Катки с гладкими вальцами. Катками с гладкими вальцами можно уплотнять грунты при толщинах слоев в плотном теле не более 15—20 см. Поэтому они в настоящее время практически вытеснены более совершенными катками на пневматических шинах. Вместе с тем получили большое распространение вибрационные катки с гладками вальцами. Поэтому следует рассмотреть некоторые элементы взаимодействия гладкого вальца с грунтом.

Кулачковые катки. Кулачковые катки отличаются от гладких тем, что на своей поверхности несут кулачки (шины). Напряжения на поверхности контакта кулачков с грунтом в несколько раз больше, чем напряжения под катком с гладкими вальцами. Поэтому кулачковые катки эффективны только при уплотнении связных грунтов преимущественно комковатых и не дают никакого эффекта при работе на несвязных грунтах, где вследствие высоких напряжений имеет место интенсивное перемещение грунта из-под кулачков в стороны и вверх. При работе кулачки врезаются в грунт на значительную глубину. Поэтому уплотняются только те объемы грунта, которые расположены ниже плоскости погружения кулачков, а верхняя часть грунта при этом разрыхляется. Эта верхняя часть слоя может быть уплотнена лишь после отсыпки поверх нее нового слоя грунта. Ввиду интенсивного уплотнения нижней части слоя, заглубление кулачков по мере увеличения числа проходов постепенно уменьшается. Поэтому при легких и средних типах кулачковых катков толщина верхней неуплотненной части слоя сравнительно невелика и составляет 4—6 см.

Удельное давление рассчитывается в предположении передачи веса катка на один ряд кулачков, расположенных по образующей вальца. На самом деле в работе участвуют также и кулачки соседних рядов, поэтому фактическое удельное давление, как правило, будет ниже расчетного не менее чем в 1,5—2 раза. Что касается общего веса катков, то он может выбираться до 10—18 т и даже более. Однако следует указать, что на производстве хорошо себя зарекомендовали катки весом 5—6 т.

Сухие связные грунты могут уплотняться катками, имеющими несколько большие удельные давления и общий вес.

Большое значение имеют также размеры опорных поверхностей кулачков. За однократное действие кулачка уплотнение распространяется на глубину 2,5 b (b — минимальный размер опорной поверхности кулачка). Таким образом, размеры активной зоны увеличены по сравнению с обычными ее значениями. Это объясняется тем, что в этом случае ввиду больших удельных давлений образуется весьма плотное грунтовое «ядро», которое как бы удлиняет кулачок. При последующих проходах этот уплотненный слой как бы наращивается, что происходит за счет сдавливания с ним рыхлого грунта, расположенного выше.

Длина кулачков определяет собой ту глубину, на которую они могут погрузиться в грунт при укатке. Поэтому при уплотнении рыхлых грунтов длина кулачков автоматически ограничивает верхний предел удельного давления. После превышения этого предела каток начинает опираться на грунт не только кулачками, но и поверхностью вальца. Очевидно, что этот верхний предел зависит не только от длины кулачка, но и от свойств грунта.

В случае излишне большой длины кулачков при первых проходах катка, когда грунт находится еще в рыхлом состоянии, будут развиваться избыточные напряжения, которые повлекут за собой выдавливание грунта в стороны, что снизит эффект уплотнения и повысит необходимое тяговое усилие. Это затруднит также «наращивание» слоя при последующих проходах катка. Вместе с тем при недостаточной длине кулачки не смогут погружаться в грунт на необходимую глубину, и потому нижняя часть уплотняемого слоя останется непроработанной.

При чрезмерно высоких удельных давлениях возрастет величина hp, что снизит толщину уплотняемого слоя грунта.

Из анализа работы кулачковых катков следует, что уплотнение будет эффективным в том случае, когда грунты вначале достаточно рыхлы. Это условие обеспечивает глубокое проникание кулачков и постепенное наращивание плотного грунта. Кулачковые катки являются мало пригодными для уплотнения уже сравнительно плотных грунтов, так как в этом случае имеет место неполное проникание кулачков и, следовательно, не обеспечивается проработка слоя на всю его толщину.

Формы кулачков существующих типов катков весьма разнообразны. Однако, как это следует из принципа работы, эта форма на получаемую плотность грунта влияния не оказывает. Вместе с тем должны быть выдвинуты определенные требования к форме опорной поверхности кулачков. Она должна быть выбрана такой, чтобы при перекатывании обеспечивались одинаковые максимальные напряжения во всех точках поверхности контакта, что обеспечивает равномерное уплотнение грунтов. Этому требованию отвечают реверсивные (т. е. симметричные) кулачки и преимущественно те их виды, опорная поверхность которых очерчена из центра катка по дуге окружности. Налипание на кулачки грунта должно быть сведено к минимуму. Поэтому кулачки не должны иметь ребер, впадин, резких выступов и т. п.

Число кулачков на вальце катка должно быть возможно большим, что снизит необходимое число проходов. Однако наличие большого количества кулачков повлечет за собой повышение общего веса катка и усилит склонность грунта к налипанию. Сравнительные испытания катков с различным количеством кулачков показали, что удовлетворительная работа имеет место в том случае, когда число кулачков, приходящихся на 1 м2 поверхности вальца, составляет 20—25. Эти данные относятся к легким и средним каткам, опорные поверхности кулачков которых имеют площади от 20 до 40 см2. Расположение кулачков на поверхности вальца должно быть шахматное.

Кулачковые катки целесообразно изготовлять с расчетом возможности изменения их веса балластировкой. Это позволит один и тот же каток использовать при уплотнении легких и тяжелых суглинков, а также грунтов разной влажности.

Вследствие значительного пластического течения грунта из-под опорных поверхностей кулачков уплотняется не только тот грунт, который непосредственно расположен под этой опорной поверхностью, но также и объемы, расположенные вблизи, что расширяет активную зону. Это позволяет сократить необходимое число проходов. Испытания катков показали, что для достижения грунтом уплотняемого слоя плотности, равной 0,95бшах, достаточно однократного перекрытия всей поверхности слоя кулачками.

Рама и дышло катка рассчитываются на растяжение от максимального тягового усилия того трактора или тягача, на работу с которым рассчитан каток. Коэффициент динамичности при этом принимается равным 1,5.

Катки на пневматических шинах. В настоящее время пневматические катки применяются для уплотнения не только грунтов, но и гравийных и щебеночных оснований, а также черных смесей и асфальтового бетона. При этом, в отличие от катков, имеющих жесткие гладкие вальцы, катки на пневматических шинах не подвергают дроблению щебень и гравий, что и является большим преимуществом этих катков. Типы и размеры этих катков весьма разнообразны. Так, вес тех прицепных катков, которые предназначены для уплотнения грунтов аэродромов, достигает 100, 120, а в отдельных случаях и 200 т. Наибольшее распространение получили катки весом 20—25 и 40—50 т.

Катки на пневматических шинах при условии правильного выбора их параметров пригодны для уплотнения как связных, так и несвязных грунтов. Оптимальные толщины уплотняемых слоев здесь больше, чем при уплотнении гладкими и кулачковыми катками. Кроме того, для Доведения грунтов до одной и той же плотности требуется меньшее число проходов, что повышает производительность катков.

Общий вид прицепного катка на пневматических шинах представлен на рис. 1.

Наибольшее распространение получили катки с независимой подвеской отдельных колес, что обеспечивает равномерное уплотнение грунта, а при неровной поверхности предохраняет шины от перегрузки. Ось каждого колеса жестко связана с балластным контейнером, передняя часть которого шарнирно подвешена к траверсе рамы машины.

При первых проходах, когда грунт еще находится в рыхлом состоянии, деформация пневматической шины по сравнению с деформацией грунта весьма мала, ввиду чего его работа подобна работе жесткого колеса. По мере уплотнения грунта удельное значение деформации шины все более возрастает и при плотных грунтовых поверхностях имеет место обратная картина, т. е. здесь в основном деформируется уже шина.

Под пневматической шиной грунт находится в напряженном состоянии более продолжительное время, чем под жестким колесом. При равных диаметрах жесткого колеса и пневматика последний ввиду эластичности имеет большую площадь контакта с поверхностью грунта и эта площадь загружена значительно равномернее. Все это способствует повышению эффекта уплотнения грунтов.

Для определения глубины активной зоны надо найти минимальный поперечный размер поверхности контакта шины с грунтом. Таким размером является малая ось эллипса, которую можно определить, предположив, что в конце процесса уплотнения перекатывание пневматика производится по абсолютно жесткой поверхности, т. е. что деформируется только шина.

Для повышения проходимости и эффекта работы пневматические шины выгодно иметь возможно большего диаметра. Большой диаметр колеса позволит увеличить площадь контакта с грунтом, а тем самым и глубину активной зоны.

Следовательно, как правило, должны применяться шины больших размеров. Нагрузку на колесо также желательно иметь возможно большей. С ростом нагрузки увеличивается обжатие пневматической шины, а следовательно, и глубина активной зоны. Нагрузка ограничивается прочностью шины, а также теми тяговыми средствами, для работы с которыми предназначен каток.

Вследствие относительно малой скорости движения катков и значительного снижения в связи с этим динамических нагрузок, допустимые пределы давлений на колеса возможно принимать несколько большими по сравнению с теми их значениями, которые обычно лимитируются паспортными данными. Верхний предел нагрузки должен быть ограничен такими их значениями, при которых смятие шины не превышает 15%. Под смятием здесь понимается отношение абсолютной величины деформации шины к диаметру ее сечения (к высоте профиля), выраженное в процентах.

Здесь также следует считать, что лучший эффект уплотнения соответствует такому случаю, где максимальное напряжение на поверхности близко к пределу прочности грунта.

Давление воздуха в шинах автомобилей и дорожностроительных машин, как правило, не более 6 кГ/см2. Поэтому при уплотнении связных грунтов, предел прочности которых превышает 12 кГ/см2, следует рекомендовать катки, снабженные авиационными шинами, которые допускают повышение давления воздуха до 12 и даже 14 атм.

Конструкция катка должна позволять регулировать давление в шинах, а в случае самоходных катков необходимо обеспечить, чтобы эта операция могла совершаться на ходу.

При уплотнении песков и малосвязных грунтов ввиду относительно более низких пределов прочностей этих грунтов давление в шинах не должно превышать в первом случае 2 кГ/см2, а во втором случае — 3— 4 кГ/см2. Во избежание большого износа шин должны быть также снижены и нагрузки на колеса катков.

Спаренные колеса по сравнению с одиночными дают большую площадь следа и поэтому способны уплотнять слои грунта больших толщин. Поэтому прицепные катки должны быть одноосными. Ввиду особенностей конструкции стандартных колес и их дисков все колеса ряда не могут быть вплотную поставлены друг к другу. Между ними всегда будут иметь место какие-то зазоры. Для повышения эффекта уплотнения последние должны быть сведены к минимуму.

Зазор желательно иметь не выше 0,4В (В — ширина колеса) и никак не больше (0,5-4-0,7) В. При зазоре менее 0,4В он на эффекте уплотнения практически не отражается.

Необходимое число проходов при уплотнении связных грунтов обычно составляет 6—8. При несвязных грунтах оно в 2 раза меньше.

В случае самоходного катка должны быть увязаны между собой тяговое усилие, возникающие сопротивления и сцепной вес. Такую увязку можно произвести, пользуясь тем же методом, что и в случае самоходных скреперов.

Расчет на прочность отдельных узлов катка производится в предположении реализации полной силы тяги тягача с учетом коэффициента динамичности ka = 1,5.

Катки решетчатые и сегментные. Решетчатые катки появились сравнительно недавно и сразу хорошо зарекомендовали себя как эффективное средство для работы в зимнее время, а также для уплотнения гра-велистых и глинистых комковатых грунтов. Катки изготовляются прицепными. По конструкции они сходны с гладкими или кулачковыми катками и отличаются от них тем, что их вальцы выполнены из решетки. Последняя сварена из прутков низколегированной стали. Решетка может быть также выполнена литой. В этом случае валец собирается из отдельных звеньев. Решетка имеет квадратные отверстия со стороны квадрата 15 или 20 см. Балласт обычно размещается на раме катка и выполняется в виде бетонных кубов. Общий вес катка с балластом составляет 25—30 т. Каток может уплотнять грунт слоями толщиной до 40 см.

Вальцы секторного катка имеют вырезы, вследствие чего окружность их прерывается впадинами. Их собирают из звеньев, сдвинутых таким образом, чтобы впадины располагались в шахматном порядке. Такой каток работает подобно кулачковому и по сравнению с последним имеет значительно большие опорные поверхности. Поэтому при достаточном общем весе он может прорабатывать слои грунта значительно большей толщины. Эти катки могут быть также самоходными.

Кулачковые катки

Прицепные кулачковые катки предназначены для послойного уплотнения комковатых тяжелых и связных грунтов на толщину 0,3—0,5 м при сооружении дорожных насыпей, плотин, дамб и грунтовых оснований под различные дорожные покрытия и Другие инженерные сооружения. Катки агрега-тируются с гусеничными тракторами соответствующего класса в зависимости от потребного тягового усилия и состоят в основном из вальца с кулачками, рамы со скребками и двух дышл со сцепными устройствами. Вальцы с кулачками являются рабочим органом катка, полость вальцов используется для заполнения балластом (песком) в целях экономии металла и увеличения массы катка. На ряде катков их массу повышают установкой бетонных или чугунных грузов.

Кулачковые катки по массе (с балластом) разделяют на легкие (8—9 т), средние (16—18 т) и тяжелые (28— 30 т). ГОСТ 11557—75 предусматривает катки указанных типов, при этом средние катки могут изготовляться е двух исполнениях — одновальцовы-ми и двухвальцовыми.

Каток ДУ-26 (Д-614) — легкий, одновальцовый, с кулачками, приваренными непосредственно к обечайке вальца. Боковины вальца имеют люки со съемными крышками, через которые производится загрузка и выгрузка балласта. Ось вальца устанавливается в ступицах на роликоподшипниках. Рама катка представляет собой сварную конструкцию, состоящую из двух продольных и двух поперечных балок коробчатого сечения с приваренными скребками для очистки вальца от налипшего грунта. В балках рамы вмонтированы чугунные грузы для увеличения балласта. К поперечным балкам привертываются дышла сварной конструкции со сцепными устройствами.

Каток ДУ-32 (Д-630) — среднего типа, отличается удлиненной рамой, на которую устанавливают бетонные балластные грузы.

Каток ДУ-ЗА (Д-263А) — тяжелого типа, имеет разрезной валец, и кулачки его приварены к съемным бан-лажам. Полости вальцов имеют внутренние и наружные камеры, которые заполняют балластом раздельно.

—

При сооружении земляного дорожного полотна применяют искусственное уплотнение отсыпанного грунта. Уплотняют не только свежеотсыпанные грунты, но и грунты естественного залегания.

Сущность уплотнения грунтов состоит в том, что под воздействием рабочих органов уплотняющих машин происходит удаление из грунта воздуха и влаги. Одновременно происходит взаимное сближение частиц грунтов.

В процессе уплотнения количество воздуха в грунтах уменьшается с 15—25% до 2,5—5,0%.

Для эффективного использования грунтоуплотняющих машин большое значение имеет степень влажности грунтов. Каждый грунт имеет свою оптимальную влажность, при которой достигаются лучшие результаты уплотнения.

В настоящем учебном пособии в соответствии с учебной программой рассмотрены машины, работающие в сцепе с гусеничными тракторами.

Уплотняющие машины, работающие в комплекте с гусеничными тракторами, классифицируются: по способу передвижения — прицепные, навесные; по воздействию на уплотняемые грунты и материалы — статического воздействия; ударного воздействия; вибрационного воздействия; по типу рабочего органа — уплотнение вальцами, пневматическими шинами, плитами.

Основными параметрами для уплотняющих машин являются: максимальная нагрузка на уплотняемые грунты или материалы; продолжительность действия нагрузки; площадь контакта, через которую передается нагрузка на уплотняемые грунты и материалы; кратность воздействия (уплотнение за один или за несколько проходов).

Наиболее распространенными уплотняющими машинами при строительстве дорог являются прицепные и самоходные катки.

Прицепные катки. В сравнении с другими уплотняющими машинами катки отличаются простотой конструкции, высокой производительностью и низкой стоимостью работ.

Вальцовые гладкие катки применяются для связных и мало-связных грунтов со слоем уплотнения не более 0,25 м. Несмотря на относительно малую производительность и необходимость сравнительно значительного числа проходов, требуемых при уплотнении грунтов и материалов, гладкие вальцовые катки имеют большое распространение среди уплотняющих машин.

Вальцовые кулачковые катки так же, как и вальцовые гладкие катки, применяют для связных и малосвязных грунтов. Этот вид катков обладает значительной производительностью, причем слой уплотнения может достигать до 0,75 м.

Вальцовые катки могут применяться по одному, а также по два-три катка в сцепе.

Катки на пневматических шинах с кузовом для загрузки балластом и с рамой для загрузки бетонными плитами, более эффективны в сравнении с гладкими и кулачковыми катками и применяются для послойного уплотнения связных и несвязных грунтов. Глубина уплотнения этими катками в зависимости от степени загрузки кузова балластом может достигать 0,5 м, а среднее удельное давление на уплотняемый материал составляет 6—8 кГ/см2.

Вибрационные прицепные гладкие катки, предназначенные для уплотнения больших масс грунтов (связных и несвязных), как правило, работают также в сцепе с гусеничными тракторами.

Вальцовые прицепные гладкие катки состоят из следующих основных узлов: основной рамы, вальца (барабана), подшипников, сцепной серьги, скребка и устройства для сцепа при одновременной работе нескольких катков.

В боковых крышках гладких катков предусмотрены люки, предназначенные для загрузки катков балластом, что дает возможность увеличить их вес и повысить эффективность уплотнения грунта или других материалов.

Скребки катка, служащие для очистки вальца (барабана) от налипшего грунта, закрепляются на заднем поперечном брусе. основной рамы. Степень нажатия скребка на барабан регулируется пружиной и винтом с гайкой.

Наличие на раме двух боковых и одной задней сцепки позволяет использовать одновременно несколько катков, чем увеличивается производительность машин, особенно трактора-тягача.

Кулачковые прицепные катки состоят из основной рамы, вальца (барабана), бандажей с кулачками, подшипников, сцепного устройства и скребка.

Рабочим органом в кулачковых катках являются вальцы й смонтированные на них с помощью бандажей кулачки.

В настоящее время из кулачковых катков наибольшее распространение получили две модели Д-130Б и Д-220, хотя в последнее время Кременчугским заводом выпускаются более современные модели Д-615 и Д-630.

Каток Д-130Б изготовлен на базе гладкого вальцового катка, дополнительными узлами в котором являются съемные бандажи с кулачками. Бандажи, монтируемые на вальце, закрепляются стяжными болтами. Кулачки по поверхности вальца размещаются в шахматном порядке. Такое размещение кулачков обеспечивает более равномерное уплотнение грунтов.

Рама катка представляет собой сварную конструкцию, состоящую из двух продольных и двух поперечных балок. На раме монтируются все узлы катка. Продольные балки выполнены из швеллеров, поперечные — отлиты из стали. Крепление балок—сваркой с накладными косынками. К поперечным балкам с внутренней стороны рамы приварены скребки, расположенные таким образом, что между плоскостью скребка и поверхностью барабана образуется угол 30°. В средней части продольных балок крепятся подшипники оси барабана. По концам продольных балок предусмотрены отверстия для крепления сцепных устройств в случае сцепки трех катков.

Барабан (валец) катка, отлитый из чугуна, представляет неразъемную деталь, состоящую из двух половинок, скрепленных шпильками. Барабан катка вращается в подшипниках вместе с осью. В ступицы барабана закрепляют чугунные втулки, через которые проходит ось катка, стопорящаяся болтами. Каждая из боковых стенок барабана имеет овальный люк, предусмотренный для загрузки катка балластом.

На вальце (барабане) катка монтируется восемь бандажей, состоящих из двух секций каждый. Секции бандажей соединены между собой стяжными болтами. Бандажи на барабане закрепляются таким образом, чтобы кулачки были размещены в шахматном порядке. Для предохранения бандажа от осевого смещения на барабане предусмотрены распорные планки.

Сцепное устройство, посредством которого каток соединяется с трактором, состоит из прилива, имеющегося на каждой наружной стороне поперечной балки рамы, скобы и пальца. Палец работает на срез и для катка Д-130Б рассчитан на усилие до 10 000 кГ.

Сцепные и очистительные устройства позволяют кулачковые катки использовать как реверсивные машины и работать в случае: необходимости без поворотов в конце участка, перецепив только трактор.

Для увеличения производительности и наиболее полного использования трактора как тягача рекомендуется применять сцепку катков, размещая их в шахматном порядке или цугом.

Транспортировать кулачковые катки Д-130Б следует в прицепе-тяжеловозе.

Каток Д-220 состоит из двух вальцов, размещенных на общей оси, рамы и сцепного устройства с дышлом.

Валец катка — сварной конструкции, состоит из обечайки, двух днищ и трубы, через которую проходит ось. Барабан имеет внутреннюю и наружную полости для балласта. Для загрузки и разгрузки балласта барабаны снабжены загрузочными люками внутренней и наружной полостей, которые закрываются крышками. На каждом вальце закрепляют по шесть бандажей с кулачками. Бандажи состоят из трех самостоятельных секций, соединенных между собой стяжными болтами. Бандажи крепят на барабанах таким образом, чтобы кулачки были размещены в шахматном порядке. С этой целью каждый бандаж смещается относительно другого на половину шага кулачков. От осевого сдвига бандажи предохраняют распорными планками, приваренными к торцам бандажей.

Рама сварной конструкции прямоугольной формы состоит из двух продольных и двух поперечных балок. К поперечным балкам крепится дышло, блоки тягового каната и скребки, предотвращающие налипание грунта. На продольных балках закреплена ось вальцов.

Дышло катка сварной конструкции — Т-образной формы. В переднюю часть дышла вмонтировано сцепное устройство, а в задней части приварены накладки с отверстиями, через которые дышло пальцами соединяется с рамой. Сцепное устройство состоит из серьги, пальца со втулкой и заклепки, срезающейся при перегрузке. Сцепные и очистительные устройства с обеих сторон катка позволяют использовать его как реверсивный.

Кулачковые катки Д-220 на значительные расстояния по дорогам с твердым покрытием можно транспортировать только после демонтажа бандажей с кулачками.

Новые модели припепных кулачковых катков Д-615 и Д-630 мало чем отличаются от кулачковых катков рассмотренных выше.

Особенностью катков Д-615 и Д-630 является простота их конструкции, они менее металлоемки, чем катки Д-130Б и Д-220, а для катка Д-630 предусмотрены съемные бетонные балластные грузы, обеспечивающие возможность изменять массу катка и тем самым регулировать толщину уплотняемого слоя грунта.

Катки на пневматических шинах, подразделяющиеся на прицепные и полуприце-пные, выпускаются весом 10, 25 и 50 т. По своему действию на уплотняемые грунты они более эффективны, чем катки с жесткими вальцами, так как грунт вследствие эластичности шин находится в напряженном состоянии более длительное время, чем при работе катка с жесткими вальцами.

Одним из важнейших преимуществ катков на пневматических шинах является также возможность ограничивать величину максимального нормального контактного напряжения путем изменения давления воздуха в шинах, т. е. имеется возможность регулировать давление на грунт.

Основными показателями таких катков является максимальная масса катка, типоразмеры шин, давление воздуха в них и зазоры между соседними шинами.

Как установлено практикой, лучших результатов уплотнения при средней толщине обрабатываемого слоя 50 см можно добиться при следующем количестве проходов катков: для песчаных грунтов —2—3 прохода по одному месту, супесчаных —3—4, а суглинистых и тяжелосуглинистых—5—6.

Каток Д-263 представляет собой цельнометаллическую конструкцию. Кузов катка выполнен как одно целое с рамой и основным дышлом. Рама катка состоит из четырех лонжеронов коробчатого сечения, связанных между собой поперечинами., Задняя поперечина выполнена отъемной, что дает возможность выкатывать колеса при демонтаже. В средней части лонжеронов предусмотрены бобышки, предназначенные в качестве опор для осей колесного хода.

К верхним продольным поясам каркаса кузова на шарнирах крепятся четыре откидные стенки (по две с каждой стороны), запирающиеся снизу замками. Кузов поперечной перегородкой разделен на две части — на два равных отсека. К передней стенке кузова и дышлу приварен кронштейн для крепления запасного колеса.

Дышло коробчатого сечения изготовленр из листового проката и жестко соединено с внутренними стенками средних лонжеронов и днищем кузова. На дышле установлено сдвоенное сцепное устройство для сцепки катка с трактором или автомобилем.

На катке установлено также съемное дышло, по конструкции аналогичное основному дышлу, но без сцепки для транспортирования катка за автомобилем. Съемное дышло используется при работе катка челночным способом.

Для подъема кузова катка при монтаже и демонтаже колес к наружным лонжеронам корпуса подвешиваются два домкрата, являющиеся одновременно опорами при стоянке катка, отцепленного от трактора. Домкраты в рабочем и в транспортном положении катка удерживаются у лонжеронов фиксаторами.

Имеется и третий домкрат, подвешиваемый к основному дышлу и служащий третьей точкой опоры, который одновременно служит для регулирования положения сцепного устройства по высоте при сцепке с трактором или автомобилем.

У катка шесть колес — по два колеса на одной полуоси. Это дает возможность в случае наезда какой-либо пары колес на препятствие остальным колесам не отрываться от грунта.

Каток Д-326. Особенностью этого катка является независимая подвеска его колес, исключающая возможность перегрузки их в случае наезда на препятствия (неровности, камни и т. п.). Независимая подвеска обеспечивает более равномерное уплотнение груна или других материалов под всеми колесами катка.

Независимое вертикальное перемещение секций катка относительно рамы и друг друга обеспечивается шарнирным соединением при помощи подшипника с рамой в задней части катка и пружинного амортизатора в передней. Сзади секции связаны осью, по отношению к которой они могут качаться; благодаря чему достигается постоянный контакт колес с грунтом. Каждая секция катка состоит из кузова и колесного хода.

Кузов секции — плоский пустотелый ящик прямоугольной формы, сваренный из листового проката. Верх кузова открыт. Дно кузова в средней части вогнутое и образует нишу, в которой размещается колесный ход. Для разгрузки балласта в дне кузова имеются два прямоугольных люка, закрываемых крышками. Крышки запираются при помощи крюков. В нижней части кузова для снижения центра тяжести секции закреплены чугунные грузы.

В верхней части передней стенки секции имеется вертикальный паз, в который входит кронштейн, предохраняющий секции от перекосов при вертикальном перемещении, а в нижней части — две скобы для присоединения амортизационного устройства.

Колесный ход каждой секции состоит из одного колеса с шиной.

Крайние секции колесного хода снабжены пневматическими тормозами, управляемыми при транспортировании катка из кабины автомобиля. Возможность независимого вертикального перемещения каждой секции относительно друг друга устраняет перегрузку отдельных колес.

Рама катка сварена из продольных балок коробчатого сечения и поперечной балки, имеющей уширительные звенья. В передней части рамы при помощи болтов укрепляется дышло сварной конструкции и арочной формы. На внутренней части дышла укреплен домкрат, служащий для устойчивого положения катка при его отцепке от трактора-тягача, а также для облегчения/ сцепки с ним.

Тормозная система катка состоит из двух тормозных камера ресивера, клапана, крана ручного управления, соединительной головки и трубопровода.

Каток ДСК-1 с шестью железобетонными секциями по своей конструктивной схеме аналогичен катку Д-326.

В отличие от рассмотренных выше прицепных катков на пневматических шинах этот каток не имеет металлической рамы, несущей балласт. Крайние железобетонные секции катка, являющиеся несущими, жестко связаны между собой передней и задней металлическими балками. Крайние секции с поперечными балками образуют раму катка.

На передней металлической балке установлены четыре кронштейна с осями и подшипниками для подвески средних железобетонных секций. Такая система подвески, так же как и в рассмотренной выше модели катка, обеспечивает независимое перемещение вверх и вниз секций по отношении друг к другу в зависимости от рельефа укатываемой полосы или встречающихся на ней неровностей.

Наибольшее перемещение колес по отношению друг к другу составляет 800 мм.

Оси колес закреплены рычагами в цапфах боковых лонжеронов секций. Для установки колес в секциях предусмотрены выемки. Оси колес катка имеют кольцевые конические выточки, необходимые для крепления полок лонжеронов секций в’. единую рамную конструкцию, а также установки колес в строго симметричном положении относительно лонжеронов секций.

К торцу передней поперечной балки прикреплено дышло с двумя видами сцепных устройств — сцепление с трактором-тягачом (рабочее положение катка) и сцепление с грузовым автомобилем (транспортное положение катка). Для установки катка на стоянке дышло снабжено откидной стойкой.

Решетчатые катки. Необходимость возведения дорожных насыпей и дорожных оснований в осеннее и в зимнее время, когда подлежащие уплотнению грунты часто представляют собой смерзшиеся крупные комья и глыбы, заставила искать специальные средства механизации по уплотнению, которые дали бы возможность одновременно разрезать и уплотнять такие грунты. В качестве таких средств механизации были предложены решетчатые катки.

Каток состоит из рамы, двух барабанов, изготовленных из плетеной сетки, сцепного устройства для сцепки катка с трактором-тягачом, скребков, выполненных в виде отвалов, а также балласта из бетонных блоков.

Рама катка и дышло сварной конструкции выполнены из швеллерных балок.

Предусмотренные в катке два решетчатых барабана обеспечивают машине маневренность.

Решетка — плетеная, из круглой прутковой стали, диаметром 35—40 мм. В местах пересечения прутки сварены. Решетка каждого из барабанов приваривается к стальному диску, расположенному с внутренней стороны барабана, и к стальному кольцу, расположенному с внешней стороны барабана. Внутри каждого из барабанов установлен конус сварной конструкции, обеспечивающий удаление грунта из барабана, а также жесткость всей системе. В полостях барабанов для очистки внутренней стороны решетки установлены скребки-отвалы. Конус и диск барабанов при помощи двух втулок опираются на вал, вращающийся в подшипниках скольжения, укрепленных на основной раме катка.

Балласт в виде четырех съемных бетонных блоков с массой по 2,25—2,5 т размещается в гнездах основной рамы.

Глубина уплотнения решетчатыми катками несвязных и малосвязных грунтов за шесть проходов составляет 40—50 см в плотном теле. При уплотнении комковатых связных грунтов для уплотнения до 40 см требуется 10—12 проходов.

Рабочая скорость решетчатых катков — 5—6 км/ч.

Вибрационные катки. Назначение прицепных вибрационных катков — уплотнение несвязных и малосвязных грунтов при возведении насыпей, дорожных оснований и других земляных сооружений.

Наибольшее распространение получили вибрационные катки Д-480 и Д-603, работающие в сцепе с тракторами-тягачами Т-75 и Т-100М. Тракторы оборудованы ходоуменьшителями.

Каток Д-480 представляет собой пустотелый барабан сварной конструкции с дисками в торцах. Внутри барабана размещен дебалансовый вибратор, приводящийся во вращение от двигателя через клиноременную передачу.

Вал вибратора вращается в двух роликовых подшипниках, помещенных в закрытых масляных ваннах, устроенных в расточках торцовых стенок барабана.

Рама катка .соединяется с барабаном двумя опорами. Каждая опора имеет два диска, между которыми установлены резино-металлические амортизаторы. Один диск прикреплен болтами к боковой балке рамы, другой — через подшипник качения опирается на цапфу крышки барабана. Такая конструкция обеспечивает вращение барабана относительно рамы при перемещении катка и изолирует раму с двигателем и трактор от колебаний.

Рама — сварная, жесткой конструкции. В передней части рамы расположено дышло, посредством которого каток соединяется с трактором. На дышле имеется сцепное устройство, снабженное пружинным демпфером, обеспечивающим плавность движения катка в сцепе с трактором.

В задней части рамы размещены подмоторные балки, на которых установлен двигатель. Двигатель объединен в один узел с фрикционной муфтой сцепления, предназначенной для передачи крутящего момента двигателя и плавного включения и выключения вибратора.

На рис. 9 представлена силовая установка виброкатка Д-480. Ведущий диск муфты по наружному диаметру имеет зубья, которые входят в зацепление с зубчатым венцом, прикрепленным к маховику двигателя.

При работающем двигателе диск муфты постоянно вращается вместе с маховиком. Оба ведомых диска, передний и нажимной, связаны через вал муфты сцепления, шкив и клиноременную передачу со шкивом вала вибратора и вращаются только при включенной муфте. Муфта включена, когда средний диок оказывается зажатым между передним и нажимным дисками. Муфта смонтирована на валу на шариковых подшипниках. Весь механизм закрыт корпусом муфты сцепления, который крепится непосредственно к картеру маховика двигателя. Муфта включения размещена на валу свободно и может перемещаться по нему вперед и назад. Рычаг муфты сцепления, с которым она связана через шариковый подшипник, размещен сзади по ходу движения катка.

Для того чтобы отжать нажимной диск от среднего при выключенной муфте, служат пружинные выталкиватели. На шлицевой нарезке заднего конца вала закреплен шкив. Шкивы клиноременной передачи, соединяющей двигатель с дебалансным валом вибратора, утоплены в боковую балку основной рамы, имеющей корытное сечение, а сама передача закрыта защитным кожухом. Натяжение ремней клиноременной передачи осуществляется перемещением двигателя при помощи винтового устройства. На площадке двигателя размещен аккумулятор на резиновых и войлочных амортизаторах. На приливе корпуса муфты сцепления установлен топливный бак.

Электрооборудование виброкатка состоит из генератора, аккумуляторной батареи, стартера для запуска двигателя и электрофакельного подогревателя. Электрооборудование работает на постоянном токе напряжением 12 в. На задней балке основной рамы смонтирован щиток с контрольно-измерительными приборами.

Каток Д-480, имеющий вес 3,0 т, по эффективности уплотнения равноценен обычному прицепному катку с гладким барабаном весом 16—20 т, т. е. виброкатки эффективнее обычных катков в среднем в 6 раз.

Каток Д-603 отличается размерами, массой, потребной мощностью, а также толщиной уплотняемого слоя.

Каток ПВК-25 и другие катки этой модели отличаются тем, что для привода вибрационного механизма в них •использована мощность двигателя трактора, тогда как в ‘рассмотренных выше прицепных вибрационных катках привод вибрационного механизма обеспечивается за счет установки самостоятельного двигателя.

Рама сварной конструкции выполнена из пустотелых продольных и поперечных балок. Рама является базой для соединения всех узлов и агрегатов катка, а также служит звеном для передачи колебаний от вибратора к вальцам.

Коробка -отбора мощности, предназначенная для передачи вращательного движения от вала отбора мощности трактора к карданному валу катка, состоит из трех пар конических передач и зубчатой муфты включения-выключения катка.

От коробки отбора мощности вращательное движение посредством карданного вала передается распределительной коробке вибратора. Этот вал имеет две карданные муфты, соединенные между собой шлицевой нарезкой.

Вибрация возникает в четырехвальном вибраторе направленного действия. Вибратор имеет: четыре вала с дебалансами на роликовых подшипниках, распределительную коробку, цепную передачу и пригрузочную плиту с подрессоренным устройством. Вальцы катка сварные.