73439

Фрезерування дорожнього покриття

Лекция

Логистика и транспорт

Основна перевага гарячого фрезерования – менше зусилля затрачуване на руйнування покриття що знімається, а тому найбільш популярні в шляховиків машини холодного фрезерования. У сучасних машинах холодного фрезерования також удосконалена конструкція кріплення різців.

Украинкский

2014-12-16

135 KB

2 чел.

Тема 9.9

Фрезерування дорожнього покриття

  1.  Поняття "фрезерування дорожнього покриття"
  2.  Переваги даного метода ремонту
  3.  Види фрезерування

Холодне фрезерування - ефективний спосіб видалення ушкодженого дорожнього покриття. Холодні фрези дозволяють не тільки зняти старе покриття, але й використовувати його повторно вже у формі гранулята

Видалення дефектного шару дорожнього покриття з попереднім розігрівом поверхні називається гаряче фрезерование, без розігріву – холодне фрезерование. Основна перевага гарячого фрезерования – менше зусилля, затрачуване на руйнування покриття, що знімається. У цього методу є й недоліки: зруйнований матеріал склеюється, його складно використовувати повторно або транспортувати, самі машини небезпечні в пожежному відношенні й ін., а тому найбільш популярні в шляховиків машини холодного фрезерования.

Холодні фрези мають додаткову перевагу: при фрезеровании старий асфальтобетон перетворюється в сипучий будівельний матеріал – гранулят, що полягає зі шматків строго певного розміру, який можна застосовувати повторно. Саме в 1960- 1970-е роки набирало популярність вторинне використання матеріалів, і корисне використання будівельного сміття виявилося як не можна до речі. Міністерства транспорту й автомобільних доріг багатьох країн відразу звернули увагу на даний тип техніки, і незабаром з'явилися модифікації машин, які були здатні здійснювати холодне фрезерование старого дорожнього покриття, змішувати отриманий матеріал зі свіжим в'язким і укладати підготовлену суміш на фрезеровану поверхню, завершуючи в такий спосіб процес відновлення дорожнього полотна.

У міру зношування дорожнє покриття стає гладким і слизьким, тому різко збільшується ймовірність аварій. Холодні фрези дозволяють створювати поверхня із шорсткуватою текстурою й тим самим підвищують безпека руху.

Основна увага при вдосконалюванні конструкції приділялося збільшенню продуктивності фрезерних барабанів. Робочі органі – різці швидко зношувалися, і їх доводилося часто заміняти, що було серйозною проблемою. Процес заміни займав чимало часу, а холодні фрези надовго виводилися з роботи, що різко знижувало продуктивність. Тому всі виготовлювачі прагнули прискорити процес заміни різців і побільшати термін служби цих деталей. Підбирали зносостійкі сталі для їхнього виготовлення й поліпшували форму ріжучої крайки.

У сучасних машинах холодного фрезерования також удосконалена конструкція кріплення різців. На перших машинах різці кріпилися до барабана зварюванням, тому для їхньої заміни було потрібно багато часу. У сучасних машинах різці закріплюються болтами в резцедержателях різної конструкції, завдяки чому значно скоротився час, необхідне для їхньої заміни. Однак на деяких барабанах, призначених для холодного фрезерования порівняно м'яких асфальтових покриттів, збереглися, що приварюються резцедержатели. Пізніше з'явилася техніка зі змінними фрезерними барабанами різної ширини, що дозволяло змінювати ширину смуги холодного фрезерования дорожнього полотна.

Постійно йшов пошук шляхів зробити машини більш производитльными. Один з таких методів – збільшення глибини фрезерования. Слід помітити, що збільшення глибини фрезерования забезпечує ріст продуктивності, але, звичайно, до певного межі. Наприклад, перехід із глибини 30 мм на глибину 60 мм лише небагато сповільнює робочу швидкість машини, зате подвоює обсяг матеріалу, що переробляється. У міру збільшення глибини фрезерования понад величину, відповідну до максимальної продуктивності, зниження робочої швидкості робить холодне фрезерование менш виграшним. Так, продуктивність при глибині фрезерования 170 мм і повільної робочої швидкості машини може виявитися не вище, чим при глибині фрезерования 90 мм і набагато більшої робочої швидкості. Поки машина зберігає високу швидкість руху, збільшення глибини різання буде забезпечувати ріст продуктивності й зниження витрат на різці.

 Зношування різців залежить від твердості матеріалу й обсягу роботи. Зі збільшенням глибини фрезерования обсяг роботи для різців росте непропорційно. Різці встановлюються на круглому барабані й ріжуть матеріал по дузі. Холодне фрезерование на глибину 102 мм пов'язана з довжиною траєкторії різця, у два рази більшої, ніж при меншій глибині фрезерования, – 25 мм (різниця по глибині в 4 рази).

Дорожнє полотно повинне мати бічний ухил для надійного відводу води, однакову товщину по всій ширині дороги. Щоб ці умови забезпечувалися, профіль підготовленої для укладання матеріалу базової поверхні повинен бути дуже точно витриманий. Тому далі виробники стали працювати над збільшенням точності процесу фрезерования. Розроблялися системи контролю поперечного й поздовжнього ухилу фрезеруемой поверхні, глибини й швидкості холодного фрезерования. До теперішнього часу більшість цих систем автоматизоване. Потужність, надійність, довговічність і точність – результат наполегливих пошуків і розробок – от що характеризує сучасні машини. А тепер познайомимося подробней з деякими сучасними моделями, представленими на ринку.

В основному холодні фрези підрозділяються на малі й більші. Ширина фрезеруемой зони в малих моделей становить від 300 до 1200 мм, глибина фрезерования – до 100 мм. Вони відрізняються невеликими розмірами й високою маневреністю. Особливість цих машин – розташування фрезерного барабана між колесами заднього мосту.

Більші холодні фрези мають ширину фрезерования від 1300 до 4200 мм, максимальна глибина фрезерования – від 150 до 300 мм. Вони здійснюють холодне фрезерование з більшої ( у порівнянні з малими) продуктивністю. Характерні їхні особливості – наявність відвантажувального транспортера й розташування барабана між переднім і заднім мостами.

Мабуть, найбільший розвиток у сучасних машинах одержали органі й системи керування. У їхніх конструкціях тепер застосовуються досягнення сучасної мікроелектроніки, і холодні фрези не є тут виключенням. Так, обидві моделі американської компанії Caterpillar (компанія називає ці машини «холодними планувальниками») РМ-465 і сама нова – РМ-565В оснащені електронним устаткуванням, що роблять холодне фрезерование набагато производительней. РМ-565В оснащено двома електронними датчиками й системою контролю й регулювання поперечного ухилу фрезерования. Датчики здатні реєструвати опорні крапки на відстані від 300 до 1400 мм по вертикалі під собою. Кожний датчик може бути настроєний і відрегульований або безпосереднє із землі, або з панелі керування машини. Положення фрезерного барабана по висоті щодо рівня ґрунту постійно відслідковується обома датчиками й центральним електронним блоком керування. Крім органів керування положенням фрезерного барабана по висоті є перемикач «Усі крапки вище/нижче», що значно полегшує холодне фрезерование поверхонь поблизу перешкод. Як і інші машини Caterpillar, холодна фреза оснащена електронним блоком, який відслідковує й регулює роботу всіх основних систем машини, включаючи ходову частину, рульове керування, привод робочих органів і ін. При порушенні нормального режиму роботи система контролю сповіщає оператора.

Cat РМ-465 призначена для роботи в міських умовах, але продуктивність її висока. Розміри й маса машини дозволяють без додаткових дозволів перевозити її на одному вантажному автомобілі. Холодна фреза оснащена нескладної в експлуатації системою контролю поздовжнього й поперечного ухилів фрезерования, яка має три різні робітників меню. Електронна система контролює глибину й профіль оброблюваного шару з точністю до 3 мм. Як і на РМ-565В, на РМ-465 електронне встаткування регулює швидкість, рульове керування й роботу привода робочих органів; є вбудована функція самодіагностики.

Компанія Wirtgen (Германія) випустила 12 моделей даного типу техніки. У їхній конструкції використовується ряд нових технічних розробок, що підвищують точність роботи. Одна із самих цікавих новацій – система круїз-контролю Tempomat. Вона вбудована в електронну систему керування, «запам'ятовує» швидкість, з якої двигаласьмашина, і автоматично встановлює її знову після зміни самоскида під стрічковим конвеєром, коли оператор натискає кнопку вимикача. Потім автоматична система вирівнювання робочих органів установлює задану глибину фрезерования. Оброблювана зона сканується датчиками, які реєструють відхилення від заданої глибини, і машина відразу ж виправляє відхилення.

Ще одна цікава система – WIDIS 32 (Інформаційно-діагностична система Wirtgen). Вона безупинно контролює стан двигуна й гідравлічних систем і у випадку виявлення несправностей попереджає оператора звуковим і світловим сигналами. На моніторі вказуються поточні робочі параметри.

Крім електронних систем, що контролюють точність роботи, удосконалюються робочі органі машин. Найбільш значною знахідкою останнього часу стали конструкції, що дозволяють швидко заміняти фрезерні барабани для того, щоб змінювати ширину оброблюваної смуги. Це досить вигідно: використовуючи одну машину, можна виконувати холодне фрезерование різного типу й у різних умовах. Фахівці Wirtgen розробили систему FCS (Система заміни фрезерних барабанів). Компанія затверджує, що ця конструкція дозволяє заміняти фрезерні барабани всього за 2...3 ч.

Незалежно від того, яка ширина зони холодного фрезерования, базова крайка завжди розташовується із правої сторони по ходу руху. У цей час пропонується вісім фрезерних барабанів різної ширини: від 300 до 2000 мм. Гранична глибина фрезерования у всіх барабанів рівна 300 мм.

До складу системи FCS також входить зачисний відвал, що полягає із двох частин. Права частина розташовується за фрезерним барабаном і очищає робочу зону, а ліва частина рухається поверх існуючого дорожнього покриття під час фрезерования. Положення відвалу регулюється залежно від ширини зони холодного фрезерования, яка у свою чергу залежить від типорозміру встановленого барабана. Конструкція системи дозволяє піднімати за допомогою гідравлічного механізму обидві частини відвалу незалежно друг від друга, регулюючи, таким чином, кількість матеріалу, що завантажується на транспортер.

 У компанії Roadtec (США) широкий діапазон моделей – від машин, призначених для комунальних потреб, до холодних фрез шириною у всю смугу проїзної частини. Їх відрізняє оптимальне співвідношення потужності, продуктивності й економічності роботи. Ширину холодного фрезерования дозволяють змінювати змінні сектори барабанів. Усі шість моделей універсальні, оскільки окремо виготовляються тягачі й причіпні холодні фрези. Завдяки цьому покупець може вибрати за своїм розсудом механізми різного типу й ширини. Конструкція причіпної моделі дозволяє швидко заміняти барабани різних типів і розмірів.

Машини Roadtec також здатні виконувати холодне фрезерование у двох напрямках, завдяки чому вдається здійснити фрезерование різного типу. Звичайно холодне фрезерование проводиться назустріч руху машини. Але Roadtec пропонує також фрезерні механізми, у яких робочий хід збігається з напрямком руху машини. Фахівці компанії затверджують, що при фрезеровании другого типу простіше контролювати процес зняття дорожнього покриття, воложити фрезеруемую зону, перемішувати матеріали й зручніше укладати новий матеріал поверх зволоженого підстави. Така організація холодного фрезерования дозволяє також здійснювати завантаження знятого матеріалу на автомобілі за машиною. Холодне фрезерование з напрямком по ходу руху машини – нескладний спосіб перетворення моделей Roadtec у машини для холодного відновлення на місці дорожнього покриття.

Звичайно свої технічні проблеми виробники вирішують, пропонуючи оригінальні ідеї. Наприклад, щоб зменшити кількість пилу й залишків матеріалу, що накопичуються усередині корпуса машини й у борозенках, коли холодне фрезерование завершене, компанії CMI Terex (США) навіть довелося розробити спеціальну конструкцію корпуса машини. Роботу двигуна, привод ходу й навантаження контролює електроніка. Холодні фрези цієї компанії відрізняються оптимальним співвідношенням маси й потужності.

Німецька компанія Dynapac випустила три моделі даного типу техніки. Усі вони оснащені двигунами Cummins потужністю від 60 до 600 л.с. і програмувальним електронним керуванням.

Відомі також холодні фрези італійської компанії Bitelli (чотири базові моделі із двигунами потужністю від 68 до 340 кВт), Ingersoll-Rand (США), Gehl (США-ФРН, начіпна холодна фреза, монтируемая на навантажувач), Marks (Німеччина, гама фрез потужністю від 24 до 559 кВт і експлуатаційною масою від 2,5 до 53 т), Martimex Alfa (Словаччина).

Сьогодні холодні фрези – не просто механізми для руйнування зношеного дорожнього полотна, це високотехнологічне встаткування, кожна функція якого не випадкова. За сорок років розвитку ця техніка революційно змінила технологію відновлення дорожніх покриттів, але, як видно, поперед нас чекають не менші відкриття.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

11729. Проектирование структуры. Нормализация таблиц 162.76 KB
  Лабораторная работа №1 Проектирование структуры. Нормализация таблиц. Цель: формирование практических умений и навыков логического проектирования базы данных: структуры базы данных; структуры таблиц входящих в состав базы данных; связей между таблицами. Закреплен
11730. Создание серверной части приложения: Файлы базы данных, таблицы 14.8 KB
  Лабораторная работа №2 Создание серверной части приложения: Файлы базы данных таблицы. Цель: формирование практических умений и навыков применения языка TransactSQL для создания объектов базы данных собственно самой базы данных таблиц входящих в состав базы данных; р
11731. Визуальное проектирование структуры базы данных: таблицы, индексы 36.07 KB
  Лабораторная работа №3 Визуальное проектирование структуры базы данных: таблицы индексы. Цель: формирование практических умений и навыков работы с SQL Server в графическом режиме через SQL Manager: создание структуры таблицы наложение ограничений на поля просмотр таблиц ...
11732. Визуальное проектирование базы данных: условие ссылочной целостности, взаимосвязи 25.23 KB
  Лабораторная работа №4 Визуальное проектирование базы данных: условие ссылочной целостности взаимосвязи. Цель: закрепить практические умения и навыки установления условий ссылочной целостности взаимосвязей между таблицами один к одному один ко многим многие ко м...
11733. Клиентская часть: размещение не визуальных компонентов соединения с базой данных 17.34 KB
  Лабораторная работа №5 Клиентская часть: размещение не визуальных компонентов соединения с базой данных. Цель: закрепить практические умения и навыки управления не визуальными компонентами отображения соединения с базой данных. Закрепление навыков работы в среде п...
11734. Клиентская часть: размещение визуальных компонентов отображения таблиц 16.53 KB
  Лабораторная работа № 6 Клиентская часть: размещение визуальных компонентов отображения таблиц Цель: закрепить практические умения и навыки управления визуальными компонентами отображения таблиц организации запроса. Закрепление навыков работы в среде программир...
11735. Запросы на добавление данных 20.59 KB
  Лабораторная работа № 7 Запросы на добавление данных Цель: формирование практических умений и навыков составления запросов на добавление данных с помощью TransactSQL оператор Insert и с помощью SQLManager в графическом режиме. Закрепить практические умения и навыки работы с т...
11736. Запросы на редактирование и удаление данных 12.27 KB
  Лабораторная работа №8 Запросы на редактирование и удаление данных Цель: формирование практических умений и навыков составления запросов на редактирование и удаление данных с применением операторов языка TransactSQL Update Delete и SQLManager в графическом режиме. Выполнил: С...
11737. Создание триггера. Каскадные воздействия 12.47 KB
  Лабораторная работа №910 Создание триггера. Каскадные воздействия Цель: формирование практических умений и навыков создания триггеров различных видов; связей реализуемых с помощью триггеров; триггеров выполняющих определенные действия при запуске. Закрепить прак...