ДОРОЖНЫЙ КАТОК Российский патент 1994 года по МПК E01C19/26 

Изобретение относится к строительству, а именно к машинам для уплотнения асфальтобетона и других связанных дорожно-строительных материалов, преимущественно к каткам статического и вибрационного действия.

Известен дорожный каток, содержащий самоходное шасси с уплотняющими рабочими органами, смонтированную на раме катка вакуумную камеру, открытую со стороны слоя материала, гидросистему, приспособление для подъема и опускания камеры с гидроцилиндром двустороннего действия, средство создания вакуума.

Однако такой каток не обеспечивает повышения энергоемкости процесса уплотнения за счет использования вакуумного насоса большой производительности, что также приводит к снижению качества покрытия в его поверхностном слое в связи с вырыванием частиц каменного материала с поверхности покрытия.

Технический результат заявленного изобретения заключается в повышении надежности вакуумной камеры с одновременной оценкой качества уплотняемого слоя материала.

Указанный результат достигается тем, что дорожный каток, содержащий самоходное шасси с уплотняющими рабочими органами, смонтированную на раме катка вакуумную камеру, открытую со стороны слоя материала, гидросистему, приспособление для подъема и опускания камеры с гидроцилиндром двустороннего действия, средство создания вакуума, снабжен мембраной в виде диска, смонтированного в упругих опорах на внутренней поверхности вакуумной камеры, системой управления, датчиками давления, температуры и деформации, причем средство создания вакуума выполнено в виде коаксиально установленного вакуумной камере перфорированного приводного диска с лопастями, датчики температуры и деформации размещены на мембране, вакуумная камера связана с рамой посредством шарнирно-рычажной подвески, а система управления выполнена в виде блока управления, первый и второй входы которого соединены соответственно с датчиками давления и температуры, а третий вход которого - с датчиком деформации через элемент сравнения, выход которого соединен с индикаторным блоком, причем выход блока управления подсоединен к системе управления гидроцилиндром.

На фиг. 1 изображен дорожный каток в разрезе; на фиг. 2 - эпюры распределения разрежения по площади вакуумной камеры.

Дорожный каток содержит раму 1 с вальцами 2, между которыми подвешена вакуумная камера 3 при помощи шарнирно-рычажной подвески 4 в виде шарнирно-параллелограммной системы и гидроцилиндра 5 двустороннего действия, гидросистему 6, блок 7 управления гидросистемой 6. Вакуумная камера 3 выполнена в виде цилиндра и открыта со стороны уплотняемого слоя материала. Внутри вакуумной камеры 3 с возможностью свободного вращения вокруг оси размещено средство создания вакуума в виде перфорированного диска 8 с лопастями 9. Диск 8 через ступицу 10 соединен с гидромотором 11, который непосредственно подключен к гидросистеме 6. Гидромотор 11 жестко закреплен по центру на верхней стенке 12 вакуумной камеры 3. Цилиндрическая боковая стенка 13 с отверстиями 14 вакуумной камеры 3 ограничена снизу эластичным уплотнением 15. В корпусе вакуумной камеры 3 под средством создания вакуума установлена мембрана 16 в виде диска, смонтированного в упругих опорах 17, прикрепленных к боковой стенке 13 камеры 3. На мембране 16 установлены датчик 18 температуры и датчик 19 деформации, при этом датчик 18 температуры соединен с блоком 7 управления гидросистемой 6, а датчик 19 деформации соединен с блоком 20 сравнения, связанным в свою очередь с блоком 7 управления гидросистемой 6 и индикаторным блоком 21.

Дорожный каток работает следующим образом.

При уплотнении дорожного покрытия включаются в работу гидросистема 6 и блок 7 управления гидросистемой 6. При этом включается в работу гидромотор 11, и на блок 7 управления гидросистемой 6 начинают поступать сигналы о состоянии уплотняемого слоя (температуре и плотности слоя) с датчиков 18 и 19 температуры и деформации соответственно и сигнал о величине разрежения в полости вакуумной камеры 3. Камера 3, находясь первоначально в транспортном положении, не может обеспечить требуемого разрежения над поверхностью уплотняемого слоя. На блок 7 управления посредством датчиков 18 и 19 давления и деформации соответственно поступают сигналы о низком разрежении и низкой величине плотности слоя. В связи с этим блоком 7 вырабатывается сигнал на управление гидросистемой 6, при котором гидроцилиндр 5 двустороннего действия, работая в плавающем режиме, совместно с шарнирно-рычажной подвеской 4 опускает камеру 3 до определенного положения, когда величина зазора h между эластичным уплотнением 15 и поверхностью уплотняемого слоя будет соответствовать предельной величине разрежения в вакуумной камере 3, отвечающей текущему состоянию уплотняемого слоя. Текущее состояние уплотняемого слоя покрытия оценивается температурой смеси, контролируемой датчиком 18 температуры, текущей плотностью, контролируемой датчиком 19 деформации, величина которой обратно пропорциональна деформации мембраны 16. Далее сигнал от датчика 19 деформации поступает на блок 20 сравнения, который оценивает текущую плотность слоя, и от него - на индикаторный блок 21, по которому оператор катка может определить момент окончания укатки, также сигнал с блока 20 сравнения вместе с сигналом датчика 18 темпеpатуры поступает в блок 7, где блоком 7 вырабатывается сигнал на управление гидросистемой 6 и гидроцилиндром 5. Положение вакуумной камеры 3 над уплотняемым слоем, установленное гидроцилиндром 5, обеспечивает величину предельного разрежения, соответствующую текущему состоянию уплотняемого слоя. Параллельно сигналам с датчика 18 температуры и блока 20 сравнения на блок 7 поступает информация о величине фактического разрежения в вакуумной камере с датчика давления. Так, в случае неровности поперечного и продольного профилей дорожного покрытия при движении катка величина зазора h будет меняться. Это приводит к изменению разрежения в вакуумной камере. Путем сравнения величин фактического и требуемого предельного разрежения блок 7 вырабатывает дополнительный сигнал на управление гидросистемой 6 и гидроцилиндром 5, который, меняя положение вакуумной камеры и работая в плавающем режиме, обеспечивает текущему состоянию требуемое предельное разрежение в вакуумной камере, соответствующее текущему состоянию уплотняемого слоя. Таким образом, обеспечивается стабильность работы вакуумной камеры, что повышает ее надежность. Расположенная под средством создания вакуума мембрана 16 позволяет более равномерно распределить разрежение по всей площади вакуумной камеры 3, тем самым повышает надежность вакуумной камеры с точки зрения равномерности вакуумирования слоя по всей его поверхности. Приведенные на фиг. 2 эпюры показывают распределение разрежения по всей площади вакуумной камеры. Эпюра 1 демонстрирует распределение разрежения в вакуумной камере при отсутствии мембраны. При наличии мембраны в центральной части вакуумной камеры, ограниченной площадью мембраны, в зоне работы средства создания вакуума величина разрежения увеличивается вследствие отсутствия доступа воздуха со стороны уплотняемого слоя (эпюра 2). Эпюра 3 демонстрирует распределение разрежения по площади вакуумной камеры над уплотняемым слоем в случае непроницаемой поверхности уплотняемого слоя. Эпюра 4 характеризует распределение разрежения по площади вакуумной камеры над уплотняемым слоем при наличии мембраны, где величина прогиба эпюры в центральной ее части зависит от плотности слоя, и этот прогиб больше при менее плотном слое, что объясняется доступом воздуха через слой в область камеры, расположенной под мембраной 16. Предлагаемое изобретение одновременно с процессом уплотнения и вакуумирования слоя покрытия позволяет определить текущую плотность уплотняемого слоя путем непосредственной оценки пористости дорожного покрытия, т. е. оценить качество уплотнения слоя материала.

Использование: уплотнение асфальтобетона и других дорожно-строительных материалов. Сущность изобретения: каток содержит самоходное шасси с уплотняющими органами, связанную с рамой посредством шарнирно-рычажной подвески вакуумную камеру, средство создания вакуума в виде коаксиально установленного в вакуумной камере приводного перфорированного диска с лопастями. Датчики температуры и деформации размещены на диске, смонтированном в упругих опорах на внутренней поверхности стенки вакуумной камеры. Система управления выполнена в виде блока управления, первый и второй входы которого соединены соответственно с датчиками давления и температуры, а его третий вход - с датчиком деформации через элемент сравнения, выход которого соединен с индикаторным блоком. Выход блока управления подсоединен к системе управления гидроцилиндром. 2 ил.

ДОРОЖНЫЙ КАТОК, содержащий самоходное шасси с уплотняющими рабочими органами, смонтированную на раме катка вакуумную камеру, открытую со стороны слоя материала, гидросистему, приспособление для подъема и опускания камеры с гидроцилиндром двустороннего действия, средство создания вакуума, отличающийся тем, что он снабжен мембраной в виде диска, смонтированного в упругих опорах на внутренней поверхности стенки вакуумной камеры, системой управления, датчиками давления, температуры и деформации, причем средство создания вакуума выполнено в виде коаксиально установленного в вакуумной камере перфорированного приводного диска с лопастями, датчики температуры и деформации размещены на мембране, вакуумная камера связана с рамой посредством шарнирно-рычажной подвески, а система управления выполнена в виде блока управления, первый и второй входы которого соединены соответственно с датчиками давления и температуры, а третий его вход - с датчиком деформации через элемент сравнения, выход которого соединен с индикаторным блоком, причем выход блока управления подсоединен к системе управления гидроцилиндром.