СЕКЦИОННЫЙ КАТОК УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ Российский патент 2014 года по МПК E02D3/46 E01C19/41 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к машиностроению и может использоваться в сельском хозяйстве при обработке почвы, для уплотнения грунта при производстве земляных работ в строительстве и для разрушения гололедных образований на автодорогах и тротуарах.

Уровень техники

Известен прицепной пневмоколесный каток, имеющий поперечную плоскость симметрии и продольную ось вращения с осевым цилиндрическим элементом, включающий набор одинаковых секций из пневмоколес, соединенных между собой и с рамой, утяжеленный балластом, (см. книгу Строительные машины, М.: Высшая школа, 1988 г., стр 211, рис.4.48), применяемый в строительстве для укатки грунта.

Известен каток ударного действия 3 (см. Патент на изобретение RU 2434099 C1, МПК E02D 3/046, E01C 19/41), имеющий поперечную плоскость симметрии и продольную ось вращения с осевыми цилиндрическими элементами, состоящий из стальной цилиндрической оболочки, имеющий боковые элементы, а на обрабатываемую поверхность при качении воздействует ударная нагрузка, возникающая при падении ударных элементов.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является каток ударного действия (см. Патент на изобретение RU 2434092 C1, МПК E02D 3/046, Е01С 19/41), состоящий из отдельных секций, каждая из которых имеет поперечную плоскость симметрии и продольную ось вращения с осевым цилиндрическим элементом, жестко закрепленными к нему, ободом и ударным элементом, выполненным с возможностью его подъема при качении и падения из верхнего положения с осуществлением ударного воздействия на обрабатываемую поверхность.

Раскрытие изобретения

Секционный каток ударного действия имеет поперечную плоскость симметрии и продольную ось вращения с осевыми цилиндрическими элементами, и состоит из набора одинаковых секций, соединенных между собой, причем каждая из секций включает обод, соединенный боковыми стенками с кольцевыми муфтами и образующий объем, внутри которого находится ударный элемент, причем обод снабжен ловушкой, выполненной с возможностью временного удержания на нем ударного элемента, например, шаровой формы, и его свободного падения из крайнего верхнего положения.

При качении обода по обрабатываемой поверхности происходит улавливание ударного элемента ловушкой, устроенной в ободе, его подъем на максимальную высоту и сбрасывание вниз, при этом происходит удар по ободу и воздействие последнего на обрабатываемую поверхность. В сравнении с прототипом при одинаковых диаметрах обода и равных массах кинетическая энергия удара вследствие падения с высоты диаметра оказывается вдвое больше, что повышает эффективность работы заявляемого катка.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 показан фронтальный вид секционного катка с частичным вырезом и положением ударного элемента.

На фиг.2 представлен вид сбоку катка.

На фиг.3 показана схема соединения двух секций.

На фиг.4 показан поперечный разрез ловушки.

На фиг.5 показан продольный разрез ловушки.

На фиг.6 показана схема организации удара при одном обороте катка.

Осуществление изобретения

Секционный каток ударного действия 1 имеет поперечную плоскость симметрии, ось вращения 2 с осевыми цилиндрическими элементами 3 и состоит из одинаковых секций 4, каждая из которых состоит из корытообразного в поперечном сечении стального обода 5, состоящего из основания 6 и двух стенок 7, закрепленных на стенках 6 радиальных стержней 8, жестко соединенных противоположными концами с кольцевыми ступицами 9, имеющими внутреннюю резьбу, причем к стержням 8 с их внутренней стороны закреплены, например, хомутами (не показаны) защитные кожухи 10, а секции 4 соединяются между собой резьбовой втулкой 11 в ступицах 9 и гайками 12, причем внутри каждого обода 5 выполнена ловушка 13, включающая, кроме элементов обода, поперечный стержень 14, жестко закрепленный к стенкам 7 обода, и, симметричную относительно стержня 14, листовую скатывающую поверхность 15, так же закрепленную к стенкам 7 обода 5, причем форма этой поверхности отвечает форме ударного элемента, например, цилиндрическая скатывающая поверхность 15 для ударного элемента в форме шара 16, размещенного во внутренней области корытообразного обода, при этом размещение ловушек 13 в каждой последующей секции относительно предыдущей выполнено с регулярным сдвигом.

Положение ударного элемента в форме шара 16 при качении катка по обрабатываемой поверхности, изображенное на рисунке (фиг.6), поясняет работу катка. В течение одного полного оборота (показан один цикл при вращении катка по часовой стрелке) определяются следующие фазы, при начале отсчета угла φ от верхнего положения ловушки:

- крайнее нижнее положение шара 16 - после падения его на обод; ловушка 13 в этот момент находится в диаметрально противоположной части обода (φ=0);

- крайнее нижнее положение ловушки (φ≈π); шар 16 попадает в ловушку 12 и в начальной фазе подъема опирается на поперечный стержень 14 и обод 5;

- при дальнейшем подъеме ударного элемента - шара 16 происходит его переваливание на другой опорный элемент - листовую скатывающую поверхность π<φ<2π, его качение, срыв, падение вниз, удар по ободу и воздействие последнего на обрабатываемую поверхность.

Далее цикл повторяется.

Ударный элемент секционного катка может быть выполнен в форме шара, эллипсоида вращения, гантели или других геометрических форм с осью симметрии, выполненных с возможностью качения и не имеющих углов. Симметричная конструкция ловушки позволяет осуществлять работу катка в обоих направлениях, без поворота.

Изобретение относится к машиностроению и может использоваться в сельском хозяйстве, при содержании автодорог и в коммунальном хозяйстве для разрушения гололедных образований, в строительстве при производстве земляных работ. Секционный каток ударного действия состоит из набора одинаковых секций, соединенных между собой, каждая из которых включает соединенный боковыми стенками с кольцевыми муфтами, обод, снабженный ловушкой, выполненной с возможностью временного удержания на нем при качении ударного элемента, например, шаровой формы и его свободного падения из крайнего верхнего положения, осуществляя ударное воздействие на обрабатываемую поверхность. 6 ил.

Секционный каток ударного действия, имеющий поперечную плоскость симметрии и продольную ось вращения с осевыми цилиндрическими элементами, состоит из набора одинаковых секций, соединенных между собой, каждая из которых включает обод, соединенный боковыми стенками с кольцевыми муфтами и образующий объем, внутри которого находится ударный элемент, отличающийся тем, что обод снабжен ловушкой, выполненной с возможностью временного удержания на ней при качении ударного элемента, например, шаровой формы и его свободного падения из крайнего верхнего положения.