Дорожный каток — как подобрать машину с необходимыми параметрами

Строительство любой дороги требует формирования основы из твердого материала и ровного слоя проезжей части.

Материал основы, ее грунтовый слой, необходимо максимально уплотнить и закрыть его рабочим слоем твердого материала более мелкой фракции (щебеночная дорога) или бетонной, асфальтовой, асфальтово-бетонной смесью (автомагистраль).

Работу по выравниванию, трамбованию и уплотнению слоев проводят при помощи строительной машины, определяемой как дорожный каток. Исполнительным органом агрегата являются пневматические колеса или вальцы, изготовленные из металла.

На ведущие вальцы (колеса) передается крутящее усилие от силовой установки, что обеспечивает передвижение машины. Изменение направления движения обеспечивает управление ведомым вальцом (колесами).

Какими бывают дорожные катки?

Машины разделяют:

1. По принципу действия на статический и вибрационный. Статические катки уплотняют слои материала силой собственной тяжести при движении исполнительного органа по рабочему слою. Вибрационные катки к воздействию на материал добавляют динамическую нагрузку от колебаний одного из вальцов.
2. По примененному способу движения полуприцепные и самоходные. В полуприцепных устройствах часть весовой нагрузки распределяется на прицепное устройство колесного трактора-тягача. Самоходные машины передвигаются за счет собственного двигателя внутреннего сгорания.
3. По количеству осей выделяют одно, двух и трехосные катки.
4. Число вальцов определяет одно, двух и трех вальцевые агрегаты.

По величине собственного веса и особенностям конструкции самоходные катки выделяют по типам:

1. Машины вибрационные и статические:
   • к 1 типу отнесены легкие с весом от 0,6 до 4,0 т с одной осью и одним вальцем, с двумя осями и двумя вальцами;
   • к типу 2 относятся средние машины с весом больше 6 т, с двумя осями и вальцами, с двумя осями и тремя вальцами;
   • к 3 типу тяжелые машины весом от 10 до 15 т на двух осях с двумя вальцами, на двух осях трехвальцовые, на трех осях с тремя вальцами.
2. Катки полуприцепного типа на пневмоколесах выделены по массе:
   • до 15 т — легкие машины;
   • до 30 т — средние;
   • до 45 т — тяжелые машины.
3. Катки самоходного типа на пневмоходу разделяют:
   • до 16 т — средние агрегаты;
   • до 30 т — тяжелые агрегаты.

Как устроен каток?

Рассмотрим несколько вариантов устройств катков.

Статические машины

Наиболее широко используются в дорожном строительстве статические самоходные установки в двухосевом и двухвальцовом исполнении. Машина равномерно утрамбовывает и уплотняет слои строительного материала по всей рабочей полосе одинаковыми по ширине вальцами.

1 — управляемый валец; 2 — фара освещения; 3 — вилка руля; 4 — скребок очистки вальца; 5 — рулевое управление; 6 — органы управления; 7 — место оператора; 8 — валец ведущий; 9, 10 ,11 — рама и узлы трансмиссии

Рама изготавливается из профильного и листового стального проката и является базой для установки всех узлов и механизмов катка. В переднюю часть рамного устройства вваривается стальной оголовник, для крепления оси направляющего катка.

Вальцы изготавливаются литьем или свариваются из нескольких частей. Внутренние полости сварных вальцов заполняются балластом (вода, песок). На асфальтовый каток устанавливаются вальцы с гладкой, без задиров и вмятин рабочей поверхностью.

Кроме того применяются скребки для его очистки и устройства, обеспечивающие смачивание вальца специальными масляными смесями.

Крутящее усилие силовой установки передается на задний ведущий валец трансмиссией механического, гидромеханического и гидрообъемного типа.

В двухосных трехвальцевых катках на задней оси устанавливаются два вальца, общая ширина которых перекрывает рабочую полосу переднего вальца и позволяет увеличить ширину обработки по обеим сторонам. Подобная компоновка позволяет вести работы около стен и бордюров.

В окончательной отделке верхних асфальтовых слоев эффективно используются трехосные трехвальцовые машины. Особенность конструкции подобных агрегатов состоит в установке трех одинаковых по ширине вальцов, два из которых направляющие ведомые.

Ведущий валец по диаметру больше ведомых. Подвеска агрегата перераспределяет весовую нагрузку по осям в соответствии с профилем уплотняемой поверхности — все неровности и выступы обрабатываются повышенным давлением и выравниваются.

Вибрационные машины

Катки легкого и среднего типа изготавливаются с вальцами вибрационного действия. Подобные машины применяются при дорожно-ремонтных работах, а так же при прокладке тротуаров, пешеходных дорожек, выравнивания и асфальтирования ограниченных по площади строительных площадок.

Главное их преимущество — высокая маневренность и удобство транспортировки. При необходимости вибрация катка может быть отключена.

1 — несущая рама; 2 — управляемый валец; 3 — вибрирующий валец; 4 — органы управления; 5 -скребок очищающий и смачивающий узел; 6 — ограждающий тенд.

Уплотняющие колебания в большинстве подобных устройств создает дебалансный возбудитель вибраций — вал с грузом, вращающийся в подшипниковых устройствах ступиц вальца и создающий переменное усилие F.

1 — груз дебаланса; 2 — вал привода; 3 — ступица вальца; 4 — шпоночное крепление

Вальцы дорожных катков

Валец — рабочий орган катка. На машинах устанавливаются:

• гладкие вальцы для работ по укладке асфальта;
• кулачковые — с небольшими выступами по всей поверхности, эффективно работают по рыхлому грунту;
• решетчатые — поверхность покрыта выступами в виде решетки, дробят крупные фрагменты, увеличивая уплотнение;
• пневмоколесный валец – уплотнение ведется набором колес, установленных в определенном порядке.

В сельскохозяйственных предпосевных и посадочных работах применяют для прикатывания почвы, ее уплотнения прицепные многосекционные катки типа ЗККШ 6, КШКУ — 9, имеющие кольчато шпоровый исполнительный орган.

Современные дорожные машины

Немецкая компания BOMAG GmbH на рынке строительной техники предлагает производительные дорожные катки для всех этапов прокладки транспортных магистралей.

1. Сочлененные катки в тандемном исполнении для работ по асфальту:
   • легкие, с собственным весом от 1,8 т до 5 т;
   • тяжелые от 6,5 до 16 т.
2. Статические и вибрационного типа катки для работ по уплотнению грунта с весом от 3 до 26 т.

Каток Бомаг — технические параметры изделий для уплотнения асфальта

Обозначение модели	Ширина рабочей полосы (мм)	Мощность силовой установки (кВт)	Вес готовой к работе машины (кг)
BW 80 AD-5	800	15,0	1550-1800
BW 90 AD-5	900	15,0	1600-2000
BW 100 ADM-5	1000	15,0	1650-2000
BW 90 SC-5	900	-/-	-/-
BW 100 SC-5	1060	-/-	1700-2000
BW 100 ACM-5	1000	15,1	-/-
BW 141 AD-5	1500	55,4	6900-8700
BW 154 AD-5	1680	-/-	8300-9900
BW 191 ADO-5	2000	105,0	13100-14300
BW 206 ADO-5	2135	-/-	13650-15700
BW 27 RH-4i пневмоколесный	2040	95,0	8800-27000

Завод «РАСКАТ» из г. Рыбинска в 1971 году освоил производство двухосевого двухвальцового вибрационного катка универсального назначения ДУ 47.

В настоящее время предприятием выпускаются более производительные аналоги этой машины. ДУ 47 все еще можно встретить на дорожных стройках.

Каток ДУ 47 — технические параметры

Вес готового к работе изделия	т	7,5
Диаметр вальцов переднего заднего	мм	1000 1200
Ширина полосы уплотнения	мм	1400
Трансмиссия		Механического исполнения
Силовая установка		Дизель Д-144/09
Мощность	кВт	44
Размеры по габаритам (длина/ширина/высота)	м	4,8/1,8/3,25