Грунтосмесители и рециклеры

07.06.2016

Грунтосмеситель представляет собой передвижную машину, которая предназначена для устройства усовершенствованных покрытий из укрепленных грунтов, а также оснований дорожной одежды дорог с высокой интенсивностью движения. Машина снимает верхний слой грунта и измельчает его, вводит в него вяжущее, перемешивает полученную смесь и распределяет ее на обрабатываемой полосе дороги. При помощи грунтосмесителя можно производить ряд технологических операций, в их числе:
- перемешивание материалов на полотне строящейся или ремонтируемой дороги;
- перемешивание грунтов с минеральными и органическими вяжущими, а также с комплексными вяжущими на их основе;
- разрыхление грунтов для ускорения их высыхания;
- перемешивание неоднородных грунтовых смесей для обеспечения гомогенности (однородности) их состава перед уплотнением;
- разрушение изношенных покрытий для их дальнейшего восстановления.
Грунтосмесители разделяют по следующим основным признакам:
1) по назначению - специализированные и универсальные;
2) по способу передвижения - навесные, прицепные и самоходные;
3) по типу ходового оборудования - колесные, гусеничные и комбинированные;
4) по числу роторных рабочих органов - одно-, двух-, трех- и четырехроторные;
5) по типу силовой трансмиссии - с механической и гидравлической;
6) по подаче вяжущего - из блока емкостей машины или из автономных машин (битумовозов и цементовозов), соединенных с грунтосмесителем гибкими шлангами.
Специализированные грунтосмесители могут выполнять только отдельные операции, связанные в основном со стабилизацией грунтов. Универсальные машины выполняют комплекс дорожных работ по устройству покрытий из укрепленных грунтов. Соответственно, в зависимости от назначения эти машины имеют различный набор роторных рабочих органов и систем их управления.
Навесные и прицепные грунтосмесители агрегатируют с гусеничными и колесными тракторами. Как правило, навесные грунтосмесители имеют один рабочий орган в виде фрезы, которую приводят от гидросистемы базовой машины. Прицепные фрезы приводят от базового тягача или от автономного двигателя. Самоходные грунтосмесители монтируют в основном на специальном пневмоколесном шасси.
Основным рабочим органом является фрезерный барабан. Он представляет собой стальной пустотелый цилиндр, к наружной поверхности которого крепят быстросъемные резцедержатели с твердосплавными резцами. Диаметр барабана, а также характеристики режущих элементов (форма и размеры резцов, размеры и расположение резцедержателей) зависят от назначения рабочего органа. Универсальные барабаны оснащают круглыми резцами, которые свободно вращаются вокруг своей оси. Рыхлительные и смесительные барабаны оснащают лопатками на длинной стойке, которые разрыхляют грунт и перемешивают его с вяжущими веществами и другими добавками. Резцы и лопатки располагают по винтовой линии или в шахматном порядке. Длина барабана определяет ширину обрабатываемой полосы и зависит от мощности силовой установки машины. Направление вращения барабана может быть как по направлению движения машины, так и против ее движения. Предпочтение отдают встречному вращению, обеспечивающему более высокую стабильность глубины резания и качественное измельчение гранулята.
На рисунке 7.1 представлена принципиальная схема рабочей камеры фрезы. Сверху, с боков и с торцов барабан 1 закрыт кожухом 5, который предотвращает разбрасывание гранулята. Изнутри кожух футерован износостойким и ударопрочным покрытием. Как правило, кожух оснащают регулируемой дробящей плитой 3 и дробящим брусом 4, которые способствуют дополнительному измельчению асфальтобетона или грунта. Толщину сфрезерованного слоя регулируют откидными гидрофицированными фартуками 7, которые выравнивают его поверхность. Глубину фрезерования изменяют при помощи гидроцилиндров подъема-опускания барабана. В рабочем положении кожух 5 опирается на полотно опорными лыжами 2, которые скользят по краям обрабатываемой полосы покрытия.
Отметим, что большая часть грунтосмесителей и рециклеров имеют такую же конструкцию рабочей камеры фрезы.
Грунтосмесители и рециклеры

Для привода фрезы грунтосмесителя используют механические пли гидрообъемные трансмиссии. Механические трансмиссии включают муфту сцепления, раздаточный редуктор и различные передачи. Так, непосредственно рабочие органы приводят при помощи цепных или ременных передач, цилиндрических или планетарных редукторов. Предпочтение отдают клиноременным передачам, которые предохраняют привод от пиковых нагрузок.
Ходовое оборудование приводят обычно при помощи гидрообъемных передач.
В качестве примера на рисунке 7.2 представлена конструктивная схема самоходного однороторного грунтосмесителя на пневмоколесном шасси (в транспортном положении). На колеса 7 и 12 шасси опирается монолитная рама 3, передняя часть которой образована подмоторной рамой. На ней крепят двигатель 6 с гидрообъемной ходовой трансмиссией, передний ведущий мост и кабину машиниста 5. Передний мост оснащен блокируемым дифференциалом и неуправляемыми колесами 2 со ступичными редукторами, которые приводит через мост и коробку передач регулируемый гидромотор.
Грунтосмесители и рециклеры

Под выгнутой вверх рамой 3 размещен кожух 10 с фрезерным барабаном 9, его приводом и системой управления. Колеса 12 крепят на вертикальных стойках П-образной рампы, которая в свою очередь крепится к раме 3 машины в средней точке своей поперечной траверсы. Шарнир 2 обеспечивает качание рулевой рампы в поперечной плоскости на угол ±15°. Управляемые колеса поворачиваются вокруг вертикальной оси вместе с вертикальными стойками рампы.
Весьма наглядной представляется компоновочная схема рабочих органов (рисунок 7.3) универсального самоходного грунтосмесителя, содержащего четыре роторных рабочих органа (фрезу, рыхлитель, двухвальный смеситель). Машина (типа ДС-16) может производить холодный рециклинг грунтовых и гравийных покрытий, а также подготовку и стабилизацию грунтов для строительства оснований. Его рабочие органы - это рыхлительный барабан 11 с жесткими лопатками, фреза-измельчитель 10 с гибкими лопатками, а также смеситель 9. Рама рабочих органов опирается на две оси: переднюю - с двумя ведущими колесами 12 и заднюю - с шестью пневмошинами 7, которые выполняют функции уплотняющего катка.
Грунтосмесители и рециклеры

Гидравлическая подвеска рамы (на гидроцилиндрах 3 и 5) допускает раздельный подъем и опускание ее передней и задней балок, что дает возможность использовать как все рабочие органы совместно, так и раздельно рыхлитель с фрезой или смеситель. Грунтосмеситель оборудован блоком емкостей 2, в том числе теплоизолированной обогреваемой цистерной для органических вяжущих, бункером для неорганических сыпучих вяжущих (цемента) и емкостью для воды. Эти компоненты при помощи распределительных устройств подают в смесительную камеру и перемешивают с грунтом рабочими органами. В задней части смесительной камеры смонтирована поворотная стенка 8, планирующая поверхность разрыхленного материала. Вяжущие можно также подавать непосредственно из автоцементовозов или автогудронаторов, резервуары которых подключают к распределительным системам грунтосмесителя.
Развитие эффективных технологий дорожного строительства, применение новых типов органических и неорганических вяжущих материалов вынуждает использовать конструктивно более сложные, но и более универсальные машины - рециклеры, способные производить холодный рециклинг покрытий на новом техническом уровне.
При помощи современных рециклеров реализуют следующие методы холодного рециклинга:
1) гомогенизацию (разрыхление) грунтов, которая способствует более высокому качеству подготовки основания дорожной одежды;
2) стабилизацию (упрочнение) грунтов известью, что повышает несущую способность, водо- и морозостойкость основания дорожной одежды;
3) стабилизацию грунтов и АБ смесей цементом, что также повышает несущую способность, водо- и морозостойкость основания, а также верхних слоев покрытий дорог IV-V категорий;
4) гранулирование (дробление) материала изношенных АБ покрытий (без добавления или с добавлением воды) для использования в качестве основания, на которое затем могут укладываться новые слои дорожной одежды;
5) капитальный ремонт облегченных АБ покрытий с применением органических (битумных эмульсий), минеральных (цемента) и комплексных (цемента и битумной эмульсии) вяжущих.
В зависимости от исходного агрегатного состояния вяжущих добавок для реализации основных методов используют технологические комплексы, состоящие из следующих машин:
- рециклер, автоцистерна с водой, автобитумовоз (или автогудронатор) с битумной эмульсией, цементовоз, автогрейдер и асфальтовый каток - для жидких вяжущих;
- рециклер, распределитель дорожно-строительных материалов (в том числе цемента), поливо-моечная машина, автогрейдер и асфальтовый каток -для порошкообразных вяжущих.
Рециклеры целесообразно классифицировать по следующим основным признакам:
1) по типоразмеру - малые, средние и большие;
2) по типу ходовой системы - гусеничная и пневмоколесная;
3) по типу силовой трансмиссии - с механической и гидравлической;
4) по расположению фрезерного барабана - в центре колесной базы и за задней осью рециклера;
5) по подаче вяжущего - из блока емкостей машины или из автономных машин (битумовозов и цементовозов), соединенных с рециклером гибкими шлангами.
Технологический процесс восстановления (холодного рециклинга) дорожной одежды при помощи рециклера включает следующие стадии:
- срезание изношенного слоя АБ покрытия (или покрытия и основания);
- перемешивание полученного гранулята с новым вяжущим и минеральным материалом;
- укладку ремонтной смеси на дорожное полотно;
- профилирование и уплотнение уложенного слоя.
На рисунке 7.4 приведена схема компоновки пневмоколесного рециклера малого типоразмера. Он смонтирован на раме 6, которая опирается на четыре ведущих управляемых колеса 1. Ступица каждого из них укреплена на Г-образном кронштейне 8, который обеспечивает поворот колеса. Он соединен со штоком гидроцилиндра 5, который регулирует высоту рамы с рабочим оборудованием над обрабатываемой полосой. Машина оборудована гидрообъемной ходовой трансмиссией.
Грунтосмесители и рециклеры

Каждое колесо снабжено ступичным гидромотором и планетарным редуктором. Гидрообъемный рулевой механизм обеспечивает маневрирование поворотом передних или задних колес, а также «крабом».
Рабочим органом является фрезерный барабан с механическим приводом его вращения. Фрезеруют обрабатываемую полосу при движении машины в любом направлении, но при неизменном направлении вращения фрезы. Подачу вяжущих в зону обработки производят от специализированных машин с автономным приводом. Машина имеет систему автоматического управления рабочими органами и другими агрегатами, в том числе регулирование мощности двигателя и скорости перемещения в зависимости от нагрузки на рабочем органе, изменение частоты вращения фрезы в зависимости от толщины и прочностных характеристик обрабатываемого материала, а также контроль расхода воды, минеральных и органических вяжущих.
На рисунке 7.5 представлена схема компоновки рабочих органов рециклера большого типоразмера на гусеничном ходу (модели WR-4200 фирмы «Wirtgen»). Ее масса составляет 75 т, ширина рабочей полосы от 2,8 до 4,2 м при глубине фрезерования 0,2 м. Ходовая система состоит из четырех гусеничных тележек с индивидуальным приводом на каждую тележку. Машина оборудована двумя фрезами, смесителем производительностью 400 т/ч, а также двумя дизельными двигателями мощностью по 470 кВт каждый. Ре-циклер имеет основную фрезу 2, а также вспомогательные фрезы 3 с изменяемой шириной резания. Машина оснащена емкостями для компонентов (минеральных материалов, цемента, воды, битумной эмульсии и др.), а также двухвальным смесителем 1 для их перемешивания, расположенным вдоль продольной оси машины, шнеком 11 для распределения смеси и раздвижным трамбующим брусом 12. Кроме того, машина имеет автоматизированные системы дозирования эмульсии, воды, цемента и цементо-водной суспензии. Кожух фрезерного барабана спереди и сзади снабжен гидрофицированными щитами, которые являются дробильными щеками. Изменяя их положение, можно управлять степенью измельчения гранулята.
Фреза 2 срезает, измельчает и перемешивает материал дорожной одежды. При этом в двухвальный смеситель 1 подают вяжущее, а также при необходимости минеральный материал из бункера. Далее полученную смесь выкладывают на полотно, где распределительный шнек 11 смешивает ее с асфальтовым гранулятом и распределяет по ремонтируемому участку, после чего смесь уплотняют - предварительно вибробрусом 12 и окончательно комплектом катков.
Грунтосмесители и рециклеры

Возможен вариант технологического процесса, когда порошкообразный стабилизатор (цемент или известь) распределяют на обрабатываемый участок равномерным слоем перед рециклером, а машина при фрезеровании смешивает его с гранулятом и водой.
Фрезерный барабан представляет собой полый стальной цилиндр, на наружной поверхности которого по винтовой линии укреплены при помощи болтов легкосъемные резцедержатели. Для фрезерования асфальтобетона в держатели устанавливают круглые резцы из твердосплавных износостойких материалов. На рисунке 7.6 изображен режущий элемент фрезерного барабана. Он состоит из наконечника, т.е. режущей головки 1 и держателя 4, который легко вынимается из гнезда на барабане 7. Для повышения эффективности эксплуатации фрез используют систему водяного орошения, которая очищает и охлаждает резцы, а также осаждает образующуюся при резании пыль.
Для оперативной замены режущих элементов дорожные фрезы, как правило, оснащают вспомогательным оборудованием, в их числе пневматический съемник режущих элементов и гидроустройство для проворачивания барабана.
Грунтосмесители и рециклеры

Ведущие производители дорожных машин (компании «Bomag», «Bitelli», «Wirtgen Group», «Hamm», «Caterpillar», «Sakai», «Komatsu» и др.) выпускают рециклеры как для стабилизации грунта оснований дорожной одежды, так и для холодного рециклинга АБ покрытий дорог. Машины различаются типоразмером и расположением рабочих органов, видом движителя и типом привода рабочих органов, уровнем автономности обеспечения вяжущими материалами, а также степенью автоматизации системы управления технологическим процессом.
Управление технологическим процессом осуществляют блоком микропроцессоров, которые контролируют рабочую скорость и работу рулевого управления, управляют работой двигателя, сцепления и тормозной системой, а также положением фрезы. Система подачи битумной эмульсии включает битумный насос, расходомер, распределительную трубу с соплами и клапанами, равномерно распределенными по ее длине. Система подачи воды также содержит центробежный насос, расходомер и распределительную трубу с соплами. Дозированием вяжущих с учетом скорости машины управляет электронный блок. Принимая входные сигналы с датчиков скорости и расходомера битумной эмульсии и воды, он управляет производительностью насосов подачи вяжущих. Машины имеют гидросистемы с независимыми контурами для привода хода, исполнительных гидроцилиндров и радиаторов.
Например, рециклер МРН 100 S для стабилизации грунта представляет собой специальное шасси, на котором смонтирована силовая установка, приводящая насосы гидросистемы, и кабина управления. Рабочий орган машины - фрезерный барабан - расположен на отдельной раме, смонтированной консольно за задней осью машины. Привод фрезерного барабана, его подъема и опускания, механизма передвижения и рулевого управления -гидравлический. В модели МРН 100 R кожух фрезерного барабана оборудован системой распределения вяжущего (битумной эмульсии) и воды, а также насосами для их подачи из движущихся вместе с машиной битумовоза (автогудронатора) и цистерны с водой.
Более эффективной является конструктивная схема с расположением фрезерного барабана в центре колесной базы рециклера. Такую схему имеет подавляющее большинство современных рециклеров.
Пневмоколесные рециклеры снабжены мощной рамой хребтового типа, в передней части которой установлена силовая установка (двигатель, приводящий насосы гидросистемы) и кабина с пультом управления. В центральной части рама имеет шарнирное сочленение, обеспечивающее возможность поворота. Крайними точками рама опирается на передний и задний мосты с колесами, имеющими шины низкого давления, причем колеса заднего моста имеют возможность поворота для увеличения маневренности машины. В центре колесной базы в кожухе, образующем камеру дробления, установлен фрезерный барабан. Объем камеры дробления можно изменять в процессе работы, поднимая или опуская кожух фрезерного барабана. Кожух оборудован управляемой заслонкой в задней части, системами подачи вяжущего (битумной эмульсии) и воды в зону фрезерования посредством насосов из движущихся вместе с рециклером битумовоза (автогудронатора) и цистерны. Привод ходовых колес, насосов, фрезерного барабана, его подъем и опускание, а также подъем и опускание его кожуха, управление заслонкой кожуха и поворотом задних колес осуществляется гидравлической системой рециклера, имеющей общий контур.
Гусеничные рецикл еры имеют другую компоновочную схему. Например, в рециклерах моделей 2100 DCR и WR 4500 рама установлена на четырех гусеничных тележках. На ней смонтированы силовая установка, пульт управления, рабочий орган с системами подачи, дозирования и распределения вяжущего (битумной эмульсии) и воды. Различие моделей 2100 DCR и WR 4500 заключается в конструкции рабочего органа. Модель 2100 DCR оборудована одним фрезерным барабаном с механическим приводом, позволяющим обрабатывать полосу шириной 2000 мм, а модель WR 4500 - тремя фрезерными барабанами с гидравлическим приводом для бесступенчатой регулировки ширины фрезерования в пределах 3000 - 4500 мм. Кроме того рециклер 4500 имеет в передней части рамы приемный бункер, загружаемый автомобилями - самосвалами, из которого при необходимости минеральные материалы могут дозированно поступать в зону фрезерования. У рециклера 2100 DCR отсутствует бункер для минеральных материалов, поэтому их требуется предварительно распределить по ширине ремонтируемой полосы с помощью другой дорожной техники. Гидравлическая система машины обеспечивает привод механизма передвижения, управление глубиной фрезерования и шириной обрабатываемой полосы, механизмом формирования профиля восстанавливаемого покрытия, а также насосами подачи вяжущего и воды.
Применение гусеничного механизма передвижения позволяет более точно выдерживать заданные параметры фрезерования и профилирования ремонтируемого покрытия за счет лучшей устойчивости при движении, но не позволяет осуществлять технологический процесс стабилизации грунта и рециклинга грунтовых оснований автомобильных дорог из-за более высокого давления на поверхность покрытия.
Рециклер 2500 и его модификация WR 2500 К, содержащие бункер и систему дозирования минеральных материалов, также имеют необходимое оборудование для эффективного выполнения холодного рециклинга. Их шасси представляет собой пространственную раму (ее силовые элементы образуют бак для воды), на которой смонтированы силовая установка, кабина управления и рабочий орган. Крайними точками рама опирается на четыре управляемых колеса низкого давления, каждое из которых соединено с рамой посредством гидравлического цилиндра, что позволяет оперативно изменять дорожный просвет рециклера и обеспечивает высокую проходимость даже на слабонесущих грунтах. Привод ходовых колес гидравлический, причем каждое колесо имеет независимый контур. Фрезерный барабан, расположенный в центре колесной базы, приводят от двигателя через коробку передач, планетарный редуктор и ременную передачу. Кожух фрезерного барабана позволяет изменить объем камеры дробления для оптимального измельчения материала покрытия и его перемешивания с вяжущим; кроме того, он оборудован двумя управляемыми заслонками в передней и задней частях, что обеспечивает возможность фрезерования при движении рециклера вперед и назад. Дозированное распределение в камеру дробления вяжущего (битумной эмульсии или вспененного битума) и воды осуществляют тремя независимыми системами с помощью насосов посредством форсунок, управляемых системой управления машины.
Отличительной особенностью конструкции рециклера WR 2500 является система распределения вспененного битума, которая позволяет эффективно обрабатывать вяжущим гранулят благодаря его улучшенной проникающей способности. Следует отметить, что рециклинг с применением вспененного битума можно называть холодным лишь отчасти, поскольку битум находится в расплавленном состоянии. В данной системе в горячий битум, подаваемый под давлением в форсунку, впрыскивают холодную воду, что увеличивает его объем примерно в 20 раз. В результате вспенивания вязкость битума значительно снижается, что улучшает обволакивание гранулята.
Модель WR 2500 К имеет встроенный бункер для минерального вяжущего, из которого цемент с помощью дозатора подают в зону фрезерования, перемешивая с гранулятом. Регулирование глубины фрезерования и положения заслонок кожуха фрезерного барабана, установка кабины управления, привод механизма передвижения и насосов подачи вяжущего и воды осуществляют гидравлической системой, насосы которой приводят от двигателя рециклера.
Расчеты основных параметров грунтосмесителей и рециклеров. При проектировании грунтосмесителеи определяют основные характеристики машины, производят тяговый расчет, оценивают баланс мощности и др. Основными параметрами грунтосмесителя являются частота вращения барабана фрезы и толщина срезаемого слоя, мощность силовой установки, производительность и др.
Частоту вращения фрезерного барабана (с-1) можно определить по формуле
Грунтосмесители и рециклеры

где vрез - линейная скорость резцов относительно грунта, vрез = 9...14 м/с;
Dбар - диаметр фрезерного барабана по режущим кромкам резцов, м.
Толщина срезаемой стружки грунта зависит от многих факторов, в том числе от категории трудности его разработки, от числа резцов, одновременно взаимодействующих с грунтом, от мощности, которая затрачивается на его разрушение.
Рабочую поступательную скорость фрезы (м/с) находят из выражения
Грунтосмесители и рециклеры

где z - число резцов в сечении фрезы, z = 2...4.
Баланс мощности состоит в оценке мощности, затрачиваемой на рабочий процесс. При этом следует отметить, что основная часть мощности расходуется на работу фрезы. В общем случае для грунтосмесителя, имеющего рыхлитель, фрезу и двухвальный смеситель, мощность (кВт) его силовой установки рассчитывают с учетом выражения
Грунтосмесители и рециклеры

где Nрез - мощность на резание грунта;
Nотб - мощность на отбрасывание грунта фрезой; Nрых - мощность на рыхление грунта;
Nизм - мощность на измельчение грунта;
Nмеш - мощность на перемешивание компонентов смеси;
Nпер - мощность на перемещение машины;
Nтр - мощность, затрачиваемая в трансмиссии машины.
Выражение (7.3) следует корректировать в зависимости от числа рабочих органов грунтосмесителя.
Мощность (кВт), затрачиваемую нарезание материала, определяют по формуле
Грунтосмесители и рециклеры

где kp - удельное сопротивление грунта резанию, кПа.
bр - ширина режущей кромки одного резца, м;
hр - глубина резания, м.
Если грунт предварительно разрыхлен, то значения мощности следует уменьшить на 15-20 %.
Мощность (кВт), которая расходуется на отбрасывание грунта фрезой,
Грунтосмесители и рециклеры

где кот - коэффициент отбрасывания грунта.
m - масса грунта, отбрасываемого в единицу времени, кг/с; р - плотность грунта, кг/м3;
vокр - окружная скорость на концах лопастей, м/с;
В - ширина захвата фрезы, м.
Мощность (кВт), затрачиваемая на рыхление,
Грунтосмесители и рециклеры

Мощность (кВт), расходуемая на измельчение грунта,
Грунтосмесители и рециклеры

Мощность (кВт), необходимую для перемешивания компонентов в двухвальном смесителе, определяют из эмпирического выражения
Грунтосмесители и рециклеры

где vлоп - окружная скорость лопастей, м/с;
Gс - сила тяжести смеси в смесителе, кг.
Мощность (кВт), расходуемая на перемещение фрезы, рассчитывают по формуле
Грунтосмесители и рециклеры

где f - коэффициент сопротивления передвижению;
i - индекс уклона;
Gгс - сила тяжести грунтосмесителя, Н;
ηпр - КПД привода машины.
И наконец, мощность (кВт), затрачиваемая на преодоление сопротивления трению в трансмиссии от вала отбора мощности до вала рабочего органа,
Грунтосмесители и рециклеры

где ηтр - КПД трансмиссии.
Расчет фрезерного барабана и его трансмиссии производят по максимальному крутящему моменту (кН*м) с учетом динамических нагрузок
Грунтосмесители и рециклеры

где кдин - коэффициент динамичности, кдин = 1,5...2,0;
Ткр - крутящий момент на валу фрезерного барабана, кН*м,
Грунтосмесители и рециклеры

где ηбар - КПД трансмиссии от двигателя до фрезерного барабана.
Конструктивные элементы фрезерного барабана (стойки, кронштейны) определяют с учетом окружного усилия на барабане:
Грунтосмесители и рециклеры

Производительность (м3/ч) грунтосмесителя
Грунтосмесители и рециклеры

где кв - коэффициент использования машины по времени, кв = 0,80.. .0,85;
ап - размер перекрытия соседних полос, ап = 0,1...0,2 м.
При проектировании рециклеров производят тяговый и энергетический расчеты, определяют параметры машины и отдельных рабочих органов, производят расчеты гидравлической системы и подбор гидрооборудования для управления рабочими органами и агрегатами.
Основными характеристиками рециклеров являются масса машины и мощность ее силовой установки, ширина и толщина сфрезерованного и нанесенного слоя покрытия, объемы емкости для вяжущего и бункера для смеси, а также рабочие и транспортные скорости.
Тяговый расчет проводят на основе анализа уравнения тягового баланса. Для рециклера, оснащенного комплектом рабочих органов для холодного восстановления АБ покрытий, общая сила сопротивления в рабочем режиме включает следующие наиболее значимые сопротивления:
- фрезерованию холодного асфальтобетона Wф;
- перемещению машины Wпер.
Сопротивление фрезерованию (Н) холодного асфальтобетона
Грунтосмесители и рециклеры

где kp - коэффициент удельного сопротивления фрезерованию холодного асфальтобетона, kp = 4...10 МПа;
bф - ширина фрезерования, м;
hф - глубина фрезерования, м.
Сопротивление перемещению рециклера (Н)
Грунтосмесители и рециклеры

где f1 - коэффициент сопротивления перемещению машины, f1 = 0,06...0,12;
i - уклон пути, i = 0,03...0,07;
Gр - сила тяжести рециклера, Н.
Силами сопротивления, связанными с взаимодействием рабочих органов с укладываемой смесью, можно пренебречь.
Для преодоления сил сопротивления, возникающих при работе машины, должно выполняться условие
Грунтосмесители и рециклеры

где Т - сила тяги силовой установки, Н;
Грунтосмесители и рециклеры

Зная мощность силовой установки, можно определить силу тяги (Н) из выражения
Грунтосмесители и рециклеры

где ηтр - КПД трансмиссии рециклера;
u - передаточное число трансмиссии;
Nдв - мощность двигателя, Вт;
nкол - число ведущих колес;
ωд - угловая скорость вращения вала двигателя, с-1;
rкол - радиус ходового колеса, м.
Мощность силовой установки машины в общем случае расходуется на привод:
- механизма передвижения в рабочем режиме;
- фрезерного барабана;
- распределительного шнека;
- смесителя;
- трамбующего бруса;
- выглаживающей плиты;
- вспомогательных механизмов.

Для определения мощности (кВт) используют следующие выражения:
1) для механизма перемещения рециклера
Грунтосмесители и рециклеры

где vp - скорость рабочего хода, м/с;
ηт - КПД трансмиссии рециклера;
2) для привода фрезы
Грунтосмесители и рециклеры

где ωфр - угловая скорость вращения фрезерного барабана, ωфр ≤ 0,15 рад/с;
Rфр - радиус фрезы по режущим зубьям, м;
ηпф - КПД привода фрезы;
3) для привода распределительного шнека
Грунтосмесители и рециклеры

кш - коэффициент сопротивления при работе шнека, кш = 4. ..5;
zш - число шнеков;
Lш - путь перемещения смеси вдоль шнеков по ширине (для двух шнеков Lш = В), м;
Пш - производительность шнека, равная производительности рециклера по укладке смеси, т/ч.
ηш - КПД привода шнека, ηш = 0,9;
4) для привода смесителя
Грунтосмесители и рециклеры

где кд - коэффициент динамичности при пуске смесителя под нагрузкой, кд = 2,0...2,5;
Qсм - вместимость смесителя, т,
vл - линейная скорость конца лопасти смесителя, м/с.
Грунтосмесители и рециклеры

Псм - техническая производительность смесителя, т/ч,
Грунтосмесители и рециклеры

Пфр - техническая производительность рециклера по фрезерованию, т/ч;
tсм - время нахождения смеси в смесителе, мин.
Техническая производительность (т/ч) рециклера по фрезерованию
Грунтосмесители и рециклеры

где рАБ - плотность АБ смеси, рАБ = 2200...2300 кг/м3;
5) для привода трамбующего бруса
Грунтосмесители и рециклеры

где Nбр уд - удельная могцность на привод трамбующею бруса, Nбр уд = 0,4... 0,6 кВт/м;
bбр - длина трамбующего бруса, равная ширине укладки слоя, м;
6) для привода вибрационной плиты
Грунтосмесители и рециклеры

где Nвв - мощность привода одного вибровозбудителя с дебалансом, равным 1,5...2,0 мм, Nвв = 1,0...1,5 кВт;
zвв - число вибровозбудителей на плите;
7) для привода вспомогательных механизмов
Грунтосмесители и рециклеры

Таким образом, общая мощность, затрачиваемая на рабочий процесс,
Грунтосмесители и рециклеры

где nш, nбр, nпл - число шнеков, брусьев и плит соответственно.
Эксплуатационную производительность рециклера можно определить в зависимости от поставленной задачи по формулам
Грунтосмесители и рециклеры

или
Грунтосмесители и рециклеры