Введение в инженерное образование

Коммуникация цистерны состоит из большого крана, шестерен­ ного насоса, малых кранов и трубопроводов. Устанавливая краны в различные положения, можно осуществлять наполнение цистерны, внутреннюю циркуляцию материалов, необходимую для более бы­ строго и равномерного подогрева, а также розлив битума через рас­ пределитель по обрабатываемой поверхности.

Распределитель автогудронатора имеет квадратное сечение и со­ стоит из центральной, левой и правой частей. Указанные части со­ единены между собой шарнирно, что обеспечивает вращение левого и правого распределителей относительно вертикальной оси. Это позволяет быстро переводить его в транспортное положение и из­ менять ширину розлива благодаря вводу и выводу левой и правой частей из процесса распределения.

В нижней части распределителя установлены сопла на расстоя­ нии 190 мм одно относительно другого. Эти сопла одновременно открываются или закрываются при помощи пневмокамер и рейки.

Автогудронатор снабжен также и ручным распределителем, ко­ торый применяют при небольших ремонтных работах или устране­ нии пропусков розлива битума.

Топливная система автогудронатора аналогична системе автоби­ тумовоза и состоит из топливного бака, топливопровода, воздухо­ провода, двух стационарных и одной переносной горелок.

Топливо подается к горелкам под давлением 0,25...0,3 МПа. Ста­ ционарные горелки установлены на фланцах жаровых труб и могут работать независимо друг от друга. Они предназначены для разо­ грева битумных материалов в цистерне. Переносная горелка под­ соединена к топливной системе рукавом. Она имеет отдельный вен­ тиль и предназначена для обогрева трубопроводов и насоса.

На автогудронаторе установлены следующие приборы: указатель уровня вяжущего материала в цистерне, термометр с пределами из­ мерения температуры 0...200 °С и тахометр, показывающий частоту вращения вала насоса.

Промышленностью также вьшускается автогудронатор с полез­ ной вместимостью цистерны 7000 л с отдельным двигателем для привода битумного насоса. В конструктивном отношении этот гуд­ ронатор мало отличается от описанного выше.

Прицепные гудронаторы имеют только распределительную сис­ тему и насосную установку и, как правило, не имеют собственной

200

[щстерны для материала. Их присоединяют к битумовозам и произ­ водят распределение вяжущих. Благодаря этому прицепные гудро­ наторы имеют небольшие габаритные размеры и малую массу.

Распределительная система позволяет осуществлять все операции по внутренней циркуляции и распределению вяжущих материалов. В трансмиссии от двигателя к насосу предусмотрены редуктор с двумя передачами прямого вращения и одной - обратной, а также предохра­ нительное устройство, отключающее насос при перефузке. Ширина розлива находится в пределах 1...7 м. Норма розлива 0,55...7,0 л/м^ при ширине розлива 7 и 7... 10 л/м^ при ширине розлива 4 м.

Для совместной работы необходимо соединить битумную комму­ никацию автобшумовоза с коммуникацией прицепного гудронатора.

Производительность гудронаторов и битумовозов

и , = Sm V ^kJT, л/ч,

где Уц - полезный объем цистерны, л; К - коэффициент использования машины по времени;

Т - продолжительность одного рейса, с. Продолжительность рейса

Г = ^н + — + — + ^р +^м +^п> Vp Vn

где - время заполнения цистерны брггумом, = 600...900 с; L - расстояние транспортирования битума, м;

Vr и Vn - скорости движения груженого и порожнего гудронато­ ра, м/с;

h - = К/Пн - время розлива битума по обрабатываемой поверхности, с (здесь Vp - скорость движения гудронатора при роз­ ливе, м/с; норма розлива, л/м^;

I - ширина розлива, м;

Пн - производительность битумного насоса, л/с);

-время маневрирования гудронатора на битумной базе и объ­

екте строительства, = 240...360 с;

tn- время на подготовку гудронатора и розлив битума, = 300...360 с.

201

Для обеспечения бесперебойной работы автогудронаторов при­ нимают число битумонагревателей

z = T^T,

где Гб - время нагрева потребного объема битума для автогудрона­ тора до рабочей температуры, с.

Горячие асфальтобетонные смеси приготовляют в стационарных, полустационарных и передвижных установках периодического или непрерывного действия. Производительность асфальтобетонных установок колеблется в пределах от 6 до 400 т/ч и более.

Современные асфальтосмесительные установки представляют собой сложившийся технологический комплекс оборудования и аг­ регатов, работающих в единой технологической цепи.

На рис. 4.75 показана принципиальная технологическая схема современной асфальтосмесительной установки. Со склада мине­ ральные материалы подаются в агрегат питания 1, каждый расход­ ный бункер которого имеет дозатор для предварительного весового объемного дозирования фракционного щебня и песка.

Рис. 4.75. Технологическая схема приготовления асфальтобетонной смеси

202

Непрерывно дозируемые материалы поступают по ленточному транспортеру 2 в загрузочное устройство 4 сушильного агрегата 5, где материалы высушиваются и нагреваются до рабочей температу­ ры. Барабан имеет топку с форсункой 6. Температуру нагревания устанавливают с зачетом последующих потерь и постоянно контро­ лируют. Горячим элеватором 7 компоненты смеси по отсекам 19 горячих бункеров подаются в сортировочный агрегат 17 для более тщательного фракционирования и последуюш,его весового дозиро­ вания в дозаторе, а негабарит сбрасывается в бункер 20.

При установке перекидного лотка 18 ъ положение П горячие ма­ териалы поступают в бункер песка и далее на дозирование в доза­ тор, минуя грохот.

В установках периодического действия дозирование ведется порционно на каждый последующий замес. Отдозированный мате­ риал одного замеса из весового бункера дозатора 25 для песка и щебня подается в смеситель 22. Порция мршерального порошка из афегата хранения и вьщачи 13 подается в бункер, а затем дозатором 21 в смеситель. Битум из брпумохранилища 14 подогревается нафевателем 15 и насосно-дозирующим устройством 16 вводится в

смеситель. Возможно применение аналогичного устройства для до­ зирования и подачи поверхностно-активных добавок.

Готовая порция смеси выгружается из смесителя либо в ковш скипового подъемника 23 накопительного бункера 24, либо в кузов автосамосвала. Наличие накопительного бункера позволяет исклю­ чить простои смесительного агрегата при задержке транспорта по прибьггии последнего и до минимума сократить продолжительность простоя транспорта под загрузкой.

За автоматической работой агрегатов ведется контроль с пульта управления оператора, где также имеется дублирующая система дистанционного управления.

Дозатор минерального порошка пневмотранспортом загружается из расходной емкости. Последняя по мере опоражнивания заполняется из цистерны цементовоза. Установка может иметь дополнительный агре­ гатдля беспламенной сушки и нагрева минерального порошка.

Битумная система питается от обогреваемой цистерны, которая имеет насосное устройство. Вместо цистерны можно применять би­ тумонагревательные котлы, оборудованные битумными насосами.

203

Дымовые газы из сушильного барабана через дымовую коробку 3 поступают на первую ступень очистю! 8. Уловленная пыль дожна быть направлена в горячий элеватор. Подача уловленной пыли в бункер минерального порошка, или в дозатор минерального порош­ ка 27, или специальный дозатор пыли нежелательна по двум причи­ нам: во-первых, пыль, уносимая из сушильного барабана, является неотъемлемым компонентом песка и при частичной ее подаче в процессе дозирования могут нарушиться проектная пористость и плотность асфальтобетона; во-вторых, силикатная пыль уноса явля­ ется кислой породой и не может служить заменой минерального порошка, приготовляемого из основных материалов - известняка или доломита.

Очищенные на первой ступени дымовые газы дымососом 9 мо­ гут подаваться на вторую ступень пылеочистки П, на которой при­ меняют мокрзто очистку, рукавные фильтры, электрофильтры и др. Затем дымовые газы выбрасываются в трубу 12, а уловленная пыль или шлам удаляются через дозатор 10.

Для распределения, укладки и частичного или полного уплотне­ ния асфальтобетонных смесей применяют асфальтоукладчики.

Асфальтоукладчики вьшолняют следующие операции: прием асфальтобетонной смеси в бункер из автосамосвалов на ходу без ос­ тановки машины, транспортирование смеси к уплотняющим органам, дозирование, распределение смеси по ширине укладываемого покры­ тия и предварительное или окончательное уплотнение смеси.

В современных асфальтоукладчиках в качестве силовых установок применяются дизельные двигатели. Ходовое устройство (рис. 4.76) включает в себя задний мост с одной парой ведущих пневматиче­ ских колес и передний мост на управляемых колесах. Колеса имеют постоянный контакт с грунтом благодаря качающейся оси впереди и равномерному распределению нагрузки на ось. Хорошему сцеп­ лению с основанием способствует заполнение ведущих колес во­ дой. При плохом состоянии основания и малом сцеплении включа­ ется блокировка дифференциала. Траки укладчиков с гусеничным ходовым устройством покрыты резиновыми плитами, обеспечи­ вающими хорошее сцепление с грунтом. Машина может двигаться по свежеуложенному дорожному покрытию.

204

Рис. 4.76. Основные схемы асфальтоукладчиков с различными ходовыми устройствами;

а - гусеничным; б - колесным; 1 - два скребковых транспортера с гидроприводом и независимым управлением; 2 - шиберные заслонки с гидравлическим независи­ мым управлением; 3 - двигатель с шумопоглощающим капотом; 4 - пульт управ­

ления; 5 - коробка передач с дифференциалом и тормозом; 6 - устройство для цен­ трализованного смазывания подшипников; 7 - гидроцилиндры подъема и опуска­ ния бруса; 8 - тяговый брус; 9 - основной вибротрамбующий брус с резонансными вибраторами и электронагревом вьп'лаживающей плиты; 10 - телескопический гидроцилиндр выдвижения бруса; 11 - выдвижной брус; 12 - два шнековых рас­ пределителя с независимым гидроприводом; 13 - гусеничное ходовое устройство с резиновыми грунтозацепами и долговечной смазкой; 14 - передние управляемые колеса с плавающей осью; 15 - упрэвляемые стенки бункера; 16 - ведущие колеса с пневматическими шинами, заполняемыми водой

205

Гидравлическая система служит для привода вибраторов уплот­ няющих рабочих органов, управления гидромуфтами и включения гидроцилиндров подъема боковых стенок бункера и рабочих орга­ нов, а также для управления гидроцилиндрами автоматики. Рабочие органы состоят из обогреваемой виброгшиты и трамбующего бруса

сотражательным щитом. Они имеют плавающую подвеску и с по­ мощью тяговых брусьев шарнирно прикреплены к раме асфаль­ тоукладчика. Контроль за количеством смеси в шнековой камере производится двумя датчиками, установленными у концов распре­ делительных шнеков. По сигналам датчиков с помощью гидроци­ линдров, работающих в автоматическом режиме, осуществляется подъем-опускание шиберных заслонок, соответственно увеличи­ вающих или уменьшающих подачу шпателей. Такое регулирование позволяет исключить переполнение шнековой камеры смесью и уменьшить налипание материала на элементы конструкции.

Автоматическая следящая система «Стабилослой» для обеспече­ ния ровности покрыгия работает по сигналам датчиков продольного и поперечного профиля. Асфальтоукладчиками управляет оператор

содного из двух постов, расположенных с левой и правой стороны машины. Они имеют дублированное ручное управление с гидроме­ ханическими передачами и поворотный пульт с кнопками включе­ ния исполнительных органов асфальтоукладчиков. Укладчики имеют высокую эксплуатационную готовность благодаря быстрому

ипростому уходу. Они имеют встроенное оборудование для цен­ трализованного автоматического смазывания всех подшипников, входящих в контакт с горячим материалом. Гусеничное ходовое устройство имеет элементы соединения с бессменным смазочным материалом. Уровень масла в коробке передач контролируется с рабочего места оператора. Все быстро изнашивающиеся детали - выглаживающие листы, листы конвейера и лопасти - закреплены винтами, что обеспечивает их быструю замену. В конструкциях ук­ ладчиков применено большое количество унифицированных, стан­ дартизированных узлов и деталей.

Асфальтобетонная масса, доставляемая автосамосвалами, выгру­ жается в приемный бункер укладчика, затем питателями подается к шнеку, распределяющему массу равномерно по всей ширине. После этого смесь частично или полностью уплотняется трамбующим бру­ сом и вьфавнивается выглаживающей плитой. При необходимости

206

окончательное уплотнение осуществляется моторными катками. В качестве рабочего органа на самоходных асфальтоукладчиках при­ меняют системы «брус - плита» двух типов: для предварительного и высокого уплотнения. В первом случае система состоит из трам­ бующего бруса и выглаживающей плиты, во втором включает в се­ бя несколько уплотняющих элементов различного типа. По харак­ теру колебаний различают системы с качающимся брусом, который колеблется в горизонтальной плоскости в направлении, перпенди­ кулярном направлению движения асфальтоукладчика, и с трам­ бующим брусом, который колеблется в вертикальной плоскости. Последний получил наибольшее распространение. Эксцентриковый вал трамбующего бруса имеет гидропривод, обеспечивающий бес­ ступенчатое регулирование частоты колебаний. Это позволяет по­ добрать наилучший режим при изменении условий работы (вида укладываемого материала, толщины слоя или скорости движения асфальтоукладчика). Асфальтоукладчики могут иметь распредели­ тельную и уплотняющую системы переменной ширины. Механизм изменения ширины гидравлический.

Машина для устройства асфальтобетонного покрытия, входящая в состав автоматизированного комплекта для скоростного строи­ тельства дорог, предназначена для приема из автосамосвалов ас­ фальтобетонных смесей, распределения по ширине и уплотнения с одновременной отделкой поверхности покрытия. Рабочее оборудо­ вание выполнено в виде навесного оборудования к профшшровщику на типовом четырехопорном гусеничном шасси.

Машины для строительства цементобетонных покрытий в ос­ новном выпускают двух типов: машины с колесно-рельсовым ходо­ вым устройством (для их работы необходимо наличие рельс-форм) и машины со скользящими формами с гусеничным ходовым уст­ ройством. Последние получили наибольшее распространение, и их выпускают двух размеров: большой производительности для строи­ тельства магистральных дорог и взлетно-посадочных полос и малой производительности - для дорог местного значения.

Наиболее эффективно скоростное строительство цементобетон­ ных покрытий осуществляется автоматизированными комплектами машин со скользящими формами. Комплект машин составляют группа основных машин и дополнительное технологическое оборудование. Основной группой машин комплекта являются профилировщик

207

основания, распределитель бетона, бетоноукладчик со скользящими формами, бетоноотделочная машина и распределитель пленкообра­ зующих. материалов. В дополнительное оборудование входят: конвей­ ер-перегружатель, тележка для арматурной сетки, вибропогружатель арматурной сетки, нарезчики продольньж и поперечных швов, залившда швов, трейлеры для транспортирования машин комплекта.

Рис. 4.77. Бетоноукладчик; 1 - пульт управления; 2 - генератор привода глубинных вибраторов;

3 - бак для воды; 4 - скользящие формы (боковая опалубка); 5 - рамарабочих органов

Профилировщики дорожных оснований предназначены для раз­ работки корыта в целинном грунте и профилирования его дна, а также для окончательного профилирования и уплотнения песчаного основания или основания из грунта, укрепленного вяжущим мате­ риалом. Они оснащены профилирующим и уплотняющим рабочиш органами.

По типу рабочего органа профилировщики бывают ножевыми и фрезерными. Ножевые профилировщики снабжены >тшотняющим вибробрусом. Рабочий орган - отвал с профилирующим ножом. Он окончательно профилирует основание, срезая излишки грунта и час­ тично его перераспределяя. Механизмом подъема и опускания регу­ лируют высоту заглубления. Фрезерный рабочий орган представляет собой отвал с закрепленной на нем фрезой для профилирования

208

укрепленных грунтов или шнеком для профилирования песчаных оснований. Сменные резцы фрезы с пластинками из твердого спла­ ва расположены по винтовой линии. Транспортер удаляет срезан­ ный материал за пределы основания.

Фрезу и отвал можно настраивать на плоское и на двускатное поперечные основания. Уплотнение подстилающего песчаного ос­ нования осуществляется вибробрусом.

Бетонораспределители принимают смесь из автосамосвалов или автобетоносмесителей и распределяют ее по дорожному основаншо слоем заданной толщины. Распределители являются машинами не­ прерывного и периодического действия. Бетонораспределители не­ прерывного действия распределяют смесь, поступающую на осно­ вание строящейся дороги. Они имеют высокую производительность

итребуют четкой организащш работ по доставке смеси к месту ее укладки. Распределители периодического действия работают Щ1к- лично. Новая порщм бетона распределяется по основанию после распределения предьщущей порщш и на новую позицию.

По конструкции рабочих органов распределители бывают бун­ керными, шнековыми, лопастными, ковшовыми. Бункерные рас­ пределители относятся к машинам периодического действия, ос­ тальные - к машинам непрерывного действия.

Смесь, выгруженную распределителем на дорожное основание, равномерно распределяют в поперечном направлении шнеком, ло­ пастью или ковшом и предварительно разравнивают отвалом. Окон­ чательное профилирование покрытия осуществляется профили­ рующими заслонками, которые можно устанавливать на односкат­ ный или двухскатный поперечный профиль покрытия.

Бетоноотделочные машины осуществляют разравнивание, про­ филирование, уплотнение и окончательную отделку (выглаживание

изатирку) поверхности покрытия. Машины данного типа следуют за бетонораспределителем. Бетоноотделочная машина имеет раз­ равнивающий, уплотняющий и выглаживающий органы. Разравни­

вающий орган - это лопастный вал, шнек или вибробрус. уп­ лотнения бетонной смеси применяют вибрационный или трамбую­ щий брус. Выравнивание и выглаживание поверхности бетонного слоя производится выглаживающей лентой или брусом, совершающим качательные движения в горизонтальной плоскости, а также выглажи­ вающими плитами с вертикальными колебаниями. Бетоноотделочные

209