УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ СТЕПЕНИ УПЛОТНЕНИЯ АСФАЛЬТОБЕТОНА В ПРОЦЕССЕ ЕГО УКАТКИ Российский патент 2000 года по МПК E01C23/07 E01C19/23 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к устройствам для измерения степени уплотнения.

Известно устройство для измерения степени уплотнения асфальтобетона типа динамического плотномера КП-150, включающее конический индентор, внедряющийся в контролируемый слой асфальтобетона под действием ударной нагрузки. Коэффициент уплотнения определяется по графикам условного динамического сопротивления в зависимости от количества циклов сбрасывания стандартного груза со стандартной высоты, необходимого для погружения наконечника индентора в исследуемый слой (см. Росдортех-96, материалы выставки, Саратов, 1996).

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, относится то, что в известном устройстве высока трудоемкость измерений и невозможна их автоматизация.

Наиболее близким является устройство для автоматического контроля степени уплотнения асфальтобетона в процессе его укатки вальцом катка, содержащее индентор (а. с. СССР N 185361, кл. E 01 C 19/26, 1966). Задача - упрощение контрольных операций и их автоматизация.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве для автоматического контроля степени уплотнения асфальтобетона в процессе его укатки вальцом катка, содержащем индентор, последнее смонтировано внутри вальца катка и снабжено направляющей, которая представляет собой трубку, соединенную посредством шланга с пневмоцилиндром, с расположенными в нем поршнем, штоком со спусковым механизмом, силовой пружиной, впускным и выпускным клапанами; причем индентор расположен внутри трубки, а к раме катка прикреплены взводящий кулачок и привод спускового механизма. Индентор может иметь конический наконечник.

В процессе строительства асфальтобетонного покрытия необходимо уплотнять укладываемую асфальтобитумную смесь. Существует оптимальная степень уплотнения смеси, при достижении которой полученное покрытие будет иметь необходимую прочность, водостойкость и, как следствие, долговечность. Чрезмерное уплотнение приводит к образованию трещин в покрытии и существенному увеличению материальных затрат.

Для измерения степени уплотнения асфальтобетона в процессе его укатки используется индентор с коническим наконечником, который в определенный момент времени автоматически выстреливается в уплотняемый слой асфальтобетона. О степени уплотнения можно судить по глубине внедрения наконечника индентора.

На чертеже представлена конструкция устройства.

Устройство, смонтированное в вальце катка 1, содержит трубку 2 с расположенным внутри индентором 3, причем верхняя часть индентора выполнена в виде плунжера, а нижняя имеет конический наконечник. Трубка соединена при помощи шланга 4 с пневмоцилиндром 5. Внутри пневмоцилиндра расположен поршень 6 со штоком 7. Поршень приводится в движение под действием предварительно сжатой силовой пружины 8. Сжатие силовой пружины осуществляется в процессе движения катка при помощи взводящего кулачка 9, прикрепленного к раме 10. Движение поршня под действием сжатой пружины инициируется спусковым механизмом 11. Для измерения глубины внедрения индентора использован датчик 12, в днище цилиндра расположен впускной клапан 13 и выпускной клапан 14. В верхней части трубки расположен постоянный магнит 15 для фиксации индентора в крайнем верхнем положении. В нижней части трубки расположена возвратная пружина 16 для извлечения индентора из асфальта.

Для снижения себестоимости изготовления устройства предлагается использовать в его конструкции гильзу, поршень и поршневые кольца от дизельного двигателя ЯМЗ 236, а в качестве силовой пружины - пружину задней подвески автомобиля "Ока".

Работа устройства осуществляется следующим образом. В процессе укатки валец катка 1 вращается. Взводящий кулачок 9, расположенный на раме катка 10, нажимает на шток 7 и двигает его вместе с поршнем 6 влево, сжимая силовую пружину 8. При этом в полость пневмоцилиндра 5 через впускной клапан 13 всасывается атмосферный воздух. Спусковой механизм 11 фиксирует шток 7, при этом силовая пружина остается в сжатом состоянии.

В тот момент, когда трубка 2 приближается к крайнему нижнему положению (трубка отклонена от вертикали на небольшой угол опережения), срабатывает спусковой механизм 11 и поршень 6 под действием силы упругости сжатой силовой пружины 8 создает компрессию в полости пневмоцилиндра 5, который посредством шланга 4 соединен с трубкой 2. В это время индентор 3 находится в крайнем верхнем положении, где он зафиксирован при помощи постоянного магнита 15. Угол опережения необходим для компенсации времени срабатывания спускового механизма 11 и времени движения индентора 3 по каналу трубки 2, так что индентор внедряется в асфальт в тот момент, когда трубка, а значит и индентор расположены вертикально.

Когда поршень 6 приближается к крайнему правому положению и компрессия в пневмоцилиндре максимальна, срабатывает механизм выпускного клапана 14 и индентор 3 под действием давления сжатого воздуха ускоряется внутри трубки 2 и внедряется в уплотняемый слой. По глубине внедрения конического наконечника можно судить о степени уплотнения укатываемого слоя. Для измерения глубины внедрения использован датчик 12. Результаты измерений отображаются на панели оператора катка.

При необходимости можно отказаться от измерений. Для этого нужно демонтировать взводящий кулачок 9 и заглушить выходное отверстие в трубке во избежание его засорения асфальтом.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к устройствам для измерения степени уплотнения, и предназначено для оперативного контроля степени уплотнения асфальтобетона в процессе его укатки. Технический результат - упрощение измерений и их автоматизация. Для оперативного контроля степени уплотнения асфальтобетона внутри вальца катка смонтировано устройство, состоящее из направляющей трубки, внутри которой находится индентор с коническим наконечником. Трубка посредством шланга связана с пневмоцилиндром, создающим давление, необходимое для выстреливания индентора в уплотняемый слой асфальтобетона. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Устройство для автоматического контроля степени уплотнения асфальтобетона в процессе его укатки вальцом катка, содержащее индентор, отличающееся тем, что оно смонтировано внутри вальца катка и снабжено направляющей, которая представляет собой трубку, соединенную посредством шланга с пневмоцилиндром, с расположенными в нем поршнем, штоком со спусковым механизмом, силовой пружиной, впускным и выпускным клапанами, причем индентор расположен внутри трубки, а к раме катка прикреплены взводящий кулачок и привод спускового механизма. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что индентор имеет конический наконечник.