Вибрационные катки - широко применяемое средство механизации уплотнения грунтов и других дорожно-строительных материалов. Они обладают сравнительно низкой стоимостью уплотнения единицы объема грунта, маневренностью, хорошими тяговыми характеристиками.
Однако цилиндрическая форма рабочего органа - вибровальца является сдерживающим фактором повышения эффективности катка.
Во-первых, при движении перед вальцом образуется волна материала. Чем меньше модуль упругости уплотняемого материала, тем выше волна. Негативными следствиями образования волны являются:
1. Увеличение сопротивления движению катка, так как возникает дополнительный продольный уклон, который необходимо преодолевать, расходуя топливо.
2. Возникновение поперечных трещин в уплотняемом материале вследствие возникновения растягивающих напряжений в зоне между передним вибровальцом, толкающим материал вперед при образовании волны, и задними ведущими колесами, сдвигающими материал назад для обеспечения поступательного движения катка. Образование трещин приводит к разуплотнению и разрушению поверхности уплотняемого материала.
3. Нарушение ровности уплотняемой поверхности, особенно при остановке катка или замедлении скорости движения. Для устранения этого недостатка некоторые производители оснащают свои виброкатки системами контроля скорости движения для автоматического выключения вибратора перед остановкой, что удорожает конструкцию.
4. Трудности работы на значительных продольных уклонах. Вследствие того, что коэффициент сцепления цилиндрического вальца примерно на 40 % ниже, чем у гусеничной ленты, на значительных продольных уклонах возникает пробуксовка и каток начинает "закапываться".
Для повышения проходимости, тяговых свойств и ровности уплотняемой поверхности перспективно применение гусеничных вибрационных модулей. Данная идея была реализована на катках фирмы "KOMATSU". С одной стороны, увеличение площадки контакта гусеничного уплотнителя с уплотняемым материалом приводит к увеличению глубины распространения напряжений и лучшему уплотнению глубинных слоев материала. С другой стороны, для обеспечения уплотнения поверхностных слоев необходимо обеспечить достаточно высокие значения контактных напряжений, что требует повышения вынуждающего усилия вибровозбудителя и является достаточно сложной технической задачей.
Таким образом, обоснование технических характеристик гусеничного вибрационного катка является актуальной задачей, необходимой для эффективного использования этого перспективного вида уплотняющего оборудования.
Работe в данном направлении проводит в Ярославском государственном техническом университете Постельняк О.Ю. под руководством научного руководителя к.т.н., доцента Тюремнова И.С.
|
