1.3. Определение основных технологических

И КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ МАШИН

ДЛЯ ПОВЕРХНОСТНОЙ ОБРАБОТКИ ДОРОЖНЫХ ПОКРЫТИЙ

Эксплуатационная производительность, м²/ч, щебнераспределителя определяется по формуле

, (1.1)

где В_О – ширина обрабатываемой полосы, м;

v_p – рабочая скорость машины, км/ч;

k_b – коэффициент использования машины по времени (k_b ≈ 0,5).

Для обеспечения такой производительности щебнераспределителя производительность, м³/ч, его питателя должна быть равна

, (1.2)

где q_w – норма россыпи щебня, м³/м².

Норма россыпи черненого щебня (черненый щебень: фракционированный щебень, обработанный битумом, находящийся в несвязанном состоянии и предназначенный для создания поверхностного шероховатого слоя – ГОСТ Р 54401-2011) устанавливается в соответствии с требованиями Пособия по устройству поверхностных обработок на автомобильных дорогах к СНиП 3.06.03-85 «Автомобильные дороги», приведенными в табл. 1.1.

Таблица 1.1

Нормы расхода щебня и вяжущих при устройстве

одиночной поверхностной обработки

Размер зерен щебня, мм	Норма расход
	щебня м3/м2	битума, л/м2	эмульсий, л/м, при концентрации битума, %
			60	50
5...10	0,009...0,011	0,7...1,0	1,3...1,5	1,5...1,8
10...15	0,011...0,012	0,9...1,0	1,5...1,7	1,8...2,0
15...20	0,012...0,014	1,1...1,3	1,7...2,0	2,0...2,4

Россыпь щебня по заданной норме достигается регулированием скорости вращения барабана, выдающего материал, и скорости передвижения распределителя на первом пробном участке россыпи за 1...2 попытки.

Время работы на одной загрузке бункера, ч:

, (1.3)

где Q_w – вместимость бункера, м³.

Эксплуатационные производительности, м²/ч, гудронатора (распределительной гребенки) и щебнераспределителя должны быть равны: П_bp = П_wy. Тогда расход битума, л/ч, через распределительную гребенку должен составлять

, (1.4)

где q_b – норма розлива битума, л/м².

Норма розлива битума (расход вяжущего на 1 м² обрабатываемой поверхности) приведен в табл. 1.1. Такого количества вяжущего достаточно, чтобы заполнить щебеночное пространство на высоту, равную примерно 2/3 диаметра щебенок, обеспечивающую надежное сцепление с покрытием и исключающую выпотевание битума в период высоких летних температур. Температура битума во время розлива, в зависимости от его марки, должна быть 100...160 °С.

Время работы на одной заправке цистерны, ч:

, (1.5)

где Q_b – вместимость цистерны, л.

Расчет теплоизоляции цистерны

При расчете теплоизоляции цистерны автогудронатора определяют количество тепла, теряе­мое битумом при его остывании за час не более чем на 5...10 °С; количество тепла, которое может пройти от битума через наруж­ную поверхность цистерны при заданных условиях. Затем, при­равнивая количество тепла, теряемое битумом и проходящее че­рез стенку цистерны, определяют неизвестную величину – тол­щину слоя изоляции.

Требуемая толщина слоя теплоизоляции, м:

, (1.6)

где S_ц – площадь поверхности цистерны, м²;

Δt_v – разность средней температура битума и температуры наружного воздуха, Δt_v = 170...175 °С;

Δt_b – разность температур битума через час работы (транспортирования), Δt_b = 5...10 °С/ч;

m_b – масса битума, кг;

с_b – удельная теплоемкость битума, при температуре 150...180 °С с_b ≈ 0,45 ккал/(кг ∙°С);

α₁ – коэффициент теплоотдачи от битума к металлической стенке цистерны, α₁ = 83,5 ккал/(м² · ч ∙°С);

l₁ – толщина стенки цистерны, l₁ = 0,004 м;

λ₁ – коэффициент теплопроводности стали, λ₁ = 40...50 ккал/(м · ч ∙°С);

λ₂ – коэффициент теплопроводности теплоизоляции, для стекловолокна λ₂ ≈ 0,035 ккал/(м · ч ∙°С);

l₃ – толщина стенки кожуха (облицовки) цистерны, l₃ = 0,001 м;

α₂ – коэффициент теплоотдачи от кожуха цистерны наружному воздуху, при транспортировке со скоростью 50 км/ч α₂ ≈ 26 ккал/(м² · ч ∙°С).

Площадь поверхности, м², эллиптической цистерны равна

, (1.7)

где S_b – боковая площадь цистерны, м²;

S_m – площадь эллиптических торцов цистерны, , м²,

где а и b – полуоси эллипса торцовых днищ (рис. 1.8), м.

Боковая площадь цистерны, м²:

, (1.8)

где L_ц – длина цистерны, м.

	В случае невозможности измерить фактические размеры цистерны для учебных целей можно воспользоваться следующими соотношениями. Большая полуось эллипса а = (0,8...0,9) ширины машины. Меньшая полуось эллипса b ≈ 0,7 а. Боковая площадь цистерны, м2: ,(1.9) где kn – коэффициент наполнения цистерны, kn ≈ 0,8.
Рис. 1.8. Схема цистерны гудронатора