3. ВИБРАЦИОННЫЕ КАТКИ

Вибрационные катки подразделяют на самоходные и прицепные. Прицепные катки преимущественно используют для уплотнения грунта при строительстве дорог и аэродромов, возведении земляных насыпей, плотин и т. п. Они значительно эффективней катков статического действия, что позволяет применять более легкие катки и тягачи и повышает маневренность грунтоуплотняющего агрегата, а следовательно, расширяет область его применения [1,3, 6].

Различают легкие прицепные катки массой до средние — массой и тяжелые — массой свыше Практически во всех прицепных вибрационных катках установлены центробежные вибровозбудители, чаще — одновальные дебалансные с круговой вынуждающей силой. Привод вибровозбудителя осуществляют от вынесенного на раму катка двигателя внутреннего сгорания или от вала отбора мощности тягача. Первое конструктивное решение повышает универсальность катка, который может выполнять, в частности, работы по уплотнению откосов с лебедкой и в сцепе нескольких катков с одним тягачом. Прицепные катки выпускают массой мощность двигателя частота вибровозбудителя 3000— 1000 кол/мин, диаметр вальца ширина вальца глубина уплотнения несвязных и малосвязных грунтов Верхний предел глубины уплотнения может быть достигнут тяжелыми катками с большим диаметром вальца при правильно выбранном отношении силы тяжести катка к амплитуде вынуждающей силы.

При уплотнении связных комковатых грунтов небольшой влажности иногда применяют прицепные вибрационные катки с кулачковыми вальцами. Кулачки в шахматном порядке приваривают к наружной цилиндрической поверхности барабана вальца. Кулачкам придают форму, обеспечивающую минимальное рыхлящее действие при их выходе из грунта. Такие катки на грунтах умеренной и повышенной влажности быстро засоряются, становясь неэффективными. Они требуют в раза большую тяговую силу, чем катки с гладкой поверхностью.

Самоходные вибрационные катки применяют для уплотнения оснований и покрытий дорог из щебня, гравия и асфальтобетона. По массе их подразделяют так же, как и прицепные виброкатки. Легкие самоходные вибрационные катки, имеющие малую производительность, но высокую маневренность, используют при малых объемах работ на сравнительно стесненных участках. Средние и тяжелые — применяют в крупномасштабном дорожном строительстве.

По числу и расположению вальцов самоходные вибрационные катки можно разделить на одновальцовые с ручным управлением (рис. 3, а), двухвальцовые двухосные (рис. 3, б) и трехвальцовые трехосные (рис. 3, в). Встречаются катки со

сдвоенными вальцами на одной оси. Ведущими могут быть все вальцы, но обычно в двухосных и трехосных катках управляющий валец делают ведомым. Число вибрационных вальцов у катка может быть различным.

Самоходный вибрационный каток имеет жесткую раму, на которой смонтированы вальцы, двигатель, трансмиссии привода ведущих вальцов и вибровозбудителей, рулевое управление, виброизолирующие подвески вибровальцов, устройство для очистки и смачивания поверхности вальцов, тормоз. При необходимости увеличения статического давления на уплотняемую среду невибрационные вальцы через отверстия в торцовых дисках заполняют балластом — водой, песком или их смесью. Наружная цилиндрическая поверхность вальца может быть гладкой или с рельефным узором для достижения большей шероховатости поверхности асфальтобетонного покрытия, что повышает безопасность движения автомобилей.

Обычно вибрационными делают ведущие вальцы. Встроенный одиовальный дебалансный вибровозбудитель в большинстве случаев развивает круговую вынуждающую силу. Во многих катках предусмотрены устройства для ручного регулирования частоты вибровозбудителя. Сиденье водителя снабжено дополнительной виброизоляцией.

Рис. 3. Схемы самоходных вибрационных катков

Масса самоходных вибрационных катков но иногда даже самые тяжелые катки до комплектуют вибрирующими вальцами. Частота вибровозбудителя 4500—2500 кол/мин, диаметры вальцов ширина вальцов

Горизонтальная составляющая реакции поверхности уплотняемого материала возрастает с уменьшением диаметра вальца, что вызывает сдвиг уплотняемого материала вперед, снижает плотность покрытия и приводит к волнистости его поверхности. При увеличении диаметра вальца качество уплотнения повышается, но размеры и масса машины возрастают, а центр тяжести повышается. Диаметр вальца в метрах рекомендуют определять по эмпирической формуле [3, 6]

где линейное давление вальца принимаемое равным для катков с ручным управлением для легких двухосных катков для средних двухосных катков для тяжелых катков Ширина вальцов должна обеспечить необходимые производительность, маневренность и устойчивость катка; обычно ширина в раза больше диаметра вальца.

Производительность катка в значительной мере зависит от скорости его движения во время уплотнения. С увеличением скорости уменьшается время одного прохода, но возрастает необходимое число проходов. Кривая производительности как функция скорости движения катка имеет хорошо выраженный максимум. Отвечающая этому максимуму скорость движения зависит от многих факторов. При уплотнении асфальтобетонных покрытий она составляет около Частота и размах вибрации, которые обеспечивают высшую производительность катка и требуемую ровность поверхности уплотняемого дорожного покрытия, также зависят от многих факторов. При уплотнении асфальтобетонных покрытий хорошие результаты получают при частотах 3000—4500 кол/мин и размахах [3, 6].