Машины по содержанию и ремонту автомобильных дорог и аэродромов

Рабочим органом фрезы является фрезерный барабан 5 с набором лопаток, расположенных в шахматном порядке. Барабан разделен на две симметричные половины приводным редуктором 8, соединенным с двигателем карданным валом 9. Для рыхления промежутка между половинами барабана служит двухотвальный плужок 6, который поднимает нетронутую полоску материала покрытия и отводит ее в стороны под лопатки барабана. Фреза опирается на два колеса 7, смонтированных на раме посредством кривошипов. Кривошипы поворачиваются относительно рамы посредством гидроцилиндра 10 и таким образом поднимают раму и выводят лопатки барабана из фрезеруемого покрытия. При помощи этого же гидроцилиндра рама с барабаном опускается, обеспечивая регулировку глубины фрезерования и толщины фрезеруемого слоя покрытия автодороги.

Измельчение материала фрезой тем интенсивнее, чем медленнее движется буксирующий ее трактор. Это объясняется тем, что при постоянной частоте вращения фрезерного барабана на единицу длины обрабатываемой полосы приходится тем больше ударов лопаток, чем медленнее барабан подается вперед, и при уменьшении этой подачи каждая лопатка срезает стружку меньшей толщины.

В процессе фрезерования откидная крышка 4 кожуха 3 фрезы может откидываться назад и вверх. В этом случае срезаемый материал отбрасывается назад из-под кожуха и свободно падает в 10…15 метрах за фрезой. Такой способ применяется при работе на влажных материалах и способствует их просушиванию. При отсутствии такой необходимости крышка опущена, и отбрасываемые лопатками барабана частицы материала разбиваются о нее; одновременно кромка крышки выравнивает поверхность разрыхленного материала.

Дорожная навесная фреза Д–530 (рис. 4.102) [15, 17], монтируемая на трактор Т–100, отличается от прицепной отсутствием ходового устройства и тем, что фрезерный барабан приводится не от отдельного двигателя, а от вала отбора мощности трактора. Передняя балка рамы фрезы является одновременно распределительной трубой для подачи вяжущего или воды в зону фрезерования. Фреза

371

оборудована насосом для подачи вяжущего в гранулят из двигающегося рядом битумовоза или автогудронатора.

Рис. 4.102. Дорожная навесная фреза Д–530, монтируемая на трактор Т–100

На рис. 4.103 изображена кинематическая схема фрезы Д–530, монтируемой на трактор Т–100.

Более близким прообразом современного рециклера является однопроходный грунтосмеситель Д–391Б [15, 17, 18], позволяющий выполнять технологический процесс холодного рециклинга грунтовых и гравийных покрытий автомобильных дорог, а также подготовку и стабилизацию грунтов для строительства оснований. Рабочие органы такой машины включают рыхлительный барабан с жесткими лопатками, фрезу-измельчитель с гибкими лопатками, мешалку и уплотнитель.

372

1 – двигатель; 2 – муфта сцепления; 3 – коробка перемены передач; 4 – привод ходовой части; 5 – ходоуменьшитель; 6 – главный редуктор; 7 – конический редуктор; 8 – карданный вал; 9 – боковой редуктор; 10 – фрезерный барабан

374

Конструкция однопроходного грунтосмесителя (рис. 4.104) состоит из рамы рабочих органов с вращающимися в смесительной камере четырьмя барабанами: мешалки, фрезы-измельчителя и рыхлителя, которая опирается на две оси с шинами низкого давления, при этом задняя ось благодаря сплошной установке колес выполняет функцию катка. Гидравлическая подвеска рамы допускает раздельный подъем и опускание ее передней и задней балок, что дает возможность вводить в работу либо рыхлитель с измельчителем, либо мешалку, перед которыми установлены распределительные устройства для вяжущего и цемента. Грунтосмеситель оборудован теплоизолированной обогреваемой цистерной для органических вяжущих материалов (битума), бункером для неорганических сыпучих вяжущих материалов (цемента) и емкостью для воды, которые посредством распределительных устройств подаются в смесительную камеру и перемешиваются рабочими органами с материалом ремонтируемого покрытия автомобильной дороги. В задней части смесительной камеры смонтирована поворотная стенка, планирующая поверхность разрыхленного материала. Подача вяжущих может осуществляться также непосредственно из автоцементовозов или автогудронаторов, резервуары которых подключаются к распределительным системам грунтосмесителя.

Привод рабочих органов грунтосмесителя: рыхлителя, фрезы-из- мельчителя и мешалки осуществляется посредством механической передачи, в которой мощность отбирается от двигателя и передается через раздаточную коробку, карданную передачу и цилиндрические боковые редукторы. Другой поток мощности, отбираемой от двигателя раздаточной коробкой, посредством коробки передач, редуктора ведущего моста и ступичных планетарных редукторов колес приводит грунтосмеситель в движение. Мощность двигателя расходуется также на привод битумных насосов, насосов гидросистемы и компрессора. Кинематическая схема грунтосмесителя Д–391Б изображена на рис. 4.105.

Необходимая для работы фрезы мощность двигателя может быть рассчитана по методу А.Д.Далина [18], согласно которому данная мощность является суммой мощностей, затрачиваемых на резание материала, его отбрасывание, перемещение фрезы, вращение фрезы

375

и преодоление сил трения, а также мощности, затрачиваемой на работу лопастной мешалки.

Рис. 4.105. Кинематическая схема грунтосмесителя Д–391Б:

1 – насос подачи битума в цистерну; 2 – гидронасос рулевого управления; 3 – двигатель; 4 – раздаточная коробка; 5 – насос гидросистемы; 6 – боковой

редуктор привода барабана рыхлителя; 7 – конический редуктор; 8 – боковой редуктор привода барабанов, фрезы-измельчителя и мешалки; 9 – ведущий мост с главной передачей; 10 – ступичный редуктор ведущего колеса; 11 – коробка передач; 12 – насос подачи битума в систему распределения; 13 – конический редуктор привода битумных насосов; 14 – компрессор

.

Основная часть мощности расходуется на резание материала:

N1 = k0 b h тр (Вт),

где k0 – сопротивление материала резанию, Н/см2; b – ширина разрыхляемой полосы, см;

h – глубина резания, см;

376

тр – скорость поступательного движения фрезы, м/с. Мощность, расходуемая на отбрасывание материала, может быть

определена по формуле

N2 mυрез kот (Вт),

20

где m – масса материала, отбрасываемого за одну секунду, кг с/см;рез – скорость резания, см/с;

kот – коэффициент отбрасывания, принимаемый равным 0,75 для узких лопаток и 1,0 для широких.

Мощность, расходуемая на перемещение фрезы, может быть рассчитана по следующей формуле:

N3 0,7(N1 N2 ) υтр k1 (кВт),

υокр

где k1 – коэффициент, равный 0,15–0,20;

окр – окружная скорость, см/с.

Мощность, затрачиваемая на работу лопастной мешалки, может быть определена по формуле И.П.Керова [18], полученной на основе опытных данных:

N4 = 0,035G (кВт),

где G – масса материала, находящаяся между лопастями барабанов мешалки, кг.

На вращение ротора, привод навесного оборудования (насосов, компрессора и т.д.) и преодоление сил трения расходуется примерно 8–12% от общей мощности [18]. Следовательно, суммарная мощность может быть рассчитана по следующей формуле:

0,8

N η (N1 N2 N3 N4 ) (кВт),

377