3. Порядок выполнения работы

1. В соответствии с указаниями преподавателя определяем значения основных технических характеристик дорожной фрезы (табл. П. 2., П. 3.): шириной фрезеруемой полосы b, глубиной рыхления h и скоростью поступательного движения машины v_тр.

2. По данным, приведенным в табл. 2.1 выбираем величины диаметра ротора n_р, количества рядов лопаток z_p, числа лопаток в ряду z_l, и их ширины b_l, проверив при этом условие проработки всей ширины рыхления b

. (2.15)

3. Определяем необходимую частоту вращения ротора по (2.9).

4. Определяем мощность. расходуемую на резание грунта по (2.1) с учетом пояснений к (2.10).

5. Определяем рабочую поступательную скорость фрезы по (2.10).

6. Определяем мощность, расходуемую на отбрасывание разрыхленного грунта по (2.2), мощность на передвижение фрезы по (2.4), мощность, расходуемую на подталкивание фрезы по (2.5), мощность на преодоление сил трения в передачах по (2.6) и полную мощность фрезерной машины.

7. Определяем производительность фрезы по (2.11).

8. Определяем максимальный крутящий момент на валу ротора по (2.12), (2.13) и окружное усилие на лопатках по (2.14).

Контрольные вопросы

1. Какие виды работ выполняют машины для постройки покрытий методом смешения на месте?

2. Как классифицируются машины для постройки покрытий методом смешения на месте?

3. Опишите принцип работы машин для постройки покрытий методом смешения на месте.

4. Для чего предназначены дорожные фрезы?

5. Как классифицируются дорожные фрезы?

6. Опишите принцип работы и основные элементы дорожных фрез.

7. Опишите конструкции рабочего органа дорожных фрез.

8. Назовите основные технические и технологические показатели роторов дорожных фрез и их значения.

9. Как соотносятся ширина лопаток, их количество и ширина фрезеруемой полосы?

10. На что затрачивается мощность, необходимая для работы фрезы?

11. Как определяется частота вращения ротора?

12. Как определяется минимальная рабочая поступательная скорость фрезы?

13. Как определяется производительность фрезы?

14. Как определяются параметры, необходимые для расчета на прочность элементов ротора?

3. Расчет основных параметров и прочности основных узлов дорожных катков

3.1. Назначение. Классификация. Принцип работы

Уплотнение грунтов и дорожно-строительных материалов относится к числу наиболее важных элементов технологического процесса возведения земляного полотна автомобильных и железных дорог, плотин и т. п. От качества выполнения этого процесса зависит дальнейшая их служба. Процесс уплотнения материалов сводится к приложению тем или иным способом к поверхности конструктивного слоя дороги нагрузки, под воздействием которой происходит сближение мине­ральных частиц, их более компактное расположение и сокращение пор.

Грунты и дорожно-строительные материалы уплотняются укаткой, трамбованием, вибрацией и вибро-трамбованием. Во всех случаях воздействие на материал рабочих органов машины свя­зано с приложением к нему циклической нагрузки. Уплотнение грунтов и дорожно-строительных материалов должно производиться только специальными предназначенными для этой цели машинами.

Уплотнение материалов укаткой при устройстве дорожных оснований и покрытий осуществляется самоходными моторными катками с гладкими металлическими вальцами, вальцами в виде пневматических шин и ком­бинированными рабочими орга­нами (пневмоколеса и гладкий вибровалец).

По числу осей и вальцов различают катки: одноосные одновальцовые с поддерживающими вальцами или колесами или без них; двухосные двухвальцовые с одним или двумя ведущими вальцами; двухосные трехвальцовые; двухосные трехвальцовые с дополнительным вальцом малого диаметра; трехосные трехвальцовые с од­ним или тремя ведущими вальцами.

По удельному линейному давлению катки разделяют на легкие с линейным давлением менее 40 кН/м (масса до 5 т, мощность до 25 кВт), средние с линейным давлением 35 ... 60 кН/м (масса 6 ... 10 т, мощность 25 ... 30 кВт), тяжелые с линейным давлением 60 кН/м и более (масса 10 т, мощность более 35 кВт).

По принципу действия различают катки статические, уплотня­ющие материал только под действием собственного веса, и виб­рационные, уплотняющие материал под действием собственного веса и периодическими колебаниями одного или нескольких рабочих органов (вальцов). Самоходные катки с гладкими валь­цами классифицируют также по виду силовой установки (с дви­гателями внутреннего сгорания и комбинированной силовой ус­тановкой), по типу трансмиссии (механическая, гидромеханическая, гидрообъемная), по системе управления (ручное, гидрав­лическое).

Основными дорожными моторными катками с гладкими валь­цами, получившими наибольшее распространение при уплотнении дорожных оснований и покрытий, являются двухвальцовые (рис. 2.1) и трехвальцовые двухосные и трехосные катки статического действия и виб­рационные.

Рис. 3.1. Двухвальцовый комбинированный вибрационный каток ДУ-99

1– рама; 2 – кабина; 3 – скребки; 4 – пневмовалец; 5 – силовая установка; 6 – вибровалец; 7 – механизм обработки кромки асфальта

При укатке по поверхности уплотняемого слоя перекатывается валец, под действием силы тяжести которого слой материала приоб­ретает остаточную деформацию. Эта деформация по мере увеличения плотности будет уменьшаться и к концу укатки будет приближаться к нулю. Для упруговязкопластических материалов, к которым можно отнести большинство дорожно-строительных материалов и смесей, важным фактором при их уплотнении является длительность при­ложения нагрузки. При кратковременном приложении нагрузки большая часть деформации восстанавливается, тогда как при уве­личении длительности при той же нагрузке достигается более зна­чительная остаточная деформация уплотняемого слоя материала.

В последнее время получили распространение пневмошинные катки. При проходе по уплотняемой поверхности вследст­вие деформации колеса на площадке его контакта с уплотняемым материалом возникает напряженное состояние, продолжитель­ность которого измеряется десятыми долями секунды. За такое время нагрузка успевает распространиться в глубину уплотняе­мого слоя и вызвать в нем необходимые деформации.