9657

30

Каждый асфальтоукладчик имеет плиту базовой ширины, как правило,

совпадающую с поперечными габаритами машины в транспортном положении.

Эта ширина зависит от модификации укладчика. Наиболее часто встречаемые стандартные размеры плит - 1,10; 1,20; 2,00; 2,30; 2,50; 3,00 м. При укладке на ширину, превышающую базовую, требуется специальное уширение плит, кото-

рое может быть либо механическим, либо гидравлическим (с дополнительным механическим).

Механическое уширение плиты в «чистом» виде встречается только на старых моделях отечественных и широкозахватных асфальтоукладчиков им-

портного производства с укладкой, главным образом, на ширину более 8 м. В

данном случае уширение производят за счет жесткой сцепки дополнительных секций с присоединением их к базовой плите. При этом ширина плиты изменя-

ется дискретно в зависимости от количества таких секций и их собственных размеров. В комплекте дополнительного оборудования к асфальтоукладчику имеется набор уширителей стандартных размеров с шириной: 250, 350, 500, 750, 1000, 1500 м. Количество и номенклатура уширителей определяется моди-

фикацией и техническими возможностями машины. В зависимости от требуе-

мой ширины укладки сочетания секций можно менять. По своей конструкции подвешиваемые уширители аналогичны плитам базовой ширины. Уширение может быть двух- и односторонним, симметричным и асимметричным в зави-

симости от условий производства работ (см. рис. 2.24).

Плиты с гидравлическим уширением отличаются тем, что изменение ши-

рины укладки у них осуществляется плавно, т.е. непрерывно в диапазоне рав-

ном примерно двойной базовой ширине асфальтоукладчика. Максимальная ширина, обеспечиваемая за счет гидравлики, не превышает 6 м. Такие плиты являются раздвижными (система «Vario») и состоят из трех секций:

- базовой, расположенной за шнековой камерой, которая является непо-

движной (передняя секция);

-двух выдвижных, имеющих возможность бокового перемещения (левая

иправая) по отношению к базовой секции.

31

Выдвижные плиты (см. рис. 2.25, 2.26) находятся сзади базовой секции и

объединены с ней жестким каркасом. В транспортном положении, а также при

Рис. 2.24 Механическое уширение плиты:

1 – базовая плита; 2 – дополнительные секции плиты; 3 – боковой щит; 4 – передний щит; 5 – рама асфальтоукладчика; 6 – тяговый брус; 7 – гидроподъемник; 8 – несущие балки; 9 – выносной пульт управления; 10 – рабочий настил

Рис. 2.25 Гидравлическое уширение плиты:

1 – передняя плита; 2 – задняя плита; 3 – рабочий настил; 4 – направляющая труба; 5 – гидроцилиндр

необходимости укладки на ширину меньше или равной базовой ширине, задние

секции находятся в сложенном состоянии. При уширении выдвижные плиты по

32

специальным направляющим с помощью гидроцилиндров перемещают в сто-

рону на расстояние, соответствующее требуемой ширине укладки. Передняя и задние плиты имеют идентичную конструкцию.

Рис. 2.26 Брус «Vario» асфальтоукладчика:

а – в рабочем положении; б – в транспортном положении

Благодаря статически определимой однотрубной системе регулирования выдвижная плита при любых обстоятельствах остается в фиксированном поло-

жении, строго соблюдая заданные толщину, ширину, профиль и ровность укла-

дываемого слоя. При укладке на ширину большую, чем позволяет гидравлика,

на задние (выдвижные) секции навешиваются стандартные уширители, жестко скрепленные между собой.

Часть моделей асфальтоукладчиков позволяет укладывать смесь на ши-

рину меньше базовой. Для этого применяют специальные отсечные башмаки

или днищевые плиты. Их устанавливают со стороны шнековой камеры, при-

крепляя к внутренней грани скользящей опалубки (см. рис. 2.27). Башмаки имеют стандартную ширину: 0.25, 0.30, 0.60 м и крепятся на винтах.

Уплотняющее оборудование рабочих органов асфальтоукладчика преду-

смотрено для предварительного уплотнения укладываемых смесей. В зависи-

мости от модификации машины на них могут устанавливаться следующие типы уплотняющих средств:

1) трамбующий брус (Т) с вертикальным или наклонным рабочим ходом;

33

2)виброплиты (вибратор, установленный на выглаживающую плиту (V));

3)трамбующий брус и виброплита (ТV);

4)трамбующий брус и одна прессующая планка (TPI);

5)трамбующий брус и две прессующие планки (TP2);

6)трамбующий брус, виброплита и две прессующих планки (TVP2).

Рис. 2.27 Отсечные башмаки асфальтоукладчика

Каждая комбинация уплотняющих средств характеризуется определен-

ной степенью уплотнения материала. Так, трамбующий брус (Т) в сочетании с обычной выглаживающей плитой являются пассивными рабочими органами с максимальным коэффициентом уплотнения слоя до Ку = 0,90. Асфальтоуклад-

чики, имеющие на вооружении V, TV, TPI или TP2, относятся к машинам с

активными уплотняющими органами, позволяющими достигать Ку= 0,94. Ком-

бинацию TVP2 относят к активным рабочим органам с повышенной степенью уплотнения. Применение подобных асфальтоукладчиков при определенных условиях исключает необходимость использования катков вообще. Опытно-

производственные работы по изучению влияния уплотняющего оборудования укладчика на степень предварительного уплотнения асфальтобетонных смесей выявили следующие закономерности.

1. Максимум уплотнения достигается при пониженных скоростях движе-

ния укладчиков. С ростом скорости передвижения, как правило, величина ко-

34

эффициента уплотнения снижается в связи с уменьшением времени воздей-

ствия рабочих органов на уплотняемую среду, т.е. числом ударов по одному следу. Наилучшей уплотняемостью в этом плане характеризуются многощебе-

нистые смеси (тип А), которые при скорости укладки V = 1 м/мин могут уплот-

няться до Ку = 0,99. При этом экстремум кривой уплотнения достигается при частоте ударов виброплиты ν = 50 Гц и трамбующего бруса N = 720 об/мин.

Дальнейшее увеличение частоты вибрации до ν = 70 Гц приводит к сме-

щению экстремума до скорости укладки V= 2 м/мин. Причем практически все содержащие щебень смеси при этом режиме уплотнения имеют максимум зна-

чения Ку = 0,99-0,92, т.е. скорость укладки V= 2 м/мин является для них наибо-

лее оптимальной. Снижение скорости до V= 1 м/мин позволяет перейти на бо-

лее низкие частоты ν = 30-50 Гц. Однако в условиях скоростного строительства это становится неэффективным. При скорости укладки V = 3 м/мин смеси ти-

пов А, Б имеют минимум плотности Ку = 0,90-0,83, которая при дальнейшем увеличении скорости до V = 4 - 5 м/мин несколько повышается, что свидетель-

ствует о возможности работы при повышенных скоростях укладчика. Для оте-

чественных асфальтоукладчиков, имеющих частоту ν ≤ 50 Гц ожидаемый ко-

эффициент уплотнения находится в интервале Ку = 0,90 - 0,94 и Ку = 0,85 - 0,87

для смесей типа А и Б,В соответственно.

2. Песчаные смеси менее чувствительны к изменению скорости и частоты вибрации, что позволяет вести укладку на скоростях V= 4 – 5 м/мин при коэф-

фициенте уплотнения Ку ≥ 0,82.

При этом уплотнение ведется в три приема.

I. Сначала укладываемый материал уплотняется башмаками или ножом трамбующего бруса, которые подбивают смесь под подошву плиты. Отража-

тельный щит предохраняет трамбующий брус от налипания смеси.

35

II. Базовая плита со встроенным в её раму вибратором продолжает про-

цесс предварительного уплотнения с одновременным выглаживанием поверх-

ности укладываемого материала.

III. Окончательное уплотнение достигается за счет дополнительных устройств (прессующих планок), встроенных в конструкцию плиты, с гидрав-

лическим приводом от вибратора базовой плиты.

Все оборудование (см. рис. 2.28) крепится на каркасе выглаживающей плиты.

Рис. 2.28 Уплотняющее оборудование асфальтоукладчика:

1 – отражательный щит; 2 – трамбующий брус; 3 –виброплита; 4 – прессующие планки

Технические параметры уплотняющих органов асфальтоукладчиков оте-

чественного производства уступают соответствующим характеристикам им-

портных образцов. Так, предельная частота вибрации машин Брянского завода составляет 30 Гц с амплитудой 5 мм. На европейских укладчиках частота вра-

щения валов регулируется в непрерывном режиме в следующих пределах: для трамбующего бруса 180-2400 уд/мин, виброплиты от 720 до 4200 об/мин, прес-

сующих планок от 50 до 75 Гц, при амплитуде от 1,5 до 8 мм и 0,3 до 1,5 мм со-

ответственно. Для перевода размерностей при расчете частоты колебаний мож-

но использовать формулу (2.2):

где N - число оборотов в минуту.

36

Большинство импортных асфальтоукладчиков рассчитано на быструю замену рабочих органов, совместимых с базовой моделью. Например, укладчи-

ки фирмы «Vogele» могут работать со следующими типами плит, что обеспечи-

вает их универсальность и расширяет возможности (см. табл. 2.1).

Асфальтоукладчики фирмы «Dynapac» могут иметь от 2 до 8 комплектов сменного рабочего оборудования.

2.4. Электронная система автоматики нивелирования

Все современные асфальтоукладчики оснащены автоматическими систе-

мами обеспечения ровности, задачей которых является стабилизация рабочих органов по высотным отметкам, задаваемым копирными направляющими по-

движного или неподвижного типов. При этом в качестве эталонной плоскости -

контрольного уровня могут использоваться натянутый шнур, луч лазера или опорная поверхность, создаваемая ранее уложенным слоем.

По принципу управления все системы делятся на три группы:

- копирные с датчиком слежения за неподвижным или подвижным копи-

ром, контролирующим текущее положение рабочего органа;

- автономные с бортовым датчиком маятникого типа, который осуществ-

ляет контроль углового положения рабочего органа относительно гравитацион-

ной вертикали;

- комбинированные с использованием обоих отмеченных способов управ-

ления.

Последний способ является наиболее распространенным в применении при укладке асфальтобетонных смесей. На укладчиках могут быть установлены системы автоматизированного управления (САУ) отечественного производства типа «Профиль», «Стабилослой», «Рельеф» и др., а также зарубежные аналоги,

индивидуально разрабатываемые практически каждой фирмой - изготовителем укладочной техники. В состав любой САУ входят:

- устройства считывания эталонной поверхности: 2 датчика продольного профиля (высоты) типа ДЩБ с угловыми манипуляторами и угловой датчик

(ДКБ);

38

-регуляторы высоты (2 штуки);

-регулятор поперечного наклона;

-адаптеры (усилители тока);

-комплект соединительных кабелей;

-монтажные устройства.

Принцип работы системы основан на том, чтобы с помощью датчиков удерживать рабочий орган на первоначально установленной высоте. Датчики формируют сигнал рассогласования, который после преобразования воздей-

ствует на золотники гидрораспределителя и гидроцилиндры подъема (опуска-

ния) концов тягового бруса. Благодаря этой системе задняя кромка плиты мо-

жет изменять свое положение относительно опорной поверхности асфальто-

укладчика в диапазоне, определяемом зоной чувствительности датчиков.

Угловой датчик (см. рис. 2.29) работает по принципу измерения угла наклона корпуса, жестко прикрепленного к раме машины, относительно чув-

ствительного элемента, расположенного внутри. Таким элементом является не-

уравновешенное коромысло в виде тонкостенного цилиндра, посаженного на ось вращения. Коромысло имеет возможность всегда сохранять вертикальное положение, соответствующее направлению сил гравитации аналогично отвесу или маятнику. На коромысле закреплен металлический экран толщиной 0.5 мм,

пересекающий трансформаторный контур из двух пар катушек, имеющих меж-

ду собой зазор 2 мм. При повороте экрана относительно трансформатора, что является следствием изменения положения корпуса датчика, в обмотках кату-

шек индуцируется ток, формирующий выходной сигнал. Далее сигнал преобра-

зуется и подается через разъем датчика по кабелю на регулятор поперечного наклона. Преобразователь подключен к источнику постоянного тока.

Датчик продольного профиля (см. рис. 2.30) имеет вместо коромысла вал,

на одном конце которого установлен экран, а на другом щуп или угловой мани-

пулятор, выполняющий функцию чувствительного элемента. При подъеме

(опускании) щупа экран поворачивается и взаимодействует с катушками анало-

гично датчику типа ДКБ.

39

Рис. 2.29 Схема углового датчика:

1 – корпус датчика; 2 – фланец; 3 – катушки; 4 – шарикоподшипники; 5 – преобразователь сигнала; 6 – ось вращения; 7 - коромысло; 8 – демпферы (груз); 9 – экран

Рис. 2.30 Схема датчика высоты:

1 – вал (ось вращения углового манипулятора); 2 – шарикоподшипники; 3 – корпус; 4 – экран; 5 – катушки; 6 – кожух; 7 – патрон; 8 – крышка; 9 – опора крепления датчика

Датчики продольного уклона (высоты) монтируются на выносных тра-

версах при помощи регулировочного шпинделя слева и (или) справа от асфаль-

тоукладчика на уровне шнека за внешней гранью скользящей опалубки. Техни-

ческие возможности монтажного оборудования при установке датчиков высоты приведены на рис. 2.31.