ГРУНТОУПЛОТНЯЮЩИЙ КАТОК Российский патент 1994 года по МПК E01C19/26 

Изобретение относится к области строительства, а именно к машинам для уплотнения грунта, и может быть использовано для уплотнения дна каналов, насыпей плотин, дамб, дорог, противофильтрационных устройств и других горизонтальных поверхностей.

Известны устройства для уплотнения грунта укаткой и вибрацией, например вибрационные и кулачковые катки.

Известны также катки с трамбующими грунт грузами, например каток с падающими грузами, выполненный в виде сварных цилиндрических щек, соединенных траверсами и снабженных диаметральными пазами, по которым перемещаются падающие грузы ( Мер И. И. Мелиоративные машины. М.: Колос, 1964, с. 120).

Недостатками известных катков являются сложность их конструкции, низкая производительность, большая материалоемкость.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является прицепной каток для уплотнения грунта, содержащий цилиндрический барабан, внутренняя поверхность которого выполнена в виде чередующихся выступов и впадин, в которых размещены трамбующие грузы. Подъем их в рабочее положение происходит за счет перекатывания барабана с фиксацией их положения с последующим перемещением их на грунт по копиру [1].

Недостатком этого катка является сложность его конструкции, выражающаяся в том, что для каждого трамбующего груза необходима своя направляющая, что приводит к удорожанию машины и увеличению их материалоемкости. Кроме того, следует отметить низкую производительность катка, ненадежность в работе. В процессе его работы происходит залипание, заклинивание механизма фиксации и перемещения трамбующих грузов, что приводит к быстрому его износу.

Для того, чтобы упростить конструкцию, повысить надежность в работе, улучшить его эксплуатационные качества, в конструкции грунтоуплотняющего катка, содержащего прицепное устройство, соединенный с ним цилиндрический барабан, внутренняя образующая поверхность которого выполнена в виде чередующихся выступов и впадин, в которых размещены трамбующие грузы, и механизм их фиксации и перемещения, последний выполнен в виде двух полуцилиндров разного диаметра, жестко закрепленных на оси катка с возможностью вращения барабана вокруг полуцилиндров и с образованием между ними диаметральной щели для свободного перемещения в ней трамбующих грузов, при этом поверхность полуцилиндра большего диаметра обращена в сторону движения катка, а поверхность полуцилиндра меньшего диаметра образует зазоры по отношению к образующим внутреннюю поверхность цилиндрического барабана впадинам и выступам, причем величина зазора к впадинам равна или больше диаметра трамбующих грузов, а величина зазора к выступам меньше диаметра трамбующих грузов.

На фиг. 1 показано поперечное сечение предлагаемого катка; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Предлагаемый грунтоуплотняющий каток представляет собой цилиндрический барабан 1, соединенный с прицепным устройством посредством рамы 2. Внутренняя поверхность барабана 1 выполнена в виде чередующихся выступов 3 и впадин 4, причем в последних свободно размещены трамбующие грузы 5 (они могут быть выполнены в виде шаров или полуцилиндров). Внутри барабана 1 установлен механизм фиксации и перемещения грузов 5 в рабочее положение в виде полуцилиндров 6 и 7 разного диаметра, жестко закрепленных на оси 8 катка. Цилиндрический барабан 1 может свободно вращаться вокруг полуцилиндров. Полуцилиндры 6 и 7 образуют вертикальную направляющую в виде диаметральной щели 9 для свободного падения трамбующих грузов 5 (размеры грузов меньше ширины щели 9).

Поверхность полуцилиндра 6 большего диаметра обращена в сторону движения катка, а поверхность полуцилиндра 7 меньшего диаметра имеет зазоры по отношению к выступам 3 и впадинам 4, образующим внутреннюю поверхность барабана 1. Величина зазора по отношению к выступам 3 меньше диаметра грузов 5, а величина зазора по отношению к впадинам 4 равна или больше диаметра трамбующих грузов, то есть величина зазора к впадинам 4 должна обеспечить подъем грузов 5 в исходное рабочее положение.

Работает каток следующим образом.

При движении катка происходит захват грузов 5 и их подъем, который осуществляется перекатыванием барабана 1 и фиксацией положения грузов 5 во впадинах 4 поверхностью полуцилиндра 7. Величина зазора между этой поверхностью и впадинами 4 дает возможность грузам 5 перемещаться в исходное рабочее положение, которое определяется верхней точкой их подъема. Достигнув этого положения, все требующие грузы 5, размещенные в очередной впадине 4, подошедшей к вертикальной щели 9, одновременно падают вниз через эту щель, попадая во впадину, которая оказалась в этот момент под щелью. При этом полуцилиндр 6 как бы отбивает грузы 5, направляя их в направляющую щель 9. При падении грузы 5 создают динамическую нагрузку на внутреннюю поверхность (на впадину) катка, которая затем передается на грунт.

Предлагаемый каток имеет более простую конструкцию, так как в отличие от известных конструкций имеет один механизм перемещения и фиксации для всех трамбующих грузов, что обеспечивает сокращение количества сопрягаемых элементов. В процессе работы не происходит залипания, заклинивания и повышенного износа механизма фиксации и перемещения. Одновременное падение трамбующих грузов по всей ширине цилиндрического барабана обеспечивает равномерное уплотнение грунта и позволяет избежать повторных проходов катка.

Использование: уплотнение грунта. Сущность изобретения: каток содержит закрепленный на оси барабан с внутренней поверхностью в виде чередующихся выступов и впадин для размещения трамбующих грузов. Механизм фиксации грузов выполнен в виде двух полуцилиндров разного диаметра, жестко закрепленных на оси барабана с зазором относительно его внутренней поверхности с образованием между ними вертикального канала для перемещения грузов. Цилиндрическая поверхность полуцилиндра большего диаметра обращена к базовой машине. Величина зазора между цилиндрической поверхностью полуцилиндра меньшего диаметра и выступами и впадинами соответственно меньше и равна или больше диаметра трамбующих грузов. 2 ил.

ГРУНТОУПЛОТНЯЮЩИЙ КАТОК, содержащий базовую машину, закрепленный на оси барабан с внутренней поверхностью в виде чередующихся выступов и впадин для размещения трамбующих грузов и расположенный в полости барабана механизм фиксации последних, отличающийся тем, что механизм фиксации выполнен в виде двух полуцилиндров разного диаметра, жестко закрепленных на оси барабана с зазором относительно его внутренней поверхности с образованием между ними вертикального канала для перемещения грузов, причем цилиндрическая поверхность полуцилиндра большего диаметра обращена к базовой машине, а величина зазора между цилиндрической поверхностью полуцилиндра меньшего диаметра и выступами и впадинами соответственно меньше и равна или больше диаметра трамбующих грузов.