Вибрационный гидрошинный каток

Полезная модель относится к машинам для строительства зимних автомобильных дорог - автозимников, а именно к машинам для уплотнения снежной массы.
Существующие на данные момент решения для уплотнения снежной массы представлены только пневмошинными катками, либо гидрошинными катками, которые не полностью заполнены теплоносителем. Такие решения не позволяют обеспечить передачу вибрации на рабочий орган, так как воздух в шинах является демпфером. Таким образом необходимы шины, которые обеспечат максимально эффективную передачу вибрации на уплотняемую поверхность.
Известно устройство для проминки болотной поверхности [RU №2398063, МПК Е01С 19/26, опубл. 27.08.2010], содержащее рамы первой и второй ступени, соединенные между собой посредством шарнира, при этом рама первой ступени представляет собой однорядный пневмокаток с пневмоколесами, а рама второй ступени представляет собой трехрядный пневмокаток с пневмоколесами, причем пневмоколеса указанных пневмокатков установлены в шахматном порядке таким образом, что полосы, остающиеся не промятыми пневмоколесами первого ряда, проминаются пневмоколесами второго ряда; на осях пневмокатка установлены гидродвигатели и пневмоколеса, а оси на первой и второй ступенях установлены при помощи шарниров и гидроцилиндров; на раме второй ступени установлено оборудование для выработки электрической энергии и оборудование для гидропривода.
Главным недостатком таких катков является невысокая жесткость пневмошин по сравнению с гидрошинными катками и, как следствие, большее пятно контакта и меньшие контактные давления на заключительных этапах уплотнения. К тому же низкая жесткость пневмошин ограничивает применение на них вибрации, т.к. пневмошины являются демпфером.
Из известных технических решений наиболее близким по технической сущности является вибрационный гидрошинный дорожный каток для строительства зимних временных дорог, содержащий вибратор, приводы вибратора, вальца и обечайку. (RU 21401 U1, E02D 3/046, опубл. 20.01.2002 г.). Валец дорожного катка состоит из обейчайки, выполненной в виде набора дисков, стянутых между собой стержнями. На дисках смонтированы упругие оболочки, заполненные теплоносителем, посредством специального трубопровода. На боковых поверхностях вальца имеются две торцевые пластины. Внутри вальца, с одной стороны расположен гидромотор привода вальца с редуктором, с другой стороны гидромотор привода вибратора и, непосредственно, сам вибратор. Вибратор в свою очередь расположен на валу, который посажен в ступицу вальца на подшипниках. При необходимости демонтаж колес производится с любой стороны вальца. Гидромотор через редуктор осуществляет привод вальца. Одновременно гидромотор через передаточный вал вращает вибратор, создавая колебания в вальце.
Недостаток устройства заключается в том, что шины с теплоносителем, заполненные на 75% от общего объема колеса, даже при высоком внутреннем давлении, являются в значительной степени деформирующейся системой, то невозможно осуществлять эффективное высоко контактное уплотнение на заключительных этапах укатки, также снижается эффективность применения вибрации.
Задачей полезной модели является создание гидрошинного катка, при осуществлении которой достигается заявляемый технический результат, заключающийся в возможности использования вибрационного воздействия на уплотняемую снежную массу, тем самым увеличивая эффективность, а также качество уплотнения снежной массы.
Указанный технический результат достигается тем, что гидрошинный вибрационный каток состоит из двухярусной рамы и рабочего органа в виде гидрошин, закрепленных на передней и задней осях при помощи автомобильных ступиц, расположенных в шахматном порядке, таким образом, что при проходе передней оси, колеса задней оси уплотняют снежную массу до получения однородно-уплотненного дорожного полотна автомобильной зимней дороги. Рабочий орган гидрошинного катка - гидрошина состоит из автомобильной камеры, полностью заполненной теплоносителем, предварительно вакуумированной. Так же дополнительно установлен золотниковый клапан, симметрично расположенный от клапана камеры, для удаления скопившегося воздуха между автомобильной камерой и шиной колеса, избегая гашения вибрационного воздействия на уплотняемую среду - снежная масса. На втором ярусе установлен вибратор электромеханический типа ИВ-98 Е, который вместе со всей массой рамы опирается на три стойки, передающие вибрацию на рабочий орган установки. Стойки закреплены подшипниками скольжения на осях вращения гидрошин. Для обеспечения транспортировки к месту проведения работ, каток спроектирован разборным, с отсоединением передней и задней осей от рамы.
Наличие новых элементов - гидрошины, полностью заполненные теплоносителем, установленные в шахматном порядке, которые обеспечивают постепенное нагружение и последующее уплотнение снежной массы. Вибратор установлен на втором ярусе рамы между осями катка и опирается на стойки, которые обеспечивают направленную вибрацию к рабочему органу.
Полезная модель поясняется рисунками общего вида, представленными на фиг. 1 - вид сбоку, фиг. 2 - вид сверху.
Вибрационный гидрошинный каток содержит заполненную теплоносителем гидрошины 6, установленные на ступицах 5. Ступицы закреплены на осях 4. Вибратор 2 закреплен болтовым соединением с рамой. С целью наименьших потерь колебательного движения вибратор опирается на стойки 3 через подшипник скольжения.
Вибрационный каток работает следующим образом.
Для уплотнения снежной массы каток буксируется с помощью прицепного устройства на место проведения работ. Далее опускается в рабочее положение на уплотняемую снежную массу. Затем вибратор 2 подключается к дизель-генератору и передает направленную вибрацию через стойки 3, с подшипниками скольжения к гидрошинам 6.
Вибрационный гидрошинный каток предназначен для строительства и обслуживания автозимних дорог. Применение вибрационного гидрошинного катка для уплотнения снежной массы для строительства автозимников позволяет обеспечить условия минимизации гашения вибрационного воздействия на уплотняемую среду, повысить эффективность и надежность процесса уплотнения снежной массы и обеспечить условия для повышения надежности и качества последующего уплотнения поверхности до требуемой несущей способности полотна автомобильной зимней дороги.