"Умные виброкатки" для дорожников!?

  Обзор с оценкой новинок последнего времени.

Разработчиком одного из способов плавного регулирования силовых воздействий виброкатков стала фирма Bomag, заменившая на своих асфальтобетонных виброкатках ( виброкатки BW 151 AD-4 AM, BW 174 АD-2, BW 184 AD-2 ) и грунтовых виброкатках ( например, BW 177 D-4 ) просто устроенные вибровозбудители с круговыми колебаниями на более сложные подобные устройства с направленными колебаниями.

Обусловлено это новшество не различием в эффективности и качестве уплотнения материалов при использовании виброкатков(экспериментально давно показано, что особого различия нет), а возможностью у виброкатков или вальцов с направленными колебаниями плавно изменять (поворачивать) направление вектора суммарной центробежной силы от 0 до 90°, т.е. регулировать значение вертикальной ее составляющей от нуля до максимума, плавно переводя колебания вальца с чисто вертикальных до сугубо горизонтальных. Такой способ давно применяется на виброплитах для обеспечения их самоходности с одновременным выполнением самой операции уплотнения.

Наличие возможности дискретно или плавно изменять центробежную силу вибровальца в большую или меньшую сторону, а также наличие успешно и давно работающих систем и приборов контроля качества уплотнения грунтов по относительным (косвенным) показателям, которыми оснащены виброкатки фирм Bomag, и породило идею и дало толчок к их объединению с разработкой новой системы автоматического регулирования силовых воздействий в соответствии с показаниями приборов, контролирующих качество уплотнения.

Такие новые разработки были осуществлены фирмами Bomag и установлены на образцах не только грунтовых виброкатков, но и асфальтобетонных виброкатков.

Следует отметить, что автоматическая система, например, фирмы Bomag, названная для асфальтобетонных виброкатков ВАМ (Bomag Asphalt Manager) или просто Асфальт Менеджер, включает в себя несколько других систем и подсистем, среди которых фигурируют ВТМ-Е (Bomag Terra Meter E) – измеритель модуля деформации грунта Е, ВЕМ (Bomag Evib Meter)– измеритель вибрационного модуля деформации Evib поверхности уплотняемого материала, ВСМ 05 (Bomag Compation Menegement 2005 г.)– управление уплотнением, разработка 2005 г.) и другие.

Система Асфальт Менеджер позволяет непрерывно контролировать качество уплотнения материала виброкатками, правда, в косвенных показателях (вибрационный или динамический модуль деформации Evib в МН/м²). Фактически впервые оказалось возможным следить за относительным результатом уплотнения асфальтобетона во время его укладки и укатки в покрытии виброкатками (на земляных работах такое случилось ранее) и заблаговременно выявлять недоуплотненные места и участки. При этом непременным условием эффективного функционирования системы является непрерывное измерение температуры асфальтобетона, но не только.

Машинист виброкатка с такой системой имеет возможность вмешиваться в автоматический процесс уплотнения, если температура асфальтобетонной смеси окажется очень высокой или чрезмерно низкой. Как автоматика, так и машинист в подобных случаях могут изменять силовое вибровоздействие виброкатка, регулируя величину вертикальной составляющей центробежной силы путем поворота ее вектора, а в нужном случае даже просто отключать вибрацию вообще.

На первых виброкатках Bomag с Асфальт Менеджер (виброкатки BW 151 AD AM, виброкатки BW170/174 AD AM и виброкатки BW184 AD AM) установлены вибровозбудители с более высокой уплотняющей способностью. Наиболее крупная модель из этих трех виброкатков имеет повышенную частоту (60 Гц) при неизменной амплитуде колебаний. Но на всех трех виброкатках предусмотрен дополнительный повышенный режим силового воздействия за счет увеличения амплитуды колебаний только заднего вальца. Это запасное более мощное воздействие (в 1,5–4 раза сильнее) иногда требуется на практике для уплотнения, например, слишком остывшего асфальтобетонного материала.

Литература

1. Журнал «Bomag News». Issue 1/2004, р. 11
2. Костельов М. П. Уплотнению асфальтобетона требуется обновленное поколение дорожных катков. Каталог-справочник «Дорожная техника и технология», 2003, с. 12–22
3. Костельов М. П. и др. Новый способ уплотнения дорожно-строительных материалов.– Автомобильные дороги, 1991, № 6, с. 13–15
4. Ковтун В. В. Изучение процесса деформирования сыпучих материалов при сдвиге в условиях плоской деформации.– Основания, фундаменты и механика грунтов. 1988, № 2, с. 24–26
5. Brown S. F., Ansell P The influence of repeated shear reversal on the compaction granular material.– International conference on compaction. Vol. 1, Paris, 1980, p. 25–27
6. Forssblad L. Вибрационное уплотнение грунтов и оснований. Пер. с англ. под ред. Костельова М. П. Транспорт, 1987, 191 с.