ВИБРАЦИОННЫЙ КАТОК
VIBRATION PACKER

Изобретение относится к машинам для ускорения подготовки оснований при возведении зимних автодорог, а именно к машинам для разминки подмороженных болотных оснований в Северных условиях.
Известно устройство для очистки поверхности рабочего органа машины (RU №2122616 C1, Е01 С19/26), содержащее раму и установленный на ней каток со шпорами. На раме установлен теплогенератор с форсункой, емкость для топлива с насосом и теплопроводом. Каток со шпорами установлен за рамой на четырех гидроцилиндрах с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси, внутренняя полость которой соединена с теплогенератором через патрубки, турбокомпрессор, теплопровод и внутреннее теплопроводное отверстие горизонтальной оси. Рама устройства смонтирована на лыжах и агрегатируется с тягачом с помощью прицепа. Каток со шпорами закрыт кожухом.
Недостатком известной машины является недостаточно высокая скорость и надежность процесса проминки с прокалыванием подмораживающихся болотных поверхностей с целью ускорения подготовки их под основание автозимника.
Наиболее близким к заявляемому решению является виброкаток для подготовки оснований под автозимники на заболоченных участках, содержащий рабочий орган со шпорами на наружной поверхности, смонтированный на раме (RU №2349702 C1, Е01С 19/29, опубл. 20.03.2009 г., бюл. №3). На раме установлен теплогенератор, соединенный с топливным баком через топливопровод и топливный насос, а с рабочим органом через систему патрубков, турбокомпрессор, трубопровод и внутреннюю полость кожуха катка со шпорами. На внутреннюю поверхность катка со шпорами опирается через систему стальных роликов, свободно перекатывающихся под воздействием возникающих моментов при повороте катка со шпорами, стальная плита. Стальная плита снабжена вибратором и подвешена на оси катка с помощью подпружиненных подвесок и роликовых подшипников с амортизирующими кольцами. Ось смонтирована на раме виброкатка с помощью двух шарнирных звеньев и двух гидроцилиндров. Рама виброкатка опирается на болотное основание через переднюю и заднюю лыжи и две боковые лыжи и агрегатируется с тягачом с помощью прицепа. Каток оборудован барабаном со шпорами, а барабан со шпорами закрыт кожухом.
Недостатком указанного устройства является низкая мобильность, т.е. способность передвигаться от места базирования до места использования по назначению и низкая надежность в разминке подмороженной болотной поверхности, т.к. острые шипы работают больше по принципу прокалывания, чем по принципу разминки.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является создание условий, обеспечивающих повышение эффективности процесса разминки подмороженной болотной поверхности с целью повышения надежности и качества последующей проминки до выступления воды на поверхности.
Технический результат - обеспечить повышение эффективности процесса разминки подмороженной болотной поверхности с целью повышения надежности и качества последующей проминки до выступления воды на поверхности и формирования профильных полос.
Указанный технический результат достигается тем, что вибрационный каток состоит из двух ступеней, соединенных между собой с помощью шарнира, через который обеспечивается свободный поворот первой ступени относительно второй. Первая ступень представляет собой планировщик-выравниватель, установленный в передней части ступени с помощью шарниров и гидроцилиндров. На раме второй ступени с помощью шарниров и гидроцилиндров и посредством оси установлен рабочий орган в виде барабана со шпорами, со сферической формой рабочих поверхностей при вершинах, смонтированных в шахматном порядке по окружной поверхности. На внутреннюю поверхность барабана со шпорами опирается через систему стальных роликов, свободно перекатывающихся под воздействием возникающих моментов при повороте барабана, стальная плита. Стальная плита снабжена вибратором и подвешена на оси барабана с помощью подвесок и роликовых подшипников с амортизирующими кольцами. Ось барабана смонтирована на раме второй ступени с помощью двух шарнирных звеньев и двух гидроцилиндров. Рамы первой и второй ступеней установлены на двух ходовых пневмоколесах каждая. На раме второй ступени установлен теплогенератор, соединенный с топливным баком через топливопровод и топливный насос, а с рабочим органом через систему патрубков, турбокомпрессор, трубопровод и внутреннюю полость кожуха катка со шпорами.
Наличие новых элементов - шпор со сферической формой рабочих поверхностей при вершинах, цепной подвески стальной плиты с виброприводом, смонтированных в шахматном порядке по окружной поверхности барабана, обеспечивает повышение эффективности процесса разминки подмороженной болотной поверхности. Контактная поверхность увеличивается благодаря приданию рабочим поверхностям шпор при вершинах сферической формы, что способствует повышению эффективности процесса разминки, а наличие цепной подвески стальной плиты с виброприводом способствует повышению надежности процесса разминки.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена схема вибрационного катка для подготовки оснований под автозимники на болотах; на фиг.2 - схема барабана со шпорами; на фиг.3 - схема установки шпор и вибратора на барабане.
Вибрационный каток предназначен для разминки оснований под автозимники на болотах (фиг.1, фиг.2 и фиг.3) в условиях предварительного их подмораживания. Вибрационный каток содержит раму 1 первой ступени и раму 2 второй ступени, соединенные между собой шарниром 3. На раме 1 в передней части первой ступени установлен планировщик-выравниватель 4 с помощью шарниров 5 и гидроцилиндров 6. На раме 2 в средней части второй ступени установлен рабочий орган в виде барабана 7 со шпорами 8, со сферической формой рабочих поверхностей при вершинах, смонтированных в шахматном порядке по окружной поверхности барабана. Барабан 7 установлен с помощью шарниров 9, закрепленных на передних стойках 10 и гидроцилиндров 11, закрепленных на верхней балке 12. Рама 1 первой ступени и рама 2 второй ступени вибрационного катка для разминки оснований под автозимники на болотах установлены соответственно на двух передних 13 и двух задних 14 ходовых пневмоколесах. На осях передних ходовых пневмоколес 13 и задних ходовых пневмоколес 14 установлены соответственно гидродвигатели 15 и 16. На раме 2 второй ступени установлен теплогенератор 17 с теплопроводом 18, емкость для топлива 19, а также электростанция 20 с топливным баком 21. На раме 1 первой ступени установлена гидронасосная установка 22 с баком для гидрожидкости 23. На оси 24 барабана 7 со шпорами 8 установлена стальная плита 25 с виброприводом 26, опирающаяся через систему стальных роликов 27 на внутреннюю цилиндрическую поверхность барабана 7 со шпорами 8. На оси 24 барабана 7 установлен гидродвигатель 28 с целью исключения бульдозерного эффекта. Стальная плита 25 установлена на оси 24 барабана 7 со шпорами 8 через цепные подвески 29 и роликовые подшипники 30. Поверхность барабана 7 со шпорами 8 изолирована от окружающей морозной среды термокожухом 31. Термокожух представляет собой стальной лист, изолированный по наружной поверхности термостойким изоляционным материалом. Внутренняя полость между барабаном 7 со шпорами 8 и термокожухом 31 соединена с теплогенератором 17 посредством теплопровода 18. Агрегатируется вибрационный каток в процессе разминки оснований 32 с трактором-болотоходом типа Т-170М1 01 с помощью прицепного устройства 33.
Вибрационный каток работает следующим образом.
Для проведения проминки подмороженных болотных поверхностей после определенного времени их пребывания, как правило, под снегом, при отрицательных температурах окружающего воздуха, вибрационный каток для подготовки оснований под автозимники на болотах (фиг.1) буксируется с помощью прицепного устройства 33 на заданное рабочее место. Управляемость его обеспечивается путем установки шарнира 3 между первой и второй ступенями. Далее опускается в рабочее положение до контакта с поверхностью дорожного основания 32 на болоте планировщик-выравниватель 4 с помощью шарниров 5, гидроцилиндров 6 и рамы 1 первой ступени. Опускается в рабочее положение до контакта с разминаемой поверхностью барабан 7 со шпорами 8 посредством шарниров 9, гидроцилиндров 11, передних стоек 10 верхней балки 12 и рамы 2 второй ступени. Запускается в рабочее состояние электростанция 20, запитанная из топливного бака 31, и теплогенератор 17, запитанный из емкости для топлива 19. Горячие газы из теплогенератора 17 по теплопроводу 18 поступают в пространство, образованное между барабаном 7 со шпорами 8 и термокожухом 31, и тем самым исключается возможность намораживания на поверхностях шпор 8 и барабана 7 воды и составляющих примесей болотной поверхности под дорожное основание 32. Запускается в рабочее состояние гидронасос 22, запитанный из бака для гидрожидкости 23. Включается вибропривод 26, который посредством стальной плиты 25 и системы стальных роликов 27 передает энергию ударов на шпоры 8 и поверхность барабана 7, что значительно повышает эффективность и надежность процесса разминки подмороженной болотной поверхности. Рабочее положение стальной плиты 25 поддерживается с помощью цепной подвески 29, роликовых подшипников 30 и оси 24 барабана 7, что значительно повышает эффективность и надежность процесса разминки подмороженных болотных поверхностей. Затем включается передача трактора-болотохода типа Т-170М1 01 и агрегат начинает рабочее движение с обеспечением плавности рабочего хода с помощью шарнира 3.
Применение вибрационного катка для разминки оснований под автозимники на болотах позволяет обеспечить условия повышения мобильности агрегата, повысить эффективность и надежность процесса разминки подмороженной болотной поверхности, обеспечить условия для повышения надежности и качества последующей проминки поверхности до выступления воды и формирования профильных полос.