Файл: Смирнов, В. И. Строительные машины учебник.pdf

Проинтегрируем последнее выражение:

Таким образом, зная характеристики среды (допускаемую на­ грузку р, коэффициенты К и ц) и задаваясь размерами и высотой падения трамбующей плиты, определяют ее вес.

Уплотнение вибрированием производится поверхностными или глубинными вибромашинами. Первые представляют собой вибро­ возбудители, закрепленные на площадке, рейке или брусе, кото­ рые устанавливаются на поверхности уплотняемой среды. Глубин­ ные вибраторы погружаются в уплотняемую среду. v

Основными параметрами поверхностного вибрирования явля­ ются давление вибратора на среду, амплитуда и частота вибра­ ции.

Различают статическое давление

где G — вес вибратора, a S — опорная площадка вибратора, и ди­ намическое

где Р — нагрузка на среду от возмущающей силы вибратора.

Принципиальное отличие вибрационных и вибротрамбующих машин состоит в соотношении величин G и Р. Для первых G>P, а для вторых G<P, что приводит к отрыву площадки от поверх­ ности среды. Кроме того, вибротрамбование может осуществляться за счет применения вибрационных машин с импульсным (удар­ ным) изменением возмущающей силы.

В вибрационных катках осуществляется сочетание преиму­ ществ катка — циклическое действие больших статических напря­ жений и вибрации, вызывающей тиксотропные изменения в уплот­ няемой среде. Это сочетание позволяет'повысить эффективность и расширить область применения катков.

К достоинствам пневмошннных катков относятся приближаю­ щаяся к кругу форма штампа, возможность регулирования удель­ ного давления на грунт за счет изменения давления в шинах и веса балласта, большая продолжительность нагружения среды и транспортабельность.

425

Уплотняющие вибрационные машины в зависимости от назна­ чения имеют различные частоты v и амплитуды колебаний а. Диа­ пазон используемых частот составляет 10—600 гц, а амплитуд —

0 ,1 —6 , 0 мм.

§ 26-2. У плотняю щ ие ка тки статического действия

Катки классифицируются по следующим признакам:

по виду нагрузки, передаваемой на уплотняемую среду, — ви­ брационные и статического действия;

по способу передвижения и сцепления с тягачом — прицепные, полуприцепные и самоходные;

по конструкции рабочего органа (вальца) — кулачковые, глад­ кие, с падающими грузами, решетчатые и на пневматических шинах; ’

по числу вальцов — одно-, двух- и трехвальцовые; по расположению вальцов — одно-, двух и трехосные.

Прицепные катки статического действия имеют различную кон­ струкцию рабочего органа.

Кулачковые катки предназначены для уплотнения комоватых связных грунтов. Их основными частями являются рама и валец. Ва^ец катка полый, сваренный из толстолистовой стали. Через него проходит ось, закрепленная в боковых стенках. К оси на под­ шипниках подвешена рама, имеющая спереди и сзади устройство для сцепа с трактором. Во время движения валец катится по грунту. Боковые стенки вальца имеют люки, через которые про­ изводится загрузка балласта (песка, гравия), что увеличивает вес катка примерно в два раза. Разгрузка балласта осуществляется при движении катка с открытыми люками. На раме установлены скребки для очистки кулачков. Кулачки закреплены на составных бандажах, охватывающих валец; стяжка секций бандажей произ­ водится болтами. При снятии бандажей каток будет иметь глад­ кий валец, глубина уплотнения которым не превышает 1 0 — 2 0 см, у кулачковых катков она достигает 25—60 см и более.

Эффективность кулачковых катков определяется двумя факто­ рами:

—уплотнение грунта начинается с глубины погружения кулач­ ков, длина которых достигает 20—30 см; с увеличением числа про­ ходов погружение кулачков уменьшается и толщина верхнего не­ уплотненного слоя составляет несколько сантиметров;

—удельное давление под кулачками в несколько раз выше, чем у гладких катков, и составляет 40—1000 н/см2, чем плотнее грунты, тем больше должна быть удельная нагрузка.

Выпускаются также двухсекционные катки, имеющие два валь­ ца, расположенных на одной оси. Такие катки при одинаковой общей ширине более маневренны, чем односекционные, так как при повороте вальцы имеют возможность вращаться с различной скоростью.

426

Разновидностью кулачковых катков являются сегментные кат­ ки. Их вальцы собраны из колец со впадинами по окружности, располагающимися на вальце в шахматном порядке. Выступы между впадинами имеют большую опорную поверхность и при достаточном весе уплотняют слой значительной толщины.

Масса катков (без балласта) 3,3—9,0 т, ширина уплотняемой полосы 130—360 см.

У прицепных катков с падающими грузами вальцы гладкие. Внутри них на диаметрально расположенных штангах или в пазах боковых стенок свободно посажены грузы. При качении вальцов грузы при подходе к верхнему положению двигаются вниз и на­ носят удар по ободу вальца, создавая динамическое нагружение грунта. Из-за больших ударных нагрузок на конструкцию и необ­ ходимости быстрого движения подобные катки широкого распро­ странения не получили.

Решетчатые катки имеют конструктивную схему, сходную со схемами гладких и кулачковых. Основное отличие состоит в том, что их валец сварен или отлит в виде решетки. Балласт катка располагается на его раме. Эти катки на грунтах с включениями камней и комьев мерзлого грунта показали более высокую эффек­ тивность, чем катки других типов.

Катки на пневматических шинах обеспечивают уплотнение всех грунтов и покрытий, кроме цементобетонных.

Прицепной каток на пневмошинах (рис. 26-2, а) состоит из сле­ дующих основных частей: дышла /, секций кузова 5, пневмоко­ лес 4, передней 9 и задней 6 балок, механизмов стопорения сред­ них секций 7, домкрата 2, опор 3 и удлинителя 8 .

Каждая секция кузова представляет собой металлический ящик для балласта, опирающийся на колесо. Снизу секция имеет люк для разгрузки балласта, скребки для очистки колес и нишу для колеса.

Боковые секции и соединяющие их передняя и задняя балки образуют жесткую раму катка. Средние секции с передней и зад­ ней балками имеют подвижное соединение, что обеспечивает рав­ номерное давление под каждым колесом. На задней балке смон­ тированы три механизма стопорения средних секций в крайнем верхнем положении, чем повышается устойчивость катка при транспортировке. Устойчивость на стоянке обеспечивается домкра­ том и опорой.

Выпускаемые прицепные катки на пневмошинах имеют массу 3—12 г (без балласта) и 12—50 т (с балластом); давление в ши­ нах составляет 3,5—7,0 бар.

Полупрпцепной к одноосному тягачу каток на пневмошинах (рис. 25-2, б) состоит из следующих основных частей: тягача 1 , гидрооборудования 2, дышла-хобота 3, передней 13 и задней 9 балок, секций кузова 5, 6 , 7, пневмоколес 8 , 10, 11, ограждения 12, электрооборудования 4.

427

Особенностями этого катка по сравнению с прицепным явля­ ются конструкция дышла-хобота, наличие пневмосистемы для при­ вода тормозов колес боковых секций и регулировки давления в шинах на ходу, электрооборудования и фонарей (задних, габа­ ритных указателей поворотов, сигнала «Стоп», освещения номер­ ного знака).

Рис. 26-2. Пневмоколесные катки: а — прицепной; 6 — полуприцепной

Полупрпцепные катки на пневмошинах имеют массу: без бал­ ласта— от 6 т (без тягача) до 29 т (с тягачом); с балластом — до 57 т (с тягачом); давление в шинах изменяется в преде­ лах 2,0—6,5 бар.

Самоходные катки статического действия изготовляются с глад­ кими, кулачковыми, сегментными, решетчатыми и пневмошинными вальцами.

428

Гладкие катки применяются в основном для уплотнения по­ крытий (кроме цементобетонных).

Расположение и количество ведущих и ведомых вальцов ока­ зывают большое влияние на конструкцию и качество укатки по­ крытия. Применяются следующие основные схемы катков: двухос­ ный двухвальцовый (тандем) с одним или двумя ведущими валь­ цами; трехосный трехвальцовый (тандем-триплекс) с одним или тремя ведущими вальцами.

Применение двух, и особенно трех, ведущих вальцов услож­ няет конструкцию катка, но значительно уменьшает волнообразо­ вание на уплотняемом покрытии. Причиной волнообразования перед ведомым вальцом является прикладываемая к нему толкаю­ щая сила, вызывающая сдвигание покрытия.

Каток тандем-триплекс из-за перераспределения нагрузки при

полнительные устройства и оборудование.

Ведущие вальцы на подшипниках установлены на оси. К ним крепятся бортовые зубчатые колеса, воспринимающие крутящий момент от ведущих шестерен. На ось ведомого вальца опирается вилка, с помощью вертикального шарнира установленная в раме катка и имеющая привод от гидроцилиндра механизма поворота 2 . Для облегчения поворота и уменьшения вредного воздействия переднего вальца на покрытие он состоит из правой и левой ча­ стей, которые при повороте вращаются с разными скоростями.

Для уменьшения налипания материала покрытия на вальцы они смачиваются отработанным маслом, подводимым к ним по шлангам. Налипшие частицы очищаются скребками 12.

429