Виды катков: классификация и типы дорожных катков и рабочего оборудования

Катки применяются для уплотнения оснований и покрытий из асфальтобетонных смесей, а также для послойного уплотнения грунтов, гравийно-щебеночных и стабилизированных материалов при ремонте и строительстве плотин, дамб, аэродромов и дорог. Рабочими органами дорожных катков являются металлические вальцы или пневматические колеса. О способах классификации, видах и типах катков и рабочего оборудования расскажем далее.

Виды катков по назначению

Одним из вариантов классификации дорожных катков является их деление на виды по назначению. Поскольку вся техника этого класса используется для утрамбовывания покрытий, то разделение на типы производится именно по виду основания. Дорожные катки бывают:

• Грунтовые.

Применяются для уплотнения и стабилизации подвижных, рыхлых покрытий (песок, щебень, глина, скальные породы).

• Асфальтовые.

Выравнивают и уплотняют горячие и/или холодные смеси из асфальта или асфальтобетона.

Типы катков по эксплуатации

В зависимости от того, сколько весит каток для асфальта, различают пять групп.

Другие варианты классификации катков

Виды катков выделяются по разнообразным техническим и эксплуатационным характеристикам. Классификация катков обычно основана на различиях в:

• принципе работы;
• эксплуатационной массе;
• типе рабочего оборудования;
• диаметре и ширине вальцов;
• способе и скорости передвижения;
• типе, мощности и характеристик двигателя;
• количестве осей;
• числе вальцов.

Так, катки по типу рабочего оборудования бывают:

• ведущие,
• ведомые.

К ведущим рабочим органам катка передается крутящий момент от двигателя внутреннего сгорания. Ведомые рабочие органы самоходных катков являются направляющими и служат для поворота спецтехники.

По принципу работы выделяют следующие виды катков:

• статические,
• вибрационные.

На статических типах катков покрытие уплотняют за счет действия силы тяжести при перекатывании рабочего органа по материалу. Плотная укладка дорожного покрытия возможна благодаря большой массе техники, увеличить которую возможно при помощи навешивания на каток дополнительных бетонных или металлических конструкций. Применение таких видов катков обосновано в местах, где невозможно использование вибрационного типа спецтехники: эстакады, путепроводы, жилые зоны и прочее.

На вибрационных видах катков кроме статического нагружения уплотняемому материалу передается динамическая нагрузка за счет колебательных движений одного вальца. Для создания вибрации в один из вальцов встраивают дебалансный возбудитель колебаний, который приводится в действие от трансмиссии катка. Как результат – нужный тип покрытия формируется в 1,5-2 раза быстрее, чем при использовании статистических машин. Качество работы вибрационных видов катков определяется такими характеристиками, как диапазон вибрации вальца и ее периодичность.

По виду рабочего оборудования выделяют катки:

• с гладкими вальцами,
• с кулачковыми вальцами.

Наиболее традиционный и распространённый вид дорожного катка имеет гладкие вальцы, он используется в дорожном строительстве и смежных сферах. Валец такого дорожного катка представляет собой гладкий металлический цилиндр. Это позволяет ему равномерно уплотнять грунт или стройматериал. Общая конструкция кулачкового вальца схожа с таковой у гладкого, однако поверхность металлического цилиндра покрывается выступами. Эти типы дорожных катков называются «кулачками» или «шипами». Задача такого катка – дробление крупнофракционного грунта.

По способу передвижения катки бывают таких типов:

• полуприцепные,
• самоходные.

В полуприцепном катке часть его массы передается на тягач через сцепное устройство. С полуприцепными катками применяют пневмоколесные тягачи или тракторы.

По числу осей выделяют такие классы катков, как:

• одноосные,
• двухосные,
• трехосные.

По количеству вальцов катки бывают:

• одновальцовые,
• двухвальцовые,
• трехвальцовые.

Одновальцовые типы катков оснащена одной осью, задняя часть имеет пневматические шины. На оси закреплен большой барабан, наличие которого иногда затрудняет преодоление высоких препятствий. Каток используют для строительных работ, дорожного строительства, произведения небольших уплотнений, выравнивания малых по площади территорий (пешеходные дорожки, тротуары и т.д.), оценки ровности поверхности.

Двухвальцовые виды катков укомплектованы двумя барабанами, находящимися на передней и задней осях соответственно. Их задача – приводить в движение вальцы. Применение целесообразно для ровных и плотных покрытий – асфальта, бетона, т.к. при работах на грунтовых насыпях не всегда обеспечивается требуемое сцепление. Маневренность двухвальцевых типов катков низкая, т.к. она не имеет колес и шин, но показатели уплотнения очень высокие.

Трехвальцовые виды катков имеют три вальца, отличающихся расположением: на равном расстоянии вальцов друг от друга либо два вальца расположены рядом, а третий – самостоятельно.

Главной технической характеристикой катков является масса. На основе этого параметра катки также разделяют на виды. По массе и конструктивному исполнению дорожные самоходные катки с гладкими вальцами изготовляют следующих типов и исполнений:

• тип 1—легкие вибрационные массой 0,6; 1,5 и 4 т одноосные одновальцовые (1/1) и двухосные двухвальцовые (2/2);
• тип 2 — средние вибрационные и статические массой 6 т двухосные двухвальцовые (2/2) и двухосные трехвальцовые (2/3);
• тип 3 — тяжелые статические массой 10 и 15 т двухосные двухвальцовые (2/2); двухосные трехвальцовые (2/3) и трехосные трехвальцовые (3/3).

Легкие дорожные катки могут распределить нагрузку не более 40 кН/м. Они комплектуются двигателями мощностью до 20 кВт. Используются катки легкого типа для тротуаров и площадок, которые не будут подвержены большим нагрузкам. Кроме этого, можно задействовать их для предварительного уплотнения любых дорожных объектов.

Дорожные катки среднего класса оснащаются двигателями мощностью от 20 до 30 кВт. Вес находится в диапазоне от 6 до 10 тонн. Распределяемая нагрузка – от 40 до 60 кН/м. Используются подобные виды катков для уплотнения большинства типов дорог.

Катки, относящиеся к тяжелому классу, – сверхмощные, их вес превышает 10 тонн. Оснащаются двигателями, которые имеют мощность более 30 кВт. Тяжелые виды катков способны распределить нагрузку более 60 кН/м. С помощью них уплотняют слои из щебня или гравия, так же уплотняют и асфальтное или асфальтобетонное покрытие.

Пневмоколесные полуприцепные катки разделяют на следующие типы (ГОСТ 16481—70):

• легкие (15 т),
• средние (30 т),
• тяжелые (45 т).

Пневмоколесные самоходные катки также делят на виды по массе:

• средние (16 т),
• тяжелые (30 т).

Виды катков по типу рабочего органа

По типу рабочего органа дорожные катки бывают:

• Гладковальцовые катки.

Гладковальцовые виды катков имеют широкие металлические колеса (вальцы) с гладкой поверхностью, предназначенные для укладки асфальтового и асфальтово-бетонного покрытия. Они позволяют получить ровную и аккуратную поверхность.

• Кулачковые катки.

Имеют на колесах (вальцах) в наличии небольшие выступы, которые во время движения катка проникают в верхние слои грунта и разбивают имеющиеся в нем комки, перемешивают насыпной материал, что способствует его уплотнению. Предназначение кулачковых типов катков – работа с рыхлыми насыпями высотой не более 30 см.

• Решетчатые катки.

Цилиндры (вальцы) оснащены металлической решеткой, которая в процессе работы дробит крупные комья и различные грунтовые элементы, повышая уплотняемость покрытия. Решетчатые виды катков применяются для всех видов грунтов;

• Пластинчатые катки.

Имеют колеса (вальцы), на ободе которых при помощи шарниров закреплены специальные «башмаки». Основное назначение пластинчатых типов катков – послойная укладка и утрамбовывание грунта на насыпях;

• Ребристые катки.

Обод цилиндров (вальцов) ребристых видов катков оснащен ребрами. Как и пластинчатые, используются для послойной укладки грунта.

• Пневмоколесные катки.

Вальцы заменены на собранные в пакет колеса с пневматическими шинами. Пневмоколесные типы катков применяются для укладки асфальтового и асфальтобетонного покрытия. Т.к. колеса имеют промежутки, при движении они оставляют за собой не уплотненный шов, избежать которого позволяет несимметричное расположение цилиндров (вальцов).

• Комбинированные катки.

Комбинированные виды катков, имеющие два вида вальцов: например, передний кулачковый или решетчатый, а задний – гладкий и т.д. Реже встречаются комбинированные типы дорожных катков, у которых передний валец – кулачковый или решетчатый, а задний – пневмоколесный. Сфера применения таких катков определяется конструкцией цилиндров. Например, гладко-пневмоколесный может использоваться в дорожном строительстве. А кулачково-пневмоколесный подойдёт уже для трамбования рыхлых грунтов на насыпях или иных гидротехнических сооружениях.

Варианты дополнительного рабочего оборудования для дорожных катков

Основным рабочим органом дорожного катка выступают вальцы. Это специальные пневматические колеса либо цилиндры, изготовленные из металла. Именно их большой вес и дает возможность равномерно уплотнять покрытие. Один из цилиндров (вальцов) катка является ведущим, что позволяет изменять направление движения спецтехники.

Привод вальцов может быть механическим (самый популярный тип) либо гидравлическим (им оснащена более современная техника). Гидравлика обеспечивает надежность дорожного катка, облегчает управление, делает технику более компактной.

Наличие дополнительного оборудования повышает производительность и функциональность дорожного катка, обеспечивает безопасность его использования или делает этот процесс более комфортным.

Виды дополнительного оборудования для катков представлены следующими механизмами:

• сменные вальцы;
• тентовое покрытие для работы под палящим солнцем;
• прибор для измерения плотности покрытия;
• защитный кожух;
• кулачковый бандаж;
• система, предотвращающая опрокидывание машины;
• система защиты от падающих предметов;
• бульдозерный отвал для выравнивания поверхности;
• механизм, обрабатывающий кромку асфальтобетонного покрытия.

Ранее мы писали о характеристиках колесных асфальтоукладчиков.