ВАЛЕЦ ВИБРАЦИОННОГО КАТКА

Полезная модель относится к устройствам для уплотнения грунтов и дорожно-строительных материалов и может использоваться на различных строительных объектах.
Известен валец вибрационного катка, содержащий установленную на оси с возможностью вращения обечайку вальца и расположенные в ее полости вибровозбудители в виде установленных на беговых дорожках инерционных бегунков, каждый из которых связан с приводом посредством водила, и инерционную массу, установленную эксцентрично относительно оси вальца. При этом беговые дорожки выполнены эллиптической или овальной формы (Патент США №4184787, кл. Е 01 С 19/38, опубл. 1980).
Недостатком описанного вальца является низкая эффективность уплотнения обусловленная выполнением беговых дорожек вибровозбудителей эллиптической или овальной формы, что приводит к возникновению переменной по величине и направлению вынуждающей силы и, следовательно, различному коэффициенту уплотнения, возможности образования волнистости, пор и неровности уплотняемой поверхности.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) является валец вибрационного катка, содержащий установленную на оси с возможностью вращения обечайку вальца и расположенные в ее полости вибровозбудители в виде установленных на беговых дорожках инерционных бегунков, каждый из которых связан с приводом посредством водила, и инерционную массу, установленную эксцентрично относительно оси вальца. При этом оси бегунков соединены посредством траверсы с прямолинейным центральным участком, расположенным эксцентрично относительно осей бегунков, и параллельным образующей обечайки вальца, причем инерционная масса закреплена на прямолинейном участке траверсы. Кроме
5
того, бегунки и беговые дорожки выполнены с коническими поверхностями, зеркально-симметрично расположенными друг к другу (Авторское свидетельство №1765273, МПКE 01 С 19/28, опубл. 1992).
Недостатком описанного вальца является невысокая эффективность уплотнения обусловленная низкой частотой и амплитудой колебаний вибровозбудителей вследствие того, что инерционная масса, закрепленная эксцентрично относительно оси вальца на прямолинейном участке траверсы, соединяющем оси бегунков, совершает дебалансное вращение по большому радиусу конической поверхности беговой дорожки, что при увеличении частоты колебаний приводит к отрыву вальца вибрационного катка от уплотняемого материала и к разуплотнению последнего. Вынуждающая сила вибровозбудителей передается обечайке вальца через его подшипники за счет того, что вибровозбудители, внутренняя поверхность которых является беговыми дорожками, установлены на оси вальца и обкатываются подшипниками. Вследствие этого увеличение вынуждающей силы быстрее выведет подшипники из строя, что приведет к срыву работоспособности вибрационного катка.
Предлагаемой полезной моделью решается задача повышения эффективности уплотнения путем увеличения частоты и амплитуда колебаний вибровозбудителя.
Для достижения указанного технического результата валец вибрационного катка содержит установленную с возможностью вращения обечайку вальца и расположенный в ее полости вибровозбудитель в виде установленного на беговой дорожке инерционного бегунка, связанного с приводом посредством водила, закрепленного на валу, беговая дорожка и инерционный бегунок выполнены цилиндрической формы и установлены параллельно образующей обечайки, при этом беговая дорожка жестко соединена с обечайкой фиксирующими элементами, а вал, на котором смонтирован дополнительный привод, установлен эксцентрично относительно оси вальца и кинетически
связан с ней, причем приводы размещены на противоположных концах вала в полости обечайки в торцах беговой дорожки.
Повышение эффективности уплотнения обусловленное тем, что беговая дорожка и инерционный бегунок, выполненные цилиндрической формы, установлены параллельно образующей обечайки, при этом беговая дорожка жестко соединена с обечайкой фиксирующими элементами, а вал, на котором смонтирован дополнительный привод, установлен эксцентрично относительно оси вальца и кинетически связан с ней, причем приводы размещены на противоположных концах вала в полости обечайки в торцах беговой дорожки, обеспечивается действием вынуждающей силы вибровозбудителя непосредственно на обечайку вальца при сохранении направленного действия вынуждающей силы вибровозбудителя, что исключает влияние частоты и амплитуды собственных колебаний механизмов вибрационного катка на частоту и амплитуду колебаний вальца. Направленное действие вынуждающей силы позволяет увеличить ее действие в сторону уплотняемого материала и одновременно уменьшить ее отрицательное воздействие на механизмы вибрационного катка и на рабочее место оператора. Это приводит к увеличению частоты и амплитуды колебаний вибровозбудителя, а, следовательно, вальца, и способствует увеличению эффективности уплотнения и глубины проработки уплотняемого материала по всему диапазону частот, значительно снижая энергоемкость уплотнения дорожно-строительных материалов. Причем данная конструкция позволяет получить вынуждающую силу высокой частоты, не превышающую по своему значению предел прочности уплотняемого материала.
Предлагаемая полезная модель поясняется чертежом, где изображен валец вибрационного катка, общий вид.
Кроме того, на чертеже показано:
е - эксцентриситет смещения вала относительно оси вальца.
Валец вибрационного катка содержит установленную с возможностью вращения обечайку 1 вальца и расположенный в ее полости вибровозбудитель в виде установленного на беговой дорожке 2 инерционного бегунка 3. Последний связан с приводом 4, например, гидромотором, посредством водила 5, закрепленного на валу привода 6. При этом водило 5, в частности, вилочное, закреплено на валу 6 по центру. Беговая дорожка 2 и инерционный бегунок 3, выполненные цилиндрической формы, установлены параллельно образующей обечайки 1. При этом беговая дорожка 2 жестко соединена с обечайкой 1 фиксирующими элементами 7, в качестве которых могут использоваться ребра жесткости. Последние симметрично расположены и одними концами закреплены на противоположных торцах беговой дорожки 2, а другими - на обечайке 1. Подшипниковые узлы (на чертеже не показаны) находятся внутри фиксирующих элементов 7. На валу 6 смонтирован дополнительный привод 8, например, гидромотор. Вал 6 установлен эксцентрично относительно оси 9 вальца с эксцентриситетом е, кинематически связан с ней, например, с помощью креплений 10. Причем привод 4 и дополнительный привод 8 размещены на противоположных концах вала 6 в полости обечайки 1 в торцах беговой дорожки 2. Ось 9 закреплена на раме вибрационного катка 11.
Работа вальца вибрационного катка осуществляется следующим образом.
в
При движении вальца привод 4 и дополнительный привод 8 обеспечивают вращение вала 6 с закрепленным на нем водилом 5. При этом происходит перемещение инерционного бегунка 3 по беговой дорожке 2 и вращение жестко соединенной с ней обечайки 1. Возникающая при перемещении инерционного бегунка 3 вынуждающая сила Р., направленная в сторону уплотняемого материала, позволяет интенсифицировать процесс уплотнения. Диаметр беговой дорожки 2 выбирается в соответствии с пределом прочности уплотняемого материала.
в
в
в
За счет того, что диаметр беговой дорожки 2 меньше диаметра обечайки 1, возникает возможность увеличить частоту и амплитуду колебаний вальца при величине вынуждающей силы Р, не превышающей предел прочности уплотняемого материала. Увеличение частоты и амплитуды колебаний при больших значениях диаметра беговой дорожки 2 приводит к разуплотнению материала и выдавливанию его из-под вальца вибрационного катка. Увеличение частоты способствует повышению интенсивности вибрирования и, при достижении определенного предела, к отрыву от уплотняемого материала. Выбор оптимальных значений частоты колебаний и величины вынужденной силы Р позволяет обеспечивать получение амплитуду колебаний вибровозбудителя, при которой возможность отрыва от уплотняемого материала была бы минимальной. Регулирование вынуждающей силы Р осуществляется изменением эксцентриситета вала 6.
Таким образом, использование предлагаемой полезной модели позволяет повысить эффективность и сократить время уплотнения грунтов и дорожно-строительных материалов до заданной плотности при значительном снижении энергоемкости процесса уплотнения.