Осцилляция каток – Дорожные катки – Основные средства

Осцилляторный валец дорожного катка с изменяемой величиной крутильных колебаний

 

Полезная модель относится к дорожно-строительной технике и предназначена для уплотнения дорожных покрытий, оснований и грунтов. Задачей полезной модели является снижение энергоемкости уплотнения дорожно-строительных материалов и повышение эффективности работы вибрационных катков за счет снижения количества требуемых проходов. Осцилляторный валец дорожного катка вращается с помощью гидромотора 1, который посредством редуктора 2 соединен с ободом 3, поверхность которого покрыта слоем резины 4. Внутри вальца расположены поперечные ребра 5, на которых оппозитно установлены два дебалансных вала 6, соединенных с ведущим валом 8 через зубчатую передачу 7. Дебалансные валы состоят из неподвижных эксцентриков 10, выполненных заодно с ними, и подвижных эксцентриков 11. Ввиду того, что эксцентриковые массы валов 6 смещены на 180°, на валец передаются крутильные колебания (осцилляции). При изменении направления вращения дебалансных валов 8 изменяется эксцентриситет масс r, что ведет к изменению момента вращения и, как следствие, к изменению величины крутильных колебаний вибровозбудителя. Таким образом устанавливают две величины крутильных колебаний осцилляторного вальца: высокую - при уплотнении толстых слоев или низкую - при уплотнении тонких слоев асфальтобетонной смеси. 5 ил.

Полезная модель относится к дорожно-строительной технике и предназначена для уплотнения дорожных покрытий, оснований и грунтов.

Известен гладковальцовый каток осцилляторного типа [Костельов М.П. Новый способ уплотнения дорожно-строительных материалов. // Автомобильные дороги 6, 1991. - с. 13-15.], внутри вальца которого расположены вращающиеся дебалансные валы, расположенные оппозитно на определенном плече от оси вальца со сдвинутыми на 180° эксцентриковыми массами. Это позволяет создавать на вальце изменяющийся во времени и по направлению крутящий момент, что обеспечивает его малые колебания (осцилляции) и приводит к более качественному и эффективному уплотнению покрытия.

Однако, ввиду малого пятна контакта вальца, время контакта мало, глубина проработки материала снижается, что в итоге приводит к падению эффективности уплотнения. Кроме того, гладкая поверхность вальца во время его осцилляций проскальзывает относительно покрытия, что ведет к образованию волнистости покрытия.

Из известных технических решений наиболее близким по технической сущности является вибрационный каток с возбудителем комбинированного действия [Пат. 121261 U1 Российская федерация, МПК Е01С 19/28. Валец дорожного катка комбинированного действия [текст]/ Дубков В.В., Серебренников B.C.; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ) (RU). - 2012123883/03; заявл. 08.06.2012; опубл. 20.10.2012.], в котором вибрационный механизм снабжен двумя оппозитно расположенными дебалансными валами со смещенными на 180° эксцентриковыми массами, и третьим дебалансным валом, состоящим из подвижного и неподвижного эксцентрика, со смещенной на 90° по отношению к двум первым эксцентриковой массой, с противоположным направлением вращения. При вращении дебалансные валы создают колебания, которые передаются на уплотняемый материал, тем самым снижая внутреннее трение в материале и сцепление между его частицами, что снижает сопротивление материала уплотнению. Данная конструкция позволяет изменять амплитуду и вынуждающую силу вибровозбудителя в процессе уплотнения дорожно-строительных материалов.

Однако данный валец нельзя использовать при уплотнении асфальтобетонных смесей на мостах и путепроводах ввиду передающейся вертикальной вибрационной нагрузки на уплотняемый материал, а, следовательно, и на конструкцию моста или путепровода.

Кроме этого в предложенном механизме нет возможности изменять момент крутильных колебаний вальца при заданной частоте вращения дебалансных валов, что имеет большое значение при уплотнении слоев асфальтобетонной смеси различной толщины.

Задачей полезной модели является возможность изменения момента крутильных колебаний при одной и той же частоте вращения дебалансных валов осциляторного вальца.

Указанный технический результат достигается тем, что осцилляторный валец дорожного катка содержит обод, покрытый слоем резины толщиной 15-20 мм, снабжен двумя оппозитно расположенными дебалансными валами со смещенными на 180° эксцентриковыми массами, состоящими из подвижных и неподвижных эксцентриков, позволяющих изменять величину крутильных колебаний в процессе уплотнения дорожно-строительных материалов.

Такая конструкция позволяет изменять величину крутильных колебаний вибровозбудителя в процессе уплотнения дорожно-строительных материалов.

При вращении дебалансные валы создают колебания, которые через валец передаются на уплотняемый материал, тем самым снижая внутреннее трение в материале и сцепление между его частицами, что снижает сопротивление материала уплотнению.

Полезная модель поясняется нижеследующим описанием и прилагаемыми чертежами, где на фиг. 1 приведено продольное сечение вальца, на фиг. 2 - сечение Б-Б, на фиг. 3 - сечение А-А, на фиг. 4, 5 - подвижные и неподвижные эксцентрики дебалансных валов.

На осцилляторный валец дорожного катка установлен гидромотор 1, который посредством редуктора 2 соединен с ободом 3. Поверхность обода 3 покрыта слоем резины 4, толщиной 15-20 мм. Внутри вальца расположены поперечные ребра 5, на которых установлены два дебалансных вала 6, оси которых равноудалены от оси вальца, при этом их эксцентриковые массы смещены относительно друг друга на 180°. Для привода валов используется зубчатая передача 7. Также на поперечных ребрах установлен ведущий вал 8, соединенный с гидромотором 9, при этом его ось совпадает с осью вальца.

Рабочий режим вибрационного механизма вальца осуществляется следующим образом. Во время рабочего хода катка гидромотор 8 через зубчатую передачу 9 приводит во вращение дебалансные валы 6. При этом ввиду того, что эксцентриковые массы валов 6 смещены на 180°, на валец передаются крутильные колебания (осцилляции).

При изменении направления вращения валов 6 изменяется эксцентриситет масс дебалансных валов r, что ведет к изменению момента вращения и, как следствие, к изменению вынуждающей силы дебалансных валов, создающих осцилляторные колебания вальца. Таким образом, можно устанавливать две величины момента крутильных колебаний: высокую - при уплотнении толстых слоев или низкую - при уплотнении тонких слоев асфальтобетонной смеси. Эта конструктивная особенность позволяет существенно расширить границы применения предлагаемого вальца вибрационного катка.

Предложенная конструкция вальца дорожного катка проявляет в себе положительные качества осцилляторных и статических катков (совместное действие крутильных колебаний и статической нагрузки). Указанные качества способствуют повышению производительности вибрационного осциляторного катка за счет уменьшения количества проходов, требуемых для достижения нормативной плотности.

Осцилляторный валец дорожного катка с изменяемой величиной крутильных колебаний, содержащий обод, покрытый слоем резины толщиной 15-20 мм, снабжен двумя оппозитно расположенными дебалансными валами со смещенными на 180° эксцентриковыми массами, отличающийся тем, что эксцентриковые массы состоят из подвижных и неподвижных эксцентриков, позволяющих изменять величину крутильных колебаний в процессе уплотнения дорожно-строительных материалов.

РИСУНКИ

poleznayamodel.ru

Уплотнение асфальтобетона с помощью осцилляционных катков

Уплотнение асфальта — процесс деформации асфальтобетона с целью придания ему определенной степени плотности. Процесс уплотнения необходимо начинать сразу же после укладки асфальтобетонной смеси. Тогда смесь обладает температурой, при которой не сдвигается с места под действием катков.

Эффективность уплотнения в значительной мере зависит от соотношения толщины слоя асфальтобетонной смеси и максимального размера минеральных фракций в ней. Если толщина слоя не превышает двух максимальных размеров фракции наполнителя, качественное уплотнение практически недостижимо.

Также степень уплотнения зависит и от того, какие уплотняющие механизмы применяются при работе. Наиболее качественное уплотнение обеспечивается осциллирующими катками. Такие машины имеют ряд весомых преимуществ перед вибрационными катками. К примеру, осциллирующие катки не наносят по уплотняемой поверхности вертикальных ударов, производя уплотнение асфальтобетона легко и мягко, поскольку вал катка находится в постоянном контакте с поверхностью асфальтобетона. Горизонтальное усилие сдвига, обеспечиваемое валом катка, в сочетании с его весовой нагрузкой, оптимально уплотняет материал, сохраняя коэффициент уплотнения асфальта на высоком уровне. При уплотнении смесей с повышенным содержанием щебня (щебеночно-мастичных), осциллирующее уплотнение просто незаменимо, поскольку воздействие вибрации может нарушить связи в минеральном и битумном составе.

 

 

Также, при учете необходимой для качественного уплотнения невысокой скорости движения катка, работы производятся максимально тихо, что очень важно при укладке асфальта в черте города.

Уплотнение асфальтобетона с применением осциллирующих катков возможно также непосредственно возле зданий, обладающих чувствительностью к шумовым и вибрационным воздействиям. Отсутствие вибраций важно также и при текущем ремонте покрытия улиц, в процессе которого производится лишь замена старого асфальтобетона. Ведь под асфальтом часто находятся старые, изношенные (а иногда и находящиеся в аварийном состоянии), инженерные коммуникации и сети, которые попросту могут не выдержать вибрационного воздействия. В таком случае применение осциллирующих (колебательных) катков поможет избежать лишних проблем и поломок.
Также осциллирующее уплотнение помогает качественно и безопасно производить работы в местах, где вибрация вовсе запрещена – на мостах и путепроводах.

stroy-bit.ru

ПОЛЕЗНЫЕ ВИБРАЦИИ ДОРОЖНОГО КАТКА DV 90

При сооружении самого северного в мире аэропорта и самого высокого в мире моста дорожные катки DV компании Hamm выдержали все испытания.

«Не выходи из домабез ружья, — предупреждают каждого вновь прибывшего в Лонгьир, — иначе белые медведи загрызут». Лонгьир – столица архипелага Свальбард (население – 2500 чел.), расположенного между северным побережьем Норвегии и Северным Полюсом. Здесь находится самый северный в мире аэропорт. Чтобы взлетно-посадочная полоса была под стать новому «с иголочки» зданию аэропорта, компания-оператор Avinor AS решила обновить асфальтовое покрытие и продлить 2480-метровую полосу на 160 метров.

Строительно-дорожные работы здесь можно проводить только в течение короткого лета. Остальные 10 месяцев грунт промерзает и становится твердым, как камень. Всю технику, горючее и рабочие бригады надо доставлять с материка.

Для уплотнения модифицированного полимерами асфальтового покрытия взлетно-посадочной полосы Avinor выбрала четыре тандемных дорожных катка Hamm DV 90 OV. Ханс-Петер Акерманн, менеджер по разработке и совершенствованию продукции компании Hamm AG, объясняет почему.

«Асфальтобетонная смесь заливается при температуре +160 °C и должна быть уплотнена до того, как остынет до +100 °C. В арктической зоне асфальт остывает быстрее, поэтому чем больше рабочая скорость катка, тем лучше. Благодаря системе осцилляционного уплотнения катки DV 90, которые мы выпускаем с 2004 г., имеют самую высокую скорость уплотнения», — говорит Акерманн.

 

Динамическое воздействиеувеличивает уплотняющие свойства дорожного катка. Традиционным способом такого воздействия является виброударная нагрузка. При качении вальцов катка мощные колебания, создаваемые ротационным вибровозбудителем, оказывают ударное воздействие на поверхность дороги, существенно повышая эффективность уплотнения.

Однако есть места, где использование вибрации недопустимо в силу повышенной чувствительности инженерных сооружений или других особых обстоятельств. Вместо вибрации компания Hamm разработала систему осцилляции, где осцилляционые колебания создаются с помощью двух синхронно вращающихся в вальце балластных весов. Возникающее при этом усилие сдвига направлено не «вверх-вниз» по отношению к дорожному полотну, а «вперед-назад». «Использование системы осцилляции позволило устранить до 90% вибрации, повысить рабочую скорость катка и качество уплотнения покрытия», — объясняет Акерманн.

Катки DV 90 уплотнили 30 тыс. тонн асфальта на поверхности взлетно-посадочной полосы за три недели, работая в две смены по 10 часов в сутки. В работе использовались также дорожные фрезы для холодного фрезерования, один разбрасыватель и два асфальтоукладчика.

Технология осцилляционного уплотнения оказалась решающим фактором и при выборе катка Hamm DV 90 для уплотнения полотна самого высокого в мире моста Мийо над долиной Тарн во Франции. Строительство этого поразительного сооружения было завершено в 2004 г. и обошлось строительной компании Eiffage в 400 млн. евро.

Длина моста — 2460 м, дорожное полотно находится на высоте 270 м от дна долины, а высота самой высокой опоры моста – 343 м. Для сравнения, высота Эйфелевой башни — 300 м, с антенной – 320 м.

 

В Мийо, как и в Лонгьире, была важна скорость уплотнения, поскольку дующие на большой высоте ветра охлаждали асфальт быстрее.

«Сначала генеральный подрядчик настаивал на том, чтобы использовались только статические катки, мотивируя это тем, что вибрация ослабит элементы конструкции моста, — говорит Акерманн. — Мы же доказывали, что осцилляторныекатки обладают большей производительностью и не окажут агрессивного вибрационного воздействия на конструкцию моста. В конце концов, было решено провести испытания с использованием катка DV в соседнем городе Монпельер, которые убедили генподрядчика в безопасности нашей системы».

За три дня 25 самосвалов доставили на мост 9,5 тыс. тонн асфальта с двух асфальтовых заводов. Среди всего уплотнительного оборудования, использовавшегося генподрядчиком, DV 90 был единственным катком с осцилляционной системой уплотнения.

 

Серия катков DV Hammвключает катки трех классов: DV 90 (девять тонн), DV 70 (семь тонн) и DV 40 (четыре тонны). Наряду с технологией осцилляционного уплотнения, в этих катках используется целый ряд ультрасовременных новшеств, получивших высокую оценку профессионалов строительной отрасли.

  • Мехатронная система рулевого управления, включая модуль рулевого управления SKF серии ADD. Повышает комфорт оператора и управляемость катка и открывает новые возможности по оптимизации эргономики кабины.

  • Вращающееся кресло оператора. Автоматически поворачивается при изменении направления движения машины, поэтому оператор всегда смотрит вперед.

  • Новое конструктивное решение шасси. Застекленная со всех сторон кабина оборудована кондиционером и может перемещаться в поперечном направлении на расстояние до 30 см в каждую сторону. В сочетании с возможностью наклона кресла это повышает удобство работы оператора, обеспечивая полную видимость вальцов, разбрызгивателей и края полотна дороги.

  • Электронная система управления Hammtronic. Контролирует все важные параметры двигателя и функции машины, обеспечивает оптимальную силу воздействия на уплотняемый материал, максимальную производительность и ресурс машины, а также качество уплотнения. Предотвращает проскальзывание вальцов, обеспечивает возможность работы на крутых склонах и повышает топливную экономичность на 30-40%.

  • Возможность установки нескольких индивидуальных значений частоты и амплитуды колебаний и работы переднего и заднего вальцов в режиме осцилляции.

    Катки DV Hamm, оснащенные системой наведения, прототипом которой послужила аналогичная система современного самолета, демонстрируют тенденцию к модернизации дорожно-строительного оборудования.

 

 

 

 

 

 

evolution.skf.com

Больше катков, хороших и разных. Крупногабаритные асфальтовые виброкатки

Л. Малютин

Появившийся более полувека назад асфальтовый виброкаток прошел долгий путь, трансформировавшись из монстра в симпатичную и комфортабельную машину. Революционным прорывом стало применение вибровозбудителя: повысилась уплотняющая эффективность катка и одновременно стало возможным существенно снизить его массу и энерговооруженность. Однако возник и ограничивающий фактор: масса катка должна оставаться постоянной, чтобы выдерживались заданные параметры вибрационного воздействия. Катки с двухамплитудным вибровозбудителем, производство которых освоили все производители и которые составляют основу парка катков, не могут в полной мере решить задачу качественного и быстрого уплотнения.

Caterpillar CB 434D

Каждая конкретная модель катка обеспечивает высокое качество уплотнения слоя асфальтобетона только определенного состава, толщины и температуры. На слоях иной толщины каток теряет эффективность, и нужна замена на другую модель с соответствующими характеристиками. Помимо этого по мере остывания и уплотнения слоя требуется плавное изменение уплотняющего воздействия катка. В какой-то мере проблему можно решить, соблюдая технологию укладки и подбирая оптимальный состав отряда уплотняющей техники. Применение катков с плавным или ступенчатым изменением амплитуды от нуля до максимума (а их, к слову, поступает на рынок все больше) обещает дать еще лучшие результаты.

Семейство катков корпорации Caterpillar, обозначаемых индексом D, представлено четырьмя моделями последнего поколения: с сочлененной рамой СВ-434D (масса 7,6 т, ширина вальца 1422 мм), СВ-534D (10 т, 1700 мм), СВ-534D XW (11,3 т, 2000 мм) и СВ-634D (12,8 т, 2130 мм). Их исполняют либо с открытой площадкой, на которой находится рабочее место оператора с защитой ROPS, либо с просторной кабиной с панорамным остеклением (кроме СВ-634D).

В обоих случаях рабочее место оператора оборудовано регулируемыми рулевой колонкой и подлокотниками и может поворачиваться, описывая дугу (9 положений), и/или смещаться в сторону (7 положений), что обеспечивает оператору наилучший обзор обоих вальцов и всех четырех габаритных точек контакта вальцов с поверхностью. При этом сохраняется взаимное расположение руля, панели приборов, органов управления и кресла. На моделях нового поколения сделан ряд усовершенствований. За счет изогнутых несущих рам увеличен просвет над бордюром, что позволяет работать вплотную к высокому бордюру. Кроме того, обеспечена видимость поверхности переднего вальца. Распределение массы между полурамами стало 50/50. Более мощные двигатели теперь отвечают требованиям Tier 2. На 10% увеличена вместимость водяного бака. Обновлено рабочее место оператора. Дополнительно катки могут быть оснащены шарнирным сочленением с боковым сдвигом и механизмом сдвига вальца в сторону. Модель СВ-534D XW отличается от СВ-534D более широким вальцом. По российским стандартам дорожная полоса шире, чем в странах Европы, поэтому широкий валец более эффективен – требуется меньшее число проходов. Это новшество оценили и американские дорожники.

Для катков Caterpillar разработаны два базовых варианта вибровозбудителя. Самый простой – с двумя амплитудами и одной частотой вибрации аналогичен устанавливаемому в валец грунтового катка Caterpillar патентованному механизму с металлической дробью в корпусе эксцентрика, изменяющего свое положение в зависимости от направления вращения.

Насосный отсек катка Bomag

Направление вращения и соответственно амплитуда переключаются с рабочего места оператора. Данная система известна своей исключительно высокой надежностью и длительными интервалами обслуживания (3000 моточасов, или 1 раз в 3 года). Особенность асфальтового катка в том, что эксцентрики на переднем и заднем вальце работают с одинаковой большой или малой амплитудой, но во встречном направлении. При первых, осаживающих проходах с большой амплитудой важно не допустить образования валика материала, или волны, перед передним по ходу вальцом. Вот почему эксцентрики первого по ходу вальца вращаются в том же направлении, что и сам валец, как при движении катка вперед, так и назад, подминая под себя материал. На выглаживающих проходах с малой амплитудой необходимо, чтобы задний по ходу валец подминал материал под себя и создавал напряжение сжатия в поверхностном слое, препятствующее образованию микротрещин за катком. Этого можно добиться, переключив направление вращения эксцентриков на противоположное. Оператору требуется по мере уплотнения только вовремя переключать амплитуду. Этот базовый вариант расширяет опционная система Versa Vibe, производимая в двух вариантах – с двумя амплитудами и двумя частотами и с двумя амплитудами и плавно изменяемой частотой.

Второй базовый вариант представляет собой одночастотный пятиамплитудный вибровозбудитель, сменивший использовавшийся довольно длительное время трехамплитудный. Внутри полого внешнего эксцентрика находится вращающийся вместе с ним внутренний эксцентрик. Амплитуда переключается вручную с помощью маховика на механизме вибрации, изменяющего угловое положение эксцентриков.

Bomag BW 202 AD-4

Эксцентрики переднего и заднего вальца вращаются в одну сторону и автоматически реверсируются при изменении направления движения катка. Потери энергии при остановке эксцентриков и их раскручивании компенсирует специальный механизм, включенный в гидросистему. От неудобства ручного переключения амплитуды избавлена опционная система Vari Vibe с двумя фиксированными частотами вибрации. Оператор плавно меняет амплитуду с рабочего места, при этом внутренний эксцентрик вращается встроенным в вибровозбудитель исполнительным механизмом.

По заказу устанавливают и автоматическую систему контроля скорости ASC. В простом варианте оператор задает скорость катка и затем только перекладывает джойстик, меняя направление движения. Система плавно остановит каток и плавно разгонит его в другую сторону до заданной скорости. При оснащении катка системой Versa Vibe оператор может задать частоту ударов на метр дистанции, а система синхронизирует скорость и частоту вибрации. Частоту ударов подбирают опытным путем.

Кроме сочлененных катков корпорация Caterpillar выпускала тандемный СВ-544. Два года назад его сняли с производства. По компоновочным соображениям на него было невозможно установить двигатель, выполненный по технологии ACERT. Конструкторы взяли в разработку семейство тандемных катков нового поколения и уже в этом году обещали представить первую модель массой 10 т.

Hamm HD 090 с осцилляцией

Значительно продвинулась в этой области компания Bomag. Система Asphalt-Manager, которую компания предлагает как опцию для последнего поколения своих сочлененных и тандемных катков, позволяет автоматически плавно менять параметры работы механизма вибрации и скорость катка в зависимости от степени уплотнения и температуры уплотняемого слоя. В вальцы встроен механизм вибрации Variomatic 2, работающий на одной частоте, но с двумя амплитудами. Два боковых эксцентрика вращаются противоположно двум центральным эксцентрикам с одним значением амплитуды. При смене их направления вращения амплитуда принимает второе значение. Плавного изменения уплотняющего воздействия, от максимального вертикального до горизонтального (осцилляции), достигают за счет поворота вокруг центральной оси всего механизма вибрации. На внутренней поверхности вальца размещены сенсоры, фиксирующие погружение вальца и температуру. Компьютер обрабатывает эти данные и автоматически корректирует уплотняющее воздействие и скорость катка. Оператору остается следить за движением по полосе, для чего созданы комфортные условия. Кабина катка Bomag легко узнаваема по двум рулевым колесам.

Платформа с креслом и консолями управления перемещается по рельсам от одного рулевого колеса к другому. Регулируемое кресло на пневматической подвеске, кроме того, поворачивается. При оснащении катка системой Asphalt-Manager приборную панель оборудуют дополнительным пультом с ЖК-монитором, на который выводится информация о параметрах уплотнения. Возможна также установка принтера для вывода результатов работы, включая степень уплотнения (мН/м2), а также системы GPS.

Кабина катка Hamm

В модельном ряду сочлененных катков 4-го поколения Bomag – 9 моделей (BW 141 AD-4...BW 203 AD-4) массой от 8 до 13 т, четыре из которых могут оснащаться системой Asphalt-Manager, при этом к наименованию модели добавляют индекс АМ. У всех моделей общая база; они отличаются массой, мощностью двигателя (Deutz, от 60 до 98 кВт) и шириной вальца – от 1500 до 2135 мм. В модельном ряду тандемных катков 2-го поколения – три модели (BW 170 AD-2...BW 184 AD-2) массой 8,6...13,25 т, также выполненные на общей базе, с двигателями Cummins мощностью 58 и 76 кВт. Системой Asphalt-Manager оснащают все три модели, при этом масса катка увеличивается на 400...600 кг, а «старшую» модель BW 184 AD-2 AM, кроме того, комплектуют вальцами шириной 1800 мм вместо 1680 мм. По сравнению с предыдущим поколением изменен внешний дизайн катков с тем, чтобы улучшить обзор и контроль за поверхностью и краем вальца: мертвая зона перед вальцом составляет всего 1 м. В системе орошения вальцов есть резервный водяной насос на случай выхода из строя основного. На катки в стандартной комплектации устанавливают двухчастотные двухамплитудные вибрационные механизмы с двумя эксцентриками.

Компания Hamm AG развивает собственную концепцию вибрационного воздействия. Сочлененные катки HD массой 7,2...13,8 т и тандемные катки серии DV массой 4,2...9,5 т поставляют в самой разной комплектации: в двумя вибрационными вальцами, с передним вибрационным и задним осцилляционным вальцами или с двумя осцилляционными вальцами.

Спринклерная система катка Bomag

Возможна установка вибрационно-осцилляционных вальцов. Самый простой вибрационный двухчастотный двухамплитудный валец представляет собой распространенную конструкцию с эксцентриками на центральной оси. При смене направления вращения груз внутри эксцентрика перемещается, меняя таким образом амплитуду. Механизм осцилляционного вальца состоит из двух зафиксированных на разнесенных валах эксцентриках. Они приводятся во встречное вращение ременными передачами от центрального вала. Валец работает с одной амплитудой и переменной частотой, которая может регулироваться как вручную, так и автоматической системой, синхронизирующей частоту вибрации со скоростью катка. Наиболее сложная конструкция у вибрационно-осцилляционного механизма: один из эксцентриков зафиксирован, а другой при переключении режима перемещается на валу в соответствующее положение. При вращении эксцентриков во встречном направлении механизм работает в режиме осцилляции, в одном направлении – вибрации. Недостаток этой системы – в единственной амплитуде вибрации.

Сочлененные катки серии HD оборудованы просторной кабиной с панорамным остеклением. Консоль с креслом, рулевой колонкой и приборной панелью закреплена на переднем щитке кабины и поворачивается, описывая дугу, что позволяет оператору контролировать край вальца. Дополнительно каток оснащают шарнирным сочленением с боковым сдвигом на 100 мм в каждую сторону, что дает ему возможность передвигаться «крабовым» ходом.

Для серии DV тандемных катков, представленной в прошлом году, конструкторы разработали новую концепцию рабочего места. В кабине нет рулевого колеса, все операции вынесены на многофункциональный джойстик на правой консоли, а на левой закреплен пульт управления с ЖК-монитором. Кресло с помощью электропривода перемещается поперек кабины и вращается на 360°.

Оператор как бы все время едет вперед. При этом сигналы джойстика автоматически меняются в соответствии со сменой направления движения катка. Кроме того, кабина может смещаться вбок, что еще больше улучшает обзор края вальца. Рама и остекление кабины выполнены так, что оператор видит валец. В качестве основной опции компания Hamm предлагает электронную систему Hammtronic, управляющую работой двигателя, вибрацией, движением, подачей воды, что повышает эффективность и экономичность катка.

os1.ru

осцилляция смотреть онлайн, HD качество бесплатно

осцилляция смотреть онлайн, HD качество бесплатно

00:11:38

00:11:37

00:02:00

00:00:21

00:00:41

00:00:52

00:02:45

00:03:25

00:03:24

00:37:19

news-cinema.com

Моделирование процесса уплотнения смеси дорожным катком с осцилляцией


УДК 625.084/085
МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА УПЛОТНЕНИЯ СМЕСИ ДОРОЖНЫМ КАТКОМ С ОСЦИЛЛЯЦИЕЙ

Шафоростова А. А., Кулаков З. С,

научный руководитель канд. техн. наук Прокопьев А. П.

Сибирский федеральный университет
Достижение требуемой плотности покрытия дороги связано с многократными силовыми воздействиями на уплотняемый материал, которые вызывают его деформирование. Интенсивность накопления деформаций зависит как от состояния материала, так и параметров и режимов работы уплотняющих средств.

Вибрационное уплотнение дорожных покрытий получило значительное распространение за счет доказанных наукой и практикой преимуществ по сравнению с статическим уплотнением. При строительстве автомобильных дорог, сооружений, мостов, возникают проблемы использования вибрационного уплотнения дорожно-строительных материалов.

Эффективным методом уплотнения при сложных ситуациях дорожного строительства – пониженная температура асфальтобетонной смеси; уплотнение стыка холодного и горячего слоя; строительство моста, многоуровневой автостоянки или на других объектах с чувствительным диапазоном, является осцилляция. Использование дорожных катков с осцилляцией позволило расширить температурный диапазон асфальтобетонных смесей до 20 %.

Дорожные катки с осциллирующим вальцом (вальцами) являются высокопроизводительными машинами. Рабочий процесс такого катка сопровождается небольшими сотрясениями грунта, что благоприятно сказывается на состоянии окружающей среды и расположенных рядом сооружений.

Основным преимуществом метода осцилляции при уплотнении покрытий является саморегулирование амплитуды. При увеличении жесткости покрытия амплитуда автоматически уменьшается. Она изменяется не инерционным механизмом регулирования, а самим уплотняемым материалом.

Уменьшается требуемое число проходов по сравнению с вибрационными катками. Уплотнение при использовании осцилляции увеличивается, обратное ослабление структуры (релаксация) материала не появляется. Улучшается структура покрытия уплотненного катком с осцилляцией слоя.

Примером внедрения передовых решений в конструкциях дорожных катков с осцилляцией является продукция компании HAMM. Осциллирующий валец оборудован двумя синхронно вращающимися, эксцентрическими валами с дебалансами. При этом дебалансы обоих валов расположены друг против друга и вызывают быстро меняющие друг друга вращательные перемещения вперед и назад. За счет этого осциллирующий валец в отличие от вибровальца – не отрывается от поверхности покрытия, всегда находясь с ней в контакте.

При уплотнении дорожно-строительных материалов осцилляцией тангенциальные силы передаются в материал при вращательном движении вальца как в направлении вперед, так и в направлении назад. Это колебание ускоряет нарастание уплотнения материала. По сравнению с осцилляцией, валец с вибрацией совершает только одно движение вверх-вниз и дебаланс при каждом обороте лишь один раз с вынуждающей силой воздействует на материал.

Цель работы: разработка имитационной модели процесса уплотнения дорожно-строительного материала осциллирующим вальцом катка.

Основная задача исследования состоит в построение математической модели процесса уплотнения дорожно-строительного материала дорожным катком.

Одним из эффективных методов физических исследований является метод аналогий. Сущность этого метода заключается в том, что некоторым параметрам реальной физической системы сопоставляются параметры вспомогательной физической системы (модели). Разработка математической модели выполняется на основе реологических моделей: Ньютона; Гука; Сен-Венана.

Расчетная схема рабочего процесса уплотнения смеси катком осциллирующего воздействия представлена на рис. 1.


Рис. 1. Схема рабочего процесса уплотнения смеси катком осциллирующего воздействия


Здесь m1 – масса пригруза (масса рамы вальца, приходящаяся на вибрирующий валец), кг; m2 – масса вальца, которой соблюдаются гармонические колебания от вибровозбудителя, кг; R – радиус вальца, м; J – момент инерции вальца, кг м2; x1, y1 – амплитуда вибрации корпуса катка, возникающая от вращения дебалансного вала вальца и передающаяся через резиновые амортизаторы соответственно по оси x, y, мм; x2, y2 – амплитуда вибрации вальца соответственно по оси x, y, мм; x3, y3 – амплитуда вибрации асфальтобетонной смеси соответственно по оси x, y, мм; Q(t) – возмущающая сила вибровозбудителя, Н; ω – угловая частота вращения вала вибровозбудителя, рад/с; α – угол наклона к оси x возмущающей силы Q(t); θ – угол поворота вальца; t – время колебания, с; N – модель Ньютона; H – модель Гука; ƞ1 – вязкость резиновых амортизаторов, Па с; ƞ2 – вязкость модели Ньютона, Па с; E1– модуль деформации резиновых амортизаторов, Па; E2 – модуль упругости модели Гука; P(t) – реакция на валец со стороны уплотненной смеси, Н.

Рассмотрены режимы работы катка: комбинированный; осциллирующий; вибрационный. Получено математическое описание процессов уплотнения дорожным катком. Разработана имитационная модель процессов для моделирования программными средствами.

www.vmest.ru

Моделирование процесса уплотнения смеси дорожным катком с осцилляцией


УДК 625.084/085
МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА УПЛОТНЕНИЯ СМЕСИ ДОРОЖНЫМ КАТКОМ С ОСЦИЛЛЯЦИЕЙ

Шафоростова А. А., Кулаков З. С,

научный руководитель канд. техн. наук Прокопьев А. П.

Сибирский федеральный университет
Достижение требуемой плотности покрытия дороги связано с многократными силовыми воздействиями на уплотняемый материал, которые вызывают его деформирование. Интенсивность накопления деформаций зависит как от состояния материала, так и параметров и режимов работы уплотняющих средств.

Вибрационное уплотнение дорожных покрытий получило значительное распространение за счет доказанных наукой и практикой преимуществ по сравнению с статическим уплотнением. При строительстве автомобильных дорог, сооружений, мостов, возникают проблемы использования вибрационного уплотнения дорожно-строительных материалов.

Эффективным методом уплотнения при сложных ситуациях дорожного строительства – пониженная температура асфальтобетонной смеси; уплотнение стыка холодного и горячего слоя; строительство моста, многоуровневой автостоянки или на других объектах с чувствительным диапазоном, является осцилляция. Использование дорожных катков с осцилляцией позволило расширить температурный диапазон асфальтобетонных смесей до 20 %.

Дорожные катки с осциллирующим вальцом (вальцами) являются высокопроизводительными машинами. Рабочий процесс такого катка сопровождается небольшими сотрясениями грунта, что благоприятно сказывается на состоянии окружающей среды и расположенных рядом сооружений.

Основным преимуществом метода осцилляции при уплотнении покрытий является саморегулирование амплитуды. При увеличении жесткости покрытия амплитуда автоматически уменьшается. Она изменяется не инерционным механизмом регулирования, а самим уплотняемым материалом.

Уменьшается требуемое число проходов по сравнению с вибрационными катками. Уплотнение при использовании осцилляции увеличивается, обратное ослабление структуры (релаксация) материала не появляется. Улучшается структура покрытия уплотненного катком с осцилляцией слоя.

Примером внедрения передовых решений в конструкциях дорожных катков с осцилляцией является продукция компании HAMM. Осциллирующий валец оборудован двумя синхронно вращающимися, эксцентрическими валами с дебалансами. При этом дебалансы обоих валов расположены друг против друга и вызывают быстро меняющие друг друга вращательные перемещения вперед и назад. За счет этого осциллирующий валец в отличие от вибровальца – не отрывается от поверхности покрытия, всегда находясь с ней в контакте.

При уплотнении дорожно-строительных материалов осцилляцией тангенциальные силы передаются в материал при вращательном движении вальца как в направлении вперед, так и в направлении назад. Это колебание ускоряет нарастание уплотнения материала. По сравнению с осцилляцией, валец с вибрацией совершает только одно движение вверх-вниз и дебаланс при каждом обороте лишь один раз с вынуждающей силой воздействует на материал.

Цель работы: разработка имитационной модели процесса уплотнения дорожно-строительного материала осциллирующим вальцом катка.

Основная задача исследования состоит в построение математической модели процесса уплотнения дорожно-строительного материала дорожным катком.

Одним из эффективных методов физических исследований является метод аналогий. Сущность этого метода заключается в том, что некоторым параметрам реальной физической системы сопоставляются параметры вспомогательной физической системы (модели). Разработка математической модели выполняется на основе реологических моделей: Ньютона; Гука; Сен-Венана.

Расчетная схема рабочего процесса уплотнения смеси катком осциллирующего воздействия представлена на рис. 1.


Рис. 1. Схема рабочего процесса уплотнения смеси катком осциллирующего воздействия


Здесь m1 – масса пригруза (масса рамы вальца, приходящаяся на вибрирующий валец), кг; m2 – масса вальца, которой соблюдаются гармонические колебания от вибровозбудителя, кг; R – радиус вальца, м; J – момент инерции вальца, кг м2; x1, y1 – амплитуда вибрации корпуса катка, возникающая от вращения дебалансного вала вальца и передающаяся через резиновые амортизаторы соответственно по оси x, y, мм; x2, y2 – амплитуда вибрации вальца соответственно по оси x, y, мм; x3, y3 – амплитуда вибрации асфальтобетонной смеси соответственно по оси x, y, мм; Q(t) – возмущающая сила вибровозбудителя, Н; ω – угловая частота вращения вала вибровозбудителя, рад/с; α – угол наклона к оси x возмущающей силы Q(t); θ – угол поворота вальца; t – время колебания, с; N – модель Ньютона; H – модель Гука; ƞ1 – вязкость резиновых амортизаторов, Па с; ƞ2 – вязкость модели Ньютона, Па с; E1– модуль деформации резиновых амортизаторов, Па; E2 – модуль упругости модели Гука; P(t) – реакция на валец со стороны уплотненной смеси, Н.

Рассмотрены режимы работы катка: комбинированный; осциллирующий; вибрационный. Получено математическое описание процессов уплотнения дорожным катком. Разработана имитационная модель процессов для моделирования программными средствами.

vmest.ru