Каток назначение. Дорожный каток - коммунальная спецтехника. Дорожные катки по количеству осей в конструкции

Следом за асфальтоукладчиком и не только

Особенности современных дорожных катков

Работы по уплотнению асфальтобетонной смеси играют решающую роль в процессе создания долговечного, прочного и износостойкого дорожного полотна (и могут даже иногда определить успех или неудачу конкретного проекта), несмотря на то, что их стоимость в общих затратах может составлять лишь небольшую долю. Конечная цель уплотнения – сформировать такую структуру асфальтобетона, которая была бы устойчива к внешним воздействиям.

На результат оказывает влияние целый комплекс факторов, в том числе температура окружающей среды, толщина уплотняемого слоя и физико-механические свойства составляющих смеси. Учитывая, что снижение температуры смеси ведет к резкому увеличению предела прочности при сжатии, каждый этап уплотнения должен выполняться в определенном температурном интервале. Кроме температуры окружающего воздуха скорость остывания смеси зависит еще от толщины уложенного слоя, размера и формы щебня, а также от введенных добавок, которые сейчас широко применяются. Задача машиниста катка осталась прежней. За небольшой отведенный период времени от укладки горячей смеси он должен добиться заданной степени уплотнения и гладкости с минимальным количеством изъянов при четком взаимодействии с остальной техникой. Правда, современный оператор в отличие от своего коллеги, скажем, 1960-х гг., должен обеспечивать при этом максимально возможную производительность. Звено «два статических плюс пневмошинный» осталось в прошлом.

В 1970-х гг. для уплотнения асфальтобетонных смесей начали применять вибрационные машины, и именно этот тип сейчас используется наиболее широко. Вибромеханизм находится внутри вальца и состоит из вращающегося эксцентрикового груза, который добавляет динамическую нагрузку к статической. Волны сжатия передаются от поверхности к нижним слоям уложенного асфальта и приводят в движение их частицы. Таким образом, внутреннее трение снижается, частицы «переупаковываются», плотность увеличивается, а пустоты заполняются. Увеличение числа точек соприкосновения между частицами также ведет к повышению устойчивости и прочности покрытия. При вибрационном уплотнении достигается более высокая плотность и больший глубинный эффект, чем при статическом уплотнении, и полное уплотнение достигается при меньшем числе проходов. Вибрацию можно легко отключить, если в ней нет необходимости, а такое бывает нечасто, но первый проход за укладчиком обязательно должен быть сделан с включенной вибрацией.

Ключевые характеристики вибровальца, основного рабочего органа катка, – это его ширина, диаметр, а также частота и амплитуда колебаний. От ширины зависит количество проходов, при этом надо закладывать в расчет размер перекрытия полос. Устройство вальца разрезным позволяет двум его половинам вращаться с разными скоростями. Это уменьшает сдвиги асфальтобетонной поверхности при работе на крутых поворотах и обеспечивает гладкость уплотняемой поверхности. Если каток оборудован обычными вальцами, оператор должен следовать общепринятым приемам работы на поворотах, чтобы обеспечить соответствующее качество.

Влияние частоты и амплитуды на уплотнение стало предметом дискуссии с момента возникновения вибрационной техники. Частота в пределах 40–50 Гц (от 2400 до 3000 колебаний в минуту) считалась раньше оптимальной, но в конце 1990-х гг. некоторые производители стали предлагать машины с повышенной частотой, до 70 Гц, мотивируя это увеличением производительности. Скорость движения катка выбирается с учетом диаметра вальца и частоты вибрации, поэтому такой подход можно считать оправданным. Например, компания Volvo предлагает высокочастотный, высокоамплитудный 13,8-тонный каток DD140 с вальцом шириной 2135 мм с частотой вибрации до 66,7 Гц и амплитудой до 0,88 мм. Из особенностей данной машины можно отметить вращение эксцентрика, которое автоматически подстраивается под направление движения, и запатентованный измеритель шага ударного воздействия, который служит оператору в качестве визуального ориентира для управления скоростью и поддержания высокой гладкости управляемой поверхности.

Учитывая конструктивные особенности эксцентрикового вибромеханизма, с увеличением частоты вибрации амплитуда должна быть уменьшена, так как из-за повышенных нагрузок существует риск разрушения подшипника. На всех средних и тяжелых тандемных катках есть возможность выбора низкой или высокой амплитуды, которая используется соответственно для тонких и толстых укладываемых слоев. Хотя и считается, что в большинстве случаев двух амплитуд и двух частот вполне достаточно, некоторые производители увеличивают диапазон амплитуд на своих машинах до 4, 5 и даже 8 значений, а другие предлагают бесступенчатую регулировку частоты. Применение новых материалов, таких как ЩМА (щебеночно-мастичный асфальтобетон) и составов по технологии SuperPave, требует не только более тонкой настройки возникающих усилий для сведения к минимуму разрушения наполнителя, но и точного контроля температуры уплотняемой поверхности. Для этого изготовители устанавливают инфракрасные датчики, позволяющие оператору следить за процессом.

Процесс эволюции дорожного катка следует за растущими требованиями в дорожной отрасли. Если гидростатический привод хода и вибромеханизма принят большинством производителей как стандарт (катки с механическим приводом выпускаются до сих пор, пожалуй, только в Китае), то конструкция рабочего органа подвергается серьезным изменениям. Традиционный способ уплотнения с помощью вибрации все чаще дополняется осцилляцией. Круговая траектория эксцентрика, который вращается внутри обычного вибровальца, хороша для создания больших центробежных сил. Если после определенного числа проходов катка материал уплотнен уже достаточно, то дальнейшие удары ведут к разрушению зерен материала уплотняемого слоя.

Совершенно иначе происходит уплотнение с осцилляцией. Здесь вращающиеся в одном направлении грузы создают момент силы относительно оси вальца, который вызывает осциллирующие перемещения вальца по горизонтали. Появляющиеся при этом силы сдвига, направленные вперед и назад, передаются в слой. Но развивающиеся при этом колебательные нагрузки на порядок меньше по сравнению с такими же силами при вибрации. Кроме того, валец остается в постоянном контакте с поверхностью. Непрерывная нагрузка в результате такого контакта также способствует быстрому и равномерному уплотнению. В целом этот метод чрезвычайно эффективен и безопасен для материала слоя благодаря меньшим колебаниям как уплотняемого материала, так и самой машины. При осцилляции амплитуда колебаний «подстраивается» под жесткость материала. При этом система осцилляции, разработанная одним из лидеров рынка – немецкой компанией Hamm, основана не на сложных механических системах регулирования, а использует простую физическую зависимость: амплитуда непрерывно уменьшается с увеличением жесткости уплотняемого материала. К тому же осциллирующие перемещения частиц материала обеспечивают их равномерное смешивание с битумом при сохранении высокой шероховатости поверхности. Это гарантирует надежное начальное сцепление с ней колес автомобилей и соответственно повышает безопасность движения.

Другое отличие современных моделей от прежних аналогов заключается в применении автоматических систем, которые значительно упрощают работу оператора и призваны свести к минимуму влияние человеческого фактора. Среди наиболее простых решений можно отметить автоматическое включение и отключение вибрации, связанное со скоростью катка. Данная функция предотвращает работу вибромеханизма, когда каток не движется, что может привести к выходу машины из строя. Автоматическая установка интервала между ударами вибромеханизма позволяет задать определенное количество ударов на каждый метр укладки. Это оптимизирует производительность и снижает риск потери гладкости. Автоматический выбор частоты связывается с выбором амплитуды – частота всегда выше при низкой амплитуде и ниже при высокой. Задержка включения вибромеханизма заднего вальца на несколько секунд обеспечивает стабильную работу двигателя при возрастающей нагрузке. Автоматическое ограничение скорости предотвращает образование впадин, которые могут возникнуть при слишком быстром движении катка с включенным вибромеханизмом. Автоматическое включение системы орошения исключает ее работу во время стоянки катка, а также регулирует подачу воды в зависимости от скорости движения катка.

Разные производители внедряют собственные системы, которые становятся их конкурентным преимуществом. Мировым лидером на рынке техники для уплотнения считается Bomag (Германия). Компания основана в 1957 г. и объединяет 2000 сотрудников по всему миру. Bomag – единственный производитель, использующий в своих катках все существующие типы вибросистем. Это стандартная система, имеющая 2 частоты и 2 амплитуды, система с тангенциальной осцилляцией (Bomag TanGO) и вибросистема направленного действия с изменяемым вектором направления колебаний (Bomag Asphalt Manager). Последняя система не только позволяет осуществлять мониторинг уплотнения, но и динамически влияет на сам процесс. Значение динамической жесткости определяется с каждым проходом путем тестирования материала, предназначенного для уплотнения. В качестве измерительного инструмента используется сам вибрационный валец. Направление вибрации изменяется постепенно от вертикального, направленного вглубь слоя, до горизонтального, поверхностного уплотнения, в зависимости от жесткости материала. Машинист катка может также выбрать ручное управление и задействовать любое из шести возможных сочетаний вибрации и осцилляции. Все данные, включая достигнутую степень уплотнения, отображаются на центральном дисплее и документируются в печатном виде. Эксплуатация такой машины не требует специальных знаний и рассчитана на интуитивное восприятие. Предусмотрена совместная работа указанной системы с Bomag Compaction Management (BCM) или BCM Start, поддерживающих GPS-позиционирование, что позволяет оператору отслеживать результаты своей работы в режиме реального времени, хранить данные о результатах уплотнения за длительный период в памяти системы, передавать эти данные по GSM-связи в офис и переносить на носители информации через USB. Важно, что с помощью этой системы можно объединить несколько катков в одно звено. Таким образом, каждый оператор имеет возможность отслеживать результат работы всех катков в режиме реального времени. Система каждого катка считывает данные с сервера, в качестве которого выступает система одного из катков, или с сервера, установленного в офисе.

Дилером Bomag в Северо-Западном федеральном округе РФ является группа компаний «Эволюшн-Групп» (г. С-Петербург), которая, кроме того, предлагает технику ряда других ведущих мировых производителей. На складе компании всегда в наличии широкий ассортимент запасных частей. Особое внимание уделяется качественному сервисному обслуживанию.

Важнейшими параметрами процесса уплотнения асфальтобетона являются число проходов катка и, как уже было сказано, температура слоя. Система HCQ Asphalt-Navigator компании Hamm во время укатки регистрирует эти параметры, связывает их с информацией о местоположении катка, получаемой GPS-приемником, и формирует карту приоритетов, являющуюся настоящей инновацией в этой области техники. Она показывает машинисту зоны, требующие уплотнения в первую очередь. Подобно тому, как современные системы помогают водителям автомобилей избегать пробок, HCQ Asphalt-Navigator по актуальным данным непрерывно рассчитывает зоны первоочередного уплотнения, чтобы достичь оптимальных результатов укатки на всей площадке. Приоритет здесь отдается поверхностям, которые уже сильно охладились и для достижения заданного уплотнения требуют еще нескольких проходов.

Эта система позволяет исключить возможность образования участков как с излишним, так и с недостаточным уплотнением. В результате система HCQ Asphalt-Navigator фирмы Hamm способствует повышению качества уплотнения при одновременном уменьшении затрат. И даже по окончании строительных работ HCQ Asphalt-Navigator вносит определенный вклад в улучшение качества уплотнения – хранящиеся в ее памяти данные измерений позволяют провести анализ результатов уплотнения на всей обработанной площади. На базе полученных данных эта система кроме числа проходов и температуры асфальтобетона включает в анализ и данные, относящиеся к машине, такие как тип катка, его скорость, вид уплотнения (статическое, с вибрацией, осцилляцией, с указанием частоты и амплитуды), а также учитывает характеристики асфальтобетона. Стоит также отметить функцию «плавного старта и останова», которой оснащаются асфальтовые катки Atlas Copco (Dynapac). Ее применение позволяет исключить образование волн и следов на укладываемом покрытии даже неопытному оператору. В целях безопасности предусмотрена возможность экстренного торможения – при резком движении рычага машина выходит из «плавного» режима и немедленно останавливается.

Грунтовые и пневмошинные катки

Термин «грунтовые катки» относится к одновальцовым вибрационным машинам с протекторными шинами, которые специально разработаны для послойного уплотнения земляного полотна автомобильных дорог и других инженерных сооружений. Недостаточное или неправильное уплотнение оснований может вызвать впоследствии дополнительные расходы на восстановление сооружений или даже привести к их повреждению. Глина и другие связные материалы требуют для уплотнения более высоких нагрузок, которые обеспечиваются с помощью тяжелого уплотняющего оборудования с кулачковыми вальцами. Лабораторные испытания показывают, что частота между 25 и 40 Гц (1500 и 2400 колебаний в минуту) соответствует максимальному уплотняющему эффекту на грунтах. Изменение частоты в этом диапазоне существенно не влияет на уплотняющее усилие.

Однако изменение амплитуды оказывает значительное влияние и на уплотнение, и на глубинный эффект. Большие амплитуды особенно важны в материалах, требующих значительного уплотняющего усилия, таких как крупнообломочные или сухие глинистые грунты. Вибрационные катки, предназначенные для уплотнения больших объемов крупнообломочного грунта, отсыпаемого толстыми слоями, должны иметь амплитуду не менее 1,5–2,0 мм. Грунтовый каток для полноценной эксплуатации в российских условиях должен быть оборудован полным приводом. Проверено на практике, что недорогие китайские машины с неприводным передним вальцом могут пробуксовывать даже на влажном песке. Такая пробуксовка вызывает дополнительную нагрузку на шестерни механического привода, которые быстро выходят из строя.

Новое поколение грунтовых катков Atlas Copco (Dynapac) отличается поперечной установкой двигателя, которая обеспечивает доступность компонентов и удобство сервисного обслуживания. Кроме того, поперечное расположение двигателя способствует оптимальному распределению массы и уменьшает длину машины. В свою очередь низкий профиль капота улучшает обзор для оператора. Заслуживает внимания система сигнализации об избыточном уплотнении, которая позволяет предотвратить повреждение и продлить срок службы катка.

Современная панель управления интегрирована прямо в подлокотник вращающегося на 180° кресла оператора. Высокая производительность обеспечивается за счет оптимального сочетания амплитуды, частоты вибрации, веса машины и центробежной силы. В зависимости от модели грунтовые катки Atlas Copco (Dynapac) создают линейную нагрузку от 25 и до 65 кг/ см. Эти параметры в комбинации с высоким значением амплитуды, составляющей от 1,8 и до 2,1 мм, позволяют добиться уплотнения каменной насыпи на глубине до 2 м, притом что камни могут быть до 1 м в диаметре. Опционально предлагается комплектовать катки анализатором качества уплотнения, который позволяет полностью контролировать рабочий процесс и значительно повысить качество уплотнения, а с помощью системы CompBase правильно подобрать машины и составить технологическую карту работ по уплотнению.

Заметим, что самым мощным грунтовым катком в мире считается Bomag BW332 с полигональным вальцом, толщина эффективного уплотнения у которого пока недосягаема для конкурентов и доходит до 4 м. Валец катка состоит из трех аксиально смежных восьмиугольных элементов, расположенных в шахматном порядке. Сбоку приварены кольца, которые облегчают движение катка по твердой поверхности и предотвращают его заваливание, когда средний элемент попадает на острую грань. Особенность уплотняющего эффекта при работе полигонального вальца заключается в постоянном изменении направления действующих сил благодаря его специфической форме. Масса этого тяжеловеса – 33 т, ширина уплотняемой полосы – 2,4 м. Регулировка амплитуды производится с помощью системы Variocontrol бесступенчато от 0 до 3,3 мм при частоте 26 Гц. Нужно иметь в виду, что такие машины создаются не ради рекордов, а в силу того, что стоимость уплотнения 1 м 3 грунта при работе такого катка ниже, чем у обычных машин.

Полигональный валец может устанавливаться и на «младшие» модели грунтовых катков Bomag. Всего на предприятии производится около 60-ти моделей самоходных грунтовых виброкатков весом от 3-х до 33-х т. Кроме того, предлагаются статические компакторы для грунта высокой производительности весом 21 и 35 т.

Немецкая компания Atlas Weycor включила в свою линейку дорожные катки относительно недавно, в 2005 г., но они уже успели завоевать доверие у эксплуатирующих организаций. Катки для уплотнения грунта включают 5 моделей массой от 7100 до 13 800 кг. Большое внимание при разработке было уделено конструкции вальца. Вместо труднодоступных внутренних подшипников, которые используются основной массой производителей, валец катка Atlas оборудован внешними подшипниками. Виброузел установлен в закрытой маслонепроницаемой трубе, которая поддерживает внешние диски вальца. Это важно, так как предотвращает наружные диски от сильной вибрации. Внутренний вал эксцентрика (который содержит стальные шарики в сухой графитовой смазке) и весь виброузел работает не в масляной ванне, как это обычно бывает, а вращается над ее поверхностью. Во время его работы образуется масляный туман, который и служит для смазки. Таким образом, создается закрытая система, практически не требующая обслуживания, с обильной смазкой подшипников. Замена масла в трубе, в объеме 9 л, требуется через каждые 2000 часов работы. Валец крепится к рамке только с помощью болтов, поэтому легко может быть снят и разобран в полевых условиях без применения подъемного оборудования. Шарнирному сочленению маятникового типа (единому для всех машин) также требуется минимальное обслуживание благодаря посадочным местам с тефлоновым покрытием. Просторная кабина ROPS с панорамным обзором и низкой посадкой, для снижения общей высоты машины, с индивидуально настраиваемым сиденьем оборудована единым джойстиком с пятью кнопками для маневрирования, изменения направления движения и управления виброузлом. Кабина установлена на специальных подшипниках, которые гасят вибрацию. Особая форма стекол способствует снижению уровня шума. Заднее стекло оборудовано подогревом. Функция ECO Speed служит для обеспечения стабильной работы гидравлической системы со 100%-ной мощностью при пониженных оборотах двигателя (до 400 об/мин ниже номинального числа оборотов). Активация функции позволяет сохранить уплотняющую способность вальца одновременно с понижением расхода топлива.

В стандартную комплектацию входят задний мост с автоматической блокировкой дифференциала, 4-ступенчатый гидростатический привод, который автоматически обеспечивает максимальное непрерывное тяговое усилие на различных типах грунтов и отопитель кабины. Режим сверхмодуляции гидромотора хода позволяет преодолевать уклон до 48%. В качестве опций данный производитель предлагает кондиционер, кулачковый бандаж, плотномер с дисплеем или выводом на принтер. Датчик ускорения устанавливается на недемпфированной части вальца. Вся информация наглядно отображается на съемном жидкокристаллическом дисплее, который можно устанавливать на разные машины по необходимости. Датчик фиксирует колебания обечайки, на основании которых рассчитывается величина текущего относительного уплотнения. Таким образом, машинист постоянно обладает информацией о степени уплотнения, амплитуде, частоте и скорости. Одновременно устройство отображает среднюю величину уплотнения, повышение степени уплотнения после каждого прохода, график уплотнения текущего прохода и точку нахождения машины на уплотняемом участке. В России авторизированным дистрибьютором Atlas Weyhausen GmbH по всей продукции и запасным частям, связанным с ней, является ООО «ДСТ-Маркет» (г. Москва).

Говоря о статических машинах, которые рано списывать со счетов, в первую очередь следует обратить внимание на пневмошинные катки, которые становятся все более популярными при работе с жесткими смесями типа SuperPave. Стальные вальцы при уплотнении скорее «толкают» материал в отличие от резиновых шин, которые удерживают его, как бы «замешивая». Более крупные частицы уходят ниже, а мелкие оказываются на поверхности. С мелкими частицами на поверхности асфальт уплотняется лучше, уменьшая шансы проникновения воды в дождливую погоду. Кроме того, на поверхность при этом выдавливаются капли жидких фракций битума, которые придают дорожному полотну насыщенный черный цвет, который так нравится некоторым подрядчикам. По этой причине многие используют пневмошинный каток в составе звена на расстоянии 15–30 м за вальцовым катком, который идет сразу за укладчиком. Пневмошинный каток обеспечивает повторную «герметизацию» материала и повышает его плотность. Затем следует каток со стальными вальцами, который придает покрытию финишную гладкость.

Важным свойством пневмошинного катка является возможность изменять его массу в широком диапазоне. Для этого используется система балластирования. Погрузка и демонтаж модульного стального балласта происходит в разы быстрее, чем балласта с песком и водой. Такой балласт точнее дозирует нагрузку на колеса. В отличие от стальных вальцов резиновые шины накачаны воздухом и способны точно соответствовать укладываемой поверхности (давление можно менять). Централизованная система подкачки шин может поддерживать равное давление в шинах и позволяет оператору регулировать его прямо на ходу. Это полезная опция, если оператор знает, как эффективно ее применять. Конструкция пневмошинного катка такова, что каждое колесо на нем может колебаться самостоятельно. Кроме того, сами по себе шины тоже эластичные. Это свойство особенно полезно для устранения трещин или выбоин. При независимом движении всех колес пневматический каток способен проникнуть вглубь выбоины, и уплотняет он более тщательно, в то время как стальной валец создает «мост» над поврежденными участками и не может обеспечить уплотнение внутри. Многие подрядчики не хотят использовать пневмокатки из-за возможного налипания материала, которое не только нарушает гладкость, но и может повредить целостность покрытия. Налипание может быть вызвано недостаточно высокой температурой шин, слишком высоким давлением или слишком большой массой катка. Чтобы избежать налипания, можно использовать тепловой фартук или же добавлять специальный реагент в систему орошения. При эксплуатации пневмошинного катка необходимо проверять давление в шинах ежедневно – эта простая процедура позволит продлить срок эксплуатации шин до 5 лет.

Компания Bomag для европейского и российского рынков предлагает три модели пневмошинных катков: BW 24 RH, BW 25 RH и BW 27 RH массой от 10 до 27 т. Их можно балластировать подручными материалами: водой, песком, металлическими гранулами и т. п., что обеспечивает большую гибкость в выборе рабочего веса и экономит средства – нет необходимости покупать «фирменные» утяжелители.

Китайский вариант

Доля китайской продукции в данном сегменте значительна и составляет более 20% от количества импортируемых в Россию машин. Особенно внушительными темпами растет ввоз грунтовых катков в классе 12–14 т (они занимают уже до 40% российского рынка машин для уплотнения грунта). В основном это супербюджетные катки с механической коробкой передач и неприводным вальцом. Надо сказать, что этот тип машин, только в классе 18–20 т, лидирует по продажам и в самом Китае, где занимает более 40% от общего количества проданных катков. При всем многообразии брендов основных производителей катков в КНР всего три – XCMG, XGMA (за счет поглощения Sanming (Sahm) Heavy Duty Machinery) и YTO Group. Они вместе занимают, по крайней мере, половину огромного китайского рынка. Применительно к России можно добавить сюда Shantui, который значительно укрепил свои позиции в области уплотняющей техники за последние два года.

Компания XGMA (эксклюзивный дистрибьютор в России – компания «НТК форклифт», Москва) активно продвигает свою продукцию в России. Из предлагаемого ассортимента тандемных катков XGMA можно подобрать машину для выполнения любого объема работ массой от 1250 кг до 14 т. Частота вибрации для машин массой 7 т и выше имеет 3 варианта. Ряд грунтовых катков включает 12 моделей, в том числе 6 из них с полным гидроприводом массой от 10 000 до 26 000 кг. Они комплектуются двигателями Dongfeng Cummins с турбонаддувом (машины массой 18, 20 и 26 т оборудованы двигателем Shangchai), гидронасосоми хода Bosch Rexroth и гидромотором хода Sauer Danfoss. Привод вибратора осуществляется с помощью гидронасоса и гидромотора Permco, для вибровала используются подшипники SKF. Пневмошинные катки XGMA массой от 20, 26 и 29,5 т оборудуются коробкой передач с синхронизацией. Давление воздуха в их шинах можно регулировать, чтобы приспособить машину для различных рабочих условий. Передний мост оснащается механизмом качания, обеспечивая постоянный контакт колес с уплотняемой поверхностью.

Российские и белорусские производители

Завод «Раскат» (г. Рыбинск) – крупнейшее в России предприятие, выпускающее полную линейку дорожных катков, которая представлена двумя сериями нового поколения (RV и RC – вибрационные и статические катки), и известной серией ДУ, предлагает пневмошинную модель RС-24SS с максимальным рабочим весом 24 т. Кабина катка оборудована двухпостовым рабочим местом, которое обеспечивает хороший обзор рабочей зоны. Особое внимание уделено комфорту оператора. На дисплей выводятся основные параметры работы двигателя, сигнализация температуры и давления масла в двигателе. Для быстрого технического обслуживания обеспечен легкий доступ к силовому модулю и насосной станции. В катке используется тормозная система с динамическим и стояночным тормозами. Для обеспечения безопасности запуск двигателя при включенных гидроприводах блокируется.

Для уплотнения любых типов асфальтобетонных и битумно-минеральных смесей подойдет статический 13-тонный каток с шарнирно-сочлененной рамой RC-13DD. К достоинствам этой модели можно отнести возможность работы на мостах, эстакадах и вплотную к жилым и производственным объектам, где невозможно применение вибрационных катков по понятным причинам. Маневренность машины обеспечивается за счет гидравлического управления и небольшого радиуса поворота, характерного для данного типа катков. Ширина уплотняемой полосы – 2100 мм, объем пластикового бака смачивающей жидкости – 800 л. Широкая кабина с отопителем, вентиляцией и защитой от пыли позволяет оператору контролировать полотно вальцов во время работы. В качестве опции предусмотрена установка многофункционального дисплея для контроля и диагностики работы катка, а также индикатора степени уплотнения, кондиционера и магнитолы.

На другом ведущем российском предприятии по производству уплотняющей техники с 15-летним опытом – Заводе «Дорожных машин» (г. Рыбинск) выпускается пневмошинный каток DM 13SP с регулируемой массой от 13 до 16 т. Каток оборудован гидростатическим приводом хода. Кабина катка также оборудована двумя рабочими местами, на панели приборов установлены индикаторы температуры, уровня гидравлического масла и запаса топлива. Из особенностей можно отметить систему орошения пневмоколес под давлением с интервальным регулированием и коррозионностойкое покрытие баков.

Для грунтовых работ данный производитель предлагает обновленную модель ДМ-62 весом 14 т с гидростатическим приводом, оборудованную мостом Carraro и спроектированную специально для эксплуатации при низких температурах. Опционально на него может быть установлен индикатор плотности, который служит для непрерывного контроля относительной плотности грунта при движении машины в процессе уплотнения и частоты вибрации рабочего органа. Завод выпускает также тротуарные машины массой 0,5, 1,5 и 3 т, полную линейку тандемных катков от 7 до 13 т и их комбинированные версии, на которых устанавливаются итальянские планетарные редукторы. В качестве опции на них также устанавливается система контроля степени уплотнения. На дисплее непрерывно отображается обновляемое значение, по которому можно судить о результатах уплотнения в процессе укатки, температура уплотняемого материала и скорость движения катка. Все три параметра учитываются оператором при работе. Применение системы позволяет повысить экономичность работы и скорость процесса уплотнения. Статическая трехвальцовая 13-тонная машина DM-13-SD создавалась при участии представителей эксплуатирующих организаций и успешно используется, в том числе для уплотнения тонких слоев покрытий с высокой жесткостью. Кабины катков ДМ оборудованы отопителями в стандартной комплектации.

Белорусский холдинг «АМКОДОР» более 20 лет выпускает катки для уплотнения грунта и асфальтобетонных покрытий. Гидростатический привод от высокомоментных гидромоторов Poclain используется для катков всех типоразмеров производства «Амкодор» На машинах предусмотрена блокировка запуска двигателя, если рычаг управления ходом не установлен в нейтральное положение, они оборудованы тремя функционирующими независимо друг от друга тормозными системами: рабочей, резервной и стояночной. Сегодня холдинг производит 8 моделей катков. Наибольшим спросом у покупателей пользуются вибрационные самоходные двухвальцовые 2,7-тонные катки АМКОДОР 6223. Каток 6223Е, оснащенный двигателем LDW 1603/B3 Lоmbardini 26,5 кВт, разработан специально для европейского рынка. Семейство унифицированных асфальтовых катков массой 9–10 т для строительства дорог представлено двухвальцовым АМКОДОР 6622В, комбинированным АМКОДОР 6632 с шириной уплотняемой полосы 1680 мм и пневмошинным АМКОДОР 6641 с шириной уплотняемой полосы 1800 мм. Из новинок можно отметить 16-тонный грунтовый каток 6811, который оборудован электронным табло, которое отображает скорость движения, частоту колебаний вибратора, степень уплотнения грунта. Особенность конструкции грунтовых катков АМКОДОР в применении двух разнесенных вибровозбудителей, что способствует равномерному распределению усилия по всей рабочей поверхности вальца. Грунтовые катки нового поколения АМКОДОР 6710 и АМКОДОР 6620 с современным дизайном и компоновкой узлов находятся в разработке и готовятся к выпуску.

Как показывает практика, не всегда легко подобрать оптимальный тип дорожного катка под полученный объем работ и конкретные условия их выполнения. Учитывая постоянно растущие требования, большинство подрядчиков с особой тщательностью подходят к выбору данного вида техники, стараясь приобрести импортные модели с множеством функций, которые впоследствии не всегда используются. Кажется, трудно представить укомплектованный несколькими электронными системами каток, работающий за тысячи километров от крупных населенных пунктов в суровых климатических условиях без надлежащего сервисного обслуживания, а такая ситуация в нашей стране не редкость. Оправдан ли такой подход? Высокая надежность импортных машин не вызывает сомнений, но реалии таковы, что большой многофункциональный дисплей при температуре ниже –20 °С может просто отключиться, а качество топлива и квалификация персонала у нас еще далеки от совершенства. Учитывая действующий запрет на допуск отдельных видов товаров иностранного производства, в перечень которых входят и дорожные катки, российским подрядчикам в следующем году, скорее всего, придется уделять больше внимания отечественной и белорусской технике, а наши производители получат шанс доказать, что их продукция способна заместить импортные аналоги.

Дорожные катки являются разновидностью спецтехники для выполнения дорожных работ. Строительство дорог включает в себя работы по искусственному уплотнению насыпного грунта и укатыванию асфальтобетонной смеси для достижения ровных дорожных оснований. Для осуществления таких работ используются дорожные катки, большую популярность приобретают китайские катки XCMG.

Классификация дорожных катков

По способу перемещения дорожные катки делятся на три типа. Самым большим спросом при дорожных работах пользуются самоходные катки различных моделей. При работах по укатке гравийно-щебеночных и грунтовых дорог, как правило, используются прицепные катки , производящие уплотнение материала при помощи тяжести своей массы. Полуприцепные катки , относящиеся к третьему типу катков, оснащаются сцепным устройством для обеспечения передачи на тягач части массы техники.

По принципу действия катки для дорожных работ делятся на два типа. При работе статических катков гладкое покрытие дорог производится за счет действующей силы тяжести , уплотняющей материал. Дорожные катки вибрационного типа укатывают дорожное основание с использованием непрерывной работы одного или же нескольких рабочих органов машины.

Такая современная спецтехника, как правило, оснащается вибрационными вальцами, способными совершать колебательные движения. Оборудование дорожных катков вибрационного типа вибровозбудителями способствует увеличению производительности такой спецтехники на пятьдесят-восемьдесят процентов.

Такая производительность машины достигается уменьшением количества проходов дорожного катка и увеличением толщины слоя уплотнения. Степень уплотнения дорожных покрытий определяется массой моделей дорожных катков. Увеличение массы машины осуществляется с помощью дополнительного балласта, в качестве которого используют железобетонные кубы или емкости с песком.

Виды дорожных катков и особенности их конструкции

В зависимости от вида рабочего органа дорожные катки классифицируют на различные группы. Группа катков с гладкими вальцами является наиболее популярным видом дорожной спецтехники. Решетчатые дорожные катки используются для работ по уплотнению комковых грунтов, в состав которых могут входить твердые элементы. Максимальная эффективность уплотнения таких грунтов достигается непрерывным дроблением с помощью металлической решетки, изготовленной из литых элементов и располагающейся на вальце.

Кулачковые дорожные катки используются для работ по уплотнению рыхлых связных грунтов, толщиной не больше двадцати двух-тридцати сантиметров. Кулачки (шипы), которые установлены на обечайках вальцов, дают возможность легкого входа в грунт в самом начале уплотнения. Во время дальнейших проходов дорожного катка погружение в грунт затрудняется, потому что грунт становится все более уплотненным.

Пневмоколесные дорожные катки способны обеспечивать длительные нагрузки на уплотняемый слой и в первую очередь подходят для работ по укатке свеженасыпанных грунтов. Такие машины используют после выполненных проходов решетчатых и кулачковых дорожных катков при необходимости укатывания каменных и вяжущих материалов.

Катки комбинированного типа оснащаются рабочими органами, имеющими разную комплектацию, которая определяется видом уплотняемых материалов.

Дорожные катки по количеству осей в конструкции

В зависимости от количества осей в конструкции машины дорожные катки бывают трехосные, двухосные и одноосные . По взаимному расположению и числу вальцов дорожные катки разделяются на группы одновальцовых, двухвальцовых и трехвальцовых катков . Например, катки двухвальцовые с двумя осями оснащаются вальцами, имеющими одинаковую ширину. При проходе такого дорожного катка уплотнение материала происходит благодаря расположению вальцов «одного за другим».

Трехвальцовые катки подразделяются на несколько групп, принадлежность к которым определяется по количеству расположенных осей и вальцов. Трехвальцовые дорожные катки с двумя осями оснащены тремя вальцами, один из которых – ведомый — находится спереди, а два узких вальца – ведущих — сзади. Оборудование техники такими вальцами способствует высокой устойчивости машины. Вальцы обладают большим диаметром и позволяют легко выполнять уплотнение материала на стыках дороги и бордюров или стен.

Особая конструкция дорожных катков дает возможность выполнять перекрытие ведущими вальцами следа переднего рабочего органа на 1-1,2 метра. Трехвальцовые дорожные катки используют для работ по окончательной отделке дорожных оснований. Для такой техники характерна одинаковая ширина вальцов. Качество уплотнения такими дорожными катками не зависит от неровности уплотняемого материала, потому что расположение подвески вальцов способствует обеспечению рационального распределения массы машины и дает возможность выполнять укатывание всех выступов, благодаря высокому давлению.

Критерии выбора

Выбор модели дорожных катков определяется типом и основными характеристиками уплотняемых покрытий (грунтов или асфальтобетона), климатическими условиями места дорожных работ, а также объемом работ. Дорожные катки отечественных производителей обладают более низкой стоимостью в сравнении с подобной импортной спецтехникой. При работе дорожных катков отечественного производства можно использовать любое масло и топливо.

В 1971 году популярным Рыбинским производителем ОАО «Раскат» был выпущен в свет вибрационный двухвальцовый каток дорожный ДУ-47, чьи технические характеристики сделали его популярным и востребованным для выполнения широкого спектра задач по укатке и уплотнению грунта, щебня, различных видов искуственного покрытия на тротуарах, автомагистралях, на территории различных организаций, на автостоянках и офисных парковках, а также, на стройках и дорожно-строительных участках.

Популярность обоснована тем, что за счёт вальца с вибросистемой значительно увеличилась эффективность работ, т. к., теперь семитонному катку дорожному ДУ-47 требовалось практически одного подхода, чтобы сразу получить высокое качество уплотнения дорожного покрытия. А чем лучше укатка дорожного покрытия, тем меньше оно подвергается воздействию температур, атмосферных осадков и агрессивным жидкостям.

В отличии от моделей без вибрационного механизма, каток ДУ-47, при одних и тех же объёмах работ, практически в два раза превышает производительность, уменьшая, к тому же, расход топлива на 30%.

Преимущества и недостатки

К преимуществам дорожного катка ДУ-47 можно отнести доступность запчастей в случае ремонта — по наличию и ценовой политике.

Данный каток является оптимальным агрегатом для эксплуатации на городских улицах и не очень больших предприятиях, о чём говорит количество машин, выпущенное за 30 лет, а именно, 12000 единиц.

Надо сказать, что «Раскат» является предприятием, которое грамотно подходит к разработке техники, подстраивая её под наши условия, например:

• спецтехника может эксплуатироваться от -25 до + 50 градусов, что позволяет, к примеру, дорожный каток ДУ-84 и остальной ряд моделей использовать в разных климатических зонах;
• устойчивость к сильным ударам по рабочей части и вибрации даёт возможность укатывать каменистый грунт и места с большим рельефом;
• экономичны, т. к., трудятся не на синтетическом топливе и маслах, а на обычном ГСМ;
• стоимость вибрационного катка дорожного ДУ-47 в разы дешевле от зарубежных аналогов с такими же техническими характеристиками.

Технические характеристики

Особенности устройства

Характерной чертой машины для уплотнения грунта этой модели есть наличие своеобразной кабины, позволяющей водителю работать в жару, мороз и слякоть. Все рабочие рычаги расположены в удобном для водителя месте и защищены от вибрации подвеской на резиновых амортизаторах.

Интересен тот факт, что первый и задний вибровальцы выполнены с разными размерами окружности, что позволяет избежать появления неровностей и различных дефектов при проходе, в том числе, на неостывшем асфальтобетонном покрытии.

К тому же, такая особенность не даёт катку пробуксовывать на влажной почве и обеспечивает агрегату необходимую проходимость.

Отличительной чертой данной спецтехники есть привод к заднему вальцу, который одновременно является вибрационным.

Передний каток сильного участия в виброуплотнении и движении не принимает. Его основное назначение - быть ведомым рабочим органом, предварительно выравнивающим и уплотняющим грунт или другое покрытие перед окончательной укаткой.

Чтобы данному агрегату было легче поворачивать, передний валец сделали из двух частей, вращение которых не зависит друг от друга. Благодаря этому, части вальца вращаются с разными скоростями на одной оси и не мешают катку маневрировать.

Трансмиссия у данного катка механическая (в современном исполнении - гидропривод ГСТ-90) и состоит из 3-х ступеней, что даёт возможность водителю выбирать три фиксированных варианта скорости вперёд и назад.

Двигатель агрегата имеет мощность 60 л/с, с вынуждающей силой до 70 кН, а расход топлива достигает 12.5 км/ч.

Грунтовый виброкаток ДУ-47 утрамбовывает покрытие или грунт за счёт одновременного давления массы катка и колебания его рабочего элемента.

Кстати, от веса агрегата зависит эффективность и производительность работ. Поэтому, выбирая в аренду дорожный каток, отталкивайтесь от типа покрытия, особенностей грунта и т. д.

Модификации

Одной из модификаций данной спецтехники является модель самоходного катка ДУ-47Б, технические характеристики которого ОАС « Раскат» несколько усовершенствовали, например:

• Вес агрегата составляет 8.5 тонн.
• Двигатель модернизировали.
• Появился водный резервуар, применяемый для балласта.
• Постоянная частота колебаний составляет 50 Гц.
• Механическая КП имеет 3 фиксированных скорости: 2.09 км/ч, 4.07 км/ч, 7.5 км/ч.
• Зона управления процессом может быть в виде обычной кабины или просто тентована сверху, обеспечивая оператору доступ кислорода, а накрытие всегда можно убрать. Кстати, панель управления самоходного агрегата соорудили выше, что значительно повысило комфортность для тракториста.
• Возможность регулирования рулевой колонкой и креслом значительно снижают усталость водителя, что повышает эффективность труда.
• Современная трансмиссия с гидроприводом обеспечивает плавное движение агрегату и уменьшает нагрузку на двигатель.

Каток ДУ-47Б-1 оборудован механизмом для очистки и смачивания вальцов.

Модели ДУ-47БГРС и ДУ-47ДМ являются модернизированными продолжателями линии после ДУ-47Б.

Обслуживание дорожных катков ДУ-47

Для поддержания рабочего состояния самоходного двухвальцового катка ДУ-47, как впрочем и любого другого вида спецтехники, следует вовремя проводить его ремонт и ТО, о чём подробно изложено в руководстве по эксплуатации.

Наличие многочисленных сервисных центров позволят облегчить поиск необходимых запчастей, а квалифицированные специалисты всегда придут на помощь в любых вопросах.

Процесс работы катка ДУ-47

При создании дорожного покрытия очень важно, чтобы дорожно-строительный материал достиг определенной прочности и упругости. Для этого его нужно хорошо уплотнить.В дорожном строительстве выделяют три способа уплотнения:

• укатку;
• уплотнение;
• вибро-уплотнение.

Основной машиной, осуществляющей уплотнений дорожного покрытия, являются дорожные катки. Множество фирм выпускают катки различного вида, мощности и веса. Среди характеристик, влияющих на качество уплотнения, стоит отметить следующие:

массу катка;

площадь контакта вала с уплотняемым слоем;

скорость укатки;

число проходов.

Если рассматривать дорожные катки с различных сторон, то и классификацию можно дать разную, в зависимости от рассматриваемых особенностей.

Классификация первая - по виду рабочего органа. Здесь выделяют катки:

• с гладкими вальцами;
• решетчатые;
• кулачковые;
• пневмоколесные;
• комбинированные.

Если гладкие вальцы известны всем, то назначение остальных стоит рассмотреть отдельно. Решетчатый каток имеет обечайку в виде решетки из литых металлических элементов. Он создан для уплотнения грунта, как связного, так и несвязного. Наличие решетки помогает разбивать комки и другие плотные образования. Кулачковые катки имеют на обечайках закрепленные кулачки. Основное их применение - рыхлые связные грунты толщиной не более 22-30 см. Особенность прохода кулачковым катком заключается в том, что первоначально кулачки уходят в грунт целиком и даже валец может в него погрузиться. Но при дальнейшем уплотнении этого не происходит. Пневмоколесные катки предназначены для длительного приложения нагрузки к уплотняемой поверхности. В комбинированном катке устанавливаются различные вальцы, что усиливает качество его работы. Чаще всего комбинируют пневмоколесный вариант с виброколесным. Такая машина становится более универсальный и хорошо уплотняет фактически любой грунт.

Классификация вторая - по принципу действия.
Здесь существует два вида катков: статические и вибрационные . Статический каток движется по уплотняемому материалу, оказывая на проходимые поверхности стандартное давление. А вибрационный каток воздействует на уплотняемый слой как за счет силы тяжести, так и воздействуя на него в силу периодических колебаний. Использование вибрационного катка уменьшает количество проходов катка по следу в 1,5-3 раза в зависимости от грунта.

Классификация третья - по способу передвижения. Здесь выделяют:

прицепные (масса полностью передается на уплотняемый материал);

полуприцепные (часть массы передается на тягач);

самоходные.

Классификация четвертая - по числу осей. Катки бывают одноосные , двухосные , трехосные .
Классификация пятая - по количеству вальцов. Здесь выделяют одновальцовые , двухвальцовые , трехвальцовые .

Последние две классификации порождают всевозможные виды катков в зависимости от модельного ряда производителя.

Таким образом, рассматривая катки с точки зрения классификации, надо прежде всего отметить, что дорожный каток выбирается в зависимости от выполняемых функций и особенностей уплотняемых поверхности. Выбирая каток - действуйте с умом.

Самые читаемые статьи раздела «Другие виды техники»:

Дорожный каток является разновидностью техники для проведения дорожных работ. Процесс строительства дорог предполагает искусственное уплотнение насыпного грунта и укатывание для получения ровного дорожного основания. Эти работы выполняют с помощью дорожного катка.

Классификация дорожных катков

В зависимости от способа перемещения различают три типа катков. Наиболее популярными в дорожном хозяйстве являются разные модели самоходных катков. Для укатки грунтовых и гравийно-щебеночных дорог, в основном, используют прицепные , уплотняющие материал тяжестью своей массы. Третий тип катков - полуприцепные, в которых сцепное устройство обеспечивает передачу на тягач часть массы машины.

Отличающиеся по принципу действия, катки бывают двух типов. В процессе работы статического катка действующая сила тяжести уплотняет материал, в результате чего образуется гладкое покрытие дороги. При эксплуатации катков вибрационного типа дорожное основание укатывается при непрерывной работе одного/нескольких рабочих органов. Вибрационные вальцы, совершающие колебательные движения, на сегодняшний день имеет основная масса дорожных катков. Благодаря наличию вибровозбудителя производительность этой дорожной техники увеличивается на 50-80%. Такие показатели достигаются за счет уменьшения количества проходов катка и увеличения толщины уплотняемого слоя. В зависимости от массы модели дорожного катка меняется степень . Увеличить массу машины можно за счет дополнительного балласта, например железобетонных кубов или емкостей с песком.

Виды дорожных катков, особенности конструкции

Вид рабочего органа служит основанием для классификации дорожных катков на следующие группы. Наиболее популярным видом дорожной техники являются катки с гладкими вальцами. Решетчатые катки используют для уплотнения комковых грунтов, в составе которых встречаются твердые элементы. Уплотнение происходит максимально эффективно за счет их непрерывного дробления металлической решеткой, расположенной на вальце и сделанной из литых элементов.

Кулачковые дорожные катки, предназначены для уплотнения рыхлого связного грунта, толщиной не более 22-30 см. Установленные на обечайках вальцов кулачки (шипы), позволяют ему легко входить в грунт на начальном этапе уплотнения. При дальнейших проходах катка, погружение в грунт становится все более затруднительным за счет его уплотнения. Пневмоколесные дорожные катки обеспечивают длительную нагрузку на уплотняемый слой и подходят, в первую очередь, для укатки свеженасыпного грунта. Используются после проходов кулачковых и решетчатых катков и позволяют укатывать каменные и вяжущие материалы. Катки комбинированного типа оснащены рабочими органами разной комплектации, и подбираются в зависимости от вида уплотняемого материала.

Дорожные катки - количество осей в конструкции

По количеству осей различают одно-, двух- и трехосные катки.

Взаимное расположение и число вальцов позволяют выделить группы одно-,двух- и трехвальцовых дорожных катков. К примеру, двухвальцовые катки, имеющие две оси, оснащены вальцами равной ширины, которые при проходе машины уплотняют материал за счет своего расположения «один за другим». Трехвальцовые катки также делятся на несколько групп,в зависимости от количества расположенных вальцов и осей. Катки трехвальцовые, работающие на двухосях, имеют, соответственно, три вальца - один широкий ведомый спереди, и два узких ведущих сзади, благодаря которым машина отличается высокой устойчивостью. Вальцы имеют большой диаметр и дают возможность легко уплотнять материал на стыке дороги и бордюра или стены.

Особая конструкция позволяет на 1-1,2 м перекрывать след переднего рабочего органа ведущими вальцами. Катки трехвальцовые, работающие на трех осях эксплуатируются в процессе финишной отделки дорожного основания и отличаются одинаковой шириной вальцов. Неровность уплотняемого материала не влияет на качество уплотнения, поскольку подвеска вальцов расположена таким образом, что обеспечивает рациональное перераспределение массы машины и позволяет укатывать все выступы за счет высокого давления.

Итак, выбор той или иной модели дорожного катка зависит от типа и основных характеристик уплотняемого покрытия (грунт/асфальтобетон), климатических условий и объема работ. Катки отечественного производства имеют более низкую стоимость по сравнению со своими импортными аналогами, а для их работы подходит любое топливо и масло.