Валец кулачкового катка Советский патент 1990 года по МПК E01C19/28 

Изобретение относится к строительству, а именно к кулачковым каткам, и может Ьыть использовано для уплотнения связанных и слабосвязанных грунтов при возведе- нии насыпей земляного полотна автомобильных и железных дорог, а также при строительстве гидротехнических соору- жвний.

Цель изобретения - повышение производительности.

На фиг. 1 изображен валец кулачкового

тка б ар а б нГ - ° - Р-, Валец кулачкового катка содержит смонтированный на оси 1 барабан 2 с расположенными радиально в квадратном порядке короткими (К) 3 и длинными Ш) 4 кулачками. Ось 1 прикреплена к раме 5 Рама снабжена тягой 6.

.Кулачки 4 выполнены ДЛИНОЙ, превышающей в 15-2,0 раза длину кулачков 3. Кулачки J и 4 расположены параллельными рядами по образующим барабана. В каждом параллельном ряду и в поперечных сечени- ях.проходящих через вершины кулачков 3 и

4,чередуются длинные 3 и короткие 4 кулачКулачки 3 и 4 расположены с шагом

между смежными одноименными кулачками (СМ. фиг. 2), составляющим 3-5 толщины кулам 1Г 1 % 1 ° параллельными рядами 1,Ь-2,0 ширины кулачка

Превышение размеров длинных кулачков 4 более чем в 2 раза по сравнению с короткими 3 приводит к снижению производительности катка в начальной и промежуточной стадиях уплотнения. В этом случае короткие кулачки 3 выходят из контакта с грунтом на раннем этапе уплотнения, когда грунт еще деформируется при низких контактных давлениях, и уменьшают опорную поверхность вальца в 2 раза.

Если превышение размеров длинных- кулачков 4 над короткими 3 меньше чем в 1 5 раза, то в заключительной стадии уплотнения вследствие наличия неровностей уплот- няемой поверхности становится возможнь,м контакт, между короткими кулачками 3 и грунтом. Создаваемые в зтом случае контактные давления не достигают

максимальной величины, что npHBO/u-ir к снижению степени уплотнения и эффективности работы катка при завершении процесса уплотнения грунта.

Условие расположения кулачков 3 и 4 I параллельными рядами по образующим ба- I рабана 2 с чередованием длинных 4 и коротких 3 кулачков в каждом параллельном ряду

и в поперечных сечениях, проходящих через : вершины кулачков 3 и 4, необходимо для i эффективного и равномерного уплотнения I грунта. Только в этом случае длинные кулач- I ки 4 равномерно распределены по поверх- ; ности вальца и каждый длинный кулачок 4 находится в окружении коротких 3, которые i частично прижимают грунт и препятствуют : его выходу из-под длинных кулачков 4, ; уменьшая тем самым нерабочее перемеще- 1 ние грунта.

IШаг между смежными одноименными

I кулачками 3 или 4 и шаг между параллель- ; ными рядами кулачков 3 и 4 устанавливают- : ся для эффективного перекрытия ядер уплотненного грунта, образующихся в результате воздействия нагрузок от длинных кулачков 4 и превышения контактных давлений, создаваемых длинными кулачками 4 над контактными давлениями, создаваемыми кулачками известных катков такой же массы.

Эффективная ширина зоны уплотнения грунта составляет 2,5 наименьшего размера ; опорной поверхности уплотняющего органа, т.е. толщины кулачка b (фиг. 1). Поэтому максимальная величина шага между смежными длинными кулачками 4 должна быть не более 2,5Ь-+ 2,5Ь 5Ь. Превышение этой величины приведет к образованию в грунте вместо сплошного плотного слоя разрозненных зон уплотнения.

Минимальная величина шага между смежными длинными кулачками 4 должна быть не менее соответствующего шага у известных современных катков, который составляет 3 толщины кулачка (ЗЬ). Снижение величины шага приведет к снижению кон- тактых давлений по сравнению с контактными давлениями, создаваемыми известными катками.

Расстояние между параллельными рядами кулачков 3 и 4 не должно превышать ширины кулачка К или D, т.е. максимальный ujar между параллельными рядами должен

бьпь ограничен величиной 2а (см. фиг. 1). При этом условии кор ткие кулачки 3 последующего ряда будут препятствовать выталкиванию грунта из-под длинных кулачков 4

предыдущего ряда.

При шаге между параллельными рядами менее 1,5 ширины кулачка контактное давление, создаваемое длинными кулачками 4, будет меньше контактного давления,

создаваемого современными кулачковыми катками.

Валец кулачкового катка работает следующим образом.

Валец прикреплен к катку при помощи

тяги 6.

В начальной стадии уплотнения, когда грунт находится в рыхлом состоянии, в контакт с грунтом вступают барабан 2, короткие 3 и длинные 4 кулачки. В этом случае опорная поверхность вальца наибольшая. С увеличением плотности грунта повышается его прочность, в результате величина заглубления кулачков 3 и 4 уменьшается. Число кулачков 3 и 4, входящих в контакт с грунтом,

по мере уплотнения грунта уменьшается, а значит, уменьшается опорная поверхность вальца и увеличивается при постоянной массе катка контактное давление. В заключительной стадии процесса уплотнения в

контакт с грунтом входят только длинные кулачки 4. При этом контактные давления возрастают до максимальной величины. Высокое контактное давление позволяет производить дальнейшую деформацию грунта,

достигая более высокой плотности.

Формула изобретения Валец кулачкового катка, содержащий смонтированный на оси барабан с радиально расположенными кулачками, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, половина всех кулачков выполнена длиной, превышающей в 1,5-2,0 раза длину остальных кулачков, причем кулачки расположены параллельными рядами по образующим барабана с чередованием длинных и коротких кулачков в каждом параллельном ряду и в поперечных сечениях, проходящих через вершины кулачков, с шагом между смежными одноименными кулачками 3-5 толщины кулачка и с шагом между параллельными рядами 1,5-2,0 ширины кулачка.

Изобретение относится к вальцам кулачковых катков и позволит повысить производительность. Валец содержит барабан 2, ось 1, короткие 3 и длинные 4 кулачки. Длина кулачков 4 в 1,5 - 2,0 раза превышает длину кулачков 3. Кулачки 3 и 4 расположены параллельными рядами по образующим барабана 2 и чередуются в каждом параллельном ряду и в поперечных сечениях. Поперечные сечения проходят через вершины кулачков. Шаг между смежными одноименными кулачками 3 или 4 составляет 3-5 их толщины, шаг между параллельными рядами - 1,5 - 2,0 ширины кулачка 3 или 4. 2 ил.

Л.

пг

I /с

Т Т

к

Ш пп

UL

СИ

Е

Ш IE

ни

F1

к

m

РП

пг|

Ш

Фиг.1

Е

Х Т

I к

СИ рг

Е

И

Т кП

LL Т

L1.

Т

X

Т1

I к

ПГ

д Т

JT

MMiiH

дГ

m u.

Т Т Л ГТ

ш

Фиг. 2