РАБОЧЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ МОДУЛЬНОЙ ДОРОЖНОЙ МАШИНЫ-РЕСАЙКЛЕРА

Полезная модель относится к рабочим органам комбинированных дорожных машин, в частности к рабочему оборудованию модульной дорожной машины, и может быть использована на малообъемных рассредоточенных работах по реконструкции и эксплуатации автомобильных дорог, в жилищно-коммунальном хозяйстве и при ремонте дорожных покрытий.
Известен сельскохозяйственный трактор с экскаваторным ковшом, который представляет собой небольшой тягач с фронтальным загрузчиком, модифицированным для включения рабочего оборудования экскаватора, установленного на фронтальном погрузчике. Экскаватор-погрузчик легко прикрепляется к фронтальному погрузчику или отсоединяется от него, чтобы обеспечить функцию копания на передней части трактора. Экскаватор-погрузчик соединен с фронтальным погрузчиком с помощью крепежного устройства, которое с возможностью отсоединения прикрепляет ковш экскаватора к переднему погрузчику так, что ковш экскаватора находится ниже дна фронтального погрузчика и передних торцевых поверхностей ковша (патент США № 5315772). Достоинством такой системы является универсальность, однако экскаваторное оборудование может работать только по типу «обратная лопата» без возможности поворота в поперечном сечении и требуется значительное время на его установку, а также не приспособлено к ремонту дорожных покрытий.
Известно рабочее оборудование погрузчика с устройством для стабилизации поперечной устойчивости транспортных средств (патент РФ № 2138405). Погрузчик бортовой на автомобиле с гидроприводом содержит боковые стойки, к верхним концам которых закреплены поперечные балки, подвижную грузовую стрелу, включающую тележку с грузозахватным органом, и трособлочную систему. Устройство оснащено гидравлическими опорами и устройством для стабилизации поперечной устойчивости транспортных средств. Закрепленные шарнирно к соответствующим боковым стойкам с возможностью поворота в вертикальной плоскости поперечные балки выполнены составными, к свободным концам выдвижных звеньев закреплена продольная горизонтальная направляющая, на которой установлена грузовая стрела, выдвигаемая трособлочной системой. Это позволяет загружать и выгружать штучные грузы на бортовом автомобиле. Однако данное оборудование не обеспечивает эффективную работу по укладке пластичных материалов на различных поверхностях и выполняет функции только бортового манипулятора.
Задача полезной модели - повышение эффективности работ по реконструкции и эксплуатации автомобильных дорог, ремонту дорожных покрытий с использованием колесных тягачей при сохранении преимуществ прототипа и аналога, их высокой технологичности.
Технический результат - повышение эффективности производства малообъемных рассредоточенных работ при реконструкции и эксплуатации автомобильных дорог, строительстве малых инженерных сооружений.
По сравнению с прототипом предложенная конструкция имеет возможность совмещать работы по погрузке, перемещению, разгрузке и монтажу малоразмерных грузов, выполнению земляных работ и работ с сыпучими материалами при оборудовании манипулятора грейферным ковшом, ремонту автодорожного покрытия за счет заполнения выбоин дорожно-строительными материалами и холодного рециклирования материалов старого покрытия. Кроме того, сохраняется возможность укладки дорожно-строительных материалов по технологии «Новочип» по типу комбинированной машины «Чипсилер» фирмы «Сешайер» для синхронного распределения вяжущего и щебня и приспособления к различным малообъемным работам, требующих совмещения операций с сыпучими материалами и штучными грузами, что увеличивает эффективность производства работ по реконструкции и эксплуатации автомобильных дорог.
Это достигается тем, что на пневмоколесном тягаче, включающем раму с емкостью для хранения малоразмерных грузов, седельно-сцепное устройство и устройство для стабилизации поперечной устойчивости транспортных средств, на раме седельного тягача установлен модуль манипуляторного оборудования, управляемый фрезерный барабан и пластинчатый конвейер, а на подсоединяемом через седельно-сцепное устройство к тягачу полуприцепе установлены модули смесительной установки с рукавами для подачи строительных материалов и укладчика с выглаживающей плитой и вибробрусом.
Эффективность производства малообъемных ремонтных рассредоточенных работ повышается, так как модульная машина позволит производить следующие процессы: захват грузов с помощью манипулятора, разработку сыпучих материалов с помощью грейферного ковша на манипуляторе, подъем грузов определенной длины манипуляторным модулем, приготовление и укладку дорожно-строительных смесей, транспортировку малоразмерных грузов на большие расстояния, работу с грузами в горизонтальных и наклонных поверхностях с помощью манипулятора, снятию старого слоя покрытия, его переработке с использованием новых минеральных материалов, битумной эмульсии и укладки переработанного слоя в основание покрытия автомобильной дороги.
Сущность конструкции поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображено рабочее оборудование модульной дорожной машины-ресайклера (вид сбоку), а на фиг. 2 - рабочее оборудование модульной дорожной машины-ресайклера (вид сзади).
Модульная дорожная машина-ресайклер, состоящая из шасси пневмоколесного тягача с емкостью для хранения малоразмерных грузов, устройством для стабилизации поперечной устойчивости транспортных средств 1 и седельно-сцепным устройством 2, отличается тем, что в задней части шасси пневмоколесного тягача 1 шарнирно закреплен пластинчатый конвейер 3, управляемый гидроцилиндром 4, а в передней - шарнирно-установленным на кронштейне фрезерным барабаном 5, управляемым гидроцилиндрами 6 в комплексе с рабочим оборудованием модуля манипулятора, состоящим из поворотной колонки 7, стрелы 8, рукояти 9, захватов (грейферного ковша) 10, закрепленных на раме 11 с подвеской 12, которые управляются с помощью гидроцилиндров управления 13, 14, 15, 16, а с помощью седельно-сцепного устройства 2 к пневмоколесному тягачу 1 подсоединяется полуприцеп, оборудованный модулем смесительной установки, который состоит из бункера для щебня 17, емкостей для битума 18 и воды 19, смесителя 20, компрессора 21, силовой установки 22 трубопроводов для транспортировки щебня и битумной эмульсии 23, смесительной головки 24, рукава для подачи смеси 25, сзади которого на раме 26 установлен модуль укладчика, состоящий из вибробруса 27, питающегося от силовой установки 22, выглаживающих плит 28, управляемых гидроцилиндрами 29, и двузвенников 30.
Действие рабочего оборудования состоит в следующем. В процессе загрузки бункера для щебня 17 модуль манипулятора к месту складирования щебеночных материалов поворачивается с помощью гидроцилиндров 16, положение стрелы 8 корректируется с помощью гидроцилиндра 14, далее происходит захват щебеночного материала с помощью захватов 10, выполненных по типу «грейферный ковш», установленных на раме 11 и управляемых гидроцилиндрами 15. После этого происходит поворот колонки манипулятора 7 и стрелы 8 для укладки щебня в бункер 17 или в место укладки. При работе с грейферным ковшом с помощью стрелы 8, рукояти 9 с подвеской 12 и захвата в виде грейферного ковша 10, управляемых соответственно гидроцилиндрами 14, 13 и 15, также происходит процесс копания грунта, который выгружается в отвал или в транспортное средство.
При этом стрела 8 и рукоять 9 с подвеской 12 поворачиваются в положение для транспортировки загруженного в грейферный ковш 10 материала и с помощью колонки 7 материал транспортируются к месту разгрузки. Далее происходит разгрузка с помощью размыкания челюстей грейферного ковша 10 с помощью гидроцилиндров 15. Срезка дорожно-строительных материалов выполняется с помощью фрезерного барабана 5, управляемого гидроцилиндрами 6. Срезанный материал поступает по пластинчатому конвейеру 3 в смеситель 20. Битум из емкости 18 с помощью битумного насоса и вода из емкости 19 по трубопроводам подаются в смеситель 20 через дозаторы. Битумный насос в свою очередь приводится в работу от силовой установки 22. В смесителе 20 происходит смешивание срезанного дорожно-строительного материала с битумом и водой. Загруженный модуль смесительной установки к месту производства работ транспортируется в полуприцепе, сцепленным с тягачом 1 с помощью седельно-сцепного устройства. Срезанный дорожно-строительный материал, обработанный битумной эмульсией в смесителе 20, подается в рабочую зону насосами, приводимыми в движение сжатым воздухом от компрессора 21 по трубопроводам 23. Из бункера 17 щебень посредством шнеков и воздушного потока по трубопроводу 23 подается в рабочую зону. Щебень со срезанным дорожно-строительным материалом, обработанным битумной эмульсией, смешивается в смесительной головке 24 и поступает с помощью рукавов 25 в место укладки под выглаживающую плиту 28 с вибробрусом 27, где профилируется, выравнивается и уплотняется модулем укладчика. Вал со смещенным центром тяжести вибробруса 27, с помощью которого происходит уплотнение смеси, приводится во вращение с помощью силовой установки 22. Для получения плоского горизонтального, односкатного или двухскатного профиля выглаживающая плита 28 по длине разделена на две части и подвешена на двузвенниках 30, положение которых регулируется с помощью гидроцилиндров управления 29. Управление осуществляется с помощью пульта, смонтированного на раме укладчика 26.
Принципиальное отличие разработанного представленного оборудования модульной дорожной машины состоит в том, что седельный тягач оборудован манипулятором с бункером для перевозки малоразмерных грузов и фрезерным барабаном с пластинчатым конвейером. С помощью седельно-сцепного устройства тягач сцепляется с полуприцепом, оборудованным модулями смесительной установки и укладчика. Это позволяет уменьшить общую длину машины, по сравнению с вариантом обычной сцепки через сцепной крюк. При отсоединении полуприцепа модульная дорожная машина преобразуется в машину с манипулятором, бункером для перевозки малоразмерных грузов и дорожной фрезой. Это обеспечивает высокую универсальность и технологичность модульной дорожной машины.
Захват длинномерных предметов с помощью модуля манипулятора (бревен, труб и др.) осуществляется с использованием устройства для стабилизации поперечной устойчивости транспортных средств.
.
Эффективность эксплуатации модульной дорожной машины обеспечивается возможностью совмещения операций по работе с малоразмерными грузами, заделке выбоин за счет заполнения их дорожно-строительными материалами и устройству нижних слоев дорожного покрытия из срезанных дорожно-строительных материалов с добавлением новых щебеночных материалов и вяжущего. Появляется возможность работы без полуприцепа в качестве машины с дорожной фрезой для выполнения работ по снятию поврежденных слоев дорожной одежды и манипулятором, оборудованным захватами или грейферным ковшом для выполнения земляных и погрузочно-разгрузочных работ, что увеличивает эффективность производства работ по реконструкции и эксплуатации автомобильных дорог, строительству малых искусственных сооружений. Кроме того, сохраняется возможность укладки дорожно-строительных материалов по технологии «Новочип» и приспособления к различным работам при обустройстве автомобильных дорог, в частности к работам по устройству ограждений, укладке бортового камня, а также устройству нижнего слоя покрытия из срезанных поврежденных дорожно-строительных материалов и устройству покрытий велосипедных и пешеходных дорожек. Это приведет к уменьшению расходов на эксплуатацию машин, увеличению коэффициента взаимодействия за счет сокращения времени на переоборудование, перебазировку техники и уменьшения количества занятых при машинах рабочих, что в конечном счете сократит расходы на производство рассредоточенных работ малых объемов и приведет к снижению их себестоимости
Предлагаемое рабочее оборудование является многоцелевым оборудованием на пневмоколесных тягачах, оборудованных манипулятором, бункером и дорожной фрезой.
В результате проведенных исследований установлено, что полный вес модульной дорожной машины с разрешенной загрузкой составляет 25 тонн, вес тягача с манипулятором, бункером и дорожной фрезой - 16 тонн, максимальная ширина распределения смеси - 2 метра, минимальная ширина распределения - 1 метр, минимальная мощность тягача 120 кВт, максимальная грузоподъемность манипулятора при максимальном вылете стрелы -1,5 тонны. Предложенное рабочее оборудование при относительно небольшом повышении металлоемкости и усложнении конструкции позволит проводить работы по реконструкции автомобильных дорог со срезкой старого покрытия с битуминозными слоями, реконструкции малых инженерных сооружений, строительству пешеходных и велосипедных дорожек с повышением производительности на 18-20% и снижении себестоимости производства работ в среднем на 16% по сравнению с использованием на этих работах отдельных машин (бортового автомобиля с манипулятором, автобетоносмесителя, ресайклера и экскаватора-погрузчика), выполнять работы по заделке выбоин на дорожном покрытии с повышением производительности на 15-20% при снижении себестоимости производства работ в среднем на 15% по сравнению с использованием на этих работах отдельных машин (машины для выполнения ямочного ремонта, машины для ремонта покрытий и новой укладки дорожно-строительных смесей), производить работы по обустройству территорий с повышением производительности на 18-24% и снижении себестоимости производства работ в среднем на 20% по сравнению с использованием на этих работах отдельных машин (экскаватор-погрузчик, бортовой автомобиль с манипулятором). Повышение эффективности на перечисленных выше работах произойдет, прежде всего, за счет уменьшения расходов на перебазировку машин, сокращения требуемой для выполнения работ номенклатуры машин, количества машинистов и, соответственно, уменьшения себестоимости выполняемых работ.