Что внутри колес катка

IT News

Last update Вс, 29 Янв 2017 11pm

Устройство и принцип работы строительного катка

Строительный каток — это узкоспециализированное средство передвижения, которое в основном используется для устройства дорожных покрытий. У этой машины нет ни колес, ни гусениц, и она передвигается на паре стальных барабанов.

Барабаны всем весом давят на землю, оставляя за собой гладкую ровную поверхность. При укладке дорожного покрытия строительные катки последовательно выполняют три работы. Вначале они трамбуют слой щебенки, то есть раскрошенного камня. Потом уплотняют слой мелкого гравия. И наконец верхний слой, который состоит из смеси асфальта, камней и песка.

Каток новой конструкции, названный вибрационным катком, показан на верхнем рисунке. В старой конструкции катки утюжили дорожные слои одним лишь весом. В новой ловко использованы дополнительные тяжелые гири, укрепленные на осях внутри стальных барабанов. Барабаны вращаются медленно, а оси с гирями под действием гидравлического насоса, установленного на двигателе катка, крутятся быстро — они делают до 4000 оборотов в минуту. Гири закреплены так, что «смотрят» в одну сторону от оси (рисунок ниже). И поэтому при их вращении весь каток начинает вибрировать. Такая вибрация позволяет плотнее утрамбовывать слои камня, гравия и асфальта, чем это делали старые дорожные катки.

Полезная Вибрация катка

Когда дополнительные гири, вращаясь, идут вверх, сила давления катка на грунт уменьшается на величину их веса. Когда гири идут вниз, давление на грунт увеличивается на ту же величину. Быстрое изменение силы давления на грунт приводит к тому, что каток начинает вибрировать.

Вибрационный каток делает прочной поверхность новой дороги.

Совместная вибрация

Дополнительный груз внутри каждого барабана вращается с постоянной скоростью около 4000 оборотов в минуту и заставляет барабаны чуть-чуть подпрыгивать. В это же время каток медленно движется по дороге, уминая ее поверхность с силой 7500 фунтов. Передний барабан делает первую трамбовку. Задний барабан идет по следу переднего и утрамбовывает дальше.

Типы строительных катков

Дорожный каток — это не вибрационный каток. Он пользуется лишь своим огромным весом, чтобы ровнять поверхности.

Колесный каток — особый тип катка, использующего поставленные в ряд колеса с твердыми, беспротекторными ободами.

Источник

Дорожный каток — как подобрать машину с необходимыми параметрами

Строительство любой дороги требует формирования основы из твердого материала и ровного слоя проезжей части.

Материал основы, ее грунтовый слой, необходимо максимально уплотнить и закрыть его рабочим слоем твердого материала более мелкой фракции (щебеночная дорога) или бетонной, асфальтовой, асфальтово-бетонной смесью (автомагистраль).

Работу по выравниванию, трамбованию и уплотнению слоев проводят при помощи строительной машины, определяемой как дорожный каток. Исполнительным органом агрегата являются пневматические колеса или вальцы, изготовленные из металла.

На ведущие вальцы (колеса) передается крутящее усилие от силовой установки, что обеспечивает передвижение машины. Изменение направления движения обеспечивает управление ведомым вальцом (колесами).

Какими бывают дорожные катки?

По величине собственного веса и особенностям конструкции самоходные катки выделяют по типам:

Как устроен каток?

Рассмотрим несколько вариантов устройств катков.

Статические машины

Наиболее широко используются в дорожном строительстве статические самоходные установки в двухосевом и двухвальцовом исполнении. Машина равномерно утрамбовывает и уплотняет слои строительного материала по всей рабочей полосе одинаковыми по ширине вальцами.

Каток дорожный. Устройство.

Рама изготавливается из профильного и листового стального проката и является базой для установки всех узлов и механизмов катка. В переднюю часть рамного устройства вваривается стальной оголовник, для крепления оси направляющего катка.

Вальцы изготавливаются литьем или свариваются из нескольких частей. Внутренние полости сварных вальцов заполняются балластом (вода, песок). На асфальтовый каток устанавливаются вальцы с гладкой, без задиров и вмятин рабочей поверхностью.

Кроме того применяются скребки для его очистки и устройства, обеспечивающие смачивание вальца специальными масляными смесями.

Крутящее усилие силовой установки передается на задний ведущий валец трансмиссией механического, гидромеханического и гидрообъемного типа.

В двухосных трехвальцевых катках на задней оси устанавливаются два вальца, общая ширина которых перекрывает рабочую полосу переднего вальца и позволяет увеличить ширину обработки по обеим сторонам. Подобная компоновка позволяет вести работы около стен и бордюров.

В окончательной отделке верхних асфальтовых слоев эффективно используются трехосные трехвальцовые машины. Особенность конструкции подобных агрегатов состоит в установке трех одинаковых по ширине вальцов, два из которых направляющие ведомые.

Ведущий валец по диаметру больше ведомых. Подвеска агрегата перераспределяет весовую нагрузку по осям в соответствии с профилем уплотняемой поверхности — все неровности и выступы обрабатываются повышенным давлением и выравниваются.

Вибрационные машины

Катки легкого и среднего типа изготавливаются с вальцами вибрационного действия. Подобные машины применяются при дорожно-ремонтных работах, а так же при прокладке тротуаров, пешеходных дорожек, выравнивания и асфальтирования ограниченных по площади строительных площадок.

Главное их преимущество — высокая маневренность и удобство транспортировки. При необходимости вибрация катка может быть отключена.

Схема вибрационного катка ДУ-10А

Уплотняющие колебания в большинстве подобных устройств создает дебалансный возбудитель вибраций — вал с грузом, вращающийся в подшипниковых устройствах ступиц вальца и создающий переменное усилие F.

Схема возбудителя колебаний вальца

1 — груз дебаланса; 2 — вал привода; 3 — ступица вальца; 4 — шпоночное крепление

Вальцы дорожных катков

Валец — рабочий орган катка. На машинах устанавливаются:

В сельскохозяйственных предпосевных и посадочных работах применяют для прикатывания почвы, ее уплотнения прицепные многосекционные катки типа ЗККШ 6, КШКУ — 9, имеющие кольчато шпоровый исполнительный орган.

Прицепной каток ЗККШ 6 с кольчато шпоровыми вальцами

Современные дорожные машины

Немецкая компания BOMAG GmbH на рынке строительной техники предлагает производительные дорожные катки для всех этапов прокладки транспортных магистралей.

Каток Бомаг — уплотнитель грунта

Каток Бомаг — технические параметры изделий для уплотнения асфальта

Завод «РАСКАТ» из г. Рыбинска в 1971 году освоил производство двухосевого двухвальцового вибрационного катка универсального назначения ДУ 47.

В настоящее время предприятием выпускаются более производительные аналоги этой машины. ДУ 47 все еще можно встретить на дорожных стройках.

Каток ДУ 47 — технические параметры

Источник

Издается с 2007 года

Основные сведения о катках для укладки асфальта: конструкция, принцип работы

Строительство дорог – многоступенчатый технологический процесс, одной из ключевых операций которого является уплотнение дорожного полотна. Согласно статистическим данным, собранным в разных странах мира, более половины дефектов и разрушений автодорог обусловлены низкой плотностью подушки и самого покрытия. Именно поэтому, уделяется большое внимание технологиям и технике, призванной уплотнить все слои автомобильных магистралей.

Общая информация о дорожном катке

Автомобильная дорога – это не только асфальт или бетон. Она представляет собой многослойный пирог, в состав которого входит песок, щебень, другие нерудные строительные материалы, асфальтобетонное покрытие. При укладке их необходимо уплотнить. Для этого используется специальная техника. В частности, строительный каток – асфальтный, дорожный, грунтовой.

Каток дорожный – это специализированная машина для уплотнения насыпных грунтов, щебня, асфальта и асфальтобетона при строительстве и ремонте дорожного покрытия. На рынке дорожно-строительной техники представлено достаточное количество марок и моделей в широком ценовом диапазоне. В России и СНГ предлагаются как отечественные, так и импортные варианты.

Катки российских производителей нередко предпочитают из-за относительно невысокой первоначальной стоимости. С учётом амортизационных отчислений (код ОКОФ-2: 330.28.92.24), их эксплуатация обходится дешевле импортных, в т.ч. за счёт дешевизны запчастей.

Классификация дорожных катков

Говоря о том, какие бывают катки, используют несколько видов классификации. В частности, по: назначению, массе, принципу действия, способу передвижения, типу рабочего органа и числу вальцев.

По назначению

По назначению машины для уплотнения дорожных материалов подразделяются на:

Обратите внимание! Каток асфальтовый можно использовать для уплотнения насыпного грунта, хотя эффективность его работы будет ниже, чем у специализированного.

По способу передвижения

Уплотнительная техника классифицируется по способы передвижения. Основных категорий две:

Для перемещения прицепных используется различная техника, чаще всего трактора. Они используются в основном на подготовительном этапе дорожного строительства. Также их применяют в сельском хозяйстве.

Существует ещё подкатегория ручных дорожных катков. Но полностью ручные встречаются очень редко. Из-за незначительного веса они мало эффективны и применяются в основном в садово-парковых зонах для уплотнения грунта под газон. При строительстве дорог и тратуаров им на замену пришли виброплиты.

Те же, которые управляются идущим позади оператором относят к разряду самоходных. Потому что оператор лишь задаёт направление, а не приводит каток в движение.

По массе

В зависимости от того, сколько весит каток для асфальта, различают пять групп.

Удельное линейное давление, кг/см

тротуарные или ремонтные

уплотнение тротуаров и ямочный ремонт асфальта и асфальтобетонного покрытия. В основном это ручные катки

укладка покрытия на тротуарах, парковых аллеях, стадионах; внутрицеховые работы по обустройству полов

предварительное уплотнение гравийно-щебеночных, асфальтовых и асфальтобетонных покрытий городской проезжей части и автомобильных дорог

окончательное уплотнение гравийно-щебеночных, асфальтовых и асфальтобетонных покрытий

уплотнение тяжелых каменных оснований и покрытий, рассчитанных на большую нагрузку

По принципу действия

Машины для уплотнения материалов используют два метода воздействия рабочего органа на рабочую поверхность:

К статическим методам относится укатка. При этом рабочий орган – уплотняющий барабан – перемешается по материалу, воздействуя на него собственным весом. Все остальные методы уплотнения являются динамическими, т.к. применяют вибрацию.

При вибрационном воздействии уплотняемому материалу через рабочий орган сообщаются кратковременные частые импульсы небольшой амплитуды.

Дорожные катки могут использовать либо метод укатки (воздействие на уплотняемый материал за счет статического веса катка), либо комбинированный метод, когда в один или несколько вальцев встраивают вибратор.

Каток вибрационный оказывает на поверхность комбинированное воздействие, которое относится к динамическому методу. В зависимости от характеристик, вибратор может осуществлять большую часть воздействия на поверхность, чем вес катка.

По количеству вальцев

Катки также различаются по типам и количеству рабочих органов. Различают катки:

Одновальцевые катки могут быть прицепными и самоходными. При этом весовая категория у них бывает разная. Самые легкие – ручные. Они себя изжили и на смену им пришло оборудование, управляемое оператором, идущим рядом и поворачивающим каток рукой с помощью дышла.

Это интересно! В некоторых моделях двигатель и привод помещаются внутри вальца.

Тяжелые одновальцевые – прицепные или самоходные – катки обычно оснащают кулачковыми или решетчатыми вальцами. Самоходные имеют опорные пневматические колеса.

Двух- и трёхвальцевые машины имеют различные схемы расположения вальцев. Двухвальцевые катки тандемного типа оснащаются двумя ведущими вальцами, которые имеют одинаковую ширину и диаметр. Привод осуществляют с помощью гидромоторов.

Передний валец, как правило, управляемый. Для исключения дефектов покрытия при вращении катка ширина вальца должна быть менее 1300 мм. В ведущих вальцах секции связаны между собой через межколесный дифференциал подобно ведущим колесам автомобиля.

Трехвальцевые двухосные катки бывают двух типов: среднего и тяжелого. Диаметр задних ведущих вальцев в 1,5 больше чем у передних. В основном, материал уплотняют задние вальцы, на которые приходится 70% массы катка.

Трехвальцевые трехосные катки относятся к среднему или тяжёлому типу. Все вальцы, расположенные вдоль катка, имеют одинаковую ширину. Конструкция этого механизма обеспечивает безволновое покрытие за счёт снижения нагрузки на раму. Это становится возможным ввиду того, что передний валец в транспортном положении может двигаться в вертикальном направлении.

По типу и виду рабочего органа

Рабочим органом дорожного катка являются вальцы или барабаны. Существует восемь разновидностей этих устройств:

Такой широкий выбор обусловлен различным применением техники. Это позволяет подобрать метод уплотнения для разных материалов.

Пневмоколесные вальцы могут иметь гладкую и профилированную рабочую поверхность. В результате упругой деформации поверхности вальца, наряду с уплотнением под действием собственного веса, появляется сдвиговый эффект. Он способствует удалению жидкости и воздуха из грунта.

Гладкие вальцы, представляющие собой барабан цилиндрический формы, используются для уплотнения асфальта и асфальтобетона. Кроме того, могут применяться для работы с насыпными дорожными материалами. Уплотняющее воздействие обеспечивается весом самого катка.

Обратите внимание! Многие катки позволяют увеличивать нагрузку за счет добавления балласта.

Кулачковые вальцы получили своё название от кулачков – выступов, расположенных на поверхности. При работе они одновременно эффективно уплотняют его внутренний комковатый слой и разрыхляют верхний слой грунта. Обычно его трамбуют только после завершения отсыпания ещё одного слоя грунта.

Компакторные вальцы, внешне похожи на кулачковые. Их конструкция представляет собой цилиндрический барабан с расположенными на нём в несколько рядов симметричными кулачками.

Эти машины работают на высокой скорости, что позволяет использовать их на больших площадях. При работе они создают высокие ударные нагрузки на грунт, поэтому вибраторами вальцы такого типа не оснащают.

Обратите внимание! Нередко компакторные катки, оснащают отвалами, как бульдозеры. Поэтому их часто используют для работы на мусорных полигонах.

Ребристые вальцы по принципу работы аналогичны кулачковым. В отличие от последних, на поверхности барабана находятся не отдельные выступы, а сплошные ребра. Используются для уплотнения различных грунтов.

Решетчатые вальцы представляют собой своеобразную конструкция, в которой на гладкой цилиндрической поверхности закреплена металлическая решетка. В некоторых случаях сама решетка – литая или сварная – выполняется в идее цилиндра.

Вес катка с балластом варьируется от 15 до 30 тонн. Такие механизмы применяют для уплотнения различных грунтов: песков, глин, супесей и др.

Дополнительная информация! Машины с решетчатыми вальцами способны уплотнять грунты, имеющие включения валунов до 40 см и мерзлые зимние грунтов с включениями комьев до 60 см.

Дополнительное оборудование дорожных катков

Помимо основных рабочих органов дорожные катки оснащаются дополнительными устройствами. Катки для укладки асфальта оснащаются:

Некоторые производители выпускают для катков транспортные колеса. Их установка позволяет перевозить каток с места на место при помощи автомобиля-буксировщика.

Для катков с гладкими вальцами поставляют дополнительные бандажи для переоборудования их в кулачковые.

Это интересно! В 2019 году на bauma в Мюнхене компания Bomag представила роботизированный дорожный Robomag.

Популярные производители дорожных катков

Как это не печально, но отечественные производители на рынке занимают чуть больше 18%. Основной спрос удовлетворяют иностранные компании. Самые популярные среди дорожников – продукция Wirtgen Group и FAYAT Group – катки HAMM и Bomag соответственно.

В России только два предприятия производят специализируются на производстве дорожных катков. Оба они располагаются в Рыбинске, Ярославской области. Кроме того, есть несколько заводов, выпускающих отдельные виды уплотнителей.

Источник

Каток, типы и виды, его рабочее оборудование

Каток, типы и виды, его рабочее оборудование, применение и характеристики.

Каток – это разновидность специализированной техники, используемой для строительства дорог и ремонта дорожного покрытия. Его основная задача – утрамбовывать определенные отсыпанные слои грунта.

Каток:

Как и любой тип спецмашин, каток имеет разные вариации конструкции и внешнего вида, отличаются они и по принципу работы, техническим характеристикам.

Типы и виды катков:

Катки разделяют по нескольким категориям, основные из которых:

– тип рабочего органа;

– метод работы и передвижения;

По типу рабочего органа различают:

– кулачковые катки. Имеют на колесах (вальцах) в наличии небольшие выступы, которые во время движения катка проникают в верхние слои грунта и разбивают имеющиеся в нем комки, перемешивают насыпной материал, что способствует его уплотнению. Их предназначение – работа с рыхлыми насыпями высотой не более 30 см;

– пластинчатые катки. Имеют колеса (вальцы), на ободе которых при помощи шарниров закреплены специальные «башмаки». Основное назначение – послойная укладка и утрамбовывание грунта на насыпях;

– ребристые катки. Обод их цилиндров (вальцов) оснащен ребрами. Как и пластинчатые, используются для послойной укладки грунта;

– комбинированные катки. Данная техника, включающая два вида вальцов: например, передний кулачковый или решетчатый, а задний – гладкий и т.д.

По числу осей катки делятся на:

– одноосные катки;

– двуосные катки;

– трехосные катки.

По принципу действия катки бывают:

– статистические катки. Плотная укладка дорожного покрытия возможна благодаря большой массе техники, увеличить которую возможно при помощи навешивания на каток дополнительных бетонных или металлических конструкций. Применение таких катков целесообразно в местах, где невозможно привлечение вибрационного типа техники: эстакады, путепроводы, жилые зоны и прочее;

– вибрационные катки. Давление на укладочный материал производит сама масса катка и вибрация вальца, преобразующаяся в динамическую линейную нагрузку. Задачи данного вида техники: стабилизировать, выровнять и уплотнить грунтовую насыпь или асфальтобетонную массу за более короткое число проходов. Как результат – нужный тип покрытия возникает в 1,5-2 раза быстрее, чем при использовании статистических машин. Качество работы оборудования определяется такими характеристиками, как диапазон вибрации вальца и ее периодичность.

По способу передвижения катки подразделяют на:

– ручные катки. Представляют собой гладковальцовый тип техники, ширина цилиндра способна доходить до 1 метра. Основное назначение: укладка асфальтобетонного или асфальтового покрытия на небольших по ширине участках дороги (пешеходные и велосипедные дорожки, паровые зоны, игровые площадки и т.д.). Могут быть статистическими или вибрационными;

– самоходные катки. Движение самоходного катка осуществляется с помощью имеющегося у него двигателя и трансмиссии.

По числу вальцов катки делятся на:

– одновальцовые катки. Машина оснащена одной осью, задняя часть имеет пневматические шины. На оси закреплен большой барабан, наличие которого иногда затрудняет преодоление высоких препятствий. Машину используют для строительных работ, дорожного строительства, произведения небольших уплотнений, выравнивания малых по площади территорий (пешеходные дорожки, тротуары и т.д.), оценки ровности поверхности;

– двухвальцовые катки. Техника оснащена двумя барабанами, расположенными на передней и задней осях соответственно. Их задача – приводить в движение вальцы. Применение целесообразно для ровных и плотных покрытий – асфальта, бетона, т.к. при работах на грунтовых насыпях не всегда обеспечивается требуемое сцепление. Маневренность техники низкая, т.к. она не имеет колес и шин, но показатели уплотнения очень высокие.

– трехвальцовые катки. Имеют три вальца, отличающихся расположением: на равном расстоянии вальцов друг от друга либо два вальца расположены рядом, а третий – самостоятельно.

По назначению катки бывают:

– асфальтовые катки. Выравнивают и уплотняют горячие и/или холодные смеси из асфальта или асфальтобетона.

По массе катки подразделяются на:

– легкие катки. Вес машины не превышает 4 тонны, используются преимущественно для работ на малых по площади и узких участках, реже – при ямочном ремонте дорожного покрытия ;

Основное и дополнительное рабочее оборудование катков:

Основным рабочим, исполнительным органом катка выступают вальцы – специальные пневматические колеса либо цилиндры, выполненные из металла. Именно их большой вес и дает возможность равномерно уплотнять грунт. Один из цилиндров (вальцов) катка является ведущим, что позволяет изменять направление движения техники.

Привод вальцов может быть механическим (самый популярный тип) либо гидравлическим (им оснащена более современная техника). Гидравлика обеспечивает надежность машины, облегчает ее управление, делает ее более компактной.

Наличие дополнительного оснащение позволяет повысить производительность катка, обеспечить безопасность его использования или сделать этот процесс более комфортным.

В перечень дополнительного рабочего и иного оборудования входят:

– прибор для измерения плотности покрытия ;

– система фильтрации воздуха;

– система, предотвращающая опрокидывание машины;

– система защиты от падающих предметов;

– бульдозерный отвал для выравнивания поверхности;

Применение катка:

Кроме дорожной строительно-ремонтной отрасли катки применяются в:

С их помощью производится подготовка площадок для строительства жилых зданий или промышленных сооружений, кортов и стадионов, парков и велодорожек, тротуаров и пешеходных зон, аэродромов и железнодорожных полотен. Незаменимы они при постройке земляных насыпей, водораздельных дамб и прочих грунтовых сооружений.

Гидротехника – еще одна отрасль, где катки нашили самое широкое применение. С их участием строятся плотины и здания электростанций, туннелей и насосных, водосбросов и водозаборов, а также многих прочих сооружений данной отрасли.

Такой широкий спектр использования катка объясняется тем, что эта техника отвечает самым высоким стандартам качества выполняемых работ, удобна в эксплуатации и экономически выгодна практически для любого предприятия.

Параметры катка:

К основным параметрам качества катка относят следующие показатели:

– эксплуатационную массу (с балластом и без балласта);

– линейное давление вальцов;

– число и диаметр шин, давление в шинах (для пневмоколесных катков);

– ширину уплотняемой полосы;

– скорость движения (рабочую и транспортную);

– минимальный радиус поворота;

– максимальный преодолеваемый уклон;

– угол поперечной устойчивости;

– вынуждающую силу вибровозбудителя (для вибрационных катков);

– габаритные размеры (длину, ширину, высоту катка с кабиной или тентом и без них);

– 80%-ный ресурс до первого капитального ремонта и критерии предельного состояния;

– уровень звука на рабочем месте оператора;

– уровень внешнего шума;

– параметры вибрации на рабочих местах и органах управления;

– дымность отработавших газов двигателя катка;

– выброс вредных веществ с отработавшими газами из системы выпуска двигателя.

Источник