ВАЛЕЦ КАТКА Российский патент 1995 года по МПК E01C19/28 

Изобретение относится к строительству, а именно к дорожно-строительным машинам, в частности к устройствам для уплотнения дорожных оснований и покрытий.

Цель изобретения повышение эффективности уплотнения материала при снижении энергоемкости.

На фиг.1 изображен валец катка, общий вид; на фиг.2 сечение А-А на фиг. 1; на фиг.3 вид по стрелке Б на фиг.2 на фиг.4 вид по стрелке В на фиг.2; на фиг.5 сечение Г-Г на фиг.2.

Валец катка содержит обечайку 1, выполненную из упругого материала, и раму 2. Внутри обечайки 1 установлен в подшипниковых опорах 3 приводной вал 4.

На приводном валу 4 установлены ролики 5, равномерно размещенные по окружности. Диаметр описанной окружности d_p, внутри которой размещены ролики 5, на (0,003-0,15) меньше внутреннего диаметра d_o обечайки 1. Количество роликов 5 определяется по формуле
n (0,02-0,04) где q вес катка, приходящийся на единицу длины обечайки;
Ψ отношение толщины обечайки к ее диаметру
На приводном валу 4 установлена подшипниковая опора 6 с диском 7. На диске 7 закреплены симметрично ползуны 8, расположенные радиально. На внутренней поверхности обечайки 1 закреплены направляющие 9, контактирующие с ползунами 8. В окружном направлении вальца длина направляющих 9 превышает ширину ползунов 8 на величину 2S, равную разности между внутренним диаметром d_o обечайки 1 и диаметром d_p окружности, описанной вокруг роликов 5, а диаметр окружности, описанной вокруг ползунов 8, на столько же меньше внутреннего диаметра d_o обечайки 1. На приводном валу 4 посредством подшипниковых опор 10 установлены торцевые диски 11, диаметр которых меньше диаметра d_р окружности, описанной вокруг роликов 5. К краям торцовых дисков 11 и обечайки 1 присоединены кольцевые чехлы 12, выполненные из эластичного материала, закрывающие зазор между ними.

Ролики 5 образуют два генератора волн 13. Смежные ролики 5 генераторов волн 13 повернуты относительно вала 4 на половину центрального угла между ними (на фиг.4 ролики 5 второго генератора волн 13, смещенные относительно роликов 5 первого, изображены пунктиром).

Валец катка работает следующим образом.

Под действием веса катка, приходящегося на валец и передаваемого расположенными внизу роликами 5 на нижнюю часть обечайки 1, она изгибается. Прогиб определяется углом поворота двух или трех нижних роликов 5. Прогиб обечайки 1 между двумя нижними роликами 5 будет наибольшим (а кривизна наименьшей) при их симметричном положении относительно вертикальной оси и наименьшим при расположении одного из роликов 5 на вертикальной оси. При этом возможна передача веса катка на обечайку 1 через три ролика 5.

В случае углового смещения генераторов волн 13 относительно друг друга условия деформирования обечайки 1 и форма ее деформации будут различными с сохранением прямолинейности образующих ее цилиндрической поверхности. Цилиндри- ческая форма обечайки 1 позволяет ей иметь форму деформации с разной кривизной по одной образующей. Условия передачи веса катка на обечайку 1 на противоположных сторонах вальца при угловом смещении генераторов волн 13 различны: при передаче веса катка на обечайку 1 на одной стороне вальца двумя симметрично расположенными роликами 5, на противоположной стороне вес передается вертикально расположенным роликом 5. Это приводит к тому, что при максимальной кривизне обечайки 1 на одной стороне вальце, на противоположной стороне ее кривизна минимальная, а вес катка на уплотняемый материал передается неравномерно по длине вальца и преимущественно стороной с большей кривизной. Усилие, передаваемое на уплотняемый материал, при постоянном весе катка значительно возрастет.

При вращении вала 4 происходит смена опорных роликов 5, сопровождаемая плановым изменением кривизны обечайки 1 и изменение площади контакта с уплотняемым материалом и давления под вальцом в каждой точке вдоль его длины.

Соединение обечайки 1 с валом 4 и изменение расстояния между ними посредством ползунов 8 и направляющих 9 приводит к смещению положения центра тяжести катка относительно поверхности уплотняемого материала и динамическому воздействию на него по всей длине вальца.

Частота пульсаций нагрузки, определяется числом плоскостей, образуемых роликами 5, проходящих через ось вала 4, при смещенных генераторах волн.

Ползуны 8, контактируя с направляющими 9, удерживают обечайку 1 от осевого смещения относительно приводного вала 4. При изменениях расстояния от внутренней поверхности обечайки 1 до приводного вала 4, вызванных ее деформацией и поворотом, ползуны 8 скользят вдоль направляющих 9, не передавая веса катка на обечайку 1 и не препятствуя изменению ее положения относительно приводного вала 4 в радиальном направлении. Выбор количества роликов 5 позволяет получить максимальную амплитуду деформации обечайки 1 и максимальный динамический эффект. Таким образом, в процессе работы вальца катка повышается эффективность уплотнения материала за счет динамического воздействия на него.

Изобретение относится к вальцам катков и позволяет повысить эффективность уплотнения материала при снижении энергоемкости. Валец содержит обечайку из упругого материала. Внутри обечайки размещен приводной вал с генераторами волн. Генераторы волн снабжены роликами. На валу установлен диск. На диске закреплены ползуны и направляющие. Длина направляющих превышает ширину ползунов. Количество роликов определяется в зависимости от соотношения веса катка, отношения толщины обечайки к ее диаметру и диаметра окружности, описанной вокруг роликов. 1 з. п. ф-лы, 5 ил.

1. ВАЛЕЦ КАТКА, содержащий обечайку из упругого материала, внутри которой размещен приводной вал с генераторами волн, имеющими равномерно размещенные по окружности ролики, и с установленной на нем посредине обечайки подшипниковой опорой с диском, соединенным с обечайкой, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности уплотнения материала при снижении энергоемкости, соединение обечайки с диском выполнено в виде закрепленных на диске радиально расположенных ползунов и контактирующих с ними закрепленных на внутренней поверхности обечайки направляющих, а количество роликов определено по формуле

где q вес катка, приходящийся на единицу длины обечайки;
j отношение толщины обечайки к ее диаметру,
причем диаметр окружности, описанной вокруг размещенных роликов, меньше внутреннего диаметра обечайки на (0,003 0,015). 2. Валец по п. 1, отличающийся тем, что длина направляющих в окружном направлении вальца превышает ширину ползунов на величину, равную разности внутреннего диаметра обечайки и диаметра окружности, описанной вокруг роликов.