Лекции. Литература 1 В. И. Баловнев, Г. В. Кустарев Дорожностроительные машины и комплексы М 2001 2 А. В. Вавилов, И. И. Леонович Дорожностроительные машины
 Скачать 1.78 Mb.
|
|
Скалыватели Для удаления уплотненного снега или снежно-ледяного наката с асфальтобетонных и цементнобетонных дорожных покрытий применяются специальные ножи-скалыватели, которые могут совершать возвратно-поступательное движение или закрепляться наглухо. Скалыватели входят в комплект сменного рабочего оборудования снегоуборочных машин. Нашей промышленностью скалыватели из двух неподвижных ножей выпускаются к снегоуборочной машине на базе трактора «Беларусь». В передней части трактора укреплен одноотвальный плуг, в задней части – цилиндрическая щетка, а между передними и задними колесами под рамой трактора – ножи-скалыватели. В гидроцилиндрах подъема и опускания ножей предусмотрено устройство, предохраняющее их от поломок при наезде машины на препятствия. Этим устройством регулируется также сила прижатия ножей к поверхности покрытия. Оно состоит из клапана, включенного в гидроцилиндр. Изменением натяжения пружины клапана регулируется давление масла в гидроцилиндре, а следовательно, давление ножа на поверхность скалываемого снега. В случае встречи ножа с препятствием возрастет давление масла в полости цилиндра за поршнем, клапан сожмет пружину и откроет проходное отверстие, через которое масло перетечет в другую полость и приподнимет поршень, а вместе с ним и нож-скалыватель. Зимняя скользкость на автомобильных дорогах Зимняя скользкость – это природное явление, резко снижающее безопасность движения транспортных средств по дорогам, а в исключительных случаях – остановку движения. Зимняя скользкость включает в себя все виды снежно-ледяных образований на поверхности дороги, приводящие к снижению коэффициента сцепления. Зимняя скользкость подразделяется на следующие виды: накат (уплотненный снег), матово-белая ледяная корка и стекловидный лед. Снежный накат образуется в результате уплотнения свежевыпавшего снега колесами транспортных средств. Плотность меняется от 0,3 до 0,6 г/см3 и зависит от влажности выпадающего снега. Коэффициент сцепления колес транспортных средств с поверхностью наката изменяется в пределах 0,10 – 0,25 и зависит от плотности наката. Снежный накат образуется в результате выпадения снега при температуре воздуха 0…-60С, а так же в области температуры -6…-100С, если влажность воздуха превышает 90% Матово-белая ледяная корка образуется при плотном тумане, или замерзанием в результате резкого понижения температуры растаявшего снега, а так же снега с дождем, когда температура воздуха колеблется в пределах 00С. Плотность изменяется в пределах 0,5-0,7 г/см3. Стекловидный лед образуется при выпадении дождя, мороси и замерзании на непрогревшемся покрытии, а так же в результате замерзания талой воды при резком понижении температуры воздуха (характерно для поздней осени и ранней весны). Областью образования стекловидного льда считается температурный предел – 2 … – 60С. Плотность меняется от 0,7 до 0,9 г/см3. Коэффициент сцепления шин автомобиля со стекловидным льдом равен 0,08-0,15 Разновидностью стекловидного льда является «черный лед», образующийся в результате замерзания конденсированной из воздуха влаги на поверхности покрытия, температура которой ниже точки росы. Методы борьбы с зимней скользкостью Все мероприятия по борьбе с зимней скользкостью разделяются на три группы по целевой направленности: 1. Мероприятия, направленные на снижение отрицательного воздействия образовавшейся зимней скользкости (повышение коэффициента сцепления колеса с дорогой путем россыпи фрикционного материала). 2. Мероприятия, направленные на скорейшее удаление с покрытия ледяного или снежного слоя с применением химических, механических, тепловых и других методов. 3. Мероприятия, направленные на предотвращение образования снежно-ледяного слоя или ослабление его сцепления с покрытием – это профилактические методы борьбы с зимней скользкостью. В практике зимнего содержания для борьбы с зимней скользкостью применяют фрикционный, химический, физико-химический и другие комбинированные методы. Фрикционный метод Данный метод является основным для снижения отрицательного воздействия зимней скользкости. Суть его состоит в том, что по поверхности ледяного или снежно-ледяного слоя рассыпают песок, мелкий гравий, отходы дробления, золу, шлак и др. абразивные материалы. Размер частиц материалов не должен превышать 5 мм – условие безопасности. В практике эксплуатации автомобильных дорог наибольшее применение получил песок или высевки дробления с размером частиц 2-3мм. На неопасных участках дорог нормы расхода песка от 200 до 700 г/м2, или около 0,3-0,4 м3 на 1000 м2 покрытия. На опасных участках, таких как крутые спуски, перекрестки, кривые малого радиуса нормы расхода удваивают. применение абразивного материала повышает коэффициент сцепления до 0,3. Преимущества данного метода – простота с технической точки зрения. Недостатки – абразивный материал задерживается на проезжей части короткое время, как правило оно не превышает 0,5 часа. Абразивный материал сносится завихрениями после прохода автомобиля, разбрасывается колесами, сдувается ветром. Для повышения эффективности распределяют подогретый абразивный материал, который проникает в ледяную корку и после примерзания придает поверхности некоторую шероховатость. (рисунок). Химико-фрикционный метод При этом методе рассыпают фрикционные материалы смешанные с твердыми хлоридами. В качестве твердых хлоридов применяют хлористый натрий или хлористый кальций. Смесь абразивного материала и хлоридов носит название песчано-соляной. Песчано-соляною смесь приготавливают на специальных базах путем смешивания в пропорции от 90:10. Достоинства песчано-солевых смесей в том, что они не смерзаются и не слеживаются. На неопасных участках нормы расхода песчано-соляных смесей от 100 до 400 г/м2 или 0,1-0,2 м3 на 1000 м2 покрытия, на опасных участках 0,3-0,4 м3. Недостатком этого метода является то, что соли ускоряют процесс коррозии автомобилей. Химико-механический метод Сущность методы состоит в распределении по проезжей части твердых или жидких хлоридов, которые расплавляют и ослабляют снежно-ледяной слой, после чего рыхлую массу убирают плужными снегоочистителями или автогрейдерами. С целью экономии твердых хлоридов их смешивают с абразивными материалами. Процентное соотношение колеблется от 90:10 до 50:50. Норма распределения поученной песко-соляной смеси зависит от вида скользкости и температуры окружающего воздуха. Количество соли, рассыпаемой за зимний период, не должно превышать 2 кг/м2 для II и 1,5 кг/м2 для III дорожно-климатических зон. Для повышения эффективности и уменьшения расхода хлоридов в снежном накате устраивают продольные канавки глубиной до 2-5 см и шириной 6 см на расстоянии 2 см. (рисунок). Распределенные твердые или жидкие хлориды в основном собираются в канавках и быстро разрушают накат, который затем убирают плужно-щеточными машинами. Химический способ Заключается в применении для плавления снега и льда твердых или жидких химических веществ в чистом виде. При этом способе резко увеличивается норма распределения противоголлоледного материала. Недостатком этого способа является возможность замерзания полученного раствора, который может стать причиной обледенения покрытия. Распределители технологических материалов Эти машины предназначены для распределения по поверхности дорожного покрытия во время снегоочистки или борьбы с гололедом и скользкостью технологических материалов — пескосоляной смеси или специальных реагентов. Изготовляемые промышленностью распределители имеют общую схему устройства. В кузове с наклонными боковыми стенками размещены материалы, которые с помощью скребкового транспортера, двигающегося по дну кузова, подаются в заднюю часть кузова и через разгрузочное окно под действием силы тяжести поступают на горизонтально вращающийся диск, осуществляющий распределение материала. В настоящее время выпускают машины этого назначения двух типов – КО-104А и КО-105. Наиболее распространенной машиной является распределитель КО-104А на базе автомобиля ГАЗ-53А  1-принципиальная схема пескоразбрасывателя. Рабочее оборудование пескоразбрасывателя монтируется в задней части автомобиля и состоит из горизонтального диска (3), вращающегося на вертикальной оси. На верхней рабочей поверхности диска приварены радиальные ребра. Бункер (5) для песка, укрепленный на шасси автомобиля, имеет наклонные стенки, а на дне имеются отверстия, к которым примыкает лоток (4). Лоток, имеющий опору (6), совершает под действием экцентрикового механизма (8) возвратно-поступательное движение и проталкивает песок из бункера к диску. Вал эксцентрикового механизма приводится во вращение от вала диска по средством ременной передачи (2). Привод диска осуществляется от коробки отбора мощности (7) автомобильного двигателя через редуктор (1). Диаметры дисков на разных машинах колеблются от 0,6 до 0,7м, а частота вращения от 300 до 600об/мин. Песок поступает на диск на некотором расстоянии от его центра и под действием центробежной силы продвигается вдоль ребер к наружной кромке, преодолевая при этом сопротивление рения о поверхность диска. Изменение скорости россыпи материала достигается переключением рабочей скорости пескоразбрасывателя. Производительность пескоразбрасывателя равна 0,06м3/с. Отличие второй схем заключается в том, что пескосоляная смесь подается к распределительному диску скребковым транспортером. Снегопогрузчики Снегопогрузчик– самоходная машина непрерывного действия, рабочее оборудование которой смонтировано на базе специального или автомобильного шасси. Снегопогрузчик – машина сезонного использования и в летнее время подлежит консервации. Специальное оборудование снегопогрузчика состоит из питателя и скребкового конвейера. В зависимости от конструкции рабочего органа различают снегопогрузчики с лаповым и фрезерным питателем. Питатель предназначен для отделения снега от массива и подачи его к конвейеру. Лаповый питатель представляет собой лопату овальной формы с двумя подгребающими лапами, установленными на его рабочей поверхности. На режущей кромке лопаты закреплены сменные ножи, служащие для разрушения уплотненного снега. Подгребающие лапы установлены эксцентрично на двух дисках, расположенных симметрично относительно оси лопаты на ее рабочей поверхности. При вращении дисков лопаты совершают круговые захватывающие движение, и снег, поступающий на кромку лопаты во время движения машины, загребается ими с обеих сторон и подается в скребковый конвейер для погрузки снега в транспортное средство со скоростью 1 – 1,9м/с. Скребковый конвейер представляет собой роликово-втулочную цепь с закрепленными на ней металлическими скребками, стрела конвейера длиной до 2,4м соединена шарнирно с лопатой и на общей оси закреплена на кронштейне рамы шасси. Это позволяет поднимать стрелу в зависимости от высоты кузова транспортного средства. Скорость цепи конвейера от 1,0 до 2,0м/с. Наибольшее распространение получил снегопогрузчик Д-566, состоящий из базового шасси специальной конструкции и рабочего оборудования, включающего питатель лапового типа, скребковый транспортер, гидравлическую систему и механизмы привода. Базовое шасси выполнено с двумя ведущими мостами, из которых задний является управляемым. Оно состоит из двигателя, коробки передач, ходоумень-шителя. карданных валов, тормозной системы, рулевого управления, пневмо- и электросистемы. Фрезерные снегопогрузчики имеют питатель фрезерного типа (две фрезы ленточного типа, расположенные симметрично относительно оси машины), установленный спереди машины. Фрезы питателя - двухзаходные с правым и левым направлением спирали. При движении машины вперед, снег отделяется лопастями фрезы от массива, перемещается с правой и левой стороны вала к центру машины, где попадает на конвейер и подается к транспортным средствам. Снегопогрузчики, как правило, одномоторные, т. е. рабочее оборудование и привод ведущих колес шасси приводится в движение от одного двигателя. В качестве снегопогрузчиков используются также роторные снегоочистители, оборудованные погрузочным желобом. Привод рабочего органа и трансмиссии ходовой части машины осуществляется от двигателя через раздаточный редуктор и систему карданных валов. Раздаточный редуктор и двигатель с обеспечивающими его работу системами монтируется на надрамнике под капотом. У машины - комбинированная двухпоточная трансмиссия. Транспортные передвижения со скоростью до 50 км/ч обеспечиваются механической передачей. Бесступенчатая рабочая скорость от 0 до 40 км/ч обеспечивается объёмно-регулируемой гидростатической трансмиссией. Машины для летнего содержания автомобильных дорог Поливочно-моечные машины Поливочно-моечные машины предназначены для увлажнения и мойки твердых покрытий всех типов, а также для поливки зеленых насаждений. Кроме того, поливочно-моечные машины могут быть использованы при тушении пожаров. В зимнее время поливочно-моечные машины оснащают плужно-щеточным оборудованием и используют для снегоуборочных работ. По назначению поливочно-моечные машины разделяют на специализированные поливочные и моечные и наиболее распространенные универсальные поливочно-моечные. Промышленностью выпускаются поливочно-моечные машины с цистернами емкостью 4000 и 6000 л. Ширина поливки для большинства машин составляет 18 м при расходе воды 0,25 л/м2. Рабочая скорость машины при поливке – 13-17,5 км/ч, производительность – 70 тыс. м2/ч. В поливочно-моечной машине вода из цистерны подается центробежным насосом к трем распределительным насадкам, из которых два установлены спереди машины и один – справа перед задним колесом. Насадки крепятся специальными угольниками, перестановкой которых можно установить насадки под любым углом к поверхности покрытия. Сечение выходного отверстия насадки определяется из условия обеспечения требуемой производительности машины. Насадки должны располагаться таким образом, чтобы рабочие струи частично перекрывались для получения наибольшей сплошной ширины поливки при заданном удельном расходе воды. Поливочно-моечные машины базируются на автомобильных шасси, а также на грузовых полуприцепах и прицепах. По типу насосной установки поливочно-моечные машины можно разделить на машины с низким (до 1,0 МПа) и с высоким (более 1,0 МПа) давлением воды. Повышенное давление воды при мойке дорожных покрытий позволяет уменьшить расход воды на единицу площади покрытия вследствие более высокой кинетической энергии водяных струй, однако требует дополнительных конструктивных мер, предупреждающих преждевременное дробление этих струй и их аэродинамическое торможение. Поливочно-моечные машины оборудованы сменными рабочими органами в виде щелевых поливочных и моечных насадков. Поливочные насадки обычно устанавливают симметрично относительно продольной оси машины, повернутыми вверх под утлом 15—20° и более к горизонту, и разворачивают в стороны на угол 10°. Моечные насадки обычно устанавливают повернутыми вниз под утлом 10-12° к горизонту и несимметрично повернутыми вправо относительно продольной оси машины для перемещения смываемых загрязнений с проезжей части дороги в сторону дорожного лотка, откуда загрязнения удаляются с помощью подметально-уборочных машин. В последнее время на поливочно-моечных машинах применяют принципиально новый вид рабочего органа — водяное сопло для мойки дорожных лотков. Такое сопло позволяет создать при движении машины вдоль лотка перемещающийся водяной вал. Накапливающийся избыток воды с мусором периодически уходит в сточные колодцы ливневой канализации. Дополнительное оборудование поливочно-моечных машин включает передний косоустановленный отвал снегоочистителя, цилиндрическую подметальную щетку со стальным или синтетическим ворсом. Некоторые зарубежные модели поливочно-моечных машин оборудованы водосгон-ным косоустановленным ножом, что улучшает качество очистки сильно загрязненных поверхностей и позволяет уменьшить удельный расход воды. Дополнительным также является оборудование для поливки зеленых насаждений и тушения пожаров. Рабочее оборудование поливочно-моечной машины содержит сварную цистерну с верхней горловиной и нижним центральным клапаном с механическим, гидравлическим и электрогидравлическим управлением из кабины водителя для перекрытия подачи воды к насосу. Центральный клапан оборудован сетчатым фильтром. Центробежный водяной насос с приводом от коробки отбора мощности устанавливают на раме автомобиля. Сечение трубопроводов должно обеспечивать скорость воды не менее 0,2—0,3 м/с при минимальных местных сопротивлениях. Поливочные и моечные насадки имеют шарнирное или конусное крепление для установки под необходимыми углами во взаимно перпендикулярных плоскостях. Поливочно-моечная машина состоит (рис. 12.2) из цистерны 6 с системой всасывания и подачи воды к распределительным насадкам 1, трансмиссии, включающей коробку отбора мощности, конический редуктор и цепную передачу; гидравлической системы управления рабочими процессами; дополнительного снегоочистительного оборудования. Цистерна овальной формы сварена из листового проката. Сверху в передней части цистерны расположен люк, обеспечивающий доступ внутрь для ее очистки, обслуживания и ремонта. Внутри цистерны расположены контрольная трубка 7, трубопровод, фильтр и ряд других элементов системы подачи воды. Для гашения инерции воды при резком изменении скорости движения машины в цистерне установлены специальные волнорезы. Цистерна наполняется из водопроводной сети через заливную трубу, расположенную с правой стороны машины. Для наполнения цистерны на заливную трубу надевают гофрированный резиновый рукав; в транспортном и рабочем положении на его место устанавливают заглушку.  Рис. 12.2. Схема поливочной системы поливочно-моечной машины: 1 — насадка; 2 — трехходовый кран; 3 — вентиль; 4 — насос; 5 — фильтр; 6 — цистерна; 7 — контрольная труба; 8 — заливной патрубок Поливальное оборудование поливочно-моечной машины работает следующим образом. Вода из водопроводной сети через заливной патрубок заполняет цистерну. Для предупреждения переполнения цистерны служит контрольная труба. При проведении поливочно-моечных работ вода из цистерны через фильтр и центральный клапан с помощью насоса, приводимого в действие от вала отбора мощности двигателя базовой машины, подается по напорному трубопроводу к моечным насадкам. Для отключения любого из передних насадков трубопровод снабжен трехходовым краном. Шарнирное крепление моечных насадков позволяет менять их положение при изменении вида работ. При использовании поливочно-моечной машины для тушения пожара все насадки отключают и вода по напорному трубопроводу будет подаваться через вентиль к подсоединяемому пожарному рукаву. Чтобы избежать загрязнения рабочего оборудования и элементов трубопровода примесями, содержащимися в водопроводной воде, в цистерне установлен фильтр, представляющий собой металлический каркас цилиндрической формы, обтянутый двумя слоями сетки. |