Асфальтоукладчики. Конструкция и расчет

А.В. Лещинский, С.Н. Иванченко

Асфальтоукладчики. Конструкция и расчет

 

ВВЕДЕНИЕ

Уровень развития и техническое  состояние дорожной сети оказывают  значительное влияние на экономическое  и социальное развитие страны. Надежные транспортные связи способствуют повышению эффективности использования основных производственных фондов, вовлекаются в хозяйственный оборот ресурсы отдельных регионов, создаются условия для развития экономики и экономии общественного времени.

Бурно развивающийся процесс  автомобилизации в нашей стране, рост объемов перевозок и их дальности, повышение скоростей движения требуют совершенствования конструкций дорожных одежд и развития сети автомобильных дорог.

Строительство автомобильной  дороги состоит из отдельных технологических процессов, выполняемых в определенной последовательности и требующих больших затрат материальных и трудовых ресурсов.

В последнее  время произошли значительные изменения  в технологии устройства асфальтобетонных покрытий. Увеличена толщина укладываемого  слоя, что улучшает условия структурообразования при уплотнении благодаря сохранению высокой температуры в течение более длительного времени. Укладка асфальтобетонной смеси на большую ширину уменьшает количество продольных стыков, что улучшает качество и долговечность дорожных покрытий, упрощает и удешевляет их сооружение.

Чтобы успешно решить поставленные задачи, необходимо технически оснастить строителей автодорог, обеспечить их высокопроизводительной дорожной техникой.

В предлагаемом учебном пособии приведены сведения по конструкции, теории, расчету основных узлов и эксплуатационных параметров асфальтоукладчиков.

 

1. НАЗНАЧЕНИЕ И  ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

        АСФАЛЬТОУКЛАДЧИКОВ

 

Асфальтоукладчики предназначены для сооружения оснований и покрытий из битумоминеральных и асфальтобетонных смесей при строительстве и ремонте магистральных и городских автомобильных дорог, тротуаров, площадей и аэродромов.

В настоящее  время применяется три типа асфальтоукладчиков: прицепные, полуприцепные и самоходные.

Прицепные асфальтоукладчики выпускаются для работы на базе автосамосвалов и являются машинами цикличного действия (табл.1.1).

Таблица 1.1.

Техническая характеристика прицепных 

асфальтоукладчиков

 

Основные  параметры	Значения основных параметров оборудования фирм (стран)
	Laidinger (Германия)	Richier (Франция)	Good Roads (США)	Layton H-500 (США)	Gatesleben (Германия)
Ходовая часть	Колесная	Ползунковая	Колесная	Гусеничная	Ползунковая
Производительность, т/ч	60	50	-	-	40
Емкость бункера, м3	-	-	-	1.5	1,4
Ширина укладываемой полосы, м	2,5...3,75	до 3,5	до 3,5	2,4...3,6	1,8; 2,0; 2,5
Толщина укладываемого слоя, см	-	-	-	25	-
Масса, т	1.0	1.16	-	1.1	0,8
Габаритные  размеры, мм:
длина	2 400	-	-	1 800	2 000
ширина	1 500	-	-	2 400	2 630
высота	1 250	-	-	1 200	1 230

 

Для того, чтобы асфальтоукладчик подготовить к работе, необходимо  установить требуемую ширину укладываемой полосы и толщину слоя асфальтобетона и затем соединить его с автосамосвалом с помощью сцепного устройства. Автосамосвал поднимает кузов и перегружает смесь в бункер укладчика, и далее в процессе укладки асфальтоукладчик перемещается автосамосвалом. После опорожнения бункера автосамосвал останавливается, и асфальтоукладчик перецепляется к следующей машине     Достоинством этих машин является простота конструкции, а недостатком - невысокая производительность из-за потерь времени на смену самосвалов.

Полуприцепные асфальтоукладчики  выпускаются в качестве рабочего оборудования к тракторам и автогрейдерам (табл. 1.2).

Таблица 1.2.

Техническая характеристика полуприцепных 

асфальтоукладчиков

 

Основные параметры	Значения основных параметров оборудования фирм (стран)
	Волгодонский ОЭЗ (Россия)		Брянский завод дорожных машин (Россия)	Ulrih (США)
Модель, индекс	СД-406	СД-408	ДС-175	-
1	2	3	4	5
Базовый тягач	Т-150К	ДТ-75	Т-150 КА	Бульдозер, автогрейдер
Ходовая часть	Колесная	Гусеничная	Колесная	Колесная
Производительность, т/ч	100	100	100	-
Вместимость бункера, т	8 (бездонный бункер)	6	8 (бездонный бункер)	2
Ширина укладки, м	3,5 и 3,75	3,5 и 3,75	3,0; 3,5; 4,0; 4,5	2,4...4,8
Толщина укладываемого слоя, см	3...8	до 12	до 25	до 50
Скорость:
рабочая, м/мин	-	5,5...16,5	1,87...3,34	-
транспортная, км/ч	-	4,8	до 25	-

Окончание табл.1.2.

1	2	3	4	5
Масса, т	5,5	12,0	12,5	-
Габаритные размеры, мм:
длина	9 750	7 400	-	-
ширина	3 620	3 650	-	-
высота	3 165	3 000	-	-

Эти машины производительнее прицепных, так как работают как единое целое и нет затрат времени на смену тягача.

Самоходные  асфальтоукладчики являются машинами непрерывного действия, обеспечивают безостановочную укладку и достижение требуемого качества асфальтобетонных покрытий (табл. 1.3). Этим объясняется широкое многообразие существующих моделей и преимущественное использование самоходных асфальтоукладчиков.

 

Таблица 1.3.

Техническая характеристика самоходных

асфальтоукладчиков стран  СНГ

 

	Значения основных параметров асфальтоукладчиков фирм (стран)
Модель, индекс	Николаевский завод «Дормаш» (Украина)			Вышневолоцкий ОЭЗ (Россия)		Брянский завод ДМ (Россия)		АО «СиММ» (Россия)
1	2			3		4		5
Модель, индекс	ДС-143А	ДС-173	ДС-179	СД-404Б	ДС-181		ДС-191
Ходовая часть	Гусеничная	Колесная	Гусеничная	Колесная	Колесная		Колесная
Производительность, т/ч	170	250	250	200	250		250
Вместимость  бункера, т	10	12	12	12	12		12
Тип рабочего органа	Составной	Раздвижной	Раздвижной	Составной	Раздвижной		Раздвижной
Тип привода хода	Механич.	Гидравлич.	Гидравлич.	Механич.	Гидравлич.		Гидравлич.
Ширина укладки, м	3,0…4,5	3,0…7,0	3,0…7,0	3,0…7,5	3,0…7,5		3,0…4,5
Толщина укладываемого слоя, см	до 20	до 30	до 30	до 30	до 30		до 30
Скорость:
рабочая, м/мин	1,58…8,57	1…37	1…14	до 15	до 15		до 15
транспортная, км/ч	0,95	до 15,8	0,3…4,6	до 15	до 15		до 15

Окончание табл.1.3.

1	2			3		4		5
Мощность двигателя, кВт	44	77	77	77	77,2		70
Масса, т	13,0	17,3	17,6	17,3	20,0		19,4
Габаритные  размеры, мм:
длина	5 250	6 200	6 115	6 425	7 220		7 200
ширина	3 150	3 150	3 150	3 160	3 420		3 420
высота	3 300	3 600	3 595	3 500	2 810		2 810

 

Таблица 1.4.

Техническая характеристика самоходных

асфальтоукладчиков фирмы Vogele (Германия)

 

Основные  параметры	Значения основных параметров асфальтоукладчиков
Модель, индекс	Супер 1500/1502	Супер 1800/1804	Супер 2000	Супер Бой
Ходовая часть	Гусеничная / колесная	Гусеничная / колесная	Гусеничная / колесная	Гусеничная
Производительность, т/ч	3500	600	800	50
Вместимость бункера, т	12	13	15	3,5
Тип рабочего органа	Раздвижной	Раздвижной	Раздвижной	Раздвижной
Тип привода хода	Гидравлич.	Гидравлич.	Гидравлич.	Гидравлич.
Ширина укладки, м	2,0...6,0	2,5...9,0	3,0...12,0	1,0...2,6
Толщина укладываемого  слоя, см	до 25	до 30	до 30	до 15
Скорость:
рабочая, м/мин	до 15	до 15	до 18	до 15
транспортная, км/ч	до 4,5/20	до 4,5/20	до 3,6	до 2,8
Мощность двигателя, кВт	51	121	160	28
Масса, т	14,5	18,9	25,5	4,7
Габаритные размеры, мм:
длина	5 470	5 605	5 800	4 500
ширина	3 200	3 255	3 975	2 700
высота	3 630	3 635	3 685	1 940

Каждый тип асфальтоукладчиков имеет экономически целесообразную область применения, определяемую требованиями и условиями строительства.

Выбор типа асфальтоукладчика зависит  от темпа строительства, толщины  и ширины укладываемого слоя, объема и фронта работ и др. [11] (рис. 1.1).

Анализ графика  показывает, что при небольших  объемах работ до V₁ экономически целесообразно укладывать асфальтобетонную смесь вручную, при объеме работ от V₁  до V₂   - прицепными и полуприцепными укладчиками, а при больших объемах - самоходными асфальтоукладчиками. Этим объясняется параллельное развитие конструкций всех типов машин.

 

Рис.1.1. Зависимость  стоимости укладки 1 м покрытия С

              от объема работ V:

1-укладка вручную; 2-при работе прицепными и

полуприцепными  укладчиками; 3-при работе самоходными

              асфальтоукладчиками

 

По главному параметру - производительности - самоходные асфальтоукладчики делят на легкие - до 75 т/ч, средние - 75...150 т/ч, тяжелые - 150...300 т/ч и сверхтяжелые - свыше 300 т/ч.

По типу ходовой  части асфальтоукладчики разделяют на гусеничные, колесные и комбинированные.

Гусеничное ходовое оборудование малочувствительно к неровностям, оказывает небольшое давление на основание, что особенно важно при передвижении по свежеуложенному асфальтобетону. Гусеничное ходовое оборудование отличают высокая маневренность и большое тяговое усилие. Недостатки--большая металлоемкость и стоимость, быстрый износ, малая транспортная скорость, а также возможность повреждения покрытия при крутых разворотах.

Наибольшее  применение нашли двухопорные (двухгусеничные) асфальтоукладчики, некоторые фирмы (например, модель «Gross» фирмы «Linnhoff», Германия) выпускают трехопорные и даже четырехопорные широкозахватные модели со всеми ведущими гусеницами (модель  «Auto-grade» фирмы «Constraction Machinery Inc», США) [11].

Колесные асфальтоукладчики наряду с гусеничными нашли самое широкое применение. К преимуществам колесных машин относят более высокую транспортную скорость (до 20 км/ч) и другие, исходя из недостатков гусеничных. Колесные асфальтоукладчики бывают двухосные (с одной ведущей осью), трехосные (с одной или двумя ведущими осями) и четырехосные (с двумя ведущими осями).

Комбинированные асфальтоукладчики имеют в качестве рабочего хода - гусеницы, а в качестве транспортного хода - пневматические колеса (например, модель 879В фирмы «Barber-Greene», США; модель NF35B фирмы «Niigata», модели 205 и 304 фирмы «Sakai Works Co.», Япония и др.). Укладчики этого типа имеют выдвижные пневмоколеса для транспортировки в прицепе к автосамосвалу со скоростью до 20 км/ч, а в рабочем режиме сохраняются все преимущества гусеничного ходового оборудования.