ДОРОЖНЫЙ КАТОК Российский патент 1994 года по МПК E01C19/28 

Изобретение относится к области дорожных машин и может быть использовано в строительстве, а также в других отраслях, где требуется создание больших усилий вибрационного характера.

В дорожной практике (как у нас, так и за рубежом) при уплотнении грунтов и дорожных покрытий применяют два основных принципа уплотнения: статическое и динамическое. Статическое уплотнение основано на перемещении больших масс, т. е. чем больше масса (вес) катка, тем эффективнее уплотнение. Создание больших нагрузок связано с утяжелением катков. Статические катки представляют собой раму с вальцами и могут быть самоходными, полуприцепными и прицепными (Неклюдов М. К. Методы и средства механизации уплотнения грунтов. М.: Стройиздат, 1971). Недостаток статического катка: невозможность увеличения силового воздействия без его утяжеления. Исключение этого недостатка предусматривают динамические катки, в частности широко распространенные вибрационные катки (Форсблат Л. Вибрационное уплотнение грунтов и оснований) Перевод с англ. И. В. Тагариной. - М.: Транспорт, 1987, 188 с.), в которых дополнительное усилие создается за счет инерционных сил вращающихся масс. Используя эффект увеличения силового воздействия при уплотнении за счет инерционных сил, можно создать усилия уплотнения при меньшем собственном весе катка. Обычно величина дополнительного усилия (возмущающая сила) не превосходит веса катка.

В качестве прототипа предлагается вибрационный каток, который представляет собой раму с двумя вальцами, вибровозбудителями и приводом.

Цель изобретения - повышение эффективности вибрационного катка за счет значительного увеличения возмущающей силы.

Поставленная цель достигается тем, что в дорожном катке вибрационного типа, содержащем раму с вальцами с вращающимися массами внутри вальцов, согласно изобретению вращающиеся массы выполнены в виде двух массивных уравновешенных маховиков на валах, расположенных в упругих опорах внутри вальцов по их оси. При этом концы валов продолжены на опоры и имеют на одном конце привод вращения через гибкие муфты от электродвигателей, расположенных по оси вальцов в их средней части, а другие концы валов продолжены на торцы вальцов и через штоки с упругими элементами соединены с вибровозбудителем, размещенным на раме катка. Возможно размещение дополнительных маховиков на концах валов, продолженных за торцы вальцов,
Сопоставительный анализ с прототипом показал, что заявляемый дорожный каток отличается от известного наличием уравновешенных инерционных маховиков, упругими опорами, наличием связи между инерционными массами посредством пружин, штоков и вибровозбудителей, что соответствует критерию "Новизна".

Сравнение заявляемого решения с другими известными техническими решениями показало, что вышеперечисленные признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, не известны. Таким образом, можно сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "Существенные отличия".

Сущность изобретения поясняется чертежом.

Дорожный каток содержит раму 1, на которой на осях размещены вальцы 2. Внутри вальцов 2 размещены на валах 3 уравновешенные массивные маховики 4. Валы 3 размещены по оси вальцов в упругих опорах 5. Концы валов продолжены за упругие опоры. На одном конце валы 3 через гибкие муфты 6 имеют привод вращения от электродвигателей 7, расположенных по оси вальцов в их средней части. Другие концы валов продолжены за торец вальцов и через шток 8 с упругими элементом 9 соединены с вибровозбудителем 10. Вибровозбудитель должен давать большие вибрационные нагрузки при больших амплитудах колебаний. На раме 1 размещена энергетическая установка 11, которая служит для привода генератора (не показан), для питания электродвигателей 7, а также для привода вибровозбудителей 10. Например, если использован гидравлический вибровозбудитель, то для привода гидравлического насоса (не показан). При этом вибровозбудители, обслуживающие один вибровалец, синхронизированы, а обслуживающие разные вальцы могут быть как синхронизированы, так и работать в противофазе. Питание электродвигателей осуществляется через щетки на торцах вальцов. Упругие опоры на торцах вальцов закрыты гофрированными колпаками 12. На торцах валов, продолженных за вальцы, могут дополнительно размещаться уравновешенные маховики 13.

Дорожный каток работает следующим образом. При перемещении всего катка (на чертеже не показан двигатель для передвижения катка; каток может быть как самоходный, так и прицепной) при включении электродвигателя 7 инерционные маховики 4 приходят во вращение. При включении вибровозбудителей 10 валы 3 вместе с инерционными маховиками начинают прецессировать, возбуждая колебания вальцов 2, с передачей воздействия от них на уплотняемую поверхность.

Эффективность в сравнении с прототипом заявляемого вибрационного катка состоит в создании значительных вибрационных нагрузок, которые превосходят собственный вес катка. Это позволяет экономить металл и повысить эффективность уплотнения.

Использование: уплотнение грунтов и дорожных покрытий. Сущность изобретения: каток содержит раму с вальцами и вибровозбудителями и привод. В каждом вальце соосно его оси посредством упругих опор установлены валы с массами в виде уравновешенных маховиков с образованием консолей. Конец каждой консоли связан посредством штока и упругого элемента с вибровозбудителем. Другой конец вала связан с размещенным в средней части вальца приводом посредством гибкой муфты. Вибровозбудители каждого вальца синхронизированы. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. ДОРОЖНЫЙ КАТОК, содержащий раму с вальцами и вибровозбудителями и привод, отличающийся тем, что он снабжен штоками с упругими элементами и размещенными в каждом вальце соосными валами с массами в виде двух уравновешенных маховиков, причем валы установлены соосно оси вальца посредством упругих опор с образованием консолей, конец каждой из которых связан посредством штока и упругого элемента с вибровозбудителем, а другой конец вала связан с размещенным в средней части вальца приводом посредством гибкой муфты, при этом вибровозбудители каждого вальца синхронизированы. 2. Каток по п.1, отличающийся тем, что он снабжен дополнительными маховиками, расположенными на консолях валов.