Miks freespingil on vaja kolme või nelja rööpaajamit kahe asemel?
Külmfrees (nimetatakse ka külmhöövliks või teefreesiks) eemaldab pöörleva lõiketrumli abil asfalt- või betoonkatte täpse sügavuseni. Masin peab hoidma freesimissügavust ±2 mm piires – see on täpsem tolerants kui ühelgi teisel roomikkonstruktsioonimasinal. Selle täpsuse saavutamiseks liigub masin kolmel või neljal eraldi kõrgusega reguleeritaval roomikul, millel igaühel on oma... roomikülekandega planetaarne käigukast.
Iga roomikuharu pikeneb või tõmbub hüdraulilise silindri abil iseseisvalt sisse või välja – tõstes või langetades masina vastavat nurka. Niiduktrumli sügavus määratakse harude suhtelise kõrguse järgi. 2% ristkaldega teel peavad vasak ja parem haru olema erineval kõrgusel ning esi- ja tagaharud peavad erinema, kui pikisuunaline kalle muutub. Iga roomikuajam töötab oma kõrgusel – mõnikord on kõrgeima ja madalaima haru vahel 100–200 mm kõrguse erinevus.
Kui jalad on erineval kõrgusel, siis masin kaldub. Alumine jalg kannab kõige rohkem raskust; kõrgeim kannab kõige vähem. 2 meetri laiusel masinal, mille vasaku ja parema jala kõrguste vahe on 150 mm, kannab alumine külg umbes 60–65% masina kaalust. Iga roomik tuleb valida halvima (madalaima) asendi jaoks – mitte tasase masina keskmise veerandjala järgi.
Kõik kolm või neli roomikajamit peavad masinat edasi liikuma sama etteandekiirusega (5–30 m/min) – kuid igaüks neist töötab erineval maapinnal, erineval kõrgusel, erineva maapinnaga kokkupuutenurga ja erineva raskusega. Hüdrauliline ahel peab tasakaalustama voolu igale ajamile proportsionaalselt selle koormusega – ja iga roomikajam peab tagama ühtlase kiiruse vooluühiku kohta, et säilitada masina joondus 500-meetrise freesimiskäigu jooksul.
Lõiketrumli reaktsioonijõud – külgkoormus, mis lükkab masina liinilt maha
Freestrummel pöörleb sõidusuunaga risti, lõigates horisontaalselt üle tee laiuse. Hambad haakuvad teekattega esiservas ja väljuvad tagaservas. See haakumine tekitab kaks reaktsioonijõu komponenti, millele roomikajamid peavad vastu pidama:
Sarnaselt kraavikaevajale: lõikehambad suruvad masinat tahapoole liikumissuunale vastupidises suunas. Roomikajamid peavad selle reaktsiooni ületama, et säilitada edasiliikumine. 2-meetrisel trumlil, mis lõikab 50 mm asfalti kiirusega 15 m/min, on pikisuunaline reaktsioon tavaliselt 30 000–60 000 N – mõõdukas võrreldes kivikaevajaga, kuid püsib tundide kaupa.
Trummel lõikab masina ühelt küljelt teisele. Esiserva hambad lükkavad materjali külgsuunas konveieri poole. See külgjõud – suurtel külmhöövlitel 80 000 kuni 200 000 N – püüab kogu masinat külili lükata, freesimisjoonelt eemale. Koormatud poolel olevad roomikute ajamid peavad sellele külgjõule vastu seisma roomikute ja maapinna vahelise hõõrdumise kaudu. Ükski teine roomikutega masin ei koge normaalse töö ajal sellise suurusega püsivat külgjõudu.
| Masinaklass | Kaal (t) | Trumli laius | Rööbaste ajamid | Külgjõud | Pöördemoment ajami kohta |
|---|---|---|---|---|---|
| Väike (kompaktne) | 8–15 | 500–1000 mm | 3 | 30–60 kN | 8000–18 000 Nm |
| Keskmine (pool rada) | 20–30 | 1000–1500 mm | 4 | 60–120 kN | 15 000–30 000 Nm |
| Suur (täis sõidurada) | 30–45 | 1500–2200 mm | 4 | 120–200 kN | 25 000–50 000 Nm |
Täisrajalise külmfreespingi rööbastee ajami suuruse määramine
Varjatud piirang — külgmine stabiilsus: Pöördemomendi arvutus annab 6155 Nm – tagasihoidlik võrreldes ekskavaatorite või buldooseritega. Kuid lõiketrumli külgjõule (kokku 160 000 N) peab vastu seisma rööbaste ja maapinna vaheline hõõrdumine. Kui koormatud küljed ei kanna piisavalt raskust, et tekitada külgsuunalisele tõukele vastupanu osutamiseks vajalikku hõõrdejõudu, siis masin triivib külili ja freesimisjoon kaldub kõrvale. Seetõttu on freesmasina roomikutel tugevalt ballastitud ja roomikute ajami hammasratas paigutatud jalale madalale – et maksimeerida vertikaalset jõudu ja seega ka külghõõrdevõimet.
Kolm freespinkide rööbaste ajamitele omast rikkerežiimi
Lõiketrumli külgjõud (kokku 80 000 kuni 200 000 N) kandub masina raami kaudu rööbaste jalgadele. Iga koormatud külgmine jalg neelab 40–60% kogu külgjõust külgkoormusena rööbastee ja maapinna vahelisele liidesele. See külgkoormus reageerib ketiratta kaudu rööbaste ajami väljundlaagrile aksiaaljõuna – koormussuund, mille kandmiseks standardne radiaallaager ei ole optimeeritud. Tuhandete freesimistunnide jooksul põhjustab see pidev aksiaalne ülekoormus väljundlaagri aksiaalpinna kulumist, suurendades aksiaalset lõtku ja võimaldades ketirattal külgsuunas nihkuda 1–3 mm võrra – see on piisav, et põhjustada ebaühtlast rööbaste kulumist ja lõpuks rööbastelt mahasõitu.
Külmfreesimine tekitab pideva asfaldigraanulite (RAP – regenereeritud asfaltkate) voolu, mis langeb masina ümber ja alla. Iga jala alla paigaldatud roomikajamid töötavad abrasiivsete asfaldiosakeste ja kuuma bituumeni pilves. Need osakesed on kleepuvamad ja abrasiivsemad kui looduslik pinnas – bituumeni sideaine kleepub tihendipindadele ja korpuse pindadele, püüdes kõvad täitematerjali osakesed tihendi liidese vastu. 1000–2000 tunni jooksul lagundab adhesiooni ja hõõrdumise kombinatsioon tihendit kiiremini kui puhasplatsil ehitamine.
Kolme või nelja sõltumatu roomikajami puhul kulub igaüks neist erineva kiirusega – olenevalt oma asukohast (ees vasakul, ees paremal, taga keskel jne) ja masina kaalu osakaalust, mida see iga freesimiskäigu juures kannab. 2000–4000 töötunni jooksul võib kõige koormatuma ajami lõtk ulatuda 2–3 korda suuremaks kui kõige kergemini koormatud ajami lõtk. See ebaühtlane lõtk põhjustab etteandekiiruse muutuste ajal erinevaid kiirusreaktsioone, põhjustades masina hetkelist kaldumist ehk krabimist – nihutades freesimisjoont 5–15 mm võrra. Maanteeprojektidel, kus sõiduraja serva tolerantsid on ranged, on selline krabimine vastuvõetamatu.
Freespinkide roomikülekandega planetaarne käigukast — korduma kippuvad küsimused
Korea Ever-Power pakub külmhöövlite roomikülekandega planetaarkäigukaste 3 või 4 kaupa paarikaupa, pöördemomendiga 5000 kuni 50 000 Nm. Kompaktsed jalgadega sobivusümbrised, kombineeritud radiaal-aksiaalsed väljundlaagrid ja FKM-tihendusvõimalused asfaldipuru vastupidavuse tagamiseks. Sobiva komplekti soovituse saamiseks esitage oma masina mudel.
Toimetaja: Cxm
