Вибрационные катки: как выйти из «дорожного» тупика

Работы по уплотнению асфальтобетонной смеси играют решающую роль в процессе создания долговечного, прочного и износостойкого дорожного полотна, 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. Лидерами в разработке виброкатков стали компании, чьи агрегаты уже широко использовались в дорожном строительстве и благоустройстве по всему миру: Caterpillar (США), Hamm AG (Германия), Bomag (Германия).

Решения от корпорации Caterpillar

Признанный лидер отрасли – компания Caterpillar – выпускает модели виброкатков серии D. Четыре модели отличаются массогабаритными характеристиками и, в частности, шириной вальца: она колеблется от 142,2 см до 213 см. В виброкатках серии D использовано ряд конструктивных изменений, которые позволяют спецтехнике выполнять свою работу более эффективно, а водителю-оператору – контролировать все, что происходит во время работы.

• увеличена высота агрегатов – машина теперь имеет солидный бордюрный просвет;
• примерно на одну десятую стал более вместительным водяной бак;
• массы полурам уравнены;
• штатно на спецтехнику серии D монтируются более мощные силовые агрегаты;
• реализована возможность обзора переднего вальца;
• создан сдвижной механизм, позволяющий вальцу отодвигаться в сторону.

Изменения рабочего места также послужили увеличению эффективности работы: с места оператора открывается широкий обзор, а в варианте закрытой кабины реализована возможность поворотов. Отдельного внимания заслуживают весьма эффективные вибрационные механизмы – в базовом варианте для любого типа виброкатков от CAT можно выбрать два их типа. Это возбудители вибрации с одной частотой и двумя амплитудами или возбудители вибрации с одной частотой и пятью амплитудами

В первом варианте, заполненный дробью эксцентрик управляется оператором опосредованно – через изменение направления вращения. Эффективность трамбовки достигается за счет слаженной работы переднего и заднего вальцов, которые работают в противофазе. В результате: задний валец словно тянет под себя трамбуемый материал, «закрепляя эффект» после прохождения через него переднего вальца. Эксплуатационные и рабочие характеристики вибрационного механизма этого типа существенно улучшаются после установки Versa Vibe – системы, с увеличенным вдвое количеством частот и с измененным характером смены амплитуды (более плавным).

Второй вариант конструктивно более сложный, он оснащается двумя – внутренним и внешним – эксцентриками. Изменяя их положение, водитель изменяет и амплитуду вибрации. Данный тип вибровозбудителей штатно оснащается системой Vari Vibe, которая позволяет плавное изменение амплитуды. Среди дополнительных систем виброкатков CAT - системы Vari Vibe, Versa Vibe с плавным изменением амплитуды и синхронизацией на основе заданных параметров частоты и скорости вибрации, ASC (контролирует и корректирует скорость движения).

Решения от Bomag

Немецкая компания Bomag, чья дорожная техника встречается на отечественных объектах не реже, чем агрегаты от CAT, старается не отставать и в сфере проектирования, и изготовления виброкатков. Товарная линейка от Bomag включает в себя как двухрамные, так и тандемные модели. Предлагаемые решения более разнообразны в плане масс и габаритов, более ориентированы на выполнение какого-либо определенного типа работ с определенным набором материалов.

Модели BW-AD-4 отличаются друг от друга массой и габаритами (линейка представлена агрегатами с диапазоном масс от 8 до 13 тонн), а также – шириной вальца: от 1,5 до 2,13 метров. В соответствии с массогабаритными характеристиками на модели устанавливаются двигатели разной мощности, что позволяет подобрать оптимальное соотношение вес-расход энергии для разных типов агрегатов. Тандемные виброкатки от Bomag – три модели – комплектуются механизмами с двумя эксцентриками. Механизм дает возможность переключаться между двумя амплитудами и двумя частотами.

В среднем, массогабаритные характеристики тандемных катков Bomag несколько выше, чем у двухрамных: самый легкий виброкаток весит порядка 8,6 тонн, а самый тяжелый – около 13,25 тонн. Равным образом, чуть больше и ширина вальца. При всех различиях в конструкции катков от Bomag, есть у них и общие детали. Например, практически одинаковая конструкция кабины и её оснащение сразу двумя рулевыми колесами – с возможностью передвигать рабочее кресло к нужному колесу.

Большинство инновационных решений, призванных увеличить эффективность работы виброкатков, сосредоточены в системе Asphalt-Manager – программном комплексе с мощным процессором и периферией, который, фактически, заменяет оператора. На долю последнего остается лишь следить за тем, чтобы агрегат выдерживал заданное направление движения. Режим работы механизма вибрации полностью контролируется в автоматическом режиме. Информацию о состоянии уплотняемого материала система получает от множества датчиков, которые закреплены на внутренней поверхности вальца.

Правда, в силу конструктивных особенностей модельного ряда Bomag, система устанавливается лишь на четыре агрегата из девяти двухрамных, производимых компанией. Зато для тандемных моделей таких ограничений нет – создается впечатление, что создавался комплекс Asphalt-Manager специально под них. Что же, решение правильное, если вспомнить, как быстро и массово стали менять виброкатки от Bomag старые модели других производителей на таких работах как благоустройство и строительство автомобильных дорог.

Решения компании Hamm AG

По примеру Bomag, немецкая компания Hamm AG уделяет внимание в равной степени и двухрамным сочлененным моделям виброкатков, и тандемным – выпуская и те, и другие под индексами, соответственно, HD и DV. Причем последние представляют собой настоящий «полигон» для испытания не только инновационных механизмов для возбуждения вибрации, но и для управления работой виброкатка.

Двухрамные виброкатки HAMM выпускаются в различных массогабаритных вариантах – от 7,2 тонн до 13.8 тонн. Удачно реализован в ряде моделей серии HD механизм бокового сдвига вальца – как в моделях от CAT. Возможность передвигать основание кабины вместе с креслом оператора и приборной панелью, а также органами управления агрегатом обеспечивает минимальную не просматриваемую зону перед вальцом. Вкупе с панорамным остеклением безопасность и точность управления работой максимальны.

Помимо ряда решений механизмов вызывания вибрации в вальцах, модельный ряд тандемных катков отличается совершенно новым подходом в комплектации и планировке рабочего места. Кресло оператора вращается в любом направлении и может передвигаться по специальным направляющим по кабине. Вместе с ним передвигается и джойстик – главный орган управления агрегатом. Сама кабина также подвижна – возможности ее перемещения вбок компенсируют отсутствие сдвижного шарнирного устройства вальца.

Кроме собственных разработок в области проектирования и изготовления вибровальцов, компания Hamm AG может предложить и систему автоматического управления виброкатком, которая устанавливается опционально. Hammtronic – система автоматического управления – разработана с целью увеличения экономичности и долговечности катка. В ее ведении находится управление силовой установкой, скоростью, интенсивностью и режимом подачи воды, а также режимами вибрации.

По материалам с официальных сайтов компаний-производителей и портала «Основные средства».