Полное руководство по асфальтоукладчикам: дизайн, история и будущие тренды

Общие сведения

Асфальтоукладчик — специализированная строительная машина, которая укладывает, выравнивает и частично уплотняет асфальтовые слои на дорогах, парковках и других поверхностях. Хотя некоторые модели буксируются грузовиками, большинство самоходны, сочетая мощный трактор с точной раскаточной доской (скридом).

Трактор подает асфальт из своего бункера, используя питательные конвейеры и распределительные шнеки для распределения материала до желаемой ширины. Скрид — буксируемый за трактором — выравнивает асфальт, применяет вибраторы для частичной уплотнения и на многих моделях включает горелки для поддержания поверхности липкостью. Тяжелый каток следует за этим для достижения окончательной уплотнения.

История

Современный асфальт восходит к 1815 году, когда шотландский инженер Джон МакАдам пионерствовал многослойное каменно-песчаное покрытие, связанное водой, позже замененное кочевым قطرом — давая термин «тarmac». В 1920-х ввели смешанный асфальт, покрывающий заполнители связующим перед укладкой, предлагая превосходную долговечность. Первый американский механический укладчик появился в 1931 году, построенный Barber-Greene, и к 1934 году первый серийный укладчик был в эксплуатации. Гидроприводы заменили механические системы в конце 1950-х, обеспечивая более плавную работу. Сегодня асфальтоукладчики обрабатывают примерно 98% дорожного строительства в США.

Сырье

Сталь доминирует в конструкции укладчиков: основная рама трактора, питательные конвейеры, шнеки и компоненты скрида кованы или отлиты из высокопрочных сплавов. Резиновые модели имеют надувные приводные шины и цельные резиновые рулевые колеса; гусеничные модели используют синтетические резиновые гусеницы с стальными тросовым усилением. Ключевые закупаемые элементы включают дизельный двигатель, гидравлическую систему, электропроводку и операторскую консоль. Жидкости: гидравлическое масло, дизель, моторное масло и антифриз также неотъемлемы.

Дизайн

Производители предлагают ряд моделей. Малые буксируемые укладчики обычно используют 3–20 л.с. (2–15 кВт) двигатели, в то время как более крупные самоходные блоки варьируются от 100–250 л.с. (75–188 кВт). Самоходные машины обычно 19–23 фута (5,8–7,0 м) длиной, 10 футов (3,1 м) шириной и 10 футов (3,1 м) высотой, весом 20 000–40 000 фунтов (9090–18 180 кг). Скорость укладки 100–300 футов/мин (31–92 м/мин). Стандартная ширина укладки 8–12 футов (2,4–3,7 м), расширяемая до 40 футов (12,2 м) с удлинителями скрида. За один проход можно уложить 6–12 дюймов (152–305 мм) асфальта. Опциональные функции включают пакеты освещения, ручные или автоматические удлинители скрида и передовые датчики, регулирующие уклон и перепад.

Процесс производства

Сборка асфальтоукладчика — многостадийная операция, сочетающая собственное изготовление с компонентами от специализированных поставщиков. Каждая деталь получает праймер перед хранением. Трактор и скрид строятся отдельно.

Фабрикация рамы трактора

• Резка стальных листов по размеру и сверление необходимых отверстий.
• Сварка рамы автоматической проволочной сваркой, формируя классическую «H» форму, поддерживающую шины или гусеницы и двигатель.
• Пескоструйная обработка рамы для снятия сварочных напряжений и удаления напылений, затем наносение грунтовки.

Сборка трактора

• Установка цепей питательных конвейеров, гидроприводов и, если применимо, приводных хабов или осевых сборок.
• Подготовка двигателя на подвижном стенде, установка вентилятора, фильтров, датчиков и разъединительного сцепления. Крепление треугольной коробки передач, содержащей три насоса гидравлических насосов.
• Монтаж двигателя на раму с резиновыми опорами для демпфирования вибраций; приболчивание радиатора и подключение линий охлаждения.
• Фиксация сборок распределительных шнеков, задних секций бункера и гидроцилиндров для рычагов nivelирования скрида.
• Установка приводных компонентов — гусеничных приводных моторов или коробок передач шинного привода — и гидрообъема, клапанов, главного электроящика.
• Монтаж операторской консоли, органов управления, освещения и средства безопасности; установка аккумуляторов, глушителя и финальных гидравлических жидкостей.
• Крепление скрида, выравнивающих рельс, люков бункера и внешней отделки; установка шин или гусениц; предварительная оперативная проверка.

Тестирование трактора

• Промывка трактора и нанесение флуоресцентного красителя на гидравлическое масло для обнаружения утечек.
• Прогон машины через автоматизированные электрические и гидравлические тесты; запись результатов для прослеживаемости.
• Проведение короткого дорожного функционального теста, внося необходимые корректировки перед отгрузкой.

Сборка скрида

• Сварка рамы и монтаж горелочных сборок и гидравлических вибраторов. Установка горелок для предотвращения прилипания асфальта и вибраторов для частичной уплотнения.
• Прокладка электропроводки и гидрошлангов; крепление гидроактуаторов, управляющих боковым наклоном.

Тестирование скрида

• Использование тестового стенда, имитирующего управление трактором, для проверки зажигания горелок, работы вибраторов, регулировки наклона и других функций.

Финальная отделка укладчика

• Нанесение чистого слоя краски на трактор, затем декали, предупреждающие этикетки и фирменные таблички.
• Покраска скрида в черный для защиты от асфальтовых остатков.
• Соединение электрических, топливных и гидравлических систем; проведение финального функционального теста.
• Установка сиденья оператора и финализация конфигурации, запрошенной клиентом.

Контроль качества

Каждый поставщик проходит строгую сертификацию перед принятием деталей. Входящие компоненты получают размерные и металлургические проверки. Пневматические ключи, затягивающие критические крепежи, регулярно калибруют для точного момента. И трактор, и скрид проходят отдельные машинные тесты и множественные визуальные инспекции перед сцепкой и отгрузкой.

Будущее

Дорожные подрядчики все чаще требуют минимальную волнистость поверхности, особенно при переукладке существующих дорог. В некоторых проектах превышение лимитов волнистости влечет штрафы. Для соответствия этим стандартам производители разрабатывают передовые системы контроля наклона и уклона — лазерно- upravляемое управление скридом, ссылающееся на компьютерно-генерированный профиль дороги. Кроме того, Программа стратегических исследований автодорог ФАА продвигает «Superpave» — новую асфальтовую формулировку, ожидаемую для доставки более гладких, долговечных дорог. Superpave, запланированный для широкого использования около 2000 года, включает изменения свойств связующего и заполнителя и может требовать новые техники укладки.