Самоходный вибрационный каток

Авторы патента:

E01C19/28 - вибрационные или ударного действия, например кулачковые (E01C 19/29 имеет преимущество)

Владельцы патента RU 2572478:

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ "ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ" (RU)

Изобретение относится к дорожным и строительным машинам и предназначено для уплотнения дорожно-строительных материалов. Самоходный вибрационный каток содержит раму, привод , два вальца, по меньшей мере один из которых является вибрационным. Дополнительный валец шарнирно связан с вибрационным вальцом при помощи двуплечего рычага и шарнира. Вибрационный валец совершает колебания под воздействием и уплотняет грунт. В процессе уплотнения на том полупериоде колебаний, в течение которого движение вибрационного вальца происходит вверх, посредством двуплечего рычага, установленного на шарнире, усилие передается вспомогательному вальцу, который движется вниз и осуществляет воздействие на уплотняемый грунт. Изобретение обеспечивает повышение энергоэффективности вибрационного уплотнения дорожно-строительных материалов. 1 ил.

Изобретение относится к дорожным и строительным машинам и предназначено для уплотнения дорожно-строительных материалов.

Известны и в настоящее время широко применяются для уплотнения грунтов в дорожном строительстве вибрационные дорожные катки (Каток вибрационный двухосный двухвальцовый ДУ-96, каток вибрационный комбинированный двухосный ДУ-97. Руководство по эксплуатации ДУ-96.000.000 РЭ2). В качестве рабочих органов в таких катках используются металлические вальцы с вибровозбудителями различных типов. Использование вибрации позволяет обрабатывать уплотняемый материал в широком спектре динамических режимов, вследствие чего процесс уплотнения протекает с высокой степенью интенсивности. Эффективность вибрационных катков по массовым характеристикам, в некоторых случаях, в три раза превышает эффективность статических.

Недостатком таких катков является то, что в процессе вибрирования энергия вибровозбудителя затрачивается на полезную работу уплотнения материала только в том полупериоде колебаний, когда валец под действием вибровозбудителя перемещается против сил сопротивления, деформируя уплотняемый материал. Во второй половине периода колеблющийся вибрационный валец перемещается вместе с поверхностью грунта вверх и не производит полезной работы уплотнения. Таким образом, более половины энергии, затрачиваемой на движение вибровозбудителя, тратится вхолостую, что повышает энергозатраты на процесс виброуплотнения.

Из известных технических решений наиболее близким по технической сущности является самоходный вибрационный каток, состоящий из привода, сочлененной рамы, вальцов и вибровозбудителя комбинированного действия (патент RU 2079610, МПК⁶ E02F 5/12, E01C 19/28, опубл. 20.05.1997).

Недостатками прототипа являются сложность механической конструкции вибровозбудителя, обусловленная наличием дополнительных движущихся агрегатов, требующих высокой точности изготовления. Также следует отметить необходимость дополнительных затрат энергии для реализации режима работы вибровозбудителя и потери мощности на движение вибровальца вверх.

Техническим результатом изобретения является повышение энергоэффективности вибрационного уплотнения дорожно-строительных материалов и упрощение конструкции.

Изобретение поясняется чертежом, на котором приведен вид катка сбоку.

Самоходный вибрационный каток содержит раму 1, привод 2, два вальца 3 и 4, по меньшей мере один из которых (4) является вибрационным, дополнительный валец 5, шарнирно связанный с вибрационным вальцом 4 при помощи двуплечего рычага 6 и шарнира 7.

Рабочий режим катка осуществляется следующим образом. Вибрационный валец 4 совершает колебания под воздействием вибровозбудителя (на чертеже не показан) и уплотняет грунт. При этом рама катка 1 остается практически неподвижной, так что относительно нее вибрационный валец также осуществляет колебательное движение. В процессе уплотнения на том полупериоде колебаний, в течение которого движение вибрационного вальца происходит вверх, посредством двуплечего рычага 6, установленного на шарнире 7, усилие передается вспомогательному вальцу 5, который движется вниз и осуществляет воздействие на уплотняемый грунт.

Учитывая типичные скорости движения реальных катков (1-5 км/ч) и частоты вибраций (30-50 Гц), можно сделать вывод об эффективности воздействия вспомогательного вальца 5 на уплотняемый грунт. За время одного прохода катка уплотняемый грунт не успевает накопить достаточную неупругую деформацию для того, чтобы значительно изменить свои механические свойства. Для силы и частоты вибрации вспомогательного вальца при воздействии на грунт выполняются следующие условия

ω_вспом=ω_вибр; , где

l_вибр, l_вспом - плечи рычага 6;

ω_вспом,ω_вибр - частоты вибрации вспомогательного 5 и основного вибрационного вальца 4.

При этом длина плеч рычага 6 и масса вспомогательного вальца 5 подбираются из условия на контактные напряжения, требуемые для уплотнения грунта:

σ_тек≤σ_вспом≤σ_проч, где

σ_тек - предел текучести грунта;

σ_вспом - текущее значение контактного напряжения для вспомогательного вальца 5;

σ_проч - предел прочности грунта.

σ_вспом может быть оценено из соотношения

где

S_вспом - площадь пятна контакта вспомогательного вальца 5 с уплотняемым грунтом.

Использование новых элементов, в частности, вспомогательного вальца 5, двухплечевого рычага 6 и шарнира 7 позволяет повысить энергоэффективность вибрационного уплотнения.

Самоходный вибрационный каток, содержащий раму, привод, два вальца, по меньшей мере, один из которых является вибрационным, отличающийся тем, что каток снабжен дополнительным вспомогательным вальцом, шарнирно связанным с вибрационным вальцом при помощи двуплечего рычага с возможностью передачи колебательного движения вибровальца к дополнительному вспомогательному вальцу, причем длина плеч двуплечего рычага и масса вспомогательного вальца выбраны из условия на контактные напряжения, требуемые для уплотнения грунта:
σ_тек≤σ_вспом≤σ_проч, где
σ_тек - предел текучести грунта;
σ_проч - предел прочности грунта;
σ_вспом - текущее значение контактного напряжения для вспомогательного вальца, определяемое из соотношения
σ_вспом=F_вспом/S_вспом, где
F_вспом - сила воздействия на грунт вспомогательного вальца, определяемая из зависимости
S_вспом - площадь пятна контакта вспомогательного вальца с уплотняемым грунтом;
- плечи двуплечего рычага.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано в других отраслях промышленности. Каток ударного действия с регулируемой силой удара включает продольную ось вращения катка с плоскостью симметрии, перпендикулярной продольной оси вращения, и размещенными дискретно и регулярно в параллельных плоскостях радиальными направляющими стержнями, жестко закрепленными на осевом цилиндрическом элементе, причем направляющие стержни размещены внутри ударных элементов и снабжены в плоскости направляющих стержней закрепленными на них двумя консольными выступами с возможностью временного закрепления на них ударных элементов и свободного падения ударных элементов вниз.

Устройство автоматического управления рабочим механизмом грунтоуплотняющей машины // 2521977

Изобретение относится к строительству, в частности к контролю уплотнения насыпных строительных грунтов. Устройство автоматического управления исполнительным механизмом рабочего органа грунтоуплотняющей машины состоит из акселерометра, усилителя, полосового фильтра, усилителя с регулируемым коэффициентом усиления, фильтра первой гармоники, преобразователя частоты в аналоговый сигнал, алгебраического сумматора, задатчика степени уплотнения грунта, аналого-цифрового преобразователя, компаратора, триггера, формирователя импульсов, блока памяти.

Уплотнительное устройство и способ уплотнения земли // 2513604

Группа изобретений относится к области строительства, а именно к устройству и способу для уплотнения грунта. Уплотнительное устройство содержит, по меньшей мере, один перемещающийся барабан, выполненный с возможностью вращения вокруг вала барабана, соединенные вибровозбудители, создающие колебательный момент вокруг вала барабана, причем указанные вибровозбудители имеют неуравновешенные массы, вращающиеся не в фазе 180° в одном и том же направлении вращения, и имеют приводной вал, движущийся коаксиально к валу барабана, для приведения в движение вибровозбудителей.

Валец дорожного катка вибрационный // 2456401

Изобретение относится к дорожно-строительным машинам и предназначено для установки на дорожный каток с целью уплотнения строительного материала. .

Дорожный прицепной виброкаток // 2454501

Изобретение относится к дорожной технике для уплотнения строительных материалов, оснований дорог, аэродромов, конструкционных материалов и уплотнения оснований дамб с большим уклоном.

Вибрационный каток // 2439240

Изобретение относится к машинам для ускорения подготовки оснований при возведении зимних автодорог, а именно к машинам для разминки подмороженных болотных оснований в Северных условиях.

Каток ударного действия // 2434092

Изобретение относится к машиностроению и может использоваться в сельском хозяйстве, при содержании автодорог и в коммунальном хозяйстве для разрушения гололедных образований, в строительстве при производстве земляных работ.

Вибрационный дисковый рабочий орган // 2425190

Изобретение относится к области строительной индустрии и может быть использовано для высококачественной обработки незатвердевших бетонных поверхностей из жестких бетонных смесей, применяющихся для гражданского и промышленного строительства.

Способ динамического уплотнения грунтов и материалов катками (варианты) и устройство для его осуществления // 2405881

Тарельчато-пружинный вибрационный валец // 2394121

Изобретение относится к устройствам для уплотнения грунта, предназначено для вибрационного уплотнения грунта и может быть использовано на предприятиях дорожно-строительной отрасли.

Поверхностный уплотнитель и способ его эксплуатации // 2586340

Заявлен поверхностный уплотнитель и способ эксплуатации такого устройства. Поверхностный уплотнитель снабжен по меньшей мере одной уплотняющей поверхностью для уплотнения слоя материала, системой возбуждения колебаний, которая генерирует колебания вибрационного смещения или вибрационной силы, имеющие по существу прямоугольную форму и вызывающие вибрацию указанной по меньшей мере уплотняющей поверхности для повышения скорости уплотнения слоя материала. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 8 ил.

Вибрационный самоходный каток // 2647537

Изобретение относится к строительству, а именно к дорожным каткам для уплотнения грунтов и материалов при строительстве дорог и аэродромов. Технический результат – повышение производительности за счет создания конструкции вибровальца, использующей вертикальную и поперечную вибрации вибровальца. Вибрационный самоходный каток содержит переднюю полураму, вибровалец, вал вибровальца, дебалансы, гидромотор привода вала дебалансов, согласно изобретению дебалансы выполнены в виде системы трех дебалансов, установленных на валу вибровальца. Боковые дебалансы установлены у торцов вибровальца и ориентированы для работы в противофазе друг другу, средний дебаланс расположен на валу посередине вибровальца и ориентирован для работы с фазовым рассогласованием 90° относительно других дебалансов. 2 ил.

Вибрационный самоходный каток // 2647537

Вибрационный самоходный каток для уплотнения материалов и грунтов // 2647538

Изобретение относится к строительству, а именно к дорожным каткам для вибрационного уплотнения материалов и грунтов. Вибрационный самоходный каток для уплотнения материалов и грунтов содержит переднюю полураму, вибровалец, вал, дебаланс, гидромотор, резинометаллические амортизаторы, согласно изобретению дополнительная рама связана с передней полурамой посредством резинометаллических амортизаторов, на дополнительной раме установлен вибровозбудитель боковых колебаний вибровальца, при этом ось вращения дебаланса боковых колебаний перпендикулярна оси вращения вибровальца. 2 ил.

Вибрационный самоходный каток для уплотнения материалов и грунтов // 2647538