Прицепные катки

Прицепные гладкие катки предназначены для уплотнения грунтовых дорог, обочин, гравийных и щебеночных дорожных одежд и оснований. Кулачковые катки предназначены для послойного уплотнения связных грунтов при сооружении насыпей, плотин, дамб, земляного полотна, оснований автомобильных и железных дорог и других сооружений. Решетчатые катки особенно эффективны при уплотнении комковатых грунтов. Пневмоколесные катки применяют для окончательного уплотнения свежеотсыпаемого грунта после предварительного уплотнения кулачковыми или решетчатыми катками, а также для самостоятельного послойного уплотнения дорожных оснований и покрытий, сооружаемых методом смешивания грунта или каменных материалов с вяжущими материалами. Пневмоколесные катки хорошо уплотняют как связные, так и несвязные грунты.

Катки характеризуются массой и контактной нагрузкой укатывающих гладких вальцов (в кН/м). В процессе укатки контактная нагрузка несколько увеличивается.

По мере уплотнения грунта или уплотняемого материала уменьшается глубина погружения вальцов, кулачков или шин и соответственно уменьшается площадь их контакта. Максимальное контактное давление на грунт у пневмоколесных катков определяется давлением в шинах, умноженным на коэффициент жесткости шин, который для шин низкого давления находится в пределах 1,1—1,3.

Практика показала, что прицепные гладкие катки малоэффективны, и в настоящее время промышленность их не выпускает.

Более эффективны кулачковые катки, которые после нескольких проходов начинают передавать контактную нагрузку опорной поверхностью кулачков.

Необходимое число проходов по одному следу зависит от физико-механических свойств грунта, климатических условий, толщины отсыпки и других факторов и определяется на месте замером достигнутой плотности грунта с помощью ударника ДорНИИ.

ГОСТ 11557—75 предусматривает изготовление кулачковых катков трех типов: легких, средних и тяжелых. Прицепной кулачковый каток (рис. 11.5) состоит из рамы 4 с очистительными устройствами, вальца с кулачками и двух дышл 1 со сцепными устройствами.

Рис. 11.5. Прицепной кулачковый каток ДУ-26

К наружной поверхности обечайки вальца 2 в шахматном порядке приварены стальные кулачки 3, имеющие форму усеченного конуса. Внутренняя полость вальца заполнена балластом (песком) через имеющиеся овальные люки с литыми крышками 7, выполненные в боковых стенках вальца. Ось вальца смонтирована в ступицах в центре боковых стенок и зафиксирована винтами. Концы оси установлены на роликоподшипниках в специальных корпусах 6, закрепленных болтами на планках, приваренных к продольным балках рамы. В этих же балках размещены чугунные балластные грузы.

К поперечным балкам рамы приварены гребенки-очистители 8, предназначенные для очистки кулачков и вальца от налипающего грунта. Для реверсирования работы катки имеют по два дышла, которые снабжены вращающимися сцепными серьгами 5 и прикреплены к раме с помощью болтов. На каждом дышле приварена монтажная проушина.

Кулачки, являющиеся основным рабочим органом катка, могут иметь различную форму (рис. 11.6), однако они должны обеспечивать уплотнение на максимальную толщину отсыпаемого слоя, минимальное разрыхление поверхностного слоя при выходе кулачка из грунта и наибольшее давление.

Первоначально кулачки имели одностороннюю форму (рис. 11.6, а) — типа «козья ножка», в настоящее время неприменяемую, так как не обеспечивается качественное уплотнение при изменяемом направлении перемещения катка, которое особенно необходимо для работы в узких местах, где невозможны развороты.

Симметричные (реверсивные) кулачки (рис. 11.6, 6), ранее широко применявшиеся на отечественных катках, хорошо погружаются в грунт и выходят из него без излишнего разрыхления поверхности, однако имеет место налипание грунта на шейку кулачка, и они теряют свое преимущество. Кроме того, форма кулачков сложная, и они нетехнологичны в изготовлении.

В настоящее время наиболее широко применяют в отечественных катках и катках многих зарубежных фирм шиповые кулачки, имеющие форму усеченного конуса (рис. 11.6, в), а также сегментные, имеющие форму равнобедренной трапеции (рис. 11.6, г). Шиповой кулачок — высокий с отношением длины кулачка к диаметру вальца 1:6—1:7, сегментный — более низкий и широкий и, как показала практика, обеспечивает ударное воздействие на грунт.

Техническая характеристика кулачковых катков приведена в табл. 11.1.

Рис. 11.6. Формы кулачков

а —односторонняя; б— симметричная (реверсивная); в —шиповая; г — сегментная

Таблица 11.1

Техническая характеристика прицепных кулачковых катков

Показатель	ДУ-26	ДУ-32А	ДУ-ЗА
Тип катка	Легкий	Средний	Тяжелый
Тягач — гусеничные тракторы тягового класса
Масса, т: без балласта с балластом		8,5	12,3
Ширина вальца — уплотняемой полосы, мм
Контактное давление, МПа			75,9
Диаметр вальца (без кулачков), мм
Оптимальное число проходов по одному следу	6—10	6—10	4—8

ФРГ производит гамму унифицированных прицепных вибрационных гладких, решетчатых и кулачковых катков массой 4,8 и 12 т. Рабочим органом катка является взаимозаменяемый гладкий, кулачковый или решетчатый валец (рис. 11.7). Внутри вальца смонтирован вал с дебалансами — возбудителями вибрации. Валец размещен внутри охватывающей прямоугольной рамы, имеющей дышло со сцепным устройством. На задней поперечине рамы установлен двигатель, вращающий вал дебалансов посредством клиноременной передачи. Для уравновешивания двигателя на передней части рамы установлен противовес. Снизу на поперечинах рамы смонтированы подпружиненные скребки для очистки вальца от грунта.

Рис. 11.7. Взаимозаменяемые гладкий, кулачковый и решетчатый вальцы

Для защиты рамы и двигателяот вибрации корпуса подшипников вальца и вала дебалансов прикреплены к боковым балкам рамы посредством резинометаллических амортизаторов.

В соответствии с ГОСТ 8544—74 пневмоколесные прицепные катки предусматриваются четырех типов: легкие, средние, тяжелые и особо тяжелые массой 15±3; 25±4, 50±6 и 100+10 т.

По способу подвески прицепные пневмоколесные катки разделены на катки с жесткой и независимой (свободной) подвеской колес. Пневмо-колесный каток с жесткой подвеской колес (рис. 11.8) имеет шесть пневматических колес, установленных попарно в один ряд. На раме 7 катка установлена для балласта металлическая платформа 5 с откидными бортами. К продольным брусьям рамы прикреплены оси спаренных колес. Для устойчивости катка в отцепленном состоянии, а также для монтажа

Рис. 11.8. Прицепной пневмоколесный каток с жесткой подвеской:

1 — сцепное устройство; 2 — прицепная серьга для буксировки; 3 — дышло; 4 — запасное колесо; 5 — платформа; 6 — съемное дышло; 7 — рама; 8 — домкрат; 9 — устройство для очистки колес

Рис. 11.9. Схема независимой под­вески колес пневмоколесного катка

шин каток имеет откидные домкраты 8. Основным недостатком катков такой конструкции является перегрузка отдельных колес при движении катка по неровной поверхности, вследствие чего укатываемая полоса уплотняется по ширине неравномерно.

При независимой подвеске (рис. 11.9) каждое слово имеет собственную качающуюся балластную секцию, обеспечивающую свободное перемещение колеса в вертикальной плоскости, что устраняет возможность его перегрузки и создает равномерное уплотнение грунта всеми колесами. В настоящее время выпускаются легкие и средние прицепные пневмоколесные катки только с независимой подвеской (табл. 11.2). Такой каток (рис. 11.10) состоит из пяти балластных секций-бункеров, дышла 3 с передней балкой, задней балки с механизмом стопорения пневмоколес и электрического оборудования. Крайние секции 5 с помощью балок — передней 4 и задней 8 — соединены между собой, образуя жесткую раму. Внутри рамы к передней балке шарнирно прикреплены три средние секции 6, благодаря чему они имеют возможность независимо перемещаться в вертикальной плоскости. Направляющие задней балки входят в пазы средних секций для их фиксации от бокового смещения. Бункер каждой секции имеет сверху и снизу люки с крышками для загрузки и выгрузки балласта.

Таблица 11.2

Техническая характеристика прицепных пневмоколесных катков с независимой подвеской

Показатель	ДУ-30	ДУ-39А
Тип катка Тягач — трактор     Масса, т: с балластом без балласта Ширина уплотняемой поло­сы, мм Глубина уплотнения, мм Число колес Обозначение шин Давление в шинах, МПа Оптимальное число проходов По одному следу	Легкий Гусеничный тягового класса 3, колесный Т-150К   12,5 320—508 До 0,55   8—10	Средний Гусеничный тягового класса 10, колесный К-700А   6,92 370—508 0,35—0,7   6—8

Рис. 11.10. Прицепной пневмоколесный каток ДУ-39А с независимой подвеской:

1 — сцепное устройство; 2 — прицепная серьга для буксировки; 3 — дышло; 4 — передняя балка; 5—крайняя секция; 6— средние секции; 7—электрооборудование; 8 —задняя балка; 9— домкрат; 10— очиститель; 11 —рычаг крепления оси колеса; 12 — колесо; 13 — ресивер пневмосистемы

К нижним швеллерам каркасов секций приварены кронштейны, в которых с помощью рычагов 11 закреплены оси колес 12. Крайние колеса оборудованы пневматическими тормозами, необходимыми для безопасного транспортирования катка автомобилем. В систему электрооборудо­вания 7 катка входит световая сигнализация — указатели поворотов, стоп-сигнал и габаритные огни.

Дата добавления: 2015-08-17