ДОРОЖНЫЙ КАТОК КОМБИНИРОВАННОГО ДЕЙСТВИЯ Российский патент 2004 года по МПК E01C19/28 

Изобретение относится к машинам для послойного уплотнения дорожных асфальтобетонных оснований и покрытий, а именно к дорожным каткам.

Известен каток, содержащий раму машины, силовую установку, один и более вальцов, при перекатывании которых в уплотняемом материале под действием их силы тяжести образуются остаточные деформации (Хархута Н.Я. и др. Дорожные машины. Теория, конструкция и расчет. Под ред. Хархуты Н.Я. - 2-е изд., доп. и перераб. - Л.: Машиностроение, 1976. - 472 с.).

Для этого типа катков, имеющих высокую надежность в эксплуатации и достаточно простую конструкцию, характерна низкая производительность, обусловленная большим количеством проходов катка по одному следу (до 20) для достижения максимальной плотности, характерной данному катку (ЕНиР. Сборник Е17. Строительство автомобильных дорог. / Госстрой СССР. - М.: Сройиздат, 1989. - 48 с.).

Наиболее близким к заявляемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для уплотнения, содержащее раму, силовую установку, виброплиту с вибровозбудителем круговых колебаний, тяговую раму и гидроцилиндры подъема-опускания виброплиты (А.с. 141496 СССР, МПК Е 01 С 19/38, 1961).

Недостатком подобного типа машин является низкая эффективность вибрационного воздействия на материал при использовании круговых колебаний неопределенной частоты.

Задача изобретения - повышение производительности катка и снижение энергоемкости процесса уплотнения за счет использования тиксотропных свойств асфальтобетонных смесей и направленного воздействия вибрации на поверхность уплотняемого материала.

Поставленная задача решается тем, что в катке, содержащем раму, силовую установку, один или более вальцов, виброплиту, установленную перед ведущим вальцом, тяговую раму, соединяющую виброплиту с рамой катка, гидроцилиндры подъема и опускания виброплиты, согласно изобретению на виброплиту устанавливают вибровозбудитель направленного действия для создания колебаний с частотой от 70 до 80 Гц и механизм регулирования угла возмущающей силы в пределах 120°-135° к поверхности уплотняемого слоя в направлении движения катка, в зависимости от типа уплотняемой асфальтобетонной смеси.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 - общий вид катка, фиг.2, 3 - виброплита (вид сверху и вид сбоку).

Дорожный каток включает в себя раму 1, на которой установлена силовая установка 2, ведущий 3 и ведомый 4 вальцы. Виброплита 5, с установленным на ней вибровозбудителем направленного действия 6 и механизмом 7 регулирования направления действия возмущающей силы в зависимости от типа уплотняемой смеси, соединена с рамой катка через тяговую раму 8, гидроцилиндры 9 служат для подъема и опускания виброплиты. Двигатель привода вибровозбудителя 10 крепится кронштейном 11 к установочной плите 12.

Дорожный каток работает следующим образом: в начале уплотнения, когда в слое происходит интенсивное накопление остаточных деформаций, каток совершает 2-3 прохода с плитой, находящейся в транспортном положении, затем после увеличения сопротивления смеси уплотнению и снижения интенсивности образования остаточных деформаций в уплотняемом материале виброплита устанавливается на поверхность слоя гидроцилиндрами, обеспечивается необходимое статическое давление (0,01...0,03 мПа) и при начале передвижении катка включается вибровозбудитель. Угол воздействия возмущающей силы α (угол, заключающийся между рабочей поверхностью виброплиты и направлением действия возмущающей силы) устанавливается до начала работ в зависимости от типа уплотняемой смеси (α=120° - для малощебенистой смеси типа “В” и α=135° - для многощебенистой смеси типа “А”) (Авторское свидетельство СССР №1565935, МПК Е 01 С 19/48, 1987).

Использование виброплиты с высокой частотой колебаний (до 70...80 Гц) и направленной возмущающей силой позволяет

- вызвать в уплотняемой смеси тиксотропные изменения и уменьшить сопротивление смеси уплотнению;

- снизить количество проходов катка по одному следу за счет активного накопления остаточных деформаций;

- повысить качество поверхности уплотняемого материала.

Применение предлагаемого устройства дорожного катка позволит решить ряд актуальных экономических задач строительства асфальтобетонных покрытий и оснований. Во-первых, в отличие от существующих дорожных катков предлагаемый позволяет повысить производительность машины настолько, что количественный состав звена катков существенно сокращается. Во-вторых, повышается качество покрытий за счет создания замкнутой поровой структуры. В-третьих, сокращается время на уплотнение смеси, что позволяет расширить область применения горячих асфальтобетонных смесей при низких положительных и отрицательных температурах воздуха, что очень важно для крупных городов и северных территорий.

Использование: послойное уплотнение дорожных асфальтобетонных оснований и покрытий, а именно дорожные катки. Технический результат - повышение производительности катка и снижение энергоемкости процесса уплотнения. Дорожный каток включает в себя раму, на которой установлена силовая установка, ведущий и ведомый вальцы. Виброплита, с установленным на ней вибровозбудителем направленного действия и механизмом регулирования направления действия возмущающей силы в зависимости от типа уплотняемой смеси, соединена с рамой катка через тяговую раму. Гидроцилиндры служат для подъема и опускания виброплиты. Двигатель привода вибровозбудителя крепится кронштейном к установочной плите. В процессе уплотнения виброплита устанавливается на поверхность слоя материала, гидроцилиндрами обеспечивается необходимое статическое давление (0,01 - 0,03) мПа, и при начале передвижении катка включается вибровозбудитель. Угол воздействия возмущающей силы б (угол, заключающийся между рабочей поверхностью виброплиты и направлением действия возмущающей силы) устанавливается до начала работ в зависимости от типа уплотняемой смеси. Виброплита с высокой частотой колебаний 70 - 80 Гц вызывает в уплотняемой смеси тиксотропные изменения и снижает сопротивление смеси уплотнению. Направленная под углом к поверхности материала возмущающая сила также позволяет снизить сопротивление смеси уплотнению. 3 ил.

Дорожный каток, содержащий раму, силовую установку, один или более вальцов, виброплиту, установленную перед ведущим вальцом, тяговую раму, соединяющую виброплиту с рамой катка, гидроцилиндры подъема и опускания виброплиты, отличающийся тем, что виброплита имеет вибровозбудитель направленного действия для создания колебаний с частотой от 70 до 80 Гц и механизм регулирования угла возмущающей силы в пределах 120-135° к поверхности уплотняемого слоя в направлении движения катка.