ВАЛЕЦ ДОРОЖНОГО КАТКА
ROAD-ROLLER ROLL

Изобретение относится к дорожным и строительным машинам и предназначено для уплотнения дорожно-строительных материалов.
Известны пневмошинные катки [Островцев Н. А. Самоходные катки на пневматических шинах. - М.: Машиностроение, 1969. - 104 с., с. 12-13], объединяющие свойства транспортных и уплотняющих машин. В качестве рабочего органа у них используются шины с регулируемым давлением воздуха. Изменение давления воздуха в шинах влечет за собой изменение контактных давлений на уплотняемый материал, к тому же пневмокатки обладают значительным временем воздействия на уплотняемый материал в силу деформируемости шин. Каток имеет одну или несколько осей, на которые крепятся шины, двигатель и трансмиссия, если каток самоходный, а также вспомогательное оборудование для регулирования давления воздуха в шинах, смачивания шин, балластировки и др.
Главным недостатком таких катков является невысокая жесткость пневмовальцов по сравнению с металлическими вальцами и, как следствие, большее пятно контакта и меньшие контактные давления на заключительных этапах уплотнения. К тому же низкая жесткость вальцов ограничивает применение на них вибрации, т.к. пневмошины являются демпфером.
Из известных технических решений наиболее близким по технической сущности являются вибрационные пневмошинные вальцы [Пат. РФ №2341609, МПК E01C 19/28, 19./28, опубл. 20.12.2008 г. и Пат. РФ №93090, МПК E01C 19/28, 19./28, опубл. 24.04.2010 г.], рабочий орган которых состоит из набора пневматических шин, оборудованных съемными металлическими бандажами, которые обеспечивают необходимую жесткость и снижение диссипации энергии при использовании вибрации. В процессе уплотнения вибратор создает колебания, которые через шины с бандажами передаются на уплотняемый материал, тем самым в материале снижается внутреннее трение и сцепление между его частицами, уменьшая его сопротивление уплотнению, что приводит к снижению необходимого количества проходов катка по одному следу, а значит увеличивается производительность работ.
Но шины с бандажами являются достаточно сложной конструкцией и монтаж бандажей с целью регулирования жесткости вальца, является трудоемкой операцией, поэтому требует много времени и трудозатрат.
Задачей изобретения является повышение эффективности уплотнения дорожно-строительных материалов и упрощение системы регулирования жесткости вальца.
Указанный технический результат достигается тем, что на вальце дорожного катка, состоящем из основной рамы и набора упругих оболочек, например пневматических шин, согласно изобретению, валец дополнительно снабжен жесткими торцевыми дисками, которые сжимают шины и служат каркасом, регулирующим жесткость вальца в процессе уплотнения.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 приведен фронтальный вид разреза вальца, на фигуре 2 - вид вальца сбоку.
Валец дорожного катка состоит из, набора шин 1 на оси 2, торцевых дисков 3, сжимающих устройств (электромагнитных, пневматических, гидравлических или др.) 4, основной рамы 5.
Рабочий режим катка осуществляется следующим образом. На первых этапах уплотнения зажимные устройства 4 разжаты и торцевые диски 3 не касаются торцевой поверхности шин 1, т.е. валец работает в режиме пневмошинного катка, при котором регулирование контактных давлений осуществляется изменением давления внутри шин 1. На заключительном этапе, когда уплотняемый материал набрал определенную прочность и для его дальнейшего уплотнения необходимо создавать высокие контактные давления, торцевые диски 3 через зажимные устройства 4 «сжимают» шины 1. Таким образом, набор шин 1 и торцевые диски 3 объединяются в единую жесткую конструкцию, которая и обеспечивает высокие контактные давления в конце укатки.
В начале процесса укатки диски «разжаты» и не касаются шин. Процесс укатки осуществляется при низком давлении в шинах, т.е. низких контактных давлениях. По мере повышения прочности уплотняемого материала необходимо повышать контактные давления, что достигается увеличением давления в шинах. На финальном этапе уплотнения достигают максимальных контактных давлений, т.е. шины по жесткости должны максимально приближаться к свойствам металлических вальцов. Для этого сжимающие устройства «сжимают» торцевые диски, шина между ними «зажимается», т.е. теряет возможность деформироваться и такая конструкция приобретает значительную жесткость. При этом уменьшается пятно контакта и, как следствие, увеличиваются контактные давления. К тому же повышенная жесткость вальца предполагает возможность эффективного применения вибрации.
Наличие у пневмошин торцевых сжимающихся дисков, усиливающих их жесткость, что соответствует критерию «новизна». Такая конструкция приводит к тому, что на финальной стадии уплотнения пневмошинный валец приобретает свойства жесткого вальца, что позволяет эффективно работать как в статическом, так и в вибрационном режиме, что соответствует критерию «изобретательский уровень».
Использование новых элементов, в частности торцевых сжимающих дисков 3, позволяет повысить эффективность уплотнения, т.к. пневмошинный валец 1 и диски 3 образуют жесткую конструкцию. Повышенная жесткость вальца позволяет достаточно эффективно использовать вибрацию при уплотнении различных материалов.