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.

Каток
Л. Малютин Основные Средства 08'2005 10 ноября 2005

Комментарии (0)

Компании
ООО «Завод «Дорожных машин» (4855)28-79-76, 26-26-41 www.dormashina.ru