Вибрационный каток Советский патент 1980 года по МПК E01C19/28 

I

Изобретение относится к строителы йй технике, а более конкретно к машинам для уплотнения грунтов при строительстве дорог, автодромов, плотин и т. п.

Известны вибр&шюнные грунтоуплот няющие прицепные катки, включающие валец и вибратор, привод которого осуществляется от двигателя внутреннего сгорания .

Наиболее близким из известных является вибрационный каток, преимушественно для уплотнения грунта, содержащий валец, установленный на раме посредством амортизаторов, и жестко смонтированный в нем при помощи подшипников дебалансный возбудитель гармонических колебаний 2,.

Недостатками известных вибрационных катков являются невозможность с еспечетш настройки катка на оптимальный режим уплотнения, недостаточные эффективность утшотнения грунта и надежность работы катка.

Целью изобретения является устране1ие указанных недостатков, а именно по- вышение эффективности уплотнения грунта Путем возбуждения поличастотных колебаний, обеспечения настройки катка на оптимальный режим уплотнения и повьппение надежности работы катка.

Поставленная цель достигается тем, что в вибрационном катке, преимущественно для уплотнения грунта, содержащем валец, установленный на раме посредством амортизаторов, и жестко смонтированный в нем при помощи подшипников дебалансный возбудитель гармонических колебаний, валец снабжен обечайкой, конЦентрично смонтированной на нем посредством упругих элементов с нелинейной деформативной характеристикой, установленных в зазоре между обечайкой и вальцом по периметру последнего, и механизмом регулирования упругих элементов, причем обечайка выполнена с закрепленными по торцам съемными защитными уплотнительными экранами, а виб рационный каток снабжен стаканами, в каждом из которых размешен упругий элемент, причем одна часть стакана жестко смонтирована на внутренней поверхности обечайки, другая - свободно установлена в радиальной проточке, выполненной в поверхности вальиа, а механизм регулирования выполнен в виде клиньев.. На фиг. 1 изображен виброкаток со снятым защитным экраном, общий вид; на фиг. 2 - показана установка нелинейных упругих элементов; на фиг. 3 конструкция защитного экрана, располагаемого с торцовой стороны обечайки; на фиг. 4 дана форма возмущающей силы вибратора и форма колебаний обечайки. Виброкаток состоит из обечайки 1 и вальца 2, соединенных нелинейными упру гими элементами 3. Валец с вибратором соединяется с рамой 4 посредством резиновых амортизаторов 5. На раме размещена двигательная установка б с клиHop vteHHbiM приводом 7 дебалансного возбудителя гармонических колебаний 8. Натяг упругих элементов изменяется вращением винтов 9, Связанных с клиновым механизмом, состоящим из клиньев 10 и 11, помещенных в радиальной проточке вальца. Упругие элементы помете ны в разъемные стаканы 12. По торцам обечайки расположен съемный защитный уплотнительный экран 13, снабженный крышками 14 для обеспечения доступа к регулировке упругих элементов. Принцип работы вибрационного катка основан на возбуждении дополнительных гармоник в колебательных системах с нелинейными упругими элементами при действии гармонического возбуждения. Настройка на необходимый пояичастотны режим осуществляется смещением рабочей точки нелинейных элементов. Уровен колебаний вальца, необходимый для повы шения надежности дебаланснопо возбудителя при максимальном уровне колебаний обечайки с заданным спектральным составом колебаний, обеспечивается выборо параметров упругих связей. Так, натфимер, в случае исоользоваВИЯ катка с цилиндрическими пружинами суммарная упругая характеристика всех пружин будет иметь вид: fCi)-C3-vT9igH где - смешение вальиа относительно ечайкп; 32 суммарная жесткость всех пружин, расположенных в нижней половине обечайки, определяемая по формуле: c-c :s:cos4 гле С - жесткость одной пружины; Ц - координата углового положения пружины, отсчитываемая от центральной нижней пружины; суммарный натяг, равный: ,Бели Р - вес вальца, а F - амплитуда дебалансной силы, то при P + относительное движение вальца и обечайки будет отсутствовать, при Р + Р7Т колебания обечайки становятся негармоническими. В спектре ее колебаний появляются гармоники с частотой, кратной частоте дебаланса. Уровень этих гармоник определяется величиной предварительного натяга и динамическими свойствами вальца и обечайки с грунтом. Более сложный характер спектра будет иметь место, например, в случае конической пружины с предварительным поджатием. Такая конструкция вибрационного катка позволяет получить характер колебаний обечайки, обеспечивающий наиболее эффективный режим уплотнения для того или иного грунта, а также снизить нагрузки на опоры вибратора « тем самым повысить надежность. Формула изобретения 1. Вибрационный каток, преимущес-гвенно для уплотнения грунта, содержащий, валец, установленный на раме посредством амортизаторов, и жестко смонтированный на нем при помощи подшипников дебалансный возбудитель гармонических колебаний, отличающийся тем, что, с целью повышения эффекти&вости уплотнення грунта путем возбтжд ния поличастотных колебаний, обеспечения настройки катка на оптимальный режим уплотнения и повыщения надежности работы катка, валец снабжен обечайкой, конпентрично смонтированной на нем поореоством упругих элементов с нвшгаейной деформатнвной характеристикой, установленных в зазоре между обечайкой и вальцом по периметру последнего, и механизMOM регулирования упругих элементов, причем обечайка выполнена с закрепленными по торцам съемными защитньши уплотнительньгми экранами. 2. Вибрационный каток по п. 1, о т личаюшийся тем, что он снабжен стаканами, в каждом из которых размещен упругий элемент, причем одна часть стакана жестко смонтирована на внутренней поверхности обечайки, другая 32.6 свободно установлена в радиальной даоточке, выполненной в поверхности вальца , а механизм регулирования в виде клиньев. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Авторское свидетельство СССР № 354052, кл. Е 02 С 19/28, 1969. 2.Горский С . С. и И. И. Современные мелиоративные и строительные машины, М. Колос, 1970, с. 69.

Фиг. 2

иг.З

a) Рорма Ko/tefaiHuu аи индра видроба ьиа