Асфальтоукладчик - агрегат, от которого в немалой степени зависит и ровность покрытия, и соответствие уклонов на виражах предписываемому скоростному режиму движения. Асфальт на большинстве дорог в бывшем СССР укладывали машинами Николаевского завода, и худо-бедно они с этой задачей справлялись. Но вот в одночасье Николаев оказался в ближнем зарубежье и строители дорог с удивлением обнаружили, что Россия данный тип техники практически не производит. Но мир, как говорится, не без добрых людей.
Источник фото: dorkomteh.ru
Освободившейся нишей отечественного рынка заинтересовались инофирмы, специализирующиеся в этой области машиностроения. Наиболее проворной оказалась компания Wirtgen, сумевшая убедить еще советских чиновников в том, что по своим характеристикам и устройству асфальтоукладчики Vogele превосходят конкурентов. И действительно, те, кому пришлось в конце 80-х проехаться хотя бы раз по дороге в аэропорт Домодедово, реконструированной с помощью немецких машин, с тоской выезжали со стекольно-ровной трассы на родные московские ухабы.
Позже оказалось, что ровно уложить асфальт могут не только машины Vogele, но и Dynapac, Bitelli, ABG, Marini, Caterpillar, Barber Green, Blaw-Knox, Demag и... в общем, список можно было бы сделать значительно длиннее.
Асфальтоукладчик должен хорошо выполнять одну задачу - уложить на поверхности дороги слой горячего асфальтобетона так, чтобы он имел ровную поверхность, одинаковую (по длине и ширине) толщину и мог выдержать вес тяжелых катков, используемых для окончательного уплотнения и выравнивания покрытия. Эти требования определяют тот "джентльменский" набор механизмов и устройств, без которых машина не может существовать.
Надо сказать, конструктивные особенности и устройство подавляющего большинства асфальтоукладчиков мало связаны с их происхождением. Все производители используют одни и те же компоновочные принципы и технические решения, когда проектируют отдельные агрегаты и машину в целом. Их выбор зависит, главным образом, от условий, для которых создается техника.
Ходовая часть асфальтоукладчиков
Наиболее бросающимся в глаза отличием их друг от друга является тип ходового оборудования, которое может быть как гусеничным, так и колесным. Гусеничные модели предпочтительны при работе на менее прочных основаниях, большой ширине укладываемого слоя, укладке "холодных" и крупнозернистых смесей. Гусеницами оборудованы машины большой производительности, оснащенные тяжелым рабочим оборудованием и занятые на больших объемах работ. В силу этого гусеничные укладчики чаще применяют при укладке трасс за пределами городов, а также взлетно-посадочных полос и рулежных дорожек аэродромов. Гусеничные траки делают гладкими, иногда покрывают упругим материалом для уменьшения повреждений опорной поверхности. Скорость гусеничных машин обычно не превышает 5 км/ч.
Колесный движитель, напротив, чаще является частью устройства асфальтоукладчиков малой и средней производительности, работающих в городских условиях, где частые перебазировки требуют больших транспортных скоростей, а передвигается укладчик, в основном, по твердым покрытиям. Транспортная скорость машины на колесном движителе достигает 20 км/ч и более.
Источник фото: dorkomteh.ru
Схема привода ходового оборудования практически идентична у всех машин. Модель оснащена, как правило, гидрообъемной ходовой трансмиссией, обеспечивающей бесступенчатую регулировку скорости и реверсирование движения машины в рабочем и транспортном диапазонах. У колесных укладчиков крутящий момент регулируемого гидромотора иногда поступает в коробку передач, а иногда - сразу в дифференциал заднего моста, где распределяется между основными ведущими пневмоколесами большого диаметра. При необходимости увеличения тягового усилия дифференциал может быть блокирован. Возможно также использование мотор-колес с бортовыми редукторами и встроенными в них дисковыми тормозами.
В отличие от задних, ведущих пневмоколес большого диаметра, передние управляемые колеса гораздо меньше, а их обода облицованы литой резиной. В большинстве случаев устанавливают две пары управляемых колес, причем колеса одного борта закреплены на концах коромысла, середина которого шарнирно соединена с рамой машины. Этим достигается снижение давления груженой машины на опорную поверхность и уменьшение амплитуды ее колебаний на неровностях.
Иногда для большей тяги в устройство асфальтоукладчика включают ведущие передние мотор-колеса. Если предполагается привод только одной пары управляемых колес (обычно средней), ось ее поворота располагается ближе к оси качания коромысла, чем у ведомой. Благодаря этому ведущие управляемые колеса создают большую силу тяги и, кроме того, предотвращается зарывание передних колес на слабых основаниях. Некоторые фирмы дополнительно предлагают систему автоматической подстройки величины крутящего момента передних ведущих колес в зависимости от сопротивлений, преодолеваемых машиной.
Источник фото: dorkomteh.ru
Гусеничные модели оборудованы гидрообъемным планетарным мотором-редуктором, соединенным со звездочкой гусеничной тележки. Многодисковые стояночные тормоза являются составной частью бортового редуктора. Гусеничная тележка отличается большим (7-9) числом опорных катков, обеспечивающих равномерное распределение весовой нагрузки по опорной поверхности.
Конструкция асфальтоукладчика: бункер и перегружатель
В передней части шасси расположен бункер для укладываемого материала, загружаемый из самосвала. В комплекте с машинами особо большой производительности применяется специальный конвейер-перегружатель, позволяющий исключить колебания скорости при подходе и отходе самосвалов и обеспечить достаточный запас смеси в бункере. Необходимость увеличения вместимости бункера при наличии габаритных ограничений на ширину машины заставила большинство изготовителей выпускать машины с откидывающимися бортами. К тому же откидные борта улучшают самоочищаемость бункера от остатков смеси и позволяют замедлить ее остывание. Разумеется, все операции по откидыванию и подъему бортов гидрофицированы.
Источник фото: dorkomteh.ru
Устройство скребковых питателей, подающих смесь через тоннели в корпусе к шнековой камере, не претерпело за последние годы каких-либо изменений, если не считать замены механических передач на гидрообъемные. Впрочем это относится ко всем передачам. Единственным нововведением оказалось исчезновение (правда, пока не у всех марок) шиберных заслонок, регулирующих количество смеси, поступающей в тоннели. Это стало возможным именно благодаря гидроприводу конвейеров, управляемому системой автоматического контроля количества смеси в шнековой камере.
Эта система корректирует скорости подачи смеси и ее распределения по ширине полосы. Работать систему понуждают команды ультразвукового локатора, следящего за количеством смеси в шнековой камере, либо сигналы концевых выключателей, срабатывающих при достижении объемом смеси максимально (или минимально) допустимых значений.
Устройство асфальтоукладчиков: шнеки
Распределение смеси по ширине укладки производится правым и левым шнеками, скорость которых регулируется в зависимости от количества смеси в камере. Длина шнеков должна соответствовать ширине укладываемой полосы. Большинство фирм ограничивается предложением уширительных секций шнеков, механически прикрепляемых к основным, но выпускаются и варианты гидравлически раздвигаемых распределительных шнеков.
Источник фото: dorkomteh.ru
Это дороже стандартной комплектации, но удобно, если ширину полосы приходится часто менять в течение смены. Правда, если ширина укладки вдвое и более превышает стандартную, без механически крепящихся секций все равно не обойтись. Скорость вращения шнеков может изменяться не только по величине, но и по направлению, что позволяет перемещать смесь с одной стороны на другую и существенно уменьшает долю ручных работ при устройстве стыков полос. При изменении толщины укладываемого слоя высота расположения шнеков также изменяется, что позволяет оптимизировать режим их нагружения. Шнеки - это последний агрегат, закрепленный непосредственно на шасси машины.
Основные рабочие органы асфальтоукладчика
Основные рабочие органы машины: трамбующий брус и выглаживающая плита, объединенные в один блок, крепятся на боковых несущих рычагах, шарнирно соединенных с рамой и фиксируемых гидроцилиндрами. Трамбующий брус уплотняет слой смеси, придавая ей необходимую для последующей укатки прочность, а выглаживающая плита выравнивает поверхность покрытия, еще более его уплотняя. Эффективность работы плиты повышается, во-первых, благодаря ее вибрации, во-вторых, благодаря нагреву ее рабочей поверхности.
Большинство изготовителей используют в устройстве асфальтоукладчика для нагрева плиты газовые горелки, работающие на пропане, оснащая специальными баллонами свои машины. Пожалуй, только Vogele твердо стоит за электрообогрев. Сторонники газа справедливо утверждают, что он более экологичен, ускоряет процесс подготовки машины к работе, позволяет сделать подошву плиты более толстой, а значит более жесткой и долговечной. Конструкторы Vogele парируют эти доводы обоснованными ссылками на то, что в начале рабочего дня потери времени на разогрев совпадают с перебазировками моделей и ожиданием смеси, дизельное топливо более дешево, а газовое оборудование требует регулярных инспекций и проверок котлонадзора, пожарников, других служб и, кроме того, просто взрывоопасно. Очевидно окончательные выводы о справедливости мотиваций и тех, и других могут быть сделаны только рынком.
Некоторые компании считают, что степень уплотнения смеси может быть достаточно высокой, чтобы обойтись вообще без катков. И хотя большинство изготовителей и специалистов-дорожников не разделяют эту точку зрения, степень уплотнения асфальта достигает 98%.
В настоящее время устройство техники для укладки асфальта включает по желанию покупателя один из нескольких вариантов рабочих органов, выпускаемых специально для этой машины или группы размероподобных машин. В такой набор обычно включается стандартный блок рабочего оборудования с гидравлически выдвигаемыми уширителями, один-три размера механических уширителей и несколько вариантов рабочих блоков (до 5), собираемых из основных и дополнительных секций, как детские кубики. При этом фирмы стремятся свести к минимуму как объем монтажных и наладочных работ при установке и замене уширителей, так и количество сборно-разборных соединений.
Системы контроля и управления асфальтоукладчиков
Наиболее далеко современные укладчики асфальта ушли от своих предшественников в области систем контроля и управления. Не последнюю роль в этом сыграли резко возросшие требования к ровности и текстуре поверхности уложенного покрытия, обусловленные в свою очередь сильно возросшими скоростями движения и интенсивностью транспортных потоков.
Основные функции систем управления остались теми же: соблюдение поперечных и продольных уклонов, задатчики уровня тоже не изменились: те же струна или лыжи, но благодаря микропроцессорным технологиям точность их работы поднялось на качественно новый уровень. Кроме того, электроника взяла на себя множество вспомогательных функций, освобождая внимание оператора для контроля над качеством основной работы. Здесь и выдерживание скорости и направления движения, и регулирование количества смеси в шнековой камере, и контроль толщины укладываемого слоя, и поддержание постоянной температуры выглаживающей плиты, и мониторинг состояния двигателя, ходового привода, исполнительной гидросистемы машины и многое другое.
Источник фото: dorkomteh.ru
Еще один элемент устройства асфальтоукладчиков - пульт управления - тоже преобразился, украсившись кнопками автоматического выбора режимов, жидкокристаллическими дисплеями, световыми индикаторами и, как не печально, антивандальными кожухами, прячущими все это великолепие от посторонних глаз и блудливых рук. Модели некоторых марок оснащены двумя (левым и правым) равноценными постами управления, машины других производителей - одним, но передвигающимся к левому или правому борту машины в зависимости от желания оператора. Что лучше, сказать трудно, так как обе версии сосуществуют на равных, не вызывая ни у строителей, ни у производителей заметных эмоций.
Кабина оператора
Несколько необычно отношение машиностроителей к рабочему месту оператора. У большинства марок укладчиков в стандартном исполнении оно открытое, ну в лучшем случае, защищенное тентом.
Вероятно виной тому сезонный характер работы дорожников, хотя заметим, что в России иным летом нужно одеваться потеплее. И наиболее чуткие к требованиям рынка поставщики машин уже начинают учитывать это обстоятельство, предлагая либо полностью закрытые жесткие кабины, либо 100% отентовку рабочего места оператора. Зато изменились операторские сиденья, превратившись из металлических седел велосипедного типа в мягкие, удобные, виброзащищенные кресла.