Дор маш Практ раб НТТК теория 23 09 2013

Рис. 5.2. Технологическая схема работы машины для горячего восстановления асфальтобетонных покрытий с повторным использованием старого материала по технологии «ремикс» фирмы Wirtgen (Германия):

1 – бункер для смеси; 2 – емкость для битума;		3 –	топливный бак;
4 – бункер дозатор; 5 – емкость для газа;		6 –	двигатель;
7 – платформа для пульта управления; 8 –	трамбующий брус;
9 – шнековый распределитель; 10 –	смеситель;
11, 13 – блоки нагревательных элементов; 12 –	рыхлитель покрытия
Планирующие ножи снимают слой покрытия, а разрыхленная смесь
подается в смеситель. Регенерацию старого асфальта			осуществляют путем

добавления в смеситель порции в виде минеральной добавки и вяжущего. Корректирующая добавка смешивается со смесью из покрытия в смесителе принудительного действия с увеличенной продолжительностью перемешивания.

Добавочную смесь транспортируют к машине на грузовиках и загружают в приемный бункер. Подвод к смесителю и дозировка осуществляются через скребковый конвейер, имеющий возможность регулировки скорости движения. Новое вяжущее находится в обогреваемом баке на установке, вяжущее дозируется и вбрызгивается с помощью насоса, имеющего возможность регулировки числа оборотов. Готовая смесь поступает на спланированное и разогретое основание в виде продольной кучи. Укладка восстановленного материала осуществляется с помощью плавно регулируемого трамбующего бруса в соответствии с профилем полотна. Раздельный нагрев полотна обеспечивает хорошее сцепление слоев за счет укладки «горячего по горячему». Окончательное уплотнение покрытия производят дорожными катками. Машина также позволяет восстанавливать дорожные покрытия: а) без добавки новой смеси; б) с добавкой новой смеси – без перемешивания.

Метод регенерации асфальтобетонной смеси путем перемешивания применяют тогда, когда технология допускает использования материала старого покрытия с обогащением его новым материалом.

41

5.2.Основы расчета машин для горячей регенерации

Тяговый баланс машины для горячей регенерации составляется на осно-

вании анализа сопротивлений, возникающих в процессе работы W. Рабочий режим определяют в зависимости от числа рабочих органов и характера их действия. Для машин, оснащенных полным комплектом рабочих органов, общее сопротивление складывается из следующих сопротивлений: ходового устройства при перемещении машины W1; устройства для рыхления асфальтобетона или другого материала рыхлителем W2; устройства для фрезерования разогретого асфальтобетона W3; устройства для планировки разогретого асфальтобетона W4; виброплиты (выглаживающей плиты) W5; трамбующего бруса W6; распределительного шнека W7.

Сопротивление ходового устройства W1, кН

W1 =9,8 [(MM + Mаб )– (M p+Mф+Mот+Mтсб+Mпр+Mш)](f ± i), (5.1)

где MМ, Mаб, Mр, Mф, Mот, Mпл, Mтсб, Mпр, Mш – масса, соответственно, машины, асфальтобетона в приемном бункере, рыхлителя, фрезы в сборе,

отвала, плиты, трамбующего бруса, призмы волочения, шнека, т;

f – коэффициент сопротивления передвижению (f ≈ 0,04...0,07 для пневмоколес по асфальтобетону);

i – уклон дороги (i ≈ 0,07...0,09).

Для учебных целей можно принять [(MM + Mаб )– (M p+Mф+Mот+Mтсб+Mпр+Mш)] равным ≈ 0,8 MM.

Сопротивление разогретого асфальтобетона рыхлению W2, кН

		W2 = Z3 P3,	(5.2)
где	Z3 – число зубьев рыхлителя (Z3 = 30…35		зубьев на 1 метр ширины
обрабатываемой полосы);
	P3 – сопротивление рыхлению одним зубом, Р3 ≈ 0,015...0,03 кН.
	Сопротивление разогретого асфальтобетона фрезерованию W3, кН
		W3 = Kр bф h ,	(5.3)
где Kр –		удельное сопротивление фрезерованию разогретого асфальтобетона
(Кр ≈ 50...60 кПа);
	bф –	ширина фрезерования, м;
	h –	глубина фрезерования (h ≈ 0,05 м), м.
	Сопротивление разогретого асфальтобетона W4, кН
		W4 = Kл bотв + Gпр fпр ,	(5.4)
где	Kл – удельное линейное сопротивление разогретого асфальтобетона
(Кл	≈ 10...20 кН/м), кН/м;

42

	bотв –		длина отвала, м;
	fпр	– коэффициент		сопротивления движению призмы волочения по
разогретому асфальтобетону (fпр ≈ 0,7...0,9);
	Gпр –		вес призмы волочения срезаемого покрытия, кН
			Gпр = 0,6 (Hо – h) 2 ρа g Lо ,		(5.5)
где	Hо, Lо –		высота и длина отвала (H ≈ 0,1 L), м;
	ρа –	плотность материала покрытия (ρа = 2,2...2,3 т/м3).
	Сопротивление виброплите W5, кН
				W5=9,81 Мпл fпл ,	(5.6)
где	fпл	–	коэффициент	сопротивления движению по	разогретому
асфальтобетону плиты и трамбующего бруса fпл ≈ 0,5...0,7.
Для учебных целей можно принять Мпл ≈ 0,1 MM.
	Сопротивление трамбующего бруса W6 кН
				W6 = Gпр fпл.	(5.7)
	Сопротивление распределительному шнеку W7, кH
			W7 = Kсш bш hш + Gпр fпр,		(5.8)
где	Kсш	–	удельное сопротивление срезанию шнеком		разогретого
асфальтобетона, Kсш = 10 кПа;
	bш, hш – ширина захвата и глубина срезания шнеком, м.

Для обеспечения необходимой силы тяги должно соблюдаться условие

7

∑Wi < g M M ϕ , (5.9)

i=1

где ϕ – коэффициент сцепления шин с дорожным покрытием (ϕ = 0,5...0,6).

Для расчета мощностного баланса машины необходимо определить техническую производительность машины.

Вначале определяется возможная для конкретных условий работы скорость движения машины (подача), равная, м/с

vp = vo kσ kh ,

(5.10)

где vo – наибольшая скорость подачи при условии наименьшей по техническим условиям толщины и прочности материала фрезеруемого слоя, м/с;

kσ – коэффициент, учитывающий снижении скорости при увеличении прочности фрезеруемого материала (kσ = 0,3…0,5);

kh – коэффициент, учитывающий снижении скорости при увеличении толщины слоя фрезеруемого материала (kh = 0,1…0,5).

Величина скорости vо указана в технической характеристике машины.

43

Техническая производительность машин работающих по технологии «ремикс» определяется по формуле, т/ч

Пт = 3600 bф h vp ρа.

(5.11)

Мощностной баланс машины составляют, суммируя значения мощностей, необходимых для обеспечения работы отдельных агрегатов и рабочих органов машины. Для терморемонтера, имеющего полный комплект рабочих органов, общая мощность NΣ включает мощности на привод: ходового устройства в рабочем режиме N1 с учетом преодоления сопротивлений рабочих органов, препятствующих рабочему движению машины; фрезы N2; вибрационной плиты N3; трамбующего бруса N4; смесителя N5; шнека N6 и питателей N7.

Мощность на привод ходового устройства в рабочем режиме, кВт

		6
	N =	∑Wivp
		i=1	,	(5.12)
		ηmp
	1

где ηmp – КПД привода ходового устройства (ηmp ≈ 0,8).

Мощность привода фрезы, кВт

N2 =	N ydφ Π m	,	(5.13)
	ρa

где N ydφ – удельная мощность на фрезерование разогретого асфальтобетона

( N ydφ = 3,6…4,7 кВт·ч/м3), кВт· ч/м3.

Мощность привода вибрационной плиты, кВт

	N3 = Nvb zvb ,	(5.14)
где Nvb –	мощность привода одного вибровозбудителя (Nvb = 1…1,5	кВт), кВт;
zvb –	число вибровозбудителей на виброплите, шт.

Для учебных целей можно принять zvb = (1,2…1,5)	шт. на один метр длины
вибровозбудителя.
Мощность привода трамбующего бруса, кВт
N4 = N y mp bmp ,	(5.15)

где N y mp	– удельная мощность на привод трамбующего бруса ( N y mp =
0,4…0,6 кВт/м), кВт/м;
bmp –	длина трамбующего бруса, равная ширине укладки, м.

44

Установочная мощность двигателя привода смесителя определяется по следующим эмпирическим зависимостям, кВт

	N5 = 36 G3 ,			при	G3 < 1,4 т;	(5.16)
	N5 = 30 +18G3 , при G3 > 1,4 т,					(5.17)
где G3 –	вместимость смесителя, т		1,5 Π m tcm
	G =			,		(5.18)
	3		60
где tcm –	длительность цикла смесителя (tcm = 4…5				мин), мин.
Мощность привода распределительного шнека, кВт
	N6 =	Kw g 1,5 Π m Lw kw			,	(5.19)
			3600ηw
где Lw –	длина распределительного шнека, м;
Kw –	коэффициент, учитывающий напор смеси при движении машины

(Kw = 3);

kw – коэффициент сопротивления при работе шнека (kw = 4…5); ηw – КПД привода распределительного шнека (ηmp ≈ 0,85).

Мощность привода питателей, кВт

N7	=	1,5 Π m g (kk Lk + H k )	,	(5.20)
		3600ηk

где kk – коэффициент сопротивления питателей (kk = 2…3); Lk – горизонтальная проекция питателей, м;

Hk – высота подъема питателей, м.

Для учебных целей можно принять Lk = 2 bф, Hk = 2 м.

Мощность, необходимая для привода ходового оборудования и всех рабочих органов машины, кВт

7
N = k3 ∑ Ni ,	(5.21)
i=1

где k3 – коэффициент запаса, учитывающий расход мощности на привод вспомогательных устройств (k3 = 1,4…1,5).

Полученное значение мощности N необходимо сравнить с мощностью установленного на машине двигателя Ndv

N < Ndv .

(5.22)

45

5.3.Порядок выполнения работы

5.3.1.В соответствии с заданием преподавателя по данным, приведенным в табл. П.5.1 выбираем значения основных технических характеристик

машины для горячей регенерации: массу Мm, ширину bф и глубину h обрабатываемой полосы, наибольшую скорость движения в рабочем режиме vо.

5.3.2.Определяем все сопротивления, действующие на машину в рабочем

7

режиме Wi (ф-лы 5.1…5.8) и их сумму∑Wi . Проверяем возможность

i=1

движения машины (ф-ла 5.9).
5.3.3. Определяем	рабочую	скорость	движения	и	производительность
машины (ф-лы 5.10…5.11).
5.3.4. Определяем	мощности,	необходимые для		привода всех рабочих
					7
органов и агрегатов машины Ni			(ф-лы 5.12…5.21)		и их сумму∑ Ni .
					i=1

Проверяем достаточность мощности двигателя машины Ndv (ф-ла 5.22).

Контрольные вопросы

1.Назовите индустриальные технологии ремонта и восстановления дорожных одежд нежёсткого типа.

2.Преимущества машин для регенерации дорожных покрытий.

3.Методы ремонта осуществляемые машинами для регенерации дорожных покрытий.

4.Классификация машин для индустриальных технологий восстановления и ремонта покрытий.

5.Какие операции включает холодного ресайклинга?

6.Какие операции включает рабочий цикл машин для ремонта покрытий методом терморегенерации?

7.В чем заключается отличие технологий ремонта «ремикс» и «репайв»?

8.Как осуществляется прогрев покрытия?

9.Какие рабочие органы используются для рыхления и измельчения дорожного покрытия?

10.Какие рабочие органы используются для профилирования укладываемой смеси?

11.Какие рабочие органы используются для уплотнения укладываемого дорожного покрытия?

12.Какие рабочие сопротивления преодолеваются ходовым устройством?

13.Как проверяется возможность движения машины в рабочем режиме?

46

14.Какие мощности суммируются при составлении мощностного баланса машины?

15.Мощности каких агрегатов и рабочих органов определяются по удельным показателям?

16.Какой смеситель используется для перемешивания асфальтобетонной смеси и как определяется его установочная мощность?

17.Какие транспортирующие устройства установлены на машинах для регенерации дорожных покрытий, и от каких показателей зависит мощность, необходимая для их привода?

18.В чем заключается проверка мощностного баланса машины?

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Справочник конструктора дорожных машин. Изд.2– е, перераб и доп. / Под ред. И.П. Бородачева. – М. : Машиностроение,1973. –504 с.

2.Абрамов, Н.Н. Курсовое и дипломное проектирование по дорожно– строительным машинам : учеб. пособие/ Н.Н. Абрамов. – М. : Высшая школа, 1972. – 120 с.

3.Дорожно– строительные машины и комплексы: учебник / под ред. В.И. Баловнева. – Омск. : Омский дом печати, 2001. –525 с.

4.Строительные машины: справочник: В 2 т. Т. : Машины для строительства промышленных, гражданских сооружений и дорог/ под общ. ред. Э.Н. Кузина. – М.: Машиностроение, 1991. – 496 с.

5.Дорожные машины. Теория, конструкции и расчет / под общ. ред. Н.Я. Хархуты. – Л.: Машиностроение, 1968. – 416 с.

6.Дорожные и коммунальные машины и оборудование: лаб. практикум / П.И. Никулин, В.А. Нилов, М.И. Щербинин и др. – Воронеж. гос. арх.– строит. ун– т. – 2– е изд. перераб. и доп. – Воронеж, 2007. – 179 с.

7.Лещинский А.В., Иванченко С.Н. Асфальтоукладчики. Конструкция и расчет / А.В. Лещинский, С.Н. Иванченко. – Тихоокеанский гос. ун– т. –

Хабаровск, 2002. – 103 с.

8.Машины для содержания и ремонта городских и автомобильных дорог: Учеб. пособие / В.И. Баловнев, М.А. Беляев и др. – 2– е изд. дополн. и перераб. – Москва – Омск: ОАО «Омский дом печати», 2005. – 768 с.

9.Жулай В.А. Дорожные машины: метод. указания к вып. курсового проекта / В.А. Жулай. – Воронеж. гос. арх.– строит. ун– т. – Воронеж, 2012. – 25 с.

10.http://www.landman.ru.

47

ПРИЛОЖЕНИЯ *

Таблица П.1.1

Технические характеристики асфальтоукладчиков

	Модель	Тип	Мощность	Ширина	Max	Производи-	Вмести-	Скорость	Масса
		движи-	двигателя,	укладки,	толщина	тельность	мость	движения,	асфальто-
		теля	кВт	м	уклады-	max,	бункера,	м/мин	укладчика,
				min/max	ваемого	т/ч	т	рабочая/	т
					слоя, м			транспорт.
	АСФ-	колесный	77,2	2,5/4,5	0,25	350	10	до 25/	14,5
	К-2-04							до 300
	Асф-К-	колесный	60	2,2/4,5	0,25	300	10	0,9 … 20/	13,25
	2-07							до 267
	АСФ-	колесный	114	2,5/4,5	0,25	500	10	до 20/	16,5
	К-3-02							до 267
	Асф-К-	колесный	96,5	2,5/4,5	0,3	500	12	0,8 … 20/	18,5
	4-02-01							до 267
	Асф-Г-	гусеничный	154	2,5/5,0	0,3	600	14	0,7 … 24/	20,0
	4-03							до 52
	ДС-179	гусеничный	77	3/7,5	0,3	250	12	1 … 14/	17,6
								до 76
	ДС-189	гусеничный	44	3/5,0	0,2	210	10	1 … 14/	15
								до 76
	ДС-200	гусеничный	44	2,5/4,5	0,22	210	12	1 … 14/	13,5
								до 76
	Bitelli	колесный	38	0,6/4,0	0,25	120	7,5	0,8 … 20/	6,3
	BB 632							до 267
	Vogele							до15/
	Супер	колесный	51	2/6,0	0,25	350	12	до 330	14,5
	1502
	Vogele							до15/
	Супер	колесный	121	2,5/9,0	0,3	600	13	до 330	18,9
	1804
	Vogele							до18/
	Супер	гусеничный	160	3,0/12,0	0,3	800	15	до 60	25,5
	2000
	Vogele							до15/
	Супер	гусеничный	28	1,0/2,6	0,15	50	3,5	до 46	4,7
	Бой

* приведенные в приложениях значения технических характеристик машин предназначены только для учебных целей

48

Таблица П.2.1

Технические характеристики отечественных дорожных фрез

	Показатели	Модель
		Д-530	ДС-74
	Базовая машина	Гусеничный	Колесный трактор
		трактор	Т-158
		Т10 МГП
	Ширина обрабатываемой	2,5	2,4
	полосы, м
	Глубина обработки, м	0…0,20	0…0,25
	Скорость передвижения:
	рабочая, м/с	0,028…0,24	0,03…0,27
	транспортная, м/с	2,78	11,11
	Частота вращения фрезы,	100 и 250	257
	мин–1
	Габаритные размеры:
	длина, мм	7775	7550
	ширина, мм	3040	2950
	высота, мм	3060	2822
	Масса, кг	15 100	11 940

Таблица П.2.2

Технические характеристики зарубежных дорожных фрез

Модель	Ширина	Глубина	Частота	Количество	Потребляемая	Вес (без
	захвата, м	обработки,	вращения	резцов,	мощность,	трактора),
		м	ротора,	шт	кВт	кг
			мин –1
МТН 200	2,08	0…0,5	190	230	до 265	1745
МТН 225	2,32	0…0,5	190	250	до 265	2510

49

Таблица П.3.1

Техническая характеристика виброкатков тандемных

		Распределение	Экспл.	Ширина	Скорость
	Масса,				рабочая
Модель		массы на вальцы,	мощность,	и диаметр
	кг	кг	кВт/л, с.	вальца, м	/трансп.,
					км/ч
КВД- 1-1, 5-02	1350	475+665	8/11	0,75×0,5	6
RV-1,5DD-01	1500	750+750	14/18	0,85×0,68	11
RV-1,7DD-01	1700	850+850	14/18	0,85×0,68	11
RV-2,ODD-01	2000	1000+1000	14/18	1,0×0,68	9
RV-2,2DD-01	2200	1100+1100	14/18	1,0×0,68	9
RV-2,4DD-01	2400	1200+1200	14/18	1,2×0,68	9
RV-3,5DD-01	3500	1750+1750	25,7/35	1,3×0,8	8,4
ДУ-82	3500	1750+1750	25,7/35	1,3×0,8	8,4
RV-7-DD-01	7500	3750+3750	70,6/96	1,7×1,2	6/12
ДУ-96	7800	3900+3900	44/60	1,5×1,07	5,5/10,5
RV-8-DD-01	8000	4000+4000	70,6/96	1,7×1,2	6/12
RV-9-DD-01	9000	4500+4500	70,6/96	1,7×1,2	6/12
RV-10-DD-01	10000	5000+5000	70,6/96	1,7×1,2	6/12
RV-ll-DD-01	11000	5500+5500	70,6/96	1,7×1,2	6/12
ДУ-98	11500	5750+5750	57,5/78	1,7×1,2	7/10
CA242K	LJZ500	1250+1250	21,3/29	1,2×0,7	11
W854-2	8950	4475+4475	54/75	1,6×1,2	9/12
W1103	11100	5800+5300	85/116	2,1×1,5	6,5/11,5
A-6223A	2700	1350+1350	18/25	1,26×0,7	7,5
A-6622A	10000	5000+5000	57,5/78	1,68×1,1	6,6/13,5

50