Вибрационный каток

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (ii)679686 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 1 0577 (2) ) 2482928/29-33 с присоединением заявки М (23) Приоритет

{53)М. Кл.

Е 01 С 19/28

Государственный комнтет

СССР но делам нэобретеннй н открытий (53) УДК625.085 (088. 8) Опубликовано 150879. Бюллетень Ио 30

Дата опубликования ойисания 150879 (72) Авторы изобретения

H.A.ÓëüÿHoâ, Л.Г.Гольденберг и П.И.Никулин (71) Заявитель воронежский инженерно-строительный институт (54) ВИБРАЦИОННИЙ КАТОК

Изобретение относится к области строительства, а именно к вибрационным каткам для уплотнения грунтов, дорожных оснований и покрытий.

Известен вибрационный каток, содержащий валец, раму, вибраторы и привод, причем рама выполнена составной с секциями, в боковых балках. одной из которых размещены вибраторы, а на другой секции рамы установлен привод, кинематически соединенный с каждым из вибраторов (1).

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является вибрационный 15 каток, содержащий валец с установленным на нем посредством упругих элементов дебалансным вибратором с корпусом, двигатель, связанный трансмиссиями с вальцем и валом дебаланс- 20 ного вибратора (2).

Недостатками известных вибрационных катков является недостаточная эффективность уплотнения за счет 25 невозможности обеспечения стабилизации резонансного режима, например, при изменении скорости вращения вала двигателя или же при резком изменении свойств грунта. 30

Целью изобретения является повышение эффективности уплотнения за счет стабилизации резонансного режима.

Цель достигается тем, что вибрационный каток, содержащий валец с установленным на нем посредством упругих элементов дебалансным вибратором с корпусом, двигатель, связанный трансмиссиями с вальцем и валом дебалансного вибратора, снабжен индукционной муфтой с регулятором возбуждения, датчиком скорости вращения вала двигателя, установленным в трансмиссии к вибратору датчиком фазы вращения дебаланса вибратора с экстремальным регулятором и датчиком фазы перемещения корпуса вибратора, причем выходы датчиков фазы подключены к входам экстремального регулятора, а выходы датчика скорости и экстремального регулятора — к входам регулятора возбуждения.

При этом регулятор возбуждения выполнен в виде суммирующего усилителя. Датчик скорости выполнен в виде тахогенераторного датчика, датчик фазы перемещения корпуса вибратора в виде индукционного датчик"„ датчик Фазы вращения дебаланса вибратора — в виде синусно-косинусного вращающегося трансформатора.

Экстремальный регулятор выполнен в виде последовательно соединенных

Фазочувствительного демодулятора и интегратора.

На чертеже изображена функциональная схема вибрационного катка.

Двигатель 1 связан с вальцем 2 трансмиссией, состоящей из эластичной муфты 3, редуктора 4, эластичной муфты 5, реверсирующего механизма б, тормозных устройств 7 и 8, цепной передачи 9-11, Двигатель 1 связан с валом де> балансного вибратора 12 трансмиссией, состоящей из эластичной муфты 3, индукционной муфты, содержащей ведущую часть 13, ведомую часть 14, неподвижную обмотку 15 возбуждения, ременной передачи 16-18.

Корпус 19 вибратора при помощи упругих элементов 20 установлен на вальце, который вращается в подшипниках 21.

На корпусе установлен датчик 22, фазы перемещения корпуса, а с вибратором связан датчик 23 фазы вращения вала вибратора.

С приводным двигателем через ременную передачу 24-2б связан датчик

27 скорости.

Регулятор 28 возбуждения co аТороны входа подключен к датчику скорости 27 и выходу экстремального регулятора 29, à со стороны выхода— к обмотке возбуждения индукционной му фти °

Экстремальный регулятор со стороны входа подключен к датчикам фазы перемещения корпуса и Фазы вращения вала вибратора.

Вибрационный каток работает следующим образом.

При вращении двигателя 1 через трансмиссию движение передается вальцу 2 и каток перемещается в направлении, зависящем от положения реверсирующего механизма б.

Одновременно через трансмиссию движение передается вибратору 12, который через корпус 19 и упругие элементы 20 передает вибрацию вальцу 2, Скорость вращения ведущей части

13 индукционной муфты определяется скоростью вращения двигателя 1,скорость вращения ведомой части 14 индукционной муфты, а следовательно и вибратора зависит от скорости вращения ведущей части и величины тока в обмотке 15 возбуждения муфты. Величина тока в обмотке возбуждения определяется величиной сигнала, поступающего с выхода регулятора 28 возбуждения, выполняемого в виде суммирующего усилителя, предварительная настройка которого осуществляет40

Если при включении катка система находилась в резонансном режиме, то косинус сдвига фаэ равен нулю и изменений тока в обмотке 15 возбуждения индукционной муфты не пройзойдет.

Если при включении катка система находилась в зарезонансном режиме, то косинус разности Фаэ отрицателен и входящий в экстремальный регулятор 29 интегратор через регулятор 28 возбуждения изменяет ток в обмотке 15 индукционной муфты таким образом, чтобы система каток— уплотняемая среда перешла на резонансный режим работы.

При изменении свойств уплотняемой среды резонансная характеристика системы смещается и система переходит на дорезонансный режим. Однако при этом возникает разность Фаз перемещения корпуса и вращения вала вибратора, не равная значению Г/2, и экстремальный регулятор аналогично изложенному возвращает систему к резонансному режиму.

При изменении, например, характе ристик упругих элементов 20 работа ся таким образом, чтобы в рабочем диапазоне скоростей вращения двигателя 1 и при усредненных характеристиках системы каток — уплотняемая среда скорость вращения ведомой части муфты, а следовательно и вала вибратора 12 находилась в зоне резонанса системы каток — уплотняемая среда .

При включении экстремального регулятора 29, выполненного в виде пор следовательно соединенных фазочувствительного демодулятора и интегратора, система каток-уплотняемая среда перейдет в резонансный ре>ким работы. Переход в резонансный режим обусловлен особенностями резонансной системы — возникновением при резонансе разности фаз между перемещением корпуса 19 и вращением вибратора 12, равной к/2, и выполнением экстремального регулятора. Входящий в экстремальный регулятор Фазочувствительный демодулятор формирует сигнал„ пропорциональный коси" нусу указанной разности фаз,, информация о которой поступает с датчиков

25 22 и 23, выполнечных, например, в виде индукционного датчика и в виде синусо-косинусного вращающегося трансформатора.

Если при включении катка система

30 находилась в дорезонансном режиме, то косинус разности Фаз положителен и входящий в экстремальный регулятор

29 интегратор через регулятор 28 ,возбуждения изменяет ток в обмотке

15 индукционной муфты таким образом, чтобы система каток — уплртняемая среда перешла на резонансный режим работы.

679686

Формула изобретения

1. Вибрационный каток, содержащий валец с установленным на нем посредством упругих элементов дебалансным

40 экстремального регулятора также про исходит аналогично вышеизложенному.

Переход двигателя 1 на новую скорость вращения изменяет скорость вращения ведомой части 14 индукционной муфты и вала вибратора 12, что при-а водит к нарушению резонансного режи- 5 ма. Для компенсации этого с двигателем через передачу 24-26 связывают датчик 27 скорости тахогенераторного типа. Сигнал с датчика скорости через регулятор возбуждения изменяет ток 0 в обмотке 15 в таком направлении и на такую величину, чтобы возникшее отклонение скорости стремилось к нулю.

Таким образом, стабилизация резо- 15 нансного режима обеспечивается в вибрационном катке системой регулирования по отклонению с использованием датчиков 22, 23, регуляторов 28, 29 и индукционной муф ы, и системой регулирования по возмущению с использованием датчика 7, регулятора 28 и индукционной муфты.

Благодаря введению индукционной муфты с простым способом регулирования скорости вращения ведомой части отпадает необходимость в индивидуальном электроприводе вибратора для стабилизации резонансных режимов.

Благодаря установке датчиков и регуляторов представляется возможность ЗО стабилизировать резонансные режимы работы виброкатка и использовать преимущества резонансного режима: уменьшение энергоемкости катка,.повышение амплитуды колебаний зальца и, 36 соответственно, производительности процесса уплотнения. вибратором с корпусом, двигатель, связанный трансмиссиями с вальцем и валом дебалансного вибратора, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности уплотнения за счет стабилизации резонансного режима, он снабжен индукционной муфтой с регулятором возбуждения, датчиком скорости вращения вала двигателя, установленным в трансмиссии к вибратору датчиком фазы вращения дебаланса вибратора с экстремальным рзгулятором и датчиком фазы перемещения корпуса вибратора, причем выходы датчиков фазы подключены к входам экстремального регулятора, а выходы датчика скорости и экстремального регулятора — к входам регулятора возбуждения.

2. Каток по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что регулятор режима возбуждения выполнен в виде суммирующего усилителя.

3, Каток по п.1, о т л и ч а ющ И и с я тем, что датчик скорости выполнен в виде тахогенераторного датчика.

4. Каток по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что датчик фазы перемещения корпуса вибратора выполнен в виде индукционного датчика.

5. Каток по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что датчик фазы вращения дебаланса вибратора выполнен в виде синусно-косинуснога вращающегося трансформатора. б. Каток по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что экстремальный регулятор выполнен в виде последовательно соединенных фаэовращательного демодулятора и интегратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 354052, кл. Е 01 С 19/28, 1969.

2. Патент СССР М 425410, кл. Е 01 С 19/28, 1969.

679686

Составитель В.Матвеев

Редактор В.Трубченко Техред И.Асталош Корректор A.Âëàñåíêî

Закаэ 4754/29 Тираж 621 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. æãîðoä, ул.Проектная,4