Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Инженерное транспортное средство для уплотнения
Compactor type engineering vehicle
Дорожный каток (иногда называемый виброкатком или просто катком) — это инженерное транспортное средство, предназначенное для уплотнения почвы, гравия, бетона или асфальта при строительстве дорог и фундаментов.
A road roller (sometimes called a roller compactor, or just roller) is a compactor type engineering vehicle used to compact soil, gravel, concrete, or asphalt in the construction of roads and foundations.
История
Первые дорожные катки были конными и, вероятно, представляли собой заимствованные сельскохозяйственные орудия (см. Каток). Поскольку эффективность катка во многом зависит от его веса, самоходные машины заменили конные катки с середины XIX века. Первыми такими машинами были паровые катки. Одноцилиндровые паровые катки обычно использовались для уплотнения основания и работали на высоких оборотах двигателя с пониженной передачей, чтобы обеспечить отскок и вибрацию от коленчатого вала к валам, аналогично вибрационному катку. Двухцилиндровые или компаунд-паровые катки стали популярными примерно с 1910 года и использовались в основном для укатки горячих покрытий благодаря более плавной работе двигателей, но оба типа цилиндров способны укатывать готовое покрытие. Паровые катки часто предназначались для конкретной задачи в зависимости от передаточного числа: более медленные двигатели использовались для уплотнения основания, а модели с более высокой передачей часто назывались "ловцами щебня" (chip chasers), следуя за машинами для укладки горячего битума и щебня. Некоторые дорожные компании в США использовали паровые катки вплоть до 1950-х годов. В Великобритании некоторые оставались в эксплуатации до начала 1970-х годов. По мере совершенствования двигателей внутреннего сгорания в течение XX века катки, работающие на керосине, бензине и дизельном топливе, постепенно заменили свои паровые аналоги. Первые дорожные катки с двигателем внутреннего сгорания были похожи на заменяемые ими паровые катки. Они использовали аналогичные механизмы для передачи мощности от двигателя к колесам, как правило, большие открытые зубчатые передачи. Некоторые пользователи не сразу приняли их, поскольку двигатели того времени, как правило, было трудно запускать, особенно керосиновые. Практически все дорожные катки, используемые сегодня, работают на дизельном топливе.
The first road rollers were horse drawn, and were probably borrowed farm implements (see Roller). Since the effectiveness of a roller depends to a large extent on its weight, self powered vehicles replaced horse drawn rollers from the mid 19th century. The first such vehicles were steam rollers. Single cylinder steam rollers were generally used for base compaction and run with high engine revs with low gearing to promote bounce and vibration from the crankshaft through to the rolls in much the same way as a vibrating roller. The double cylinder or compound steam rollers became popular from around 1910 onwards and were used mainly for the rolling of hot laid surfaces due to their smoother running engines, but both cylinder types are capable of rolling the finished surface. Steam rollers were often dedicated to a task by their gearing as the slower engines were for base compaction whereas the higher geared models were often referred to as "chip chasers" which followed the hot tar and chip laying machines. Some road companies in the US used steamrollers through the 1950s. In the UK some remained in service until the early 1970s. As internal combustion engines improved during the 20th century, kerosene , gasoline (petrol), and diesel powered rollers gradually replaced their steam powered counterparts. The first internal combustion powered road rollers were similar to the steam rollers they replaced. They used similar mechanisms to transmit power from the engine to the wheels, typically large, exposed spur gears. Some users disliked them in their infancy, as the engines of the era were typically difficult to start, particularly the kerosene powered ones. Virtually all road rollers in use today use diesel power.
Использование на дороге
Дорожные катки используют вес машины для уплотнения прокатываемой поверхности (статическое уплотнение) или используют механическое преимущество (вибрирующее уплотнение). Первичное уплотнение основания при строительстве дороги выполняется катком с «лапками» или «овечьими ногами», который обеспечивает более высокую плотность уплотнения благодаря меньшей площади контакта лапок с поверхностью. На крупных автомагистралях используется четырехколесный каток с лапчатым барабаном и отвалом, например, Caterpillar серии 815/825, благодаря его большому весу, скорости и мощной толкающей силе для распределения сыпучих материалов. На региональных дорогах может применяться более компактный каток с одним лапчатым барабаном. Следующий каток обычно представляет собой однобарабанный гладкий каток, который уплотняет выступы до получения ровной поверхности. Обычно это выполняется в сочетании с грейдером для достижения ровной поверхности. Иногда на этом этапе используется пневмоколесный каток. Эти катки оснащены двумя рядами (передним и задним) пневматических шин, которые перекрываются, а гибкость шин обеспечивает «разминающее» действие, которое уплотняет поверхность, и благодаря некоторому вертикальному перемещению колес позволяет катку эффективно работать на неровной местности. После выравнивания основания каток с лапчатым барабаном больше не используется для уплотнения дорожного покрытия. Следующий слой (дорожная основа) уплотняется однобарабанным гладким катком, тандемным гладким катком или пневмоколесным катком в сочетании с грейдером и водовозкой для достижения желаемой ровной поверхности с оптимальным содержанием влаги для максимального уплотнения. После уплотнения дорожной основы однобарабанный гладкий каток больше не используется на дорожном покрытии (за исключением случаев, когда на однобарабанном катке установлены специальные широкие плоские шины). Финишный слой асфальтобетона (известный как асфальт или черное покрытие в Северной Америке, или макадам в Англии) укладывается асфальтоукладчиком и уплотняется тандемным гладким катком, трехточечным катком или пневмоколесным катком. Трехточечные катки для асфальта когда-то были распространены и до сих пор используются, но сейчас чаще выбирают тандемные вибрирующие катки. «Разминающее» действие пневмоколесного катка является заключительным этапом уплотнения поверхности. Катки также используются для уплотнения отходов на полигонах. Такие катки обычно оснащены лапчатыми барабанами и не обеспечивают гладкую поверхность. Лапки способствуют уплотнению благодаря меньшей площади контакта с грунтом.
Road rollers use the weight of the vehicle to compress the surface being rolled (static) or use mechanical advantage (vibrating). Initial compaction of the substrate on a road project is done using a padfoot or "sheep's foot" drum roller, which achieves higher compaction density due to the pads having less surface area. On large freeways, a four wheel compactor with padfoot drum and a blade, such as a Caterpillar 815/825 series machine, would be used due to its high weight, speed, and the powerful pushing force to spread bulk material. On regional roads, a smaller single padfoot drum machine may be used. The next machine is usually a single smooth drum compactor that compacts the high spots down until the soil is smooth. This is usually done in combination with a motor grader to obtain a level surface. Sometimes at this stage a pneumatic tyre roller is used. These rollers feature two rows (front and back) of pneumatic tyres that overlap, and the flexibility of the tyres provides a kneading action that seals the surface and with some vertical movement of the wheels, enables the roller to operate effectively on uneven ground. Once the soil base is flat the pad drum compactor is no longer used on the road surface. The next course (road base) is compacted using a smooth single drum, smooth tandem roller, or pneumatic tyre roller in combination with a grader and a water truck to achieve the desired flat surface with the correct moisture content for optimum compaction. Once the road base is compacted, the smooth single drum compactor is no longer used on the road surface (there is an exception if the single drum has special flat wide base tyres on the machine). The final wear course of asphalt concrete (known as asphalt or blacktop in North America, or macadam in England) is laid using a paver and compacted using a tandem smooth drum roller, a three point roller or a pneumatic tyre roller. Three point rollers on asphalt were once common and are still used, but tandem vibrating rollers are the usual choice now. The pneumatic tyre roller's kneading action is the final roller to seal the surface. Rollers are also used in landfill compaction. Such compactors typically have padfoot drums, and do not achieve a smooth surface. The pads aid in compression, due to the smaller area contacting the ground.
Конфигурации
Ролик может быть простым барабаном с ручкой, управляемым одним человеком и весящим , или таким же большим, как дорожный каток с кабиной, весом в и стоимостью более 150 000 долларов США. Каток для уплотнения отходов на полигоне может весить .
The roller can be a simple drum with a handle that is operated by one person and weighs or as large as a ride on road roller weighing and costing more than US$150,000. A landfill unit may weigh .
Типы барабанов
Барабаны доступны в ширинах от .
Drums are available in widths ranging from .
Типы шин с роликами
Ролики для прикатки шин доступны в ширинах до , с количеством колес от 7 до 11 (например, 3 колеса спереди и 4 сзади). В Европе и Африке обычно используются 7- и 8-колесные модели, в Америке – 9- и 11-колесные, а в Азии – любые типы. Для уплотнения почвы применяются особо тяжелые ролики для прикатки шин.
Tyre rollers are available in widths ranging up to , with between 7 and 11 wheels (e. g. 3 wheels at front, 4 at back): 7 and 8 wheel types are normally used in Europe and Africa; 9 and 11 in America; and any type in Asia. Very heavy tyre rollers are used to compact soil.
Варианты и особенности
На некоторых машинах барабаны могут заполняться водой непосредственно на месте для достижения необходимого веса. Когда барабаны пусты, более легкую машину легче и дешевле транспортировать между строительными площадками. В роликах на пневматических шинах корпус может быть балластирован водой или песком, а для дополнительного уплотнения используется влажный песок. Современные ролики на шинах могут быть заполнены стальным балластом, что обеспечивает более равномерный баланс для лучшего уплотнения. Дополнительное уплотнение можно получить, вибрируя барабаны ролика, что позволяет небольшой и легкой машине работать так же эффективно, как и гораздо более тяжелая. Вибрация обычно создается свободно вращающимся гидростатическим двигателем внутри барабана, к валу которого прикреплен эксцентриковый груз. Некоторые ролики имеют второй груз, который можно вращать относительно основного, для регулировки амплитуды вибрации и, следовательно, силы уплотнения. Для предотвращения прилипания горячего асфальта к барабану, поверхность барабана может смазываться водой из бортовых "распылительных баков". Гидравлические трансмиссии обеспечивают большую гибкость конструкции. В то время как ранние модели использовали прямые механические приводы, гидравлика уменьшает количество движущихся частей, подверженных загрязнению, и позволяет приводить в движение барабан, обеспечивая дополнительное сцепление на уклонах. Ручные ролики могут иметь только один барабан. Самоходные ролики могут иметь два барабана, расположенных один за другим (конструкция, известная как "дуплекс"), три барабана или только один, при этом задние барабаны заменены на пневматические шины с протектором для увеличения сцепления.
On some machines, the drums may be filled with water on site to achieve the desired weight. When empty, the lighter machine is easier and cheaper to transport between work sites. On pneumatic tyre rollers the body may be ballasted with water or sand, or for extra compaction wet sand is used. Modern tyre rollers may be filled with steel ballast, which gives a more even balance for better compaction. Additional compaction may be achieved by vibrating the roller drums, allowing a small, light machine to perform as well as a much heavier one. Vibration is typically produced by a free spinning hydrostatic motor inside the drum to whose shaft an eccentric weight has been attached. Some rollers have a second weight that can be rotated relative to the main weight, to adjust the vibration amplitude and thus the compacting force. Water lubrication may be provided to the drum surface from on board "sprinkler tanks" to prevent hot asphalt sticking to the drum. Hydraulic transmissions permit greater design flexibility. While early examples used direct mechanical drives, hydraulics reduce the number of moving parts exposed to contamination and allows the drum to be driven, providing extra traction on inclines. Human propelled rollers may only have a single roller drum. Self propelled rollers may have two drums, mounted one in front of the other (format known as "duplex"), or three rolls, or just one, with the back rollers replaced with treaded pneumatic tyres for increased traction.