Машины по содержанию и ремонту автомобильных дорог и аэродромов
.pdf
б) количество воздуха, потребное для распыливания краски:
Qв Qк/χ0 ,
где 0 - массовая концентрация примеси в сечении струи 0 9...10,5.
в) площадь выходного отверстия (в м2) в насадке
|
Sн |
|
|
|
Qк |
|
|
1 |
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
2ρ ΔP |
? к |
|||||
где ΔP- напор; |
|
|
|
|
|
|
||||
? к - |
экспериментальный коэффициент, зависящий от Re ; при |
|||||||||
Re = 30 |
? к = 0,15; при Re = 85 |
? к = 0,22; |
||||||||
г) длина щели (в м) |
|
|
|
|
|
|
||||
|
B0 Sн/h , |
|
|
|
||||||
где h (2...3) 10 3 м; |
|
|
|
|
|
|
||||
д) гидравлический диаметр (в м) |
|
|
|
|||||||
|
Dг |
|
|
B0h |
|
; |
||||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
0,5(B0 h) |
|||||||
е) длина камеры смешивания (в м)
lк.с D2ε ,
где ε 3,8...4,0;
ж) угол конуса камеры смешивания выбирается из условия обеспечения наибольшего расхода, т.е. = 12°;
з) площадь поперечного сечения канала материальногосопла (в м2)
Sк Sнψ,
где ψ 2,5...2,85;
и) диаметр материального сопла (в мм)
119
dк |
|
4Sк |
; |
|
|||
|
|
π |
|
к) длина канала материального сопла lк 3...4 мм;
л) площадь кольцевого зазора (в м2)
Sов |
Qв Τ |
в |
|
1 |
, |
Pв |
|
b' |
|||
|
|
|
|
||
где Pв - давление воздуха; |
|
|
|
|
|
Tв 293K ; |
|
|
|
|
|
b' 0,0405с град/м;
м) площадь сечения воздушного канала (в м2)
Sв S'ов ,
n
где n 4-8;
н) наименьший диаметр воздушного канала (в м)
dв 
4Sв ;
π
о) по конструктивным и технологическим соображениям прини-
мают dΒв 3 10 3 |
м. Длина воздушного канала lв (2...3)dв м; |
||||||||||||||||||||||
|
п) угол раскрытия струи |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
tg |
γ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Β' 1 |
|
|
|
|
|
|
|
, |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
' |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
C Β' |
1 |
1,22 |
|
1 Β' |
α |
|
1 α |
1,87ln |
1 Β |
α 1,87 |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
α |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 α 1,87 |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
120
где B' |
B |
; С 1,4; α 2,24 |
1 χ0 |
; |
|
B0 |
χ02 |
||||
|
|
|
р) экспериментальный коэффициент С учитывает условия истечения смеси;
с) высота среза насадки над покрытием (в м)
H B' B0 .
2tg γ 2
Методика расчета разметочных машин с кинетическим распылением красящего состава разработана в ОКБ благоустройства г. Москвы. Расчет заключается в определении параметров факела распыляемого состава, размеров и формы сопла, подачи насоса, параметров гидроаккумулятора. Исходными данными для расчета являются: скорость нанесения знака (скорость движения машины) м в
см/с; средняя толщина знака δср в мкм; ширина наносимой полосы b в см. Оптимальное значение δср 60...80 мкм.
Объемный расход краски (в см3/с) определяют по заданным величинам м,δср и b :
мδсрbKи
Qк 100kк(100 η) ,
где Kи - коэффициент, учитывающий изменение толщины слоя крас-ки при высыхании, Ки 2,25;
kк - весовая концентрация твердого вещества в краске в %;
kк 70%;
η- суммарное количество потерь краски при распылении, %;
для асфальтобетонных покрытий рекомендуют принимать η 5...7 %;
для цементобетонных η 6...10 %.
121
Площадь выходного отверстия сопла (в см2) определяют по установленному расходу краски:
f0 |
|
Qк |
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
||
|
10Δ0 |
|
||||
? |
2g |
|
|
|
||
γк |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
где Qк - расход краски в см3/с;
? - коэффициент расхода;
ΔP- давление на срезе сопла в МПа; γк - плотность краски в кг/см3;
g - ускорение свободного падения в см/с2.
Коэффициент расхода находят по графику в зависимости от числа Рейнольдса
2g ΔΡ d
0,001γк
Re ,
10ν0e2,15 10 3 Ρ
где d - условный диаметр отверстия сопла в см; ν0 - кинематическая вязкость краски в см2/с; e - основание натурального логарифма;
P - давление краски в системе в барах (атм.).
122
Рис. 2.24. Зависимость коэффициента ? от числа Рейнольдса Re
Условный диаметр отверстия сопла определяется из выражения
d 1,13
f0 .
Высоту установки краскораспылителя до покрытия рекомендуют определять по формуле
H |
b |
|
, |
|
|
|
|||
|
2tg |
α |
|
|
|
|
|
||
2 |
|
|
||
где b - ширина маркировочного знака в см;
- корневой угол факела распыла в градусах.
Для b/b0 90
H 18,6
b0b2 ,
123
где b0 - большая полуось выходного отверстия сопла в см; b0 = 0,075; 0,098; 0,1;
b2 - половина ширины маркировочного знака в см.
Ширина разметочного знака соответствует ГОСТ 13508-68 «Разметка проезжей части улиц и дорог» или назначается исходя из условий работ.
Для минералокерамических сопл с внутренней полостью в виде конуса, переходящего в сферу, R = 1 мм, прорезанных клиновидной щелью, корневой угол факела α 51...63°.
Подача поршневого насоса простого действия (в см3/с) для крас-
ки
FSnх
Qн ηн 60 ,
где ηн - коэффициент объемного наполнения;
F - площадь поршня в см2; S - ход поршня в см;
nх - число двойных ходов в минуту.
Коэффициент объемного наполнения ηн зависит от числа двойных ходов насоса и вязкости краски. Его значения приведены в табл.
2.8.
Таблица 2.8
Значение коэффициента объемного наполнения
Условная вязкость краски по вискозиметру |
20 |
|
60 |
120 |
200 |
|
ВЗ-4 в с |
|
|
|
|
|
|
Коэффициент объемного наполнения при |
|
|
|
|
|
|
числе двойных ходов насоса в минуту: |
|
|
|
|
|
|
100 |
1,00 |
|
0,86 |
0,66 |
0,58 |
|
150 |
0,98 |
|
0,82 |
0,63 |
0,56 |
|
200 |
0,95 |
|
0,80 |
0,61 |
0,51 |
|
250 |
0,90 |
|
0,77 |
0,60 |
0,47 |
|
300 |
0,86 |
|
0,72 |
0,58 |
|
0,44 |
Мощность и прочность определяют обычным путем.
124
Применение в покрасочной системе в качестве питающего агрегата плунжерного насоса высокого давления делает необходимым введение в систему аккумулятора. Это позволяет практически устранить пульсации давления и приводит к повышению КПД всей установки в целом.
Гидроаккумулятор представляет собой цилиндрическую емкость, имеющую с торцов входное и выходное отверстия. В верхней части емкости встроена тупиковая трубка-змеевик, в которой находится сжатый воздух, используемый при импульсной подаче краски как упругий элемент. Цилиндрическую часть гидроаккумуляторов рекомендуют выбирать конструктивно, и ееобъем обычно непревышает 4…6 л.
Объем змеевика гидроаккумулятора (в см3)
|
1 |
|
|
|
|
|
Vзм W |
|
|
|
|
β |
, |
|
|
|
|
|||
|
|
|
||||
n 1 τ 1 |
|
|
||||
где W - количество вытесняемой жидкости за цикл (объем рабочей камеры насоса) в см3;
n - показатель политропы;
- коэффициент неравномерности давления;- коэффициент запаса.
Коэффициент неравномерности давлений
τΡmax Ρmin ,
Ρmax
где Pmax - конечное давление в системе в МПа (кгс/см2); Pmin - начальное давление в системе в МПа (кгс/см2). Показатель политропы
|
|
Ρ |
max |
|
|
|
||
|
lg |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||
n |
|
Ρmin |
, |
|||||
|
Vmax |
|
||||||
|
|
|||||||
|
lg |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|||||
|
|
V |
|
|
|
|||
|
|
|
min |
|
||||
125
где Vmax - объем змеевика, заполненного краской при Pmax , см3;
Vmin - объем змеевика, заполненного краской при Pmin , см3.
Для установок с показателями Pmax = 4…10 МПа (40…100 кгс/см2)
и W 20...40 см3 рекомендуются следующие показатели и коэффициенты:
n 1,12...1,17; τ 0,22; β 6...8 .
Рис. 2.25. Зависимость потерь красящего состава высоты установки краско-
распылителя H , давления P , вязкости краски и материала дорожного покрытия:
1 - кр = 70; 2 - кр = 100; 3 - кр = 150; 4 - кр = 200; 5 - жесткая подложка;
6 - мягкая подложка
Для уменьшения «жесткости» работы насоса следует предварительно заряжать воздух в змеевик гидроаккумулятора до PЗ 0,3 МПа.
Для снижения окисления краски при контакте ее с воздухом рекомендуется применять трубки змеевика сечением f 1,6...2,0 см2.
Прочностные расчеты элементов гидроаккумулятора производятся, как для толстостенных сосудов, по Pmax .
Скорость движения (см/с) при нанесении разметочного знака на дорожное покрытие
126
м 100Qкkк(100 η) ,
δсрbkи
где kк - весовая концентрация твердого вещества в краске в %;
- технологические потери краски при распыливании в %;
δср - толщина разметочного знака в мкм; kи - поправочный коэффициент.
Весовая концентрация твердого вещества в красках обычно составляет 40…70 % общего объема. Количество потерь для наиболее употребляемых в практике красок находят в пределах 5…10 % в зависимости от высоты установки краскораспылителя, вязкости краски и материала дорожного покрытия.
Средняя толщина маркировочного знака для красок ОРУД-белая, ГДР-белая, ЗП-51 и других красок с нитроосновой δср 60...80 мкм.
Поправочный коэффициент kи зависит от пористости покрытия и изменения толщины пленки краски при ее высыхании. Его значение определено опытным путем и составляет kи 2,25. Для работ в городских условиях в дневное время рабочую скорость движения машины принимают не более 5 км/ч.
Всвязи с принятием нового СТБ 1231-2000 «Разметка дорожная» значительно изменились требования, предъявляемые к дорожной разметке.
Основные трудности вызывает то, что разметка автомобильных дорог, кроме дорог 4-й категории, должна выполняться с применением световозвращающих материалов.
Эффект световозвращения достигается благодаря применению стеклянных микрошариков, которые возвращают попавший в них свет обратно к источнику, т. е. к водителю транспортного средства.
Внастоящее время началось использование для разметки полимерных лент. Для дорожных новостроек они обладают целым рядом преимуществ в сравнении с традиционными видами разметок (красками и термопластиками).
127
Ленты для разметки дорог различаются по типам: они могут быть для временной и длительной эксплуатации; поверхность их может быть ровной или профилированной; ленты могут быть различных цветов, т.к. требуются кроме белого еще желтый и оранжевый цвета разметки.
2.4. Машины и оборудование для ухода за обочиной
Зеленые насаждения широко применяют для укрепления грунтов насыпей и откосов и для защиты дорог от снежных заносов. Соответствующее распределение зеленых насаждений на всем протяжении дороги, хороший уход за ними способствуют снижению утомляемости водителя и сокращают число дорожных происшествий. Работы, связанные с уходом за зелеными насаждениями, механизированы. Создаются специальные машины для выкапывания и посадки деревьев и кустарников, обрезки крон деревьев и стрижки кустарников, посева и скашивания травы, опрыскивания деревьев и кустарников ядохимикатами и т.д. Для ухода за зелеными насаждениями созданы машины для скашивания травы и обрезки кустарников, гидропосева травы, опрыскивания деревьев и кустарников ядохимикатами и поливки зеленых насаждений.
Роторная косилка ДЭ-6 предназначена для скашивания и удаления травы с откосов кюветов автомобильных дорог, с горизонтальных участков обочин и полосы отвода и стрижки живой изгороди. Наружный и внутренний откосы кюветов можно обрабатывать со стороны дороги, что важно при работе косилки на участках дорог, к которым прилегают кустарники и лес.
Оборудование, состоящее из рабочего органа, основной рамы, рамы рабочего органа и гидросистемы, навешено на промышленный трактор Т-50АП Липецкого тракторного завода. На шасси может быть установлен как ротационный, так и кольцевой рабочие органы. Рабочий орган роторного типа имеет опорную лыжу и вращается от гидромотора. По периферии режущего диска закреплены стандартные ножевые сегменты сельскохозяйственной косилки.
При окашивании рабочий орган опирается на откос канавы и может свободно поворачиваться в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. При работе на внутреннем откосе режущий диск вра-
128