Рис. 1. Тяжелый прицепной кулачковый каток:
1 — рама; 2 — валец; 3 — кулачок

Гладкие прицепные катки предназначены для укатки грунтовых дорог, гравийных и щебеночных покрытий, земляных обочин и площадок. При укатке грунтовых дорог таким катком достигается поверхностное уплотнение.

Кулачковые прицепные катки с падающими грузами и ребристо-шахматные катки предназначены для послойного уплотнения грунта на большую толщину слоя при строительстве земляных насыпей и грунтовых оснований под различные дорожные покрытия.

Основным рабочим органом прицепных катков являются вальцы и смонтированные на вальцах кулачки (в кулачковых катках). Полые вальцы имеют с наружных сторон люки для загрузки внутренней полости балластом, что позволяет повысить удельное давление на грунт.

Рама катков, опоясывающая кругом вальцы, заканчивается с двух сторон дышловым устройством со сцепкой для присоединения к трактору.

Рис. 2. Прицепной каток на пневматических шинах

На раме катка укрепляются корпусы подшипников, в которых вращаются оси вальцов.

Легкие катки весом 3—5 г обычно прицепляют по 2—3 катка к трактору мощностью 80 л. с.

Прицепные катки на пневматических шинах предназначаются для окончательной укатки свежеотсыпанного грунта после предварительного его уплотнения кулачковыми катками. Эти катки применяют также для уплотнения строительных площадок, земляного полотна, дорожных оснований и покрытий, построенных по методу смешения. Вес их доходит до 120 г.

Каток на пневматических шинах (рис. 1) имеет металлический кузов, наполняемый балластом. Кузов установлен на раме с полуосями, на которых смонтированы колеса с шинами.

В передней части рамы укреплено дышло, заканчивающееся сцепкой для прицепа к трактору или к автомобилю при транспортировке. К заднему борту кузова подвешивается на цепях брус, предназначенный для разравнивания гребешков, образующихся при укатке грунта.

Для сохранения равновесия катка в передней и задней частях рамы предусмотрены откидные подставки.

Тяжелые катки снабжены сиденьем для рабочего, который в случае необходимости может затормозить каток независимо от управления тормозами с автомобиля (или трактора).

За границей выпускаются самоходные катки на пневматических шинах.

На самоходном катке фирмы Бросс (США) установлен гидротрансформатор Аллисон, обеспечивающий плавный привод и снижающий напряжения 13 передачах катка. Кроме того, каток имеет многоступенчатую передачу и гидравлическое рулевое управление, которое при всех оборотах вала двигателя обеспечивает легкое, надежное управление и повороты. Нагрузка на колеса катка распределена равномерно, что обеспечивает однородную плотность при укатке; кроме того, такое распределение предотвращает «зависание» колес на неровной поверхности грунта. Частичное перекрытие следа передних и задних колес обеспечивает 100°/о-ное перекрытие уплотняемой поверхности. Каток имеет четыре колеса передних и три задних. По данным фирмы эффективное и экономичное уплотнение обеспечивается при скорости до 24 км/час (при стабилизации грунтов, постройке дорог смешением на месте).

Схема укатки кулачковыми катками и катками на пневматических шинах выбирается в зависимости от условий работы, задания и наличия машин. Распространены круговая (при широких насыпях) и челночная (с переприцепкой трактора в конце участка) схемы.

Для уплотнения грунта применяются также катки с падающими грузами — одновальцовые и двухвальцовые. Корпус катка (рис. 3) состоит из двух литых щек, соединенных между собой шестью траверсами. С внутренней стороны щеки имеют пазы, по которым, как по направляющим, перемещаются грузы. При качении катка под воздействием тяги трактора грузы, лежащие внизу, начинают подниматься вверх. В верхнем положении грузы стремятся под действием собственного веса скользить по пазам вниз, к центру катка. При этом происходит соприкосновение грузов с грунтом и уплотнение его. Вес грузов может быть различным: от 500 до 2000 кг каждый. Число ударов: от 30—50 в минуту. Высота падения грузов: 1,5—2,0 м. Трамбующая площадь одного груза 5000—6000 см2. Количество грузов 3—5 штук.

Рис. 3. Каток с падающими грузами:
1 — щеки катка; 2— соединительная траверса; 3— паз для перемещения груза; 4— груз; 5— копир; 6 — рама катка; 7 —цапфа; 8 — упор; 9 — ролик

Фирма Вильгельм Веллер (ФРГ) выпускает несколько типов вибрационных катков, предназначенных для уплотнения грунтов, асфальтобетонных дорожных покрытий и щебеночных оснований. Вибрация создается механическим путем при помощи эксцентриков. Подшипники вальцев укреплены в специальных резиновых амортизаторах, почти полностью устраняющих, по данным фирмы, вибрационное воздействие на раму катков. Привод осуществляется от двигателей внутреннего сгорания. В одно- и двухвальцовых самоходных катках двигатель вибратора одновременно используется для привода ходового устройства. Двухвальцовый каток представляет собой комбинацию из одновальцового виброкатка и заднего обычного вальца, который используется для изменения направления движения машины, а также для торможения на стоянках. Вес катков 340, 500, 1450 кг. Ширина вальцов 570, 710, 1400 мм. Диаметр 570 мм. Частота вибраций 4500 в мин. Мощность двигателя 3, 4, 8 л. с. Тяжелый прицепной каток имеет вес 1570 кг.

Моторные дорожные катки (рис. 4) предназначены для уплотнения оснований и различных дорожных покрытий.

Рис. 4. Схемы моторных катков

Катки разделяются по весу, линейному удельному давлению *, по числу и взаимному расположению вальцов, по способу привода и по типу двигателей.

По весу и линейному удельному давлению катки подразделяются на следующие группы:
а) тротуарные или ремонтные катки весом 0,5—2,0 т с линейным удельным давлением 8—20 кг/пог. см для уплотнения тротуаров, а также для ямочного ремонта черных и асфальтобетонных покрытий;
б) легкие катки весом 3—5 т с линейным удельным давлением 20—40 кг/пог. см для уплотнения облегченных черных, асфальтобетонных покрытий, тротуаров, парковых дорожек, стадионов, заводских цехов;
в) средние катки весом б—9 г с линейным удельным давлением 40—60 кг/пог. см для уплотнения гравийно-щебеночных, черных и асфальтобетонных покрытий;
г) тяжелые катки весом 10—14 т с линейным удельным давлением 60—80 кг/пог. см для окончательного уплотнения гра-вийно-щебеночных, черных и асфальтобетонных покрытий;
д) сверхтяжелые катки весом 15—20 т с линейным удельным давлением 80—120 кг/пог. см для уплотнения тяжелых каменных оснований и покрытий.

По числу вальцов и их взаимному расположению различают одно-, двух- и трехвальцовые катки.

Одновальцовые катки бывают без поддерживающих вальцов (тротуарные, ремонтные катки), с поддерживающими вальцами и с поддерживающими резиновыми шинами. Двухвальцовые двухосные катки (тандем) легкого, среднего и тяжелого типов выпускают с одним или двумя ведущими вальцами. Трехвальцовые двухосные катки выпускаются с задними ведущими вальцами. Трехвальцовые двухосные катки бывают средние, легкие, тяжелые и сверхтяжелые.

В некоторых случаях на трехвальцовых двухосных катках устанавливают дополнительный четвертый валец, расположенный между осями. Этот валец вводится для устранения образования волн на укатываемой поверхности.

Трехвальцовые трехосные катки (рис. 5) изготовляют с тремя или с одним ведущими вальцами. Обычно такие катки (тяжелые) предназначаются для окончательной укатки асфальтобетонных покрытий.

Рис. 5. Моторный трехосный трехвальцовый каток

По типу двигателя катки разделяются на дизельные, с карбюраторными двигателями, газогенераторные и паровые.

Основными частями моторного катка (рис. 6) являются: вальцы, двигатель, муфта сцепления, компенсационная муфта, реверсивный механизм, коробка передачи, бортовая передача.

Компенсационная муфта предназначена для восстановления возможных перекосов осей валов при монтаже на раме катка двигателя, корпуса реверсивного механизма и коробки передач.

Реверсивный механизм предназначен для плавной перемены направления движения катка (у 2-осных 3-вальцовых катков).

Дифференциал дает возможность задним вальцам катка вращаться на поворотах с разной скоростью.

Бортовая передача служит для передачи вращения вальцам от силовой передачи.

Кроме указанного оборудования, катки снабжаются осветительными приборами, звуковым сигналом, крышей-тентом, приспособлением для смачивания поверхности вальцов.

Все вальцы катков оборудованы скребками для очистки поверхности от прилипающего укатываемого материала.

Рис. 6. Моторный каток:
1 — коленчатый вал двигателя; 2 —муфта сцепления; 3—компенсационная муфта; 4 — реверсивный механизм; 5 — коробка передач; 6 — дифференциал; 7 — механизм блокировки; 8 — ось задних вальцов

На катках применяются гидравлические или механические приводы управления и приборы контроля степени уплотнения.

Из катков иностранных марок представляет интерес моторный каток Педершаб. Этот каток — трехвальцовый. Средний валец (дополнительный) — вибрационный; он может быть опущен или поднят, в соответствии с чем меняется нагрузка на вальцы.

Уплотнение покрытия, укатываемого катком, может происходить под действием нагрузки от веса катка и дополнительной возмущающей силы от действия дебаланса (неуравновешенных грузов) вращающего вала дополнительного вальца, который при этом становится вибрационным.

Дорожные катки фирмы Кемна весом 10 и 12 т оборудуются гидравлическим управлением, а также гидравлической муфтой сцепления. Наличие гидравлического управления обеспечивает плавное трогание катков с места и легкость управления ими. Катки имеют приспособление для поворота задних вальцов под углом относительно друг друга соответственно профилю дороги, а также кирковщик для рыхления дорожного покрытия в виде мощных зубьев, установленных за задними вальцами. Кирковщики снабжены гидравлическими механизмами подъема.

В последние годы в дорожном строительстве США находят применение самоходные четырехвальцовые и трехвальцовые катки с ребристо-шахматной поверхностью вальцов и с вальцами, поверхность которых выполнена из проволочной сетки. Ребристо-шахматные поверхности составлены из отдельных ребер. Катки рекомендуются для укатки стабилизированных грунтовых дорог, построенных по методу смешения.