(陜西建設機械股份有限公司,陜西西安710032)不同的銑削速度、銑刨運動速度和銑刨深度,從而得出路面冷銑刨機銑削用量對刀具磨損和刀具耐用度有著重要的影響,并且給出了刀具耐用度合理數(shù)值的確定方法。
由于中國公路網(wǎng)絡的快速發(fā)展,公路養(yǎng)護中路面冷銑刨機被大量使用,正確合理地使用刀具對保證施工質(zhì)量,提高生產(chǎn)效率及降低成本,延長銑刨機使用壽命有著重要的意義。現(xiàn)就路面冷銑刨機的刀具磨損與刀具耐用度作一探討。
1刀具磨損與刀具耐用度1.1刀具磨損的形態(tài)及原因銑削時,刀具的刀尖和刀體與銑肩及施工面相互接觸產(chǎn)生劇烈摩擦;同時,在接觸區(qū)內(nèi)只有相當高的溫度和壓力。因此,在刀具的刀尖和刀體前端發(fā)生的磨損主要為磨料磨損。硬質(zhì)合金刀尖被逐漸磨鈍同時合金鋼制的刀體被磨損,進一步磨損使硬質(zhì)刀尖失去了支撐和保護,在刀尖磨損較小時過早從刀體上脫落下來。
若不及時更換,刀庫就會產(chǎn)生惡性磨損。
1.2刀具磨損的過程刀具磨損過程分3個階段,為刀具磨損曲線。
1.3刀具的磨鈍標準刀具磨損到一定的限度就不允許繼續(xù)使用,此磨損限度稱為磨鈍。粗銑施工的磨鈍標準較大,讓刀具的銑削時間長些,更換刀頭的次數(shù)少些。該標準可稱經(jīng)濟磨鈍標準。精銑施工的磨鈍標準較小,為的是要保證施工精度與已銑刨面粗糙度。該標準可稱工藝磨鈍標準。
1.4刀具耐用度在施工中,卸下刀頭來測量磨損量是否達到磨鈍標準是不可行的,因此必須找一個能反映磨鈍標準的指標來衡量是否磨鈍,這就是刀具耐用度。
刀具耐用度是批新刀頭(轉(zhuǎn)子上全部為新刀頭)從開始銑削直到磨損量達到磨鈍標準所經(jīng)過的銑削時間。刀具的耐用度用T來表示,其單位為分鐘或小時,還可以用達到磨損限度刀具所經(jīng)過的銑刨路程Lm(Lm=Vt,單位為m)表示。
1.5刀具耐用度與切削用量的關系為了合理地確定刀具耐用度,可按以下方法求出刀具耐用度與銑削速度的關系式,在一定的銑削條件下選定磨損量值。取不同的銑削速度,作出各種銑削速度的刀具磨損過程曲線,如所示,曲線中的磨損量值可選取刀尖磨去的厚度測得(在一些情況下刀尖未被磨損到磨損量值,刀體提前報廢,即刀尖從刀體上提前脫落)。然后在磨損曲線上取出達到磨鈍標準時各銑刨工作速度f與刀具耐用度T的對應值,并將它們表示在雙對數(shù)坐標中,見所示的刀具耐用度曲線。T-f之間呈現(xiàn)下列關系:同理,固定其他銑削條件,只變化銑刨運動速度V和銑刨深度ap,分別得到與f-T類似的關系,即由以上3個式子可以得到切削用量與耐用度的一般關系令x=,y=,條件有關;x,y,z指數(shù),分別表示切削用量對刀具耐用度影響的程度。
由上式可知,銑削速度f,銑刨運動速度V,銑刨深度對耐用度的影響,表明銑削用量對刀具耐用度有著重要的影響。
2刀具耐用度合理數(shù)值的確定方法2.1刀具耐用度直接影響生產(chǎn)率和施工成本從效率來考慮,當?shù)毒吣陀枚纫?guī)定得過高(即時間過長),則在施工條件不變時銑刨運動速度會過低使銑削工時增加,生產(chǎn)率降低;當?shù)毒吣陀枚纫?guī)定得過低(即時間過短),銑刨運動速度雖可提高,可以降低銑削工時,但換刀時間增多,生產(chǎn)率同樣會降低。因此,就有一個生產(chǎn)率*大的刀具耐用度和相應的銑削速度,見曲線1.刀具耐用度對生產(chǎn)率和施工成本的彩響曲線從施工成本來考慮,當?shù)毒吣陀枚纫?guī)定的過高,則銑刨運動速度會過低,使用銑刨機的費用及工時費用增大,因而成本提高;當?shù)毒吣陀枚纫?guī)定的過低,銑刨運動速度雖可提高,但換刀時間增多,刀具消耗以及與換刀有關的成本均增加,銑刨機的換刀停車時間也增加,因而施工成本也就增加。因此,也存在一個施工成本*低的刀具耐用度和相應銑削速度,見曲線2.綜上所述,刀具耐用度合理數(shù)值的確定,可以用*高生產(chǎn)率或*低成本的原則來制定。
2.2*高生產(chǎn)率耐用度Tp*高生產(chǎn)率耐用度是單位時間內(nèi)能完成的*大工程量或完成某個工程量所用生產(chǎn)時間為*小耐用度。
它是在分析某一施工段工作的基礎上,建立工時與刀具耐用度的關系式,再經(jīng)微分后得tct平均換一次刀具所消耗的時間。
養(yǎng)護機械與施工技術筑路機械與施工機械化瀝青路面施工技術規(guī)范要求的3個階段設計進行,并與天津市政工程研究院一起進行改性瀝青混合料配合比設計,按照瀝青混合料目標配合比設計結果,制備瀝青混合料試件,進行馬歇爾試驗,測定有關指標,試驗結果見表4.表4改性瀝青混凝土馬歇爾試驗結果混合料試驗項目油石比/密度/空隙率/瀝青飽穩(wěn)定度/流值/類型和度/%.試驗結果技術要求實測值瀝青混合料在馬歇爾試驗的基礎上,在天津市政工程研究院分別進行了車轍動穩(wěn)定度(60C)試驗和小梁在-10C低溫時的極限彎拉強度試驗,測定瀝青混合料的高低溫性能,并進行水穩(wěn)定性檢驗,均滿足技術要求,試驗結果見表5.表5改性瀝青混合料性能試驗混合料類型試驗項目馬氏穩(wěn)定度/kN殘留穩(wěn)定度/%.凍融劈裂強度比/%動穩(wěn)定度/(次。mm)極限彎曲應變/me試驗結果技術要求7SBS改性瀝青混合料的施工7.1SBS改性瀝青混合料的拌和與運輸改性瀝青混合料拌和時,每個拌和站均采用2座175t/h的意大利瑪連尼間歇式瀝青混合料拌和機與改性瀝青設備相連,使改性好的改性瀝青直接輸入拌和機進行拌和,拌和時間為5s.拌和時,嚴格控制各種礦料和瀝青用量,確保混合料的級配和油石比符合要求,并保證出場的瀝青混合料均勻一致,防止花白料和粗細集料分離、結團成塊等現(xiàn)象,否則作廢料處理。
混合料運輸采用大噸位的大拖拉自卸車,運輸車均用蓬布覆蓋,混合料運至現(xiàn)場溫度不得低于165C.7.2SBS改性瀝青混合料的攤鋪和碾壓本工程采用2臺ABG-423攤鋪機并排成梯隊攤鋪,攤鋪溫度控制在160 C~170C范圍內(nèi),攤鋪前對每車料均進行檢測,發(fā)現(xiàn)超溫料、花白料、不合格材料均拒絕攤鋪,退回廢棄。碾壓緊接著攤鋪機進行,并不得產(chǎn)生推移、發(fā)裂現(xiàn)象,初壓溫度不低于160C,初壓采用CC-42雙鋼筒式壓路機靜碾壓2遍;復壓緊接在初壓后進行,采用YZ-12振動壓路機和CC-501振動壓路機聯(lián)合完成,振動壓路機采用高頻低振幅碾壓。Y12振動壓路機碾壓2~3遍;CC-501振動壓路機碾壓2遍;終壓緊接在復壓后進行,采用CC-501振動壓路機靜碾壓2遍以上,直到無輪跡,碾壓終了溫度不低于100C.碾壓成型后進行外觀檢查,觀察接縫是否嚴順、緊密,表面是否嚴整密實,有無輪跡、裂縫、松散等現(xiàn)象。
8結語唐山西外環(huán)高速公路采用SBS改性瀝青鋪筑表面層后,經(jīng)過2年多的通車運行,從路面使用狀況檢查結果看,還沒有發(fā)生車轍變形,也沒有因混合料質(zhì)量問題而發(fā)生松散、泛油及水損害現(xiàn)象,表面狀況良好,各項指標均滿足要求。說明運用SBS現(xiàn)場改性瀝青,能很大程度上提高瀝青路面的抗永久變形能力和低溫抗裂縫能力,從而保證了瀝青路面的路用性能、延長了路面的使用壽命、消除了路面的早期破損病害,大大提高了瀝青路面的整體質(zhì)量。
來源:中國刀具網(wǎng) 作者:[db:作者]