расстояние между диском основания лотковой щетки и поверхностью дороги yк определяется аналогично расстоянию между ободом барабана и поверхностью дороги цилиндрической щетки [см. пояснения к (4.3)].
Приведенная, распределенная вдоль прутка ворса длиной Lvk , центробежная сила инерции принимается постоянной, Н/м:
qcp 103 Sv
2
k
v
Rcp ,
(4.10)
где Sv – площадь поперечного сечения ворса, м 2;
ρv – плотность материала ворса (для стали ρv = 7,8, для полипропилена ρv
= 0,93), т/м 3;
Rcp – средний радиус вращения прутка ворса, равный, м:
Rcp
0,5 Dn
Dv
2
Lvk sin
.
(4.11)
Мощность привода лотковой щетки с достаточной точностью определяется по формуле, кВт:
N kv
Рkv f b Rkcp
k
K 3k
,
(4.12)
k
где К3k – коэффициент запаса мощности (К3k = 1,1…1,2);
ηk – КПД привода лотковой щетки (ηk ≈ 0,87).
Определение основных параметров и режимов работы транспортирующих устройств
Определение основных параметров и режимов работы машин, снабженных транспортирующими устройствами различной конструкции, рассматриваются раздельно.
Наиболее распространенной схемой с механическим транспортированием
смета в бункер является перемещение его конвейером с подающим шнеком (см.
рис. 4.2, д). Стенка подборщика, обычно имеющего большую ширину, чем кон33
вейер, направляет поданный на неё цилиндрической щеткой смет на шнек, который сдвигает его к оси машины в место расположения конвейера.
Мощность привода такого устройства для транспортирования смета с
помощью скребкового конвейера и шнека равна, кВт:
Nmp = Nck + Nwn ,
(4.13)
где Nck – мощность, необходимая для привода скребкового конвейера, кВт;
Nwn – мощность, необходимая для привода шнека, кВт.
Мощность привода скребкового конвейера, кВт:
N ck
0,9 10 6 K c3 g B vm q H m 1 w0 ctg
c
,
(4.13)
ck
где Ксз – коэффициент запаса производительности (Ксз = 1,15…1,2);
Hm – габаритная высота машины, м;
w0 – обобщенный коэффициент сопротивления конвейера (w0 = 1,8…2,0);
αс – угол наклона скребкового конвейера (у большинства машин αс = 55…650,
ctg αс ≈ 0,58);
ηck – КПД передачи от двигателя к конвейеру (ηck ≈ 0,85).
Мощность, необходимая для привода шнека, кВт:
N wn
0,5 10 6 K c3 g B 2 vm q ww
,
(4.14)
сk
где ww – обобщенный коэффициент сопротивления шнека (ww = 1,8…2,0).
Мощность привода насоса системы увлажнения (влажного обеспыливания), кВт:
Ny
1,2 10 3 B vm q y pv
b
y
,
(4.15)
yo
где рv – давление воды в системе обеспыливания (рv = 0,25…0,3 МПа), МПа;
ρb – плотность воды (ρb = 1 т/м3), т/м3;
ηy – КПД привода насоса системы увлажнения (ηy ≈ 0,95);
ηyо – объемный КПД водяного насоса системы увлажнения (ηyо ≈ 0,65…0,75).
При использовании вакуумной системы обеспыливания и транспортированием смета мощность привода вентилятора вакуумной системы равна, кВт:
N vc
10 3 Qvc pvp
vc
34
vo
,
(4.16)
где Qvc – расход воздуха, обеспечиваемый вентилятором, м 3/с;
pvp – разряжение воздуха на входе в вентилятор (pvp = 5..7 кПа), кПа;
ηvc – КПД привода вентилятора (ηvc ≈ 0,9);
ηvo – статический КПД вентилятора (ηv о ≈ 0,7…0,8).
Расход воздуха, обеспечиваемый вентилятором, м3/с:
Qvc
10 3 K v3 B vm q
k
,
(4.17)
vn
где Kv3 – коэффициент подсоса воздуха (Kv3 = 1,1…1,25);
k – коэффициент, характеризующий допустимую массовую концентрацию
твердых частиц, транспортируемых потоком воздуха
( k = 0,05…0,1);
ρvn – плотность воздуха во всасывающей магистрали вакуумного подборщика, кг/м 3.
Плотность воздуха во всасывающей магистрали вакуумного подборщика,
3
кг/м :
v
vn
pa
pvp
pa
,
(4.18)
где ρv – плотность атмосферного воздуха (ρv ≈ 1,2 кг/м3), кг/м 3;
ра – нормальное атмосферное давление (ра ≈ 101,3 кПа), кПа.
Скорость воздушного потока на входе во всасывающий трубопровод vv
определяется из условия равновесия частицы смета под действием противоположно направленных сил тяжести и аэродинамической силы. Для подметальноуборочных машин vv ≈ 50 м/с.
Чтобы обеспечить такую скорость воздушного потока, диаметр всасывающей трубы подборщика смета должна быть не более, м:
4 Qvc
,
vv
Dmn
(4.19)
а средний зазор между резиновой кромкой трубы и поверхность дороги – не
более, м:
hcp
Qvc
.
Dmn vv
(4.20)
Рекомендуется устанавливать передний зазор hр ≈ 10 мм (0,01 м) и задний
hз ≈ 40 мм (0,04 м).
Мощностной баланс подметально-уборочных машин
Мощность, необходимая для работы машины, снабженной одной или
35
двумя лотковыми щетками, цилиндрической щеткой-подборщиком и транспортирующим устройством механического типа, кВт:
N mm
Nd
N щц iL N kv
N mp
Ny ,
(4.21)
где iL – количество лотковых щёток;
Nd – мощность на передвижение машины в рабочем режиме, кВт.
Мощность, необходимая для работы машины, снабженной одной или
двумя лотковыми щетками, цилиндрической щеткой-подборщиком и транспортирующим устройством пневматического (вакуумного) типа, кВт:
N mv
Nd
N щц iL N kv
N vc
Ny .
(4.22)
Мощность на передвижение машины в рабочем режиме, кВт:
Nd
W pc vm
,
(4.23)
mp
где ηmp – КПД трансмиссии базовой машины (η mp ≈ 0,85);
Wpc – сопротивление движению при подметании дорожных покрытий, кН:
W pc 9,8 10 3 М m f d
iy
Pщс
Pkv f b ,
(4.24)
где Мm – полная масса машины, кг;
fd – коэффициент сопротивления качению колес машины (fd ≈ 0,02);
iy – уклон дороги (iy = 0,07…0,09).
Полученные значения мощностей (Nmm и Nmv ) необходимо сравнить с
мощностью основного или основного и дополнительного двигателей машины
(табл. П. 6 …П. 11)
Производительность подметально-уборочных машин
Эксплуатационная производительность подметально-уборочных машин
сильно зависит от многих факторов: дальности мест разгрузки смёта и заправки
водой, засоренности, скорости подметания, зависящей от количества и расположения транспортных средств и других фактических условий производства
работ. Эти обстоятельства учитываются различными поправочными коэффициентами к формуле теоретической производительности.
Теоретическая производительность подметально-уборочных машин при
подметании проезжей части улицы, м 2/ч:
Пт
3600 B vm kn ,
(4.25)
где k n – коэффициент, учитывающий перекрытие полос подметания ( k n ≈ 0,9).
36
4.3. Порядок выполнения работы
4.3.1. В соответствии с заданием преподавателя по данным, приведенным в
табл. П. 6…П. 11 выбираем значения основных технических характеристик подметально-уборочной машины: массу Мm, ширину подметания В,
рабочую скорость движения vт, диаметр цилиндрической щетки D, количество iL и диаметр лотковых щеток Dn, габаритную высоту машины Hm и
др.
4.3.2. Определяем вместимости бункера для смета Vc по (4.1) и бака для воды Vv
(4.2).
4.3.3. Определяем основные параметры и режимы работы щеточных устройств
(4.3)…(4.12).
4.3.4. Определяем основные параметры и режимы работы транспортирующих
устройств [по (4.13)…(4.20)].
4.3.5. Проверяем мощностной баланс подметально-уборочной машины
(4.21)…(4.24).
4.3.6. Определяем теоретическую производительность подметально-уборочной
машины (4.25).
Контрольные вопросы
1. Для чего предназначены подметально-уборочные машины?
2. Как классифицируются подметально-уборочные машины?
3. Опишите принцип действия подметально-уборочных машин.
4. Какие операции включает рабочий цикл подметально-уборочных машин?
5. Какие есть типы щёток подметально-уборочных машин?
6. Назовите способы транспортирования смёта в бункер. Их преимущества и недостатки.
7. Назовите способы обеспыливания. Их преимущества и недостатки.
8. Как определяется вместимость бункера для смета?
9. Как определяется вместимость резервуара для воды?
10. Из какого условия определяется минимальное число ворса щеток?
11. Как определяется суммарная вертикальная реакция, действующая на
цилиндрическую щетку?
12. Как определяется суммарная вертикальная реакция, действующая на
лотковую щетку?
13. Как определяется мощность привода цилиндрической щетки?
37
14. Как определяется мощность привода лотковой щетки?
15. Какие составляющие входят в мощность привода с механическим
транспортированием смета в бункер?
16. Какие составляющие входят в мощностной баланс подметальноуборочных машин с транспортирующим устройством механического
типа?
17. Какие составляющие входят в мощностной баланс подметальноуборочных машин с транспортирующим устройством пневматического (вакуумного) типа?
18. Как определяется мощность на передвижение машины в рабочем режиме?
19. Какие факторы влияют на величину эксплуатационной производительности подметально-уборочных машин?
5. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ МЕХАНИЗМОВ
И АГРЕГАТОВ МАШИН ДЛЯ РЕМОНТА АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ
ПОКРЫТИЙ МЕТОДОМ РЕГЕНЕРАЦИИ
5.1. Назначение. Классификация. Принцип работы
Индустриальные технологии ремонта и восстановления дорожных одежд
нежёсткого типа основываются на методах выполнения всего набора технологических операций по ремонту за один рабочий ход одной машиной или ко мплектом специализированных машин. К таким технологиям можно отнести
технологии «Сларри Сил», методы горячей регенерации, холодного рисайклинга. Классификация машин для индустриальных технологий ремонта и восстановления покрытий приведена на рис. 5.1.
Машины для регенерации дорожных покрытий обеспечивают значительное улучшение ровности и состава материала асфальтобетонной смеси восстанавливаемого покрытия, позволяют ликвидировать трещинообразование и восстановить свойства асфальтобетонного покрытия. При этом ремонт дорожного
покрытия может производиться как с разогревом поверхности старого покрытия (горячий метод), так и без разогрева (холодный метод).
Производство работ по методу повторного использования непосредственно на месте восстановления дорожного покрытия осуществляется за счет
нескольких последовательно выполняемых рабочих операций за один проход
специальной машины, обеспечивающей переработку и новую укладку асфальтобетонной смеси.
38
Рис. 5.1. Классификация машин для индустриальных технологий
восстановления и ремонта покрытий
Производство работ по методу повторного использования непосредственно на месте восстановления дорожного покрытия осуществляется за счет
нескольких последовательно выполняемых рабочих операций за один проход
специальной машины, обеспечивающей переработку и новую укладку асфальтобетонной смеси.
Метод холодного ресайклинга основывается на объединении в одну нескольких рабочих операций: фрезерования (рыхления) ремонтируемого покрытия фрезой, добавки в разрыхленный материал вяжущих или других стабилиз аторов, тщательного смешивания компонентов (гомогенизации), профилирования поверхности и уплотнения. Рабочий орган этой машины представляет фрезерно-смешивающий барабан с большим количеством специальных резцов.
Вращаясь, барабан измельчает материал дорожной одежды и интенсивно перемешивает его. При фрезеровании в рабочую камеру ресайклера впрыскивается
стабилизатор в жидком виде (вода, битумная эмульсия и др.), подаваемый из
автоцистерны по гибкому шлангу.
39
Терморегенерация асфальтобетонных покрытий при ремонте осуществляется с помощью машин типа «репайвер» и «ремиксер». Существует несколько
вариантов ремонта покрытий методом терморегенерации: фрезерование раз огретого участка поврежденного покрытия с последующей укладкой нового материала; рыхление разогретого слоя материала с последующим перераспределением его по ширине покрытия и планированием для устранения волн, наплывов, сдвигов и прочих дефектов; то же, с добавлением свежей смеси.
Машины для обоих типов монтируют на специальных самоходных колесных шасси. Специальное оборудование машин типа «репайвер», обеспечивающее дополнительно нанесение второго тонкого слоя свежей смеси, состоит
из трех нагревающих блоков, механического рабочего органа – фрезы, приемного бункера для свежей асфальтобетонной смеси, питателя, распределительного устройства и рабочих органов для отделки поверхности покрытия, газового
оборудования и гидросистемы.
Машина типа «ремиксер», улучшающая имеющуюся смесь путем добавки свежей смеси и битума или битума в старый материал без нанесения слоя
свежей смеси, дополнительно оснащены лопастным смесителем. Привод машин
осуществляется от автономного дизеля. Нагревающие блоки состоят из нескольких десятков горелок инфракрасного излучения с металлическими излучателями и нескольких горелок открытого пламени.
Реализуемый этими машинами метод терморегенерации асфальтобетонных покрытий экономичен, не оказывает вредного влияния на окружающую
среду, экономит строительный материал и сокращает сроки ремонта. На рис.
5.2 приведена технологическая схема работы машины для горячего восстановления асфальтобетонных покрытий с повторным использованием старого материала.
Ремонтируемый слой покрытия (рис. 5.2) прогревается установкой предварительного нагрева и ремиксера, и затем материал рыхлится фрезами. В
имеющуюся смесь добавляют корректирующую смесь и битум. Готовая смесь
снова укладывается в покрытие. Весь процесс восстановления осуществляется
за один рабочий проход непосредственно на проезжей части дор оги в процессе
движения машины. Прогрев покрытия осуществляется до температуры
140…170 С0. Масса покрытия размягчается. Батареи инфракрасных излучателей, питаемых пропаном, передают необходимую для этого тепловую энергию.
Нагреваемые элементы располагаются по заданной ширине участка дороги.
Давление газа каждого из нагревательных элементов регулируют отдельно.
Рыхление до требуемой глубины размягченного покрытия осуществляют
многозубчатым рыхлителем и (или) фрезой со спирально расположенными
твердосплавными зубьями. Рабочая ширина регулируется бесступенчато и автоматически.
40
Рис. 5.2. Технологическая схема работы машины для горячего восстановления
асфальтобетонных покрытий с повторным использованием старого материала
по технологии «ремикс» фирмы Wirtgen (Германия):
1 – бункер для смеси; 2 – емкость для битума; 3 – топливный бак;
4 – бункер-дозатор; 5 – емкость для газа; 6 – двигатель;
7 – платформа для пульта управления; 8 – трамбующий брус;
9 – шнековый распределитель; 10 – смеситель;
11, 13 – блоки нагревательных элементов; 12 – рыхлитель покрытия
Планирующие ножи снимают слой покрытия, а разрыхленная смесь подается в смеситель. Регенерацию старого асфальта осуществляют путем добавления в смеситель порции в виде минеральной добавки и вяжущего. Корректирующая добавка смешивается со смесью из покрытия в смесителе принудительного действия с увеличенной продолжительностью перемешивания.
Добавочную смесь транспортируют к машине на грузовиках и загружают
в приемный бункер. Подвод к смесителю и дозировка осуществляются через
скребковый конвейер, имеющий возможность регулировки скорости движения.
Новое вяжущее находится в обогреваемом баке на установке, вяжущее дозир уется и взбрызгивается с помощью насоса, имеющего возможность регулировки числа оборотов. Готовая смесь поступает на спланированное и разогретое
основание в виде продольной кучи. Укладка восстановленного материала ос уществляется с помощью плавно регулируемого трамбующего бруса в соответствии с профилем полотна. Раздельный нагрев полотна обеспечивает хорошее
сцепление слоев за счет укладки «горячего по горячему». Окончательное
уплотнение покрытия производят дорожными катками. Машина также позволяет восстанавливать дорожные покрытия: а) без добавки новой смеси; б) с добавкой новой смеси – без перемешивания.
Метод регенерации асфальтобетонной смеси путем перемешивания применяют тогда, когда технология допускает использование материала старого
покрытия с обогащением его новым материалом.
41
5.2.
Основы расчета машин для горячей регенерации
Тяговый баланс машины для горячей регенерации составляется на основании анализа сопротивлений, возникающих в процессе работы W. Рабочий режим определяют в зависимости от числа рабочих органов и характера их действия. Для машин, оснащенных полным комплектом рабочих органов, общее
сопротивление складывается из следующих сопротивлений: ходового устройства при перемещении машины W1; устройства для рыхления асфальтобетона
или другого материала рыхлителем W2; устройства для фрезерования разогретого асфальтобетона W3; устройства для планировки разогретого асфальтобетона W4; виброплиты (выглаживающей плиты) W5; трамбующего бруса W6; распределительного шнека W7.
Сопротивление ходового устройства W 1, кН:
W1 =9,8 [(MM + Mаб )– (Mp+Mф+Mот+Mтсб+Mпр+Mш)](f ± i), (5.1)
где MМ, Mаб, Mр, Mф, Mот, Mпл, Mтсб, Mпр, Mш – масса соответственно машины,
асфальтобетона в приемном бункере, рыхлителя, фрезы в сборе, отвала, плиты, трамбующего бруса, призмы волочения, шнека, т;
f – коэффициент сопротивления передвижению (f ≈ 0,04...0,07 для пневмоколес по асфальтобетону);
i – уклон дороги (i ≈ 0,07...0,09).
Для учебных целей можно принять [(MM + Mаб )– (Mp+Mф+Mот+Mтсб+Mпр+Mш)]
равным ≈ 0,8 MM.
Сопротивление разогретого асфальтобетона рыхлению W2, кН:
W2 = Z3 P3,
(5.2)
где Z3 – число зубьев рыхлителя (Z3 = 30…35 зубьев на 1 метр ширины обрабатываемой полосы);
P3 – сопротивление рыхлению одним зубом, Р3 ≈ 0,015...0,03 кН.
Сопротивление разогретого асфальтобетона фрезерованию W 3, кН:
W3 = Kр bф h ,
(5.3)
где Kр – удельное сопротивление фрезерованию разогретого асфальтобетона (Кр
≈ 50...60 кПа);
bф – ширина фрезерования, м;
h – глубина фрезерования (h ≈ 0,05 м), м.
Сопротивление разогретого асфальтобетона W 4, кН:
W4 = Kл bотв + Gпр fпр ,
где
Kл – удельное линейное сопротивление разогретого асфальтобетона
(Кл ≈ 10...20 кН/м), кН/м;
42
(5.4)
bотв – длина отвала, м;
fпр – коэффициент сопротивления движению призмы волочения по
разогретому асфальтобетону (fпр ≈ 0,7...0,9);
Gпр – вес призмы волочения срезаемого покрытия, кН:
Gпр = 0,6 (Hо – h)2 ρа g Lо ,
где
(5.5)
Hо, Lо – высота и длина отвала (H ≈ 0,1 L), м;
ρа – плотность материала покрытия (ρа = 2,2...2,3 т/м3).
Сопротивление виброплите W5, кН:
W5=9,81 Мпл fпл ,
(5.6)
где fпл – коэффициент сопротивления движению по разогретому асфальтобетону плиты и трамбующего бруса fпл ≈ 0,5...0,7.
Для учебных целей можно принять Мпл ≈ 0,1 MM.
Сопротивление трамбующего бруса W6, кН:
W6 = Gпр fпл.
(5.7)
Сопротивление распределительному шнеку W7, кH:
W7 = Kсш bш hш + Gпр fпр,
(5.8)
где Kсш – удельное сопротивление срезанию шнеком разогретого асфальтобетона, Kсш = 10 кПа;
bш, hш – ширина захвата и глубина срезания шнеком, м.
Для обеспечения необходимой силы тяги должно соблюдаться условие
7
Wi g M M
,
(5.9)
i 1
где
– коэффициент сцепления шин с дорожным покрытием ( = 0,5...0,6).
Для расчета мощностного баланса машины необходимо определить техническую производительность машины.
Вначале определяется возможная для конкретных условий работы скорость движения машины (подача), равная, м/с:
vp = vo k σ k h ,
(5.10)
где vo – наибольшая скорость подачи при условии наименьшей по техническим
условиям толщины и прочности материала фрезеруемого слоя, м/с;
k σ – коэффициент, учитывающий снижении скорости при увеличении
прочности фрезеруемого материала (k σ = 0,3…0,5);
k h – коэффициент, учитывающий снижении скорости при увеличении толщины слоя фрезеруемого материала (k h = 0,1…0,5).
Величина скорости vо указана в технической характеристике машины.
43
Техническая производительность машин, работающих по технологии
«ремикс» определяется по формуле, т/ч:
Пт = 3600 bф h vp ρа.
(5.11)
Мощностной баланс машины составляют, суммируя значения мощностей,
необходимых для обеспечения работы отдельных агрегатов и рабочих органов
машины. Для терморемонтера, имеющего полный комплект рабочих органов,
общая мощность NΣ включает мощности на привод: ходового устройства в рабочем режиме N1 с учетом преодоления сопротивлений рабочих органов, препятствующих рабочему движению машины; фрезы N2; вибрационной плиты N3;
трамбующего бруса N4; смесителя N5; шнека N6 и питателей N7.
Мощность на привод ходового устройства в рабочем режиме, кВт:
6
Wi v p
N1
i 1
,
(5.12)
mp
где ηmp – КПД привода ходового устройства (η mp ≈ 0,8).
Мощность привода фрезы, кВт:
N2
N yd
m
,
(5.13)
a
где N yd – удельная мощность на фрезерование разогретого асфальтобетона
( N yd = 3,6…4,7 кВт · ч/м3), кВт · ч/м3.
Мощность привода вибрационной плиты, кВт:
N3
N vb z vb ,
(5.14)
где Nvb – мощность привода одного вибровозбудителя (Nvb = 1…1,5 кВт), кВт;
zvb – число вибровозбудителей на виброплите, шт.
Для учебных целей можно принять zvb = (1,2…1,5) шт. на один метр длины
вибровозбудителя.
Мощность привода трамбующего бруса, кВт:
N4
N y mp bmp ,
(5.15)
где N y mp – удельная мощность на привод трамбующего бруса
( N y mp = 0,4…0,6 кВт/м), кВт/м;
bmp – длина трамбующего бруса, равная ширине укладки, м.
Установочная мощность двигателя привода смесителя определяется по
44
следующим эмпирическим зависимостям, кВт:
при G3 < 1,4 т;
(5.16)
30 18 G3 , при G3 > 1,4 т,
(5.17)
N5
N5
36G3 ,
где G3 – вместимость смесителя, т:
G3
1,5
m tcm
60
,
(5.18)
где tcm – длительность цикла смесителя (tcm = 4…5 мин), мин.
Мощность привода распределительного шнека, кВт:
N6
K w g 1,5 m Lw k w
,
3600 w
(5.19)
где Lw – длина распределительного шнека, м;
Kw – коэффициент, учитывающий напор смеси при движении машины
(Kw = 3);
k w – коэффициент сопротивления при работе шнека (kw = 4…5);
ηw – КПД привода распределительного шнека (ηmp ≈ 0,85).
Мощность привода питателей, кВт:
N7
1,5
m
g kk Lk
3600 k
Hk
,
(5.20)
где k k – коэффициент сопротивления питателей (k k = 2…3);
Lk – горизонтальная проекция питателей, м;
Hk – высота подъема питателей, м.
Для учебных целей можно принять Lk = 2 bф, Hk = 2 м.
Мощность, необходимая для привода ходового оборудования и всех р абочих органов машины, кВт:
7
N
k3
Ni ,
(5.21)
i 1
где k 3 – коэффициент запаса, учитывающий расход мощности на привод вспомогательных устройств (k 3 = 1,4…1,5).
Полученное значение мощности N необходимо сравнить с мощностью
установленного на машине двигателя Ndv :
N
N dv .
45
(5.22)
5.3.
Порядок выполнения работы
5.3.1. В соответствии с заданием преподавателя по данным, приведенным в
табл. П. 12 выбираем значения основных технических характеристик машины для горячей регенерации: массу Мm, ширину bф и глубину h обрабатываемой полосы, наибольшую скорость движения в рабочем режиме vо.
5.3.2. Определяем все сопротивления, действующие на машину в рабочем ре7
жиме Wi по (5.1)…(5.8) и их сумму Wi . Проверяем возможность двиi 1
жения машины (5.9).
5.3.3. Определяем рабочую скорость движения и производительность машины
(5.10), (5.11).
5.3.4. Определяем мощности, необходимые для привода всех рабочих органов и
агрегатов машины Ni по (5.12)…(5.21) и их сумму
7
N i . Проверяем до-
i 1
статочность мощности двигателя машины Ndv (5.22).
Контрольные вопросы
1. Назовите индустриальные технологии ремонта и восстановления дорожных одежд нежёсткого типа.
2. Перечислите преимущества машин для регенерации дорожных покрытий.
3. Какие методы ремонта осуществляются с помощью машин для регенерации дорожных покрытий?
4. Как классифицируются машины для индустриальных технологий восстановления и ремонта покрытий?
5. Какие операции включает холодного ресайклинга?
6. Какие операции включает рабочий цикл машин для ремонта покрытий
методом терморегенерации?
7. В чем заключается отличие технологий ремонта «ремикс» и «репайв»?
8. Как осуществляется прогрев покрытия?
9. Какие рабочие органы используются для рыхления и измельчения дорожного покрытия?
10. Какие рабочие органы используются для профилирования укладыва емой смеси?
11. Какие рабочие органы используются для уплотнения укладываемого
дорожного покрытия?
12. Какие рабочие сопротивления преодолеваются ходовым устройством?
13. Как проверяется возможность движения машины в рабочем режиме?
14. Какие мощности суммируются при составлении мощностного баланса машины?
15. Мощности каких агрегатов и рабочих органов определяются по
46
удельным показателям?
16. Какой смеситель используется для перемешивания асфальтобетонной смеси и как определяется его установочная мощность?
17. Какие транспортирующие устройства установлены на машинах для
регенерации дорожных покрытий и от каких показателей зависит
мощность, необходимая для их привода?
18. В чем заключается проверка мощностного баланса машины?
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Выполнение представленных в данном сборнике расчетных работ способствует получению теоретических знаний и закреплению практических
навыков по расчёту параметров основных агрегатов дорожных машин и выбору
технологических режимов современных машин и комплексов, обеспечивающих
повышение производительности и качества выполнения работ при стр оительстве, эксплуатации и ремонте автомобильных дорог, необходимых в реальной
работе специалистов.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Справочник конструктора дорожных машин. – Изд.2 –е, перераб и доп. / под ред.
И.П. Бородачева. – М.: Машиностроение,1973. –504 с.
2. Абрамов, Н.Н. Курсовое и дипломное проектирование по дорожно-строительным машинам : учеб. пособие/ Н.Н. Абрамов. – М.: Высшая школа, 1972. – 120 с.
3. Дорожно-строительные машины и комплексы: учебник / под ред. В.И. Баловнева. –
Омск.: Омский дом печати, 2001. –525 с.
4. Строительные машины: справочник: В 2 т. Т. 1: Машины для строительства промышленных, гражданских сооружений и дорог/ под общ. ред. Э.Н. Кузина. – М.: Машиностроение, 1991. – 496 с.
5. Дорожные машины. Теория, конструкции и расчет / под общ. ред. Н.Я. Хархуты. – Л.:
Машиностроение, 1968. – 416 с.
6. Дорожные и коммунальные машины и оборудование: лаб. практикум / П.И. Никулин,
В.А. Нилов, М.И. Щербинин [и др.]. – Воронеж. гос. арх.-строит. ун–т. – 2–е изд. перераб. и доп. – Воронеж, 2007. – 179 с.
7. Лещинский, А.В. Асфальтоукладчики. Конструкция и расчет / А.В. Лещинский,
С.Н. Иванченко; Тихоокеанский гос. ун-т. – Хабаровск, 2002. – 103 с.
8. Машины для содержания и ремонта городских и автомобильных дорог: учеб. пособие
/ В.И. Баловнев, М.А. Беляев и др. – 2–е изд. дополн. и перераб. – Москва – Омск:
ОАО «Омский дом печати», 2005. – 768 с.
9. Жулай, В.А. Дорожные машины: метод. указания к вып. курсового проекта / Воронеж. гос. арх.–строит. ун–т.; сост. : В.А. Жулай. – Воронеж, 2012. – 25 с.
10. http://www.landman.ru.
47
ПРИЛОЖЕНИЕ *
Таблица П.1
Технические характеристики асфальтоукладчиков
Модель
Мощность
двигателя,
кВт
Ширина
укладки,
м
min/max
Max
толщина
укладываемого
слоя, м
Производительность
max,
т/ч
Вместимость
бункера,
т
колесный
77,2
2,5/4,5
0,25
350
10
колесный
60
2,2/4,5
0,25
300
10
колесный
114
2,5/4,5
0,25
500
10
колесный
96,5
2,5/4,5
0,3
500
12
гусеничный
154
2,5/5,0
0,3
600
14
гусеничный
77
3/7,5
0,3
250
12
ДС-189 гусеничный
44
3/5,0
0,2
210
10
ДС-200
44
2,5/4,5
0,22
210
12
38
0,6/4,0
0,25
120
7,5
51
2/6,0
0,25
350
12
Скорость
движения,
м/мин
рабочая/
транспорт.
до 25/
до 300
0,9 … 20/
до 267
до 20/
до 267
0,8 … 20/
до 267
0,7 … 24/
до 52
1 … 14/
до 76
1 … 14/
до 76
1 … 14/
до 76
0,8 … 20/
до 267
до15/
до 330
121
2,5/9,0
0,3
600
13
до15/
до 330
18,9
160
3,0/12,0
0,3
800
15
до18/
до 60
25,5
28
1,0/2,6
0,15
50
3,5
до15/
до 46
4,7
АСФК-2-04
Асф-К2-07
АСФК-3-02
Асф-К4-02-01
Асф-Г4-03
ДС-179
Тип
движителя
гусеничный
Bitelli
колесный
BB 632
Vogele
Супер
колесный
1502
Vogele
Супер
колесный
1804
Vogele
Супер гусеничный
2000
Vogele
Супер
гусеничный
Бой
Масса
асфальтоукладчика,
т
14,5
13,25
16,5
18,5
20,0
17,6
15
13,5
6,3
14,5
* Приведенные в приложениях значения технических характеристик машин предназначены
только для учебных целей
48
Таблица П.2
Технические характеристики отечественных дорожных фрез
Показатели
Модель
Базовая машина
Д-530
ДС-74
Гусеничный трактор
Т10 МГП
Колесный трактор
2,5
2,4
0…0,20
0…0,25
0,028…0,24
2,78
0,03…0,27
11,11
100 и 250
257
7775
3040
3060
15 100
7550
2950
2822
11 940
Ширина обрабатываемой
полосы, м
Глубина обработки, м
Скорость передвижения:
рабочая, м/с
транспортная, м/с
Частота вращения фрезы,
мин –1
Габаритные размеры:
длина, мм
ширина, мм
высота, мм
Масса, кг
Т-158
Таблица П.3
Технические характеристики зарубежных дорожных фрез
Модель
Ширина
захвата, м
Глубина
обработки,
м
Частота
вращения
ротора,
мин –1
Количество
резцов,
шт
МТН 200
2,08
0…0,5
190
230
до 265
1745
МТН 225
2,32
0…0,5
190
250
до 265
2510
49
Потребляемая Вес (без
мощность,
трактора),
кВт
кг
Таблица П.4
Техническая характеристика виброкатков тандемных
КВД- 1-1, 5-02
1350
475+665
8/11
0,75×0,5
Скорость
рабочая
/трансп.,
км/ч
6
RV-1,5DD-01
1500
750+750
14/18
0,85×0,68
11
RV-1,7DD-01
1700
850+850
14/18
0,85×0,68
11
RV-2,ODD-01
2000
1000+1000
14/18
1,0×0,68
9
RV-2,2DD-01
2200
1100+1100
14/18
1,0×0,68
9
RV-2,4DD-01
2400
1200+1200
14/18
1,2×0,68
9
RV-3,5DD-01
3500
1750+1750
25,7/35
1,3×0,8
8,4
ДУ-82
3500
1750+1750
25,7/35
1,3×0,8
8,4
RV-7-DD-01
7500
3750+3750
70,6/96
1,7×1,2
6/12
ДУ-96
7800
3900+3900
44/60
1,5×1,07
5,5/10,5
RV-8-DD-01
8000
4000+4000
70,6/96
1,7×1,2
6/12
RV-9-DD-01
9000
4500+4500
70,6/96
1,7×1,2
6/12
RV-10-DD-01
10000
5000+5000
70,6/96
1,7×1,2
6/12
RV-ll-DD-01
11000
5500+5500
70,6/96
1,7×1,2
6/12
ДУ-98
11500
5750+5750
57,5/78
1,7×1,2
7/10
CA242K
LJZ500
1250+1250
21,3/29
1,2×0,7
11
W854-2
8950
4475+4475
54/75
1,6×1,2
9/12
W1103
11100
5800+5300
85/116
2,1×1,5
6,5/11,5
A-6223A
2700
1350+1350
18/25
1,26×0,7
7,5
A-6622A
10000
5000+5000
57,5/78
1,68×1,1
6,6/13,5
Модель
Масса,
кг
Распределение Экспл. мощмассы на вальцы, ность, кВт/л,
кг
с.
50
Ширина
и диаметр
вальца, м
Таблица П.5
Технические характеристики катков комбинированных вибрационных и статических
Модель
РаспредеЭкспл. Ширина и Коли
Экспл.
диаметр
честление массы мощмасса,
вальца/
во
на валец и
ность,
кг колеса, кг
кВт/ л.с. пневмоко- шин
лес, м
Обозначение
шин
Скорость
рабочая
/трансп.,
км/ч
RV-3-DS-01
3000
1500+1500
25,7/35 1,3×0,8/0,78
4
7.50-15
9,0
RV-7-DS-01
7500
3750+3750
70,6/96
1,7×1,2/ 1,07
4
11.00-20
6/12
ДУ-97
7600
4200+3400
44/60
1,5×1,07
4
1 1.00-20
5,5/10,5
RV-8-DS-01
8000
4000+4000
70,6/96 1,7×1,2/1,07
4
11.00-20
6/12
RV-9-DS-01
9000
4500+4500
70,6/96 1,7×1,2/1,07
4
11.00-20
6/12
RV-10DS-01
10000
5000+5000
70,6/96 1,7×1,2/1,07
4
11. 00-20
6/12
ДУ-99
10500
5800+4700
57,5/78 1,7×1,2/1,07
4
11.00-20
7/10
RV-11DS-01
11000
5500+5500
70,6/96 1,7×1,2/1,07
4
11.00-20
6/12
ДУ-84
14000
7000+7000 109/149
2,0×1,6
4
11.00-20
5,4/8
ДУ-100
14000
7000+7000
57,5/78
2,0×1,07
8
1 1.00-20
5,5/20
А-6632
9200
4600+4600
57,5/78
1,68×1,1
4
11.00-20
6,5/13
А-6641
9600
4800+4800
57,5/78
1,8×1,07
7
11.00-20
9,6/19,2
51
Таблица П.6
Зарубежные вакуумные подметально-уборочные машины
Показатель
Bucher
Cityfant;
40
Schmidt
SK 340
Scarab
Maxim
7500
Kroll
Variant
AY
ЗИЛ433362
DAF
МАЗ5337
4×2
4×2
4×2
MercedesBenz Atego 1823K
4×2
Johnston625
Faun AK
471 RH
MercedesBenz 914
4×2
Unimog
U 1650
4×2
ОМ
366LA
ОМ
366A
ЗИЛ508.10
н. д.
ЯМЗ236М2
OM
366LA
125/170
114/155
110/150
114/155
132/180
170/230
ОМ364
HATZ
PerkinsЮ04-40Т
_
_
_
50/68
36/49
72/98
_
_
.
4,3
3,4
6,23
6,5
7,0
7,2
0,8
0,51
1,7
1,3
1.0
1.8
2,2
1,9
2,65
3,2
3,6
2,8
3,0…15
1,5…20
3,0
3…38
0,6…20
2…18
80
80
90
80
60
80
2600
н. д.
4000
7500
4000-7500
8300
6900
н. д.
8045
н. д.
9500
9700
Полная масса, кг
9500
10000
11000
н. д.
16000
18000
Длина, мм
5700
5100
6620
5785
6830
6400
Ширина, мм
2300
2100
2350
2500
2500
2500
Высота, мм
2750
2800
3500
2980
3000
3200
Базовое шасси
Колесная
формула
Двигатель
мощность,
кВт/л, с.
Дополнительный
двигатель
мощность, кВт/л. с.
Объем бункера
для смета, м3
Объем цистерны
для увлажнения,
м3
Ширина обрабатываемой полосы, м
Скорость, км/ч:
рабочая __
транспортная
Масса загружаемого смета, кг
Снаряженная
масса, кг
Производитель
«Севдор«KROLL
маш»,
«FAUN,
«Bucher
«Schmidt
«TerraSpezialРоссия+
Kirchhoff
Guyer»,
GmbH»,
Mobile»,
fahu«JohnsGruppe»,
Германия Германия
Германия zeuge»,
ton», АнГермания
Германия
глия
52
Технические характеристики зарубежных вакуумных
подметально-уборочных тротуарных машин
Показатель
Базовое шасси
Колесная формула
Двигатель шасси,
модель
мощность, кВт/л. с.
Дополнительный
двигатель
мощность, кВт/л,
с.
Объем бункера
для смета, м3
Объем цистерны
для увлажнения, м3
Ширина обрабатываемой полосы,
м
Скорость, км/ч:
рабочая
транспортная
Число и диаметр
лотковых щеток, м
Масса загружаемого смета, кг
Снаряженная
масса, кг
Полная масса, кг
Длина, мм
Ширина, мм
Высота, мм
Производитель
Таблица П.7
Bucher
Ecofant
2000XL
Bucher
Citycat
5000
Faun Vika/ Mini
2000
Scarab
Minor
Schmidt
Cleango
V6TD
Schmidt
SK320
Antonelli
Falcon
F85/2A
Спецшасси
Спецшасси
Multicar
26
Спецшасси
Unirnog
U 1400
4x4
4x4
4x4
4x2
4x2
4x4
IVECO
8141.67
IVECO
8040.45
н. д.
IVECO
814SC23
VW
OM366A
68/92
100/136
40/54,5
77/105
100/136
92/125
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
36/49
3,5
4,0
1,5
2,0
4,0
2,5
0,46
0,75
0,3
0,42
0,7
0,51
2,4
3,6
2,0
2,3
3,1
1,9
1,8…15
0,3…15
0,3…13
0,6...13
0,3...20
1,5...20
95
40
40
85
50
80
1
2
2×0,65
2
2×0,75
1
2000
4800
1000
1600
5500
н. д.
4000
5200
2500
2325
5655
н. д.
6000
10000
4800
н. д.
1700
н. д.
2240
н. д.
«Bucher Guyer»,
Германия
3500
3925
4400
4200
1270
1590
1950
2370
«FAUN
«TerraKirchhoff Mobile»,
Gruppe», Германия
Германия
53
HATZ
11200
10000
4495
4470
1800
2160
2600
2800
«Schmidt
Wmterdienst-und
Kommunaltechnik
GmbH», Германия,
Отечественные подметально-уборочные машины на автомобильном шасси
Показатель
Базовое шасси
Двигатель привода оборудования
мощность, кВт/л. с.
ПУ-93-01
ПУМ-1
ГАЗ-3309
ГАЗ-3307
Д-245.7
90/122
МКПУ-1
ЗИЛ433362
ПУ-944811
ЗИЛ433362
ПУМ-99
ЗИЛ433362
КО-316А
ЗИЛ433362
110/150
110/150
ПУ-95В
КамАЗ43253
DC904LA
90/120
ЗМЗ-511.10 ЗИЛ-508.10 ЗИЛ-508.10 ЗИЛ-508.10 ЗИЛ-508.10
92/125
Механизм загрузки смета
Объем бункера для сме1,3
1,44
та, м3
Объем цистерны для
0,9
1,0
увлажнения, м3
Ширина обрабатываемой
2,8
2,8
полосы, м
8...13
8...13
Скорость, км/ч: рабочая
транспортная
40
50
Число и диаметр щеток,
1
1
мм: центральной
2
2
лотковых
Масса загружаемого ме1700
1875
та, кг
Снаряженная масса, кг
4450
5485
Длина, мм
6735
6730
Ширина, мм
2430
2500
Высота, мм
2450
2600
Производитель
«Мосдор- «Торфмаш»,
маш»
Рязань
110/150
110/150
механический
Таблица П.8
КО-318
КамАЗ43253
КО-236
МАЗ5337
Д-245
Д-245. 12
73,5/100
вакуумный
80/109
10
3,0
2,8
3,0
7,5
н. д.
н. д.
0,75
0,9
1,2
1,0
1,6
1,2
н. д.
2,8
2,8
2,85
2,8
2,5
2,5
2,5
7,5...13,5
50
7,5...13,5
50
7,5...13,5
50
7,5...13,5
80
6,0...15,0
80
2...8
60
2...8
80
1
2
4700
6345
1×700
2×900
3000
6920
1
2
3500
6900
2×580
1×900
4100
7900
1
2
7500
9340
1×550
1×450
4400
10000
2
1
5300
13700
7750
2500
2850
РАРЗ,
Ряжск
7750
2500
3000
«Мосдормаш»
7700
2500
2800
«Торфмаш»,
Рязань
7500
2500
2900
«Арзамас
Коммаш»
7120
2430
3050
«Мосдормаш»
7500
2500
3500
«Кургандормаш»
6700
2500
3250
«Мценск
Коммаш»
54
Таблица П.9
Подметально-уборочные машины прицепные
МПУ-80
АПВ-4
ПУМА
Чистогор
Основной тягач
МТЗ-80/82
МТЗ-80
МТЗ-80
МТЗ-80/82
«Schmidt Broddway Wasa
Combi»
MT3-80/82
Дополнительный
двигатель
–
Д- 120-25
–
–
–
мощность, кВт/л, с.
–
20/28
–
–
–
Объем бункера для
смета, м3
2,2
3,2
1,8
3,0
3,0
Объем цистерны
для увлажнения, м 3
1,5
н. д.
1,1
0,85
1,1
Ширина обрабатываемой полосы , м
Скорость, км/ч: рабочая транспортная
2,2
1,85
2…2,58
2,7
2,3…2,7
10
0,3…10
2…15
0,3…20
30
25
25
25
25
700
700
700
700
н. д.
2
2
2
2
2
н. д.
1650
н. д.
2500
н. д.
н. д.
4000
4200
3500
2650
н. д.
н. д.
н. д.
н. д.
КДМ,
Смоленск
7500
4800
1950
2870
Кировский
завод,
С.-Петербург
6000
н. д.
н. д.
н. д.
КОРМ З,
Кемерово
6500
4140
2320
2100
РАРЗ,
Ряжск
Показатель
Диамет р центральной щетки,
мм
Число лотков ых
щеток, мм
Высота разгрузки ,
мм
Масса, кг: снаряженная полная
Длина, мм
Шири на, мм
Высота, мм
Производитель
55
1…20
7040
4530
1900
2000
«Schmidt
GmbH», Германия
Таблица П.10
Технические характеристики цилиндрических подметальных щеток
Внешний диаметр
щетки R, мм
Диаметр барабана
щетки Rb , мм
Диаметр полипропиленового ворса,
мм
Диаметр стального
ворса, мм
450,
550
400,
500,
550
550
550,
700
750
750,
900
750,
900
700
800
1160
101
110
164
180
200
220
254
280
300
495
1,5 … 3,5
0,4 … 0,5
Таблица П.11
Технические характеристики лотковых подметальных щеток
Диаметры основания, мм:
внутренний ×
наружный
Длина ворса, мм
Диаметр полипропиленового ворса, мм
Сечение стального ворса
(лента h×b), мм
80×
400
100×
400
120×
420
200×
450
340×
480
250×
600
520×
790
600×
910
250
260
260
250
260
270
280
280
1,5 … 3,5
(0,5 … 0,63) × (3 … 3,5)
56
Таблица П.12
Техническая характеристика машин для горячего восстановления (регенер ации) асфальтобетонных покрытий по технологии «ремикс»
Наименование,
назначение
Горячее восстановление покрытий «ремикс» на
больших площадях
Компактный ремиксер для санации дорожных
одежд, укрепленных битумом
Компактный ремиксер для заделки трещин и
открытых швов
между уложенными полосами
дорожной одежды из асфальтобетона
Горячее восстановление покрытий «ремикс» на
больших площадях
Горячий ремонт
и восстановление
асфальтобетонных покрытий
на дороге
Модель
«Remixer 4500»
(«Wirtgen»)
«Remixer 2500»
(«Wirtgen»)
Мощность Обрабатываемая Масса,
привода,
полоса
т
кВт
шири- глубина, мм на, мм
220
118
3000…
4500
1500…
2500
Гидравлический
привод на все
0…60 48,82 колеса
Гидравлический
привод на все
0…60 16,3 колеса
Гидравлический
привод на все
колеса
Remixer 300/600»
(«Wirtgen»)
36,8
«Roadmix
КРМ2000 RS»
(«SAVAGroup»)
Примечание
600
ДЭ-232
184
300…
600
2850…
4600
3000;
3500:
3750
0...40
0...80
4,58
70
Гидравлический
привод на все
колеса
Гидромеханический на все колеса
0...50
41
Примечание: наибольшая скорость движения ремиксеров в рабочем
режиме 0,1 … 0,13 м/с.
57
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение..........................................................................................................
1. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ
АСФАЛЬТОУКЛАДЧИКОВ.......... ........................................................
1.1. Назначение. Классификация. Принцип работы...............................
1.2. Основы расчета асфальтоукладчиков.................................................
1.3. Порядок выполнения работы.............................................................
3
4
4
6
12
Контрольные вопросы........................................................................ 12
2. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ АГРЕГАТОВ МАШИН
ДЛЯ ПОСТРОЙКИ ПОКРЫТИЙ МЕТОДОМ СМЕШЕНИЯ
НА МЕСТЕ................................................................................................
2.1. Назначение. Классификация. Принцип работы..............................
2.2. Основы расчета дорожной грунтовой фрезы..................................
2.3. Порядок выполнения работы............................................................
Контрольные вопросы.......................................................................
3. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ И ПРОЧНОСТИ
ОСНОВНЫХ УЗЛОВ ДОРОЖНЫХ КАТКОВ.......................................
3.1. Назначение. Классификация. Принцип работы..............................
3.2. Основы расчета дорожных катков....................................................
3.3. Порядок выполнения работы............................................................
Контрольные вопросы.......................................................................
4. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ МЕХАНИЗМОВ
И АГРЕГАТОВ ПОДМЕТАЛЬНО-УБОРОЧНЫХ МАШИН................
4.1. Назначение. Классификация. Принцип работы..............................
4.2. Основы расчета подметально-уборочных машин...........................
4.3. Порядок выполнения работы............................................................
Контрольные вопросы.......................................................................
5. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ МЕХАНИЗМОВ
И АГРЕГАТОВ МАШИН ДЛЯ РЕМОНТА АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ
ПОКРЫТИЙ МЕТОДОМ РЕГЕНЕРАЦИИ............................................
5.1. Назначение. Классификация. Принцип работы..............................
5.2. Основы расчета машин для горячей регенерации..........................
5.3. Порядок выполнения работы............................................................
Контрольные вопросы.......................................................................
Заключение.....................................................................................................
Библиографический список..........................................................................
Приложение....................................................................................................
58
13
13
15
18
18
19
19
21
24
25
25
25
29
37
37
38
38
42
46
47
47
47
48
Учебное издание
Владимир Алексеевич Жулай
Дорожные машины
Сборник расчетных работ
для студентов направлений подготовки
190109 «Наземные транспортно-технологические средства»
и 190100 «Наземные транспортно-технологические комплексы»
Редактор Аграновская Н.Н.
Подписано в печать 22.01. 2014. Формат 60 х 84 1/16. Уч.-изд. л. 3,7.
Усл.-печ. л. 3,8. Бумага писчая. Тираж 100 экз. Заказ № 24.
____________________________________________________________
Отпечатано: отдел оперативной полиграфии издательства учебной литературы
и учебно-методических пособий Воронежского ГАСУ
394006 Воронеж, ул. 20-летия Октября, 84
59
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
43
Размер файла
1 377 Кб
Теги
расчетных, 548, дорожные, работа, сборник, жулай, машина
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа