Катки, уплотнительная техника — ООО Стройдизель Индустрия

Представляем Вашему вниманию катки тротуарные, тандемные, комбинированные, пневмошинные и грунтовые, вибрационные и статические, самоходные, ручные и прицепные марок РАСКАТ, ДМ, МАГИСТРАЛЬ, ДОРАДО

ВЫБИРАЕМ ВИБРОКАТОК!

Вибрационные катки появились в развитие статических катков, которые обеспечивали уплотнение только за счет своего статического веса. Сравнение двух вибрационных катков является непростой задачей; фактически, его невозможно произвести только по техническим характеристикам их производителя. Однако, определённые параметры оказывают влияние на эффективность катков. И важно иметь полное представление о спектре этих параметров.

        Уплотняющая способность является пере­менной характеристикой катков. В этом от­ношении основную роль играет уплот­няющее усилие: чем выше уплотняющее усилие, тем больше глубина уплотнения и тем меньшее количество проходов потре­буется. На уплотняющее усилие влияют следующие факторы:

• статическая линейная нагрузка
• амплитуда
• частота
• отношение статической и вибрационной масс
• диаметр вальца

   

        Другими факторами являются скорость укатки и количество вибрационных валь­цов. Центробежная сила имеет незначитель­ное влияние на уплотняющую способность.

Статическая линейная нагрузка

Для вибрационных катков с гладкими валь­цами статическая линейная нагрузка опре­деляется весом блока вальца, отнесенной к укатывающей ширине вальца и выражает­ся в кгс/см или в кН/м.

        Статическая нагрузка представляет со­бой вес самого вальца плюс вес частей рамы, которые опираются на валец (вес вальцового модуля). СЕСЕ также включа­ет в статическую рабочую нагрузку вес оператора и вес заполненных наполовину топливного и водяного баков.

        Значительное увеличение статической линейной нагрузки приводит к увеличе­нию уплотняющего усилия и уменьшает число требуемых проходов.

        Общий вес самоходного одновальцового вибрационного катка не дает прямого ука­зания на его уплотняющую способность. Поэтому, сравнения на основе общего веса могут быть некорректными. Корректное сравнение может производиться только по статическим линейным нагрузкам вибри­рующих вальцовых модулей.

Частота и амплитуда

Частота определяется как количество уда­ров вальца за единицу времени, измерен­ное в герцах (количество колебаний в се­кунду) или в колебаниях в минуту.

        Амплитуда является максимальным сме­щением вальца от среднего положения его оси и выражается обычно в мм, т.е размах колебаний вальца соответствует двойной номинальной амплитуде.

        Влияние частоты и амплитуды на уплот­нение было предметом дискуссий долгие годы. Лабораторные и полевые испытания показывают, что частота в диапазоне от 25 и 50 Гц (1500 и 3000 колебаний в минуту) соответствует максимальному уплотняю­щему эффекту на грунтах. Изменение час­тоты в этих пределах не оказывает сущест­венного влияния на уплотняющее усилие.

        Однако, изменение амплитуды оказывает значительный эффект на уплотнение и его глубину. Большие амплитуды особенно важ­ны на материалах, для которых требуется значительное уплотняющее усилие, таких как крупнообломочные и сухие глинистые грунты. Вибрационные катки, предназна­ченные для уплотнения больших объемов крупнообломочного грунта, отсыпаемого толстыми слоями, должны иметь амплитуду колебаний не менее 1,6 мм.

 

        Статическая нагрузка определяется как вес вальца плюс вес деталей, которые опираются на валец (вес вальцового модуля).

        Частота представляет собой количество ударов вальца в единицу времени и выражается в Гц или в колебаниях в минуту.

        Амплитуда является максимальным смещением вальца от оси и, обычно, выражается в мм.

 

 

 

        Обычное соотношение между уплотняющим эффектом, частотой и амплитудой. Влияние амплитуды существенно, в то время как частота имеет определенный оптимальный диапазон.

 

 

 

        На асфальтобетонных смесях наилучшие результаты были получены в диапазоне частот от 50 до 70 Гц (от 3000 до 4200 коле­баний в минуту). Соответствующие ампли­туды для асфальтобетона не должны пре­вышать одного миллиметра. Повышенная частота обеспечивает малое ударное про­странство (расстояние, проходимое между последовательными ударами вальца), кото­рое предотвращает образование неровно­стей на поверхности. Ударное пространст­во является производной от частоты и ско­рости; низкая частота на высокой скорости дает широкое ударное пространство, в то время как высокая частота ударов, произ­водимых на малой скорости, дает уменьше­ние ударного пространства.

Установка амплитуды

Часто бывает очень удобным иметь воз­можность изменения вибрационного уси­лия катка. Наилучшим способом для этого является изменение амплитуды. Имея воз­можность регулировки амплитуды, можно изменять уплотняющее воздействие для разных материалов и толщин слоя. Некото­рые катки оборудуются системой автома­тического изменения амплитуды в течение процесса уплотнения в зависимости от из­менения свойств обрабатываемого слоя.

        Возможность изменения амплитуды чрезвычайно важна при уплотнении ас­фальтобетона. При работе на мягких сме­сях или тонких слоях наилучшие результа­ты достигаются на малых амплитудах виб­рации. Это также снижает риск разруше­ния хрупкого каменного материала смеси. И, наоборот, для обработки жестких смесей и толстых слоев требуются относительно большие амплитуды.

        Изменяемая величина амплитуды дает возможность проводить регулировку уп­лотняющего воздействия. При работе на грунтах, оператор может изменять ампли­туду при изменении толщины слоя. При работе на асфальтобетоне изменение ам­плитуды может использоваться операто­ром для адаптации к изменениям в конси­стенции смеси и в толщине слоя.

        При уплотнении толстых слоев до высо­кой плотности лучше всего начинать рабо­ту на большой амплитуде вибрации. При увеличении плотности материала валец на­чинает отскакивать от него при нанесении удара. При этом уплотняющего эффекта не наблюдается даже при увеличении коли­чества проходов и, что еще хуже, повыша­ется вероятность разрушения материала и риск повреждения машины. Отскакивание вальца может быть устранено снижением амплитуды, после чего уплотняющий эф­фект восстановится.

Автоматический контроль вибрации

Современные катки для асфальтобетона должны быть оборудованы автоматиче­ской системой контроля, обеспечивающей отключение вибрации при уменьшении скорости ниже определенного предела. Это нужно для прекращения вибрационного воздействия на поверхность, когда каток неподвижно стоит на ней или затормажива­ет для смены направления движения.

Статическая и вибрационная массы

Необходимо обеспечить сбалансирован­ность статической и вибрационной массы так, чтобы рама была достаточно массив­ная для снижения риска подпрыгивания. Однако рама не должна быть тяжела на­столько, чтобы гасить вибрации и снижать уплотняющий эффект. Следует придержи­ваться следующего грубого соотношения: масса вальца должна составлять от 1 /3 до 1/ 2 массы рамы.

Скорость укатки

Скорость укатки имеет определенное влияние на уплотняющий эффект. В значи­тельной степени большая скорость укатки может компенсироваться путем увеличе­ния количества проходов. Однако опти­мальная скорость для уплотнения грунтов лежит в пределах 3-6 км/ч. Для достижения достаточной степени уплотнения толстых слоев грунтовой и скальной отсыпки тре­буется выполнять уплотнение на скорости, лежащей в нижней части указанного диапа­зона.

Оптимальные скорости для асфальтобе­тона несколько выше, чем для грунтов. Для достижения равномерной степени уп­лотнения по площади, скорость катка должна быть постоянной, чему может по­мочь установка на катке спидометра.

Количество вибрационных вальцов

Два вибрационных вальца на катке уменьшают количество требуемых прохо­дов, чем увеличивают производитель­ность катка. Имея всего один вибрацион­ных валец, каток должен выполнить на 80% больше проходов, чем тандемный вибрационный каток одинакового с ним размера. Однако, могут существовать и отклонения от этого правила, что будет за­висеть от свойств уплотняемого материа­ла.

 

        Тандемный виброкаток может иметь один или два вибрирующих вальца. Как правило, вибрация на оба вальца повышает производительность катка примерно на 80% на грунте и на 50% на асфальтобетоне.

Центробежная сила и общее приложенное усилие

Неверно полагать, что увеличение центро­бежной силы влечет за собой увеличение уплотняющего усилия. Квадратичная за­висимость центробежной силы от частоты не совпадает с графиком, который показы­вает ограниченное влияние изменения час­тоты на уплотняющий эффект. В ранние периоды развития вибрационного уплот­нения в качестве приемлемого показателя уплотняющего усилия считалось Общее Приложенное Усилие. Эта величина рас­считывалось как сумма статического веса и центробежной силы. Так же как в случае с центробежной силой, с этим показателем легко прийти к неверным выводам.

        Ширина вальца

При уплотнении грунта ширина вальца оказывает решающее влияние на произво­дительность укатки по площади, причем, чем шире валец, тем большая площадь ох­ватывается за один проход. Это, однако, не относится к уплотнению асфальтобетона, так как следует также учитывать и габарит асфальтоукладчика (ширину укладки). При устройстве асфальтобетонных по­крытий ширина вальца катка должна быть скоррелирована с шириной укладки. Та­ким образом, существует оптимальная ши­рина вальца, позволяющая перекрыть всю ширину укладки минимальным количест­вом полос укатки.

Диаметр вальца

Чем больше диаметр вальца, тем меньше сопротивление качению. Это может иметь особую значимость для предотвращения сдвигов поверхности асфальтобетонного покрытия и образования трещин при укат­ке мягких и подвижных асфальтобетонных смесей. Вальцы большего диаметра всегда предпочтительней.

Толщина обечайки вальца

Валец катка подвержен износу. При уп­лотнении мелкозернистых материалов из­нос меньше, чем при работе на крупнозер­нистых каменных набросках. Очень боль­шой износ могут давать чрезвычайно аб­разивные скальные породы.

        Толщина обечайки вальца и качество стали, из которой она изготовлена, опреде­ляют срок службы вальца и его способ­ность противостоять деформациям. Мно­гие производители, тем не менее, избегают указывать толщину обечайки вальца в своей документации.

        Обработка обечайки вальца также имеет решающее значение: применяемые на сего­дня технологии изгиба делают валец доста­точно круглым и ровным для уплотнения грунтов. Для катков, применяемых для уп­лотнения асфальтобетонных смесей, требо­вания по качеству поверхности вальца на­много выше, поэтому, обычно, они обраба­тываются, для получения поверхности, обеспечивающей ровность асфальтобетон­ного покрытия.

Каток с шириной вальца 1450 мм охватит всю ширину полосы укладки, составляющую от 3,5 до 3,9 метра, тремя параллельными полосами. Каток с шириной вальца 1600 мм все-таки должен будет трижды пройти ширину укладки, и это вызовет значительное перекрытие его следов. Здесь увеличение ширины вальца не дает никаких преимуществ. Для данного конкретного случая ширина 1600 мм является избыточной.

Разрезные вальцы

Разрезная конструкция вальца позволяет двум его половинам вращаться с разными скоростями. Это уменьшает сдвижку ас­фальтобетонной поверхности при работе на крутых поворотах. Если каток не обору­дован разрезными вальцами, оператор должен следовать общепринятым приемам работы на поворотах, чтобы обеспечить должное качество работы (смотри рису­нок). Не следует использовать катки с раз­резными вальцами для уплотнения грун­тов. При укатке жестких материалов обе­чайка вальца может заклиниваться. В конце концов, половины вальца заклинятся пол­ностью, зазор между ними будет забит ма­териалом и преимущества разрезного ба­рабана будут сведены на нет.

  

       

 

 

        Крутые повороты дороги могут привес­ти к неполному охвату поверхности при уплотнении асфальтобетонных покры­тий. Этого избегают путем укатки в двух или более направлениях.

 

 

   

  Малый радиус поворота — первый шаг к созданию маневренного катка.

        При этом появляется возможность повы­сить производительность по площади уп­лотнения при окончательной укатке по­верхности.

Система смачивания вальца

Каток для асфальтобетона должен иметь эффективную систему разбрызгивания воды для предотвращения налипания ас­фальта на вальцы. Современные катки для асфальтобетона имеют напорную систему, а не систему подачи воды самотеком, кото­рая особенно плохо функционирует при работе катка на уклонах. Для оптимизации количества воды, подаваемой на вальцы очень полезны встраиваемые в систему разбрызгивания таймеры. Для защиты системы от коррозии баки, трубопроводы и шланги выполняются из пластмассы. Необходимо обеспечить хоро­шую систему фильтрации воды, так как на некоторых рабочих площадках очень часто бывает тяжело найти чистую воду. Систе­ма фильтрации должна состоять из двух, а еще лучше трех фильтров: в баке, в насосе (проходной фильтр) и на каждом сопле. Желательно иметь резервную систему, ко­торая опрыскивала бы каждый валец во­дой из любого бака. Емкость баков должна быть достаточна для работы в течение нор­мального 8-часового рабочего дня.

        Система орошения вальца очень важ­на для асфальтового катка. Во избежа­ние налипания смеси на валец она должна покрывать его на всю ширину.

        Двигатель должен иметь мощность, доста­точную для обеспечения должной работы катка. Дополнительно, он должен иметь достаточный резерв мощности для компен­сации ее снижения в результате износа дви­гателя в процессе эксплуатации, а также для возможности работы на высокогорных площадках.

        Многие факторы влияют на тяговое уси­лие; ниже представлены те из них, которые особенно значимы для грунтоуплотняющего оборудования.

        Валец с приводом

Валец с приводом повышает тягу, так как позволяет всей массе вальца участвовать в развитии тягового усилия. Это особенно необходимо на толстых слоях и труднопро­ходимых материалах, таких как однораз­мерный сухой песок (сухое уплотнение).

       

        Он также повышает способность пре­одолевать подъемы, то есть способность катка работать на наклонных поверхно­стях. Улучшению тяги будет способство­вать установка гидравлического делителя, разделяющего контуры колесного и валь­цового привода.

        Угол контакта влияет на сопротивление качению. Чем меньше и тяжелее валец, тем большее горизонтальное усилие он создает и вызывает, тем самым, более высокое сопротивление качению, кото­рое, в свою очередь, требует увеличе­ния мощности двигателя.

Диаметр вальца и статическая линейная нагрузка

Чем больше диаметр вальца и чем меньше линейная статическая нагрузка, тем мень­ше угол въезда на уплотняемый материал. Следовательно, уменьшается сопротивле­ние качению.

Распределение веса между тракторным и вальцовым модулями

При отсутствии привода на вальце удовле­творительное тяговое усилие может быть достигнуто при распределении веса в про­порции 50:50. Но чем больше вес трактор­ного модуля по отношению к вальцовому модулю, тем лучше тяга. Тяговое усилие может быть повышено с помощью балла­стировки колес или выбором модели катка с приводным вальцом (характерная осо­бенность большинства грунтоуплотняющих машин с тяжелыми вальцами).

Размер шин и рисунок протек­тора

Ширина профиля, глубина протектора и диаметр обода шин катков с ведущими пневмоколесами влияют на их сцепление с поверхностью

Приводная передача

Мощность и крутящий момент гидравли­ческого мотора, выбор передаточного чис­ла и типа ведущего моста (планетарная пе­редача, бездифференциальная передача вращения) влияют на способность катка преодолевать подъем.

        Катки для асфальтобетона с приводом на два вальца имеют лучшее тяговое усилие относительно тандемных катков с одним ведущим вальцом. Другое преимущество таких катков состоит в том, что приводные вальцы менее склонны сдвигать асфальто­бетонные слои.

        С небольшим радиусом поворота машина легко управляема на ограниченных площа­дях. Минимальный боковой выступ улуч­шает возможности катка при работе вблизи прямоугольных объектов, а большой кли­ренс ходовой части позволяет машине лег­ко маневрировать при наличии препятст­вий.

        Для выполнения всех обычных видов работ достаточен диапазон скорости 0-10 км/ч. Высокая транспортная скорость мо­жет быть преимуществом при перегоне катка с одной рабочей площадки на дру­гую. Для перегонов катка невысокая зад­няя скорость катка не имеет значения, но она важна при проведении уплотнения, так как проходы обычно выполняются как вперед, так и назад.

        Хороший круговой обзор необходим для маневрирования, так как каток работа­ет в челночном режиме. Необходимо, что­бы оператору были хорошо видны края вальца, даже при нахождении в положении максимального смещения.

        Некоторые тандемные катки имеют один из вальцов, смещаемый до 500 мм в сторо­ну, что облегчает работу вблизи бортовых камней и у поворотов. При этом имеется возможность смещения центра тяжести для того, чтобы работать на слабых обочинах.

Надежность

Простои в ходе выполнения больших объе­мов земляных работ или при устройстве асфальтобетонных покрытий очень дороги. Поэтому, надежность машины очень важна.

        Самым выгодным вложением денег явля­ется приобретение катка, который дает наи­меньшее количество простоев из-за своих поломок. Поэтому, стоимость катка не имеет решающего значения для его экономиче­ской выгодности, о чем не следует забывать при планировании приобретения машины.

Техобслуживание

Высокая надежность машины определяет ее экономическую выгодность. Она зави­сит не только от качественной конструк­ции. Она зависит также и от ремонтопри­годности, которая определяется тем, как легко можно добраться до самых важных деталей и как легко можно получить смен­ные детали и узлы. Это в итоге и определя­ет, как быстро можно устранить неполадки машины, и насколько непродолжительное время она будет простаивать.

        Необходимо, чтобы у производителя имелись инструкции по техобслуживанию, по эксплуатации и ремонту, переведенные на основные языки мира.

        Абсолютно необходимо, чтобы текущее техобслуживание катка производилось как можно проще. Легкий доступ к точкам смаз­ки, фильтрам и др. сделают проще работу оператора и обеспечат надежность выполне­ния работ. Желательно, чтобы каток имел централизованную систему смазки.

Универсальность

Большое значение имеет способность катка работать в широком диапазоне полевых условий, например, на различных типах грунтов, рельефах и на высокогорьях. Способность катка к такой универсально­сти будет выгодна эксплуатанту.

Универсальность машины может также быть решающей в экономических вопросах. Например, вибрационные тандемные катки привлекательны тем, что они подходят для уплотнения и подстилающего слоя, и слоя

основания, и асфальтобетонного покрытия.

        Также привлекательны самоходные вибрационные катки, на которых гладкие вальцы могут заменяться на кулачковые, и наоборот. При сменности вальцов все виды уплотнительных работ могут быть выполнены на одной машине. Это снижает первоначальные вложения на приобрете­ние оборудования и даст экономию затрат на техобслуживание и комплектацию за­пасными частями.

 

Вибрационные тандемные катки в равной степени пригодны для уплотне­ния как зернистых подстилающих и несущих слоев основания, так и ас­фальтобетонных покрытий.

        Уровень шума должен быть невысоким, чтобы обеспечить комфортные рабочие условия оператору и всем, работающим рядом с машиной.

        Для меньшего загрязнения окружающей среды выхлопные газы машины должны со­держать меньше вредных примесей, а рас­ход топлива должен быть невысоким. Ем­кость топливного бака должна быть рассчи­тана как минимум на одну рабочую смену.

        Габариты по длине, ширине, высоте и об­щая масса машины имеют прямое отноше­ние к вопросам транспортировки. Мест­ные транспортные ограничения также должны быть приняты во внимание.

Другие важные факторы

Следующая информация редко упомина­ется в технических описаниях и потребует детального обсуждения с представителем производителя.

Комфорт оператора

Работоспособность оператора прямо про­порциональна удобству его рабочего мес­та. Рабочее место должна обеспечивать ему комфортные условия. Кабина должна быть хорошо защищена от вибрации и уда­ров для предотвращения чрезмерной утомляемости, а уровень фонового шума не должен отвлекать оператора и раздра­жать его. Для того чтобы работа выполня­лась максимально безопасно, необходим хороший круговой обзор.

        Кроме того, все органы управления должны располагаться так, чтобы они были легко доступны с сиденья, в каком бы положении не сидел оператор. Панель управления должна быть эргономичной с логичным расположением приборов. Пе­редвижное поворотное сиденье в сочета­нии с наиболее важными органами управ­ления повышает удобство оператора и обеспечивает наилучшее наблюдение за об­рабатываемой поверхностью. Хорошо скомпонованное и удобное рабочее место оператора облегчает его работу и обеспечивает наилучшее выполнение работы. Уровень шума должен быть невысоким, чтобы обеспечить комфортные рабочие условия оператору и всем, работающим рядом с машиной.

Безопасность

Значение безопасности трудно переоценить, и не только для оператора, но и для всех, ра­ботающих вблизи катка. Натандемных катках тормозная система должна работать на обоих вальцах, а на одновальцовом катке — и на вальце, и на колесном мосту. Должна быть предусмотрена аварийная система, которая бы включалась вручную или автоматически при отсутствии давления в гидросистеме. Также необходимо наличие ручного отказо­устойчивого стояночного тормоза.

        Большинство несчастных случаев проис­ходит во время того, как оператор сходит с катка или поднимается на него. Поэтому следует предусмотреть, чтобы мостки не были скользкими, чтобы ступени к ним были надежными, и чтобы рабочее место оператора имело ограждение.

        Список дополнительного оборудования для защиты оператора обязательно должен включать Систему Защиты При Опрокиды­вании (КОР8) или защитную кабину. Для меньшего загрязнения окружающей среды выхлопные газы машины должны со­держать меньше вредных примесей, а рас­ход топлива должен быть невысоким. Ем­кость топливного бака должна быть рассчи­тана как минимум на одну рабочую смену. Система защиты при опрокидывании РЮРЗ, включающая ремень безопасности, обеспечи­вает защиту оператора при опрокидывании машины. В комплекте с Системой Защиты От Падающих Предметов (РОР5) она обеспечивает защиту оператора от сваливающихся об­ломков при работе в траншее. Также повышению безопасности способствует применение звуковой сигнализации задне­го хода машины.

---

ВЫБИРАЕМ СТАТИЧЕСКИЙ КАТОК!

Статические гладковальцовые катки были первыми механическими средствами, которые использовались для уплотнения грунта и асфальтобетона. Сегодня они часто используются совместно с пневмоколесными и/или вибрационными катка­ми. Существует два основных вида статических гладковальцовых катков: трех- вальцовый и двухвальцовый тандемный. Обычная трехвальцовая модель имеет два больших задних приводных вальца и передний управляемый ва­лец меньших размеров. Современные трехвальцовые катки имеют три больших приводных вальца одинако­вого диаметра и шарнирную поворотную раму. В этом разделе рассматриваются данные, с помощью которых производится сравнение различных статических глад­ковальцовых катков. Приведенной информацией мож­но пользоваться как пособием по выбору катка данного типа.

        Уплотняющее усилие статического гладко- вальцового катка зависит в основном от статической линейной нагрузки, т.е. вес вальцового модуля, деленного на ширину вальца. Уплотняющее воздействие также зависит от диаметра вальца и будет рас­смотрено ниже.

 

Статическая линейная нагрузка

На обычных статических трехвальцовых катках массой 10-15 тонн, статическая ли­нейная нагрузка задних вальцов находится в пределах от 50 до 80 кгс/см. Для уплотне­ния асфальтобетона статическая линейная нагрузка должна превышать 50 кгс/см. Статическая линейная нагрузка переднего вальца примерно на 30% ниже, чем у зад­них вальцов. Поэтому, для обеспечения равномерности уплотнения задние вальцы должны обязательно проходить по всей обрабатываемой поверхности.

        На современных статических трехваль­цовых катках (с вальцами одинакового диа­метра и шарнирно-сочлененной рамой) при правильном пригрузе все три вальца имеют одинаковую статическую линей­ную нагрузку. При этом каток обеспечи­вает равномерное уплотнение по всей сво­ей ширине, что позволяет производить укатку по упрощенным схемам. При ши­рине укатки 2.1 м каток может покрыть за два параллельных хода ширину до 4 мет­ров (с учетом перекрытия). Три больших приводных вальца обеспечивают равное и эффективное уплотняющее воздействие.

        Диаметр вальца у обычных статических тандемных катков находится в пределах от 1.2 до 1.5 метрах с шириной вальцов от 1.1 до 1.4 метра. Их статические линейные на­грузки несколько ниже, чем у статических трехвальцовых двухосных катков с той же общей массой.

 

 

Статический каток с шарнирно-сочлененной рамой и одинаковой статической ли­нейной нагрузкой на всех вальцах. Обеспе­чивает равно­мерное уплот­нение по всей ширине укатки.

 

 

 

 

Трехвальцовый статический каток с жесткой рамой.

 

 

 

 

 

 

Тандемный каток с жесткой рамой

 

 

 

Вальцы одинакового диаметра обеспечивают приложение одинакового уплотняющего воздейст­вия по всей ширине машины, чего нельзя достичь на обычных трехвальцовых катках.

 

Пригруз

10-12 тонный статический каток обычно требует 2-3 тонны балластного пригруза. Вода является наиболее удобным, и поэто­му наиболее распространенным типом бал­ласта. Основной балласт обычно помещает­ся в вальцы и улучшает центровку машины.

 

Перекрытие следов катка

Перекрытие следов соседних вальцов должно быть не менее 50 мм, при этом оно должно сохраняться и на поворотах.

 

Диаметр вальца

Чем больше диаметр вальца, тем меньше сопротивление качению и угол въезда на уплотняемый материал. В общем случае, если статическая линейная нагрузка пре­вышает 50 кгс/см, желательно, чтобы диа­метр вальца был 1500 мм или более.

 

Контактная дуга и давление вальца

Контактная дуга вальца определяет пло­щадь его соприкосновения с материалом при данной глубине осадки. Этот параметр должен быть принят во внимание при оп­ределении уплотняющего давления и при­годности катка для работы на мягких сме­сях, когда материал имеет тенденцию к чрезмерному сдвигу или образованию трещин во время укатки.

        Чем меньше площадь соприкосновения, тем больше контактное давление, однако, если каток с малым диаметром вальца вы­зывает сдвиговые волны и трещины по­верхности, то каток с большими вальцами дает лучшую ровность и уплотняющий эффект. Можно сказать, что чем больше диаметр вальца и площадь контакта, тем лучше этот каток подойдет для работы на подвижных смесях.

 

 

 

Шарнирное сочленение обеспечивает необходимое перекры­тие следов вальцов и одинаковое усилие по всей ширине, даже на поворотах и при переезде на соседнюю полосу.

 

 

 

 

Статический каток обычного типа вынужден оставлять пробелы на по­верхности асфальтобетона.

 

 

 

 

 

 

Привод на все вальцы обеспечивает лучшую способность к преодолению подъемов и снижает сдвиг материала, что характерно для обычных трехко­лесных катков.

 

 

---

Информация на данном сайте взята из открытых источников, с указанием авторства там, где это было возможно.

Как выбрать грунтовый каток | Статьи

Главная

/

Справочник

/

Статьи

/

Как выбрать грунтовый каток

19.08.2019

Один из наиболее важных этапов строительства – формирование прочного грунтового слоя, что служит залогом увеличенного срока службы полотна без необходимости в частом ремонте. Для решения этой задачи используется специальная уплотнительная техника – грунтовый каток. Сейчас на рынке представлены модели, различающиеся по принципу работы, габаритным размерам, массе, количеству осей и вальцов. Чтобы добиться наилучшего качества уплотнения, важно правильно подобрать каток, ориентируясь на ряд параметров и характеристик.

Так, по принципу работы различают статические и вибрационные модели. Катки первого типа воздействуют на уплотняемый грунт только за счет силы собственной массы, тогда как для виброкатков свойственна повышенная производительность и скорость работы благодаря периодическим колебаниям с настраиваемой частотой. Благодаря техническим характеристикам виброкатки подходят для уплотнения грунтов разных типов, включая гравий, песок, каменную крошку, глинистые и скальные поверхности.

От типа выполняемых манипуляций зависит еще одна важная характеристика катка – тип установленных вальцов.

Так, оптимальным выбором для уплотнения нормальных грунтов являются гладковальцовые катки, которые обеспечивают равномерное воздействие на всю площадь обрабатываемой поверхности. В случаях же, когда требуется снизить уровень уплотнения покрытия, следует применять двухвальцовые модели.

Для уплотнения рыхлых грунтов подходят модели с кулачковыми вальцами, выступы на поверхности которых обеспечивают глубокое проникновение в мягкую почву и, как следствие, оптимальную утрамбовку всех слоев поверхности.

Достигать равномерного, качественного уплотнения грунта помогают комбинированные образцы, благодаря которых сохраняется исходная вязкость почвы и снижается риск возникновения ситуаций ложного уплотнения.

Схожий с гладковальцовыми катками принцип работы у пневмоколесных моделей. Благодаря опции понижения или повышения давления в шинах можно изменять силу воздействия на почву, что делает эти машины отличным выбором для работы на грунтах с изменяющейся связностью.

Габаритные размеры и масса также являются важными характеристиками катка. Так, с помощью крупнотоннажных моделей гарантируется максимальное качество уплотнения в более сжатые сроки, в том числе на каменной наброске. Если же предстоит работа в ограниченных по площади пространствах, рациональнее применять компактные образцы.

Непосредственное влияние на такие важные характеристики машины, как вес ролика, амплитуда и частоту колебаний, оказывает толщина слоя поверхности. Так, если этот показатель меньше, чем 60 мм, стоит отдавать предпочтение более компактным моделям, амплитуда у которых находится в диапазоне от 0,35-0,60 мм, благодаря чему будет снижен риск повреждения заполнителя и финального покрытия. Если же толщина слоя превышает 100 мм, целесообразнее применять средние и крупногабаритные образцы, амплитуда у которых доходит до 1,0 мм. Также влияет на выбор катка и тип покрытия. Если предстоит работа на автомагистралях первого и второго класса, а также трассах федерального значения, отличным вариантом станут габаритные виброкатки. Если нужно произвести уплотнение цементобетонного покрытия, подойдет тандемный виброкаток, оборудованный приводной шиной, а для асфальтобетонного – приводной виброкаток. Виброкаток повышенной мощности, который отличается невысокой скоростью передвижения, позволит добиться более глубокого уплотнения, а для поверхностного подойдет статическая модель.

Резюмируя, отметим следующее:

Планируя покупку грунтового катка, необходимо ориентироваться на условия эксплуатации, особенности строительной площадки, производственные задачи и технические требования.

Только с учетом всех факторов техника станет действительно эффективным рабочим инструментом.

Уплотнение почвы – Трейлзинг

При строительстве тропы, будь то резка скамеек или строительство конструкций, крайне важно, чтобы протектор тропы и почва под конструкциями уплотнялись. В противном случае возрастает вероятность оседания конструкции, и новые тропы могут стать чашеобразными и образовать внешнюю насыпь. Бермы могут задерживать воду, увеличивать вероятность эрозии и образования луж. Если протектор тропы не уплотнен, пользователи тропы будут выполнять уплотнение, которое в конечном итоге должно быть выполнено во время строительства.

 

сверху вниз слева: плоская, увенчанная, скошенная наружу, скошенная внутрь; справа: результат смещения и эрозии

image source

Даже если вы хорошо уплотните/уплотните тропу во время строительства, со временем из-за смещения и эрозии пользователя могут образоваться бермы. В конце концов, большинство из них придется удалять бермы, хотя и не так часто, если изменение уклона происходит достаточно часто, чтобы преодолеть проблемы эрозии, которые могут усугубляться чашеобразным следом. В сухом климате смещение из-за сдувания почвы ветром также может вызвать коробление. Южная Калифорния страдала от этой проблемы, особенно в районах с интенсивным использованием.

Если вам посчастливилось использовать экскаватор, вам нужно позаботиться только об укладке центра гусеницы, так как гусеницы делают более чем достаточно для уплотнения внутренних и внешних краев.

Если вы не используете виброплиту/виброплиту или трамбовку, вибрационный каток является отличным средством для выполнения работы. Тот, что ниже, прикреплен к Bobcat на тропе в Калифорнии:

Различные механические средства уплотнения почвы подробно обсуждаются здесь и в этом руководстве по уплотнению почвы, но они не охватывают методы ручной утрамбовки. Значительное уплотнение может быть достигнуто за счет уплотнения с помощью ручных трамбовок и еще большего уплотнения с помощью круглого конца копателя или даже каблуков ботинок, поскольку уплотнение зависит от пси-фунтов на квадратный дюйм. Кувалды тоже работают.

Уплотнение подпочвенного слоя ниже того места, где будет укладываться гравий для конструкций, помогает снизить риск оседания, а в районах, подверженных морозному пучению, уплотнение подпочвенного слоя еще более важно, так как это помогает снизить риск пучения. Если грунт или протектор тропы пыльный и сухой, добавьте воды! По сравнению с влажной почвой, почвы с низким содержанием влаги, скорее всего, не будут достаточно уплотняться, чтобы снизить риск оседания и морозного пучения. Уплотненные почвы не только лучше выдерживают нагрузки, они менее проницаемы, замедляя движение воды к ледяным линзам, и они удерживать меньше воды для добавления в линзы, потому что уплотнение почвы снижает пористость (и водоудерживающую способность почвы, в частности, ее полевую емкость)

ил и суглинки обладают наибольшим потенциалом пучения

Два несколько разных сравнения потенциала морозного пучения по типу почвы:

Насколько влажной должна быть почва для уплотнения? источник:

• Для определения влажности почвы используйте ручной тест:
  • Сожмите в руке ком земли. Если оно рассыпчатое и не держит форму, оно слишком сухое; если он скатывается в шар, а при падении распадается на несколько частей, то все в порядке; если он оставляет влагу на вашей руке и не ломается при падении, он слишком влажный.
  • Глина, в которую можно вдавить большой палец на несколько дюймов с умеренным усилием, имеет прочность на смятие в диапазоне от 1000 до 2500 фунтов на квадратный фут
  • Сыпучий песок, в который едва можно протолкнуть арматурный стержень №4 вручную, имеет несущую способность от 1000 до 3000 фунтов на квадратный фут
  • Песок, в который можно забить арматурный стержень № 4 примерно на 1 фут с помощью 5-фунтового молота, имеет несущую способность более 2000 фунтов на квадратный фут
  • Проведите стандартный тест Проктора, чтобы определить точное содержание влаги для максимально возможной плотности (см. видеоролики ниже).

При уплотнении «слишком влажной» почвы грунт, как правило, смещается в сторону ударного воздействия, потому что он слишком скользкий и пластичный. Все поры заполнены водой и, возможно, даже «плавают», поэтому уплотнение не будет уменьшать поры так же эффективно, как «влажная» почва, где она останется на месте и уплотнится благодаря силе сцепления между водой и почвой. Вода обладает смазывающим эффектом, который помогает частицам скользить в более плотном положении. Если почва слишком сухая, она теряет клейкие свойства и становится не такой «пластичной» или скользкой, поэтому она также не будет уплотняться, если вообще будет.

Бывают случаи, когда мы прокладываем тропы, которые мы не можем уплотнить, так как содержание влаги меньше (или больше) идеального и в обозримом будущем не будет (или больше) воды. Тщательно планируйте свою работу и порядок действий. Если вы собираетесь строить конструкции, делайте это при правильном содержании влаги или добавляйте свои собственные, даже если вам нужно прокладывать их по трубам или перевозить ведрами. Если вы добавляете воду, будьте осторожны, сколько. Возможно, вам придется хорошо замочить его и оставить на несколько часов или на ночь перед уплотнением.

Приведенного выше теста рукой должно быть достаточно, но тест Проктора покажет вам точно. Ниже приведены оптимальные проценты содержания влаги:

Таблица 5-17. источник Типичная уплотненная плотность и оптимальное содержание влаги для типов почв USCS (согласно Carter and Bentley, 1991).

Описание почвы	Класс USCS	Вес уплотненной сухой единицы		Оптимальное содержание влаги (%)
		(фунт/фут3)	(кН/м3)
Гравийно-песчаные смеси:
сортированный, чистый	ГВт	125-134	19. 6-21.1	8-11
плохосортный, чистый	ГП	115-125	18.1-19.6	11-14
хорошо просеянная, с небольшим содержанием ила	ГМ	119-134	18,6-21,1	8-12
хорошего качества, небольшое содержание глины	ГК	115-125	18.1-19.6	9-14
Пески и песчаные грунты:
сортированный, чистый	SW	109-131	17,2-20,6	9-16
низкосортный, с небольшим содержанием ила	СП	94-119	15,7-18,6	12-21
хорошо просеянная, с небольшим содержанием ила	СМ	109-125	17,2-19,6	11-16
хорошего качества, с небольшим содержанием глины	СК	106-125	16,7-19,6	11-19
Мелкозернистые малопластичные грунты:
ил	мл	94-119	14,7-18,6	12-24
глины	класс	94-119	14,7-18,6	12-24
органические илы	ПР	81-100	12,7-15,7	21-33
Мелкозернистые грунты высокой пластичности:
ил	МХ	69-94	10,8-14,7	24-40
глины	Ч	81-106	12,7-18,6	19-36
органические глины	ОХ	66-100	10,3-15,7	21-45

Крайне важно уплотнить подпочвенный слой и щебень/гравий под конструкциями, но это немного сбивает с толку, так как желателен грунт с низкой проницаемостью и желателен высокопроницаемый щебень (т. пыль). Уплотненная почва желательна, чтобы уменьшить ее проницаемость (и капиллярное действие, притягивающее воду к ледяным линзам), а с другой стороны, желательна высокопроницаемая дробь, чтобы она не удерживала воду и не позволяла ей перемещаться к линзам — и в том, и в другом случае почва и раздавливание, оседание — это враг, который может нарушить завершенную работу, на создание или «установку» которой иногда уходят часы. Многие строители троп, выполняющие каменные работы, используют слово «установить», чтобы обозначить, что камень находится «на месте» с небольшим риском смещения. Если акт оседания происходит из-за того, что грунт не уплотнился, то действительно ли якобы «затвердевшая» порода застыла? То же самое можно сказать и об отделке наклонного протектора. Если протектор недостаточно уплотнен, и пользователи создают чашеобразный протектор с внешним уступом… был ли протектор действительно закончен?

 

Уплотнение вокруг деревьев

Уплотнение вокруг деревьев не так хорошо, но не прокладывать тропу рядом с деревьями практически невозможно в большинстве регионов страны, и это обеспечивает приятный пользовательский опыт. Одним из решений является добавление почвы поверх корней там, где деревья пересекаются тропами в капельной линии. Другой вариант — не удалять воздух в этой области и/или добавить больше мульчи для защиты корней, хотя мульча, как правило, не является идеальным материалом для протектора, поскольку со временем она может превратиться в органическую грязь. В любом случае, большинству деревьев подойдет тропа в непосредственной близости. Пока дерево не полностью окружено тропой, оно должно выжить — по крайней мере, для деревьев больше вашего предплечья.

Деревья, устойчивые к уплотнению:

источник: Уплотнение почвы представляет собой сложный набор физических, химических и биологических факторов, препятствующих росту деревьев. Основными компонентами, приводящими к ограниченному росту, являются потеря аэрационного порового пространства, плохой газообмен с атмосферой, нехватка воды, доступной дереву, и механическое сопротивление росту корней. Существуют значительные генетические различия между видами деревьев в отношении устойчивости к различным уровням уплотнения почвы.

…Толерантные виды были отобраны за их способность быстро реагировать на механические повреждения, выживать в анаэробных почвенных условиях и приспосабливаться к новым условиям своей корневой системы. Это не полный список, он предназначен только для демонстрации примеров средних видов. Хроническое и сильное уплотнение убьет любое дерево. Некоторые виды, сорта и особи могут лучше других переносить различные условия уплотненной почвы.

научное название	общее имя
Клен черный	боксёрдер
Клен красный	красный клен
Acer saccharinum	клен серебристый
Alnus spp.	ольха
Береза ​​черная	речная береза ​​
Carya aquatica	водяной гикори
Carya illinoensis	орех пекан
Селтис левигата	сахарная ягода
Западная Селтис	каркас
Церцис канадский	красный бад
Crataegus spp.	боярышник
Диоспирос виргинский	хурма
Fraxinus spp.	ясень
Гледичия триакантос	гледичия
Ilex spp.	Холли
Juglans nigra	черный орех
Можжевельник виргинский	Красный кедр восточный
Ликвидамбар стирацифлюа	сладкая резинка
Магнолия виргинская	сладкий залив
Nyssa spp.	тупело/черная резинка
Борбония Персея	красный залив
Pinus elliottii	слэш сосна
Pinus taeda	сосна лоболли
Platanus spp.	платан/платан
Populus spp.	тополь/осина
Quercus bicolor	дуб болотный белый
Quercus falcata	Дуб красный южный
Quercus imbricaria	гипсокартонный дуб
Quercus laurifolia	лавровый дуб
Quercus lyrata	чашка из дуба
Quercus macrocarpa	бур дубовый
Quercus michauxii	Дуб болотный каштановый
Дуб черный	водяной дуб
Quercus nuttallii	Дуб Наттолл
Дуб болотный	шпилька из дуба
Quercus phellos	ива дуб
Дуб красный	красный дуб
Quercus shumardii	Дуб Шумард
Робиния псевдоакация	черная акация
Salix spp.	ивы
Taxodium distichum	лысый кипарис
Ulmus spp.	вяз

Почва, насыпанная вокруг деревьев в Аллегриппис, Пенсильвания, чтобы обеспечить перекосы и защитить их от механических повреждений от проезжающих по ним экскаваторов:

 

Уплотнение почвы – что вызывает его и как его избежать?

Уплотнение почвы приводит к сжатию пор, которые в противном случае транспортировали бы воду и воздух. Это препятствует росту корней и может вызвать дефицит кислорода. Уплотнение почвы может привести к резкому снижению урожая.

Уплотнение почвы по определению означает увеличение плотности почвы при ее сжатии. Другими словами, почва становится более плотной, и каждый литр почвы весит больше, когда поры сжимаются. Часто легко понять и оценить последствия уплотнения почвы, наблюдая, как шина трактора катится по рыхлой почве во влажных условиях.

Корни затруднены

Уплотнение почвы приводит к ограничению роста корней и влияет на механическое сопротивление развитию корней двумя способами:

1. Уплотнение уменьшает количество и размер крупных пор, макропор. В результате меньше пор с диаметром больше, чем у корней, в которых корни могут расти свободно, без механического сопротивления
2. Уплотнение повышает механическое сопротивление почвы за счет более плотного прижимания частиц почвы друг к другу

Подробнее

Водный транспорт ограничен

Уплотнение почвы также ограничивает движение воды через почву. Это вызывает насыщение водой верхних слоев, что, в свою очередь, может привести к дефициту кислорода у корней, как показано на изображении выше. Кроме того, состояние аэрации почвы влияет на доступность различных питательных веществ для растений, например. азот и марганец. В анаэробных условиях денитрификация может привести к серьезным потерям азота в виде оксида азота или газообразного азота в атмосферу. Таким образом, уплотнение почвы может снизить доступность азота в почве.

Читать далее

Необходимый воздух: Ориентировочные значения для воздушной пористости почвы: >25% воздуха означает хорошую аэрацию, 10-25% воздуха может привести к ограничениям при определенных условиях, а <10% воздуха характерно для дефицит кислорода.

Подробнее

Возможные меры по исправлению положения

Чтобы избежать уплотнения почвы, важно применять меры по исправлению положения, которые могут способствовать улучшению структуры почвы в долгосрочной перспективе. К таким мерам относятся осушение, известкование конструкций, сохранение почвы, покрытой растительностью, и подача внешнего органического материала. Эти меры, в результате которых почва становится более сухой, уменьшают уплотнение почвы на глубине.

Система земледелия и обработка почвы также имеют решающее значение для уплотнения почвы. Наиболее важным соображением является избегание обработки почвы, когда почва слишком влажная. Сухой грунт имеет большую несущую способность к нагрузкам, в то время как влажный грунт сжимается при одинаковом давлении. Наличие большой площади контакта с помощью широких шин или сдвоенных колес приводит к снижению нагрузки на колеса. Количество проходов, как показано на изображении ниже, также важно, так как общий вес полевого оборудования должен быть как можно меньше.

Читать далее

Испытание (L2-7118) в Оннестаде, Сконе, в 2000 г. изучало, как уплотнение почвы перед весенним посевом влияет на урожайность различных культур (ячмень, пшеница, овес, сахарная свекла и горох). Уплотнение состояло из разного количества проходов с большой нагрузкой по полю перед посевом:

1. Посев без уплотнения
2. Один проход + посев
3. Один проход с навозной цистерной + посев
4. Три прохода с навозной цистерной + посев

Подробнее

Результаты показали, что на урожайность яровой пшеницы, ячменя и овса положительно повлияло некоторое уплотнение, т.