Вопрос №53. Грунтовые фрезы, пример конструкции.

Дорожные фрезы входят в группу передвижных грунтосмесительных машин, оснащенных одним активным рабочим органом фрезерного типа; они производят обработку грунта непосред­ственно на строительном объекте. Их широко применяют для до­рожного строительства во многих странах.

Дорожные фрезы состоят из базовой машины, рабочего органа с трансмиссией и дозировочно-распределительной системы.

Фрезы отличаются мощностью силового оборудования, шири­ной и глубиной обработки грунтового слоя, конструкцией фрезер­ного ротора, компоновкой рабочего оборудования на базовой машине.

Дорожные фрезы классифицируют:

по способу передвижения — на самоходные, прицепные, полу­прицепные и навесные;

по схеме привода ротора — с боковым приводом, центральным приводом;

по типу силовой трансмиссии — с механической, гидродина­мической;

по типу ходового оборудования — гусеничные и колесные;

по расположению рабочего органа — с консольным расположе­нием ротора и ротором, встроенным внутрь машины;

по способу привода ротора — с приводом от специального двигателя и двигателя базовой машины.

Характерные схемы компоновки рабочего оборудования до­рожных фрез приведены на рис. 55.

В настоящее время отечественной промышленностью широко выпускаются фрезы на пневмоколесных тракторах. Достоинством их является малая масса, высокие транспортные скорости, до­пустимость выезда для разворотов на смежный участок с готовым слоем укрепленного грунта без опасения его деформирования. К недостаткам колесного варианта с консольной подвеской фрезы на тракторе (рис. 1, а)относится недостаточная продольная устойчивость машины.

Наиболее удобной для работы является полунавесная компо­новка тягача с фрезерным агрегатом на отдельной раме с задней колесной опорой (рис. 1, г, д, е). При такой компоновке обеспе­чивается достаточная стабильность толщины обрабатываемого слоя. В то же время полунавесная компоновка несколько ограни­чивает маневренность машины из-за значительного радиуса ее разворота.

Рис. 55. Схемы компоно­вок дорожных фрез:

а, б, в — навесные фрезы на базе пневмоколесного, гусе­ничного тракторов и автомо­бильного шасси; г, д — по­лунавесные фрезы на базе пневмоколесного трактора и одноосного пневмоколесного тягача; е — полунавесная фреза на базе одноосного тя­гача со специальным двига­телем для привода ротора резы; ж. з — самоходные резы на одноосном и двух­осном пневмоколесных тяга­чах; и, л — прицепные фре­зы к гусеничному трактору и одноосному тягачу со специальным двигателем для привода ротора фрезы; к — при цепная фреза к гусеничному трактору с приводом от двигателя тягача

Фрезы прицепного типа относятся к моделям прошлых лет. Это были модели с приводом фрезы от двигателя трактора-тягача и с собственным двигателем для привода фрезы.

Дорожные фрезы ДС-18 на гусеничном тракторе С-100ГП и ДС-73 на гусеничном тракторе Т-130 относятся к навесным моделям средней мощности. По параметрам фрезерного рабочего органа они показали достаточную пригодность для обработки супесчаных и суглинистых грунтов (рис. 1, б).

Дорожная фреза полу­навесного типа ДС-74 создана на базе пневмоколесного трак­тора Т-158 (рис. 1, г). Трактор имеет ходоуменьшитель, ходовую часть со всеми ведущими колесами и обеспечивает 12 скоростей движения вперед и четыре скорости назад в пределах 0,1...4 км/ч.

Ротор дорожной фрезы (рис. 56) предназначен для размельче­ния грунта и перемешивания его с вяжущими материалами. Этот ротор расположен перпендикулярно продольной оси машины. По длине вала ротора установлено определенное число лопастей, смещенных одна относительно другой на определенный угол. В се­чении ротора могут быть расположены две, три или четыре лопа­сти. Поэтому на роторе образуются двух-, трех- или четырех-заходные винтовые линии.

Рис. 56. Схемы роторов:

а — с жесткими лопастями; б — с упругимилопастями; в —с шарнирными лопастями; 1 — лопасть; 2 — вал; 3 — секция; 4 — ось; 5 — амортизатор

В зависимости от конструктивного исполнения лопастей воз­можны различные виды крепления ножей: жесткое, шарнирное и упругое (рис. 57). Для роторов с жесткими и шарнирными лопастями применяют болтовое или клиновое крепление.

Роторы дорожных фрез могут обрабатывать грунт в направле­нии сверху вниз (рис. 58, а), т. е. осуществлять резание, начиная от дневной поверхности грунта, или снизу вверх (рис. 58, б) от нижней части грунтового слоя к дневной поверхности.

Схема резания грунта определяет место подачи вяжущего под кожух фрезы. Кожух ротора образует рабочую камеру, в которой происходит измельчение грунта и перемешивание его с вяжущими материалами, и формирует поверхность слоя готовой смеси. Он может быть выполнен плавающим или жестко закрепленным.

Рис. 58. Схемы резания грунта:

а — в направлении сверху вниз; б — в направлении снизу вверх; 1 — дозатор вяжущего; 2 — вал ротора; 3 — лопасть; 4 —кожух

Плавающий кожух не связан с ротором. При любом заглубле­нии ротора он свободно лежит на грунте, надежно закрывая рабо­чую камеру. Кожух, жестко закрепленный относительно ротора, при заглублении и выглублении последнего перемещается вместе с ним. При этом ротор может быть закреплен либо на раме базо­вого шасси, либо при помощи тяги на кронштейне, смонтированном на базовом агрегате.

Качество измельчения грунта ротором дорожной фрезы зависит в большей степени от постоянства размеров стружек, срезаемых лопастями при поступательном движении машины. Постоянство размеров стружки обеспечивается в том случае, когда трансмиссия дорожной фрезы кинематически связана с трансмиссией привода ведущих колес или ведущих звездочек тяговой машины. В этом случае изменение скорости передвижения фрезы влечет за собой изменение частоты вращения ротора.