Продольного перемещения

Кубась А.В., магистр

Научный руководитель – доцент, к.т.н., Ефименко А.В.

Харьковский национальный автомобильно - дорожный университет

В настоящее время дороги Украины в большинстве своем требуют ремонта. Для ремонта необходимо удалить часть старого асфальтового или бетонного покрытия, а потом нанести новое. С этой целью можно использовать холодную дорожную фрезу, рабочим органом которой, является фрезерный барабан. После фрезерования покрытия остается поверхность с большой шероховатостью, что способствует лучшей укладке асфальтобетонной смеси.

Качество фрезерования старого покрытия, его ровность зависят от глубины фрезерования и согласованности частоты вращения ротора со скоростью продольного перемещения машины. При низкой частоте вращения ротора, малой глубине фрезеруемого слоя и высокой скорости продольного

перемещения машины, возможны пропуски необработанной поверхности. При большой глубине фрезеруемого слоя, малой частоте вращения ротора и высокой скорости передвижения фрезы не исключено взаимодействие цилиндрической поверхности ротора фрезы с неразрушенным слоем покрытия. В первом случае снижается качество обработки фрезой поверхностного слоя. Во втором случае возможно технологическое стопорение ротора фрезы или самопроизвольное выглубление его. В работе выполнен кинематический анализ совместного движения ротора и машины с целью исключения недостаточной проработки поверхностного слоя и технологического стопорения дорожной фрезы.

На рис. 1 изображен двухрядный фрезерный барабан, у которого каждый последующий зуб смещен на 180 градусов по отношению к впереди идущему.

В этом случае для определения h необходимо составить уравнения движения для двух смежных зубьев барабана. Эти уравнения имеют вид

(1)

где x 1; y 1 – координаты первого зуба;

x 2; y 2 – координаты второго зуба.

Траектория движения показана на рис. 2.

Аналогично вышеописанному способу была найдена высота h 2 для двухрядного фрезерного барабана.

По данным построена номограмма для двухрядного фрезерного барабана (рис. 3).

Рисунок 1– Двухрядный фрезерный барабан

Рисунок 2 – Траектория движения двух смежных зубьев фрезы

Рисунок 3 – Номограмма для оценки неровностей h в зависимости от n / V, двухрядного барабана

На рис. 4 приведен трёхрядный фрезерный барабан. Зубья этой фрезы расположены равномерно через 120 градусов по отношению друг к другу.

Рисунок 4 – Трехрядный фрезерный барабан

Как и в предыдущем случае, было составлено 6 уравнений движения - для каждого зуба по два.

(2)

где x 1, y 1 – координаты первого зуба;

x 2, y 2 – координаты второго зуба;

х 3, y 3 – координаты третьего зуба.

Траектория движения показана на рис. 5.

По данным была построена номограмма для трёхрядного фрезерного барабана (рис. 6).

На основании выполненного анализа построена общая номограмма для выбора оптимального отношения скорости вращения барабана к скорости

движения машины при различных неровностях обрабатываемой поверхности h (рис. 7).

Рисунок 5 –Траектория движения трёхрядной фрезы

Рисунок 6 – Номограмма для оценки неровностей h

Рисунок 7 - Номограмма для оценки неровностей h в зависимости от отношения n / V

Выводы

Выполненный анализ кинематики сплошного движения рабочего органа холодной дорожной фрезы свидетельствует о том, что пропуски по следу барабана возможны, когда расчетная высота гребешков превышает толщину разрушаемого слоя.

При отношении n / V =4 толщина разрушаемого слоя покрытия не должна превышать 1,5 см для однорядной фрезы, 0,5 см – для двухрядной.

Для получения высококачественного дорожного покрытия после снятия изношенного слоя дорожной фрезой её следы не должны иметь пропусков и по возможности минимальную высоту гребешков.

С повышением частоты вращения барабана фрезы, при неизменной скорости её продольного перемещения высота гребешков резко снижается и уже при n / V >10 об/мин не превышает 0,3…0,1 см.

Полученные данные позволяют оценить энергосиловые показатели холодных дорожных фрез.

Литература

1. Полтавцев И.С. «Фрезерные канавокопатели». 1954 г.

2. Домбровский Н.Г. «Многоковшовые экскаваторы». Машиностроение 1972 г. 432 с.

3. Алямовский А. А. SolidWorks / COSMOSWorks 2006/2007. Инженерный анализ методом конечных элементов, Москва 2007.

4. Алямовский А.А.: SolidWorks / COSMOSWorks. Инженерный анализ методом конечных элементов. ДМК Пресс. 2004.

Дата добавления: 2015-07-16