ROLLER OF THE ROAD ROLLER
ВАЛЕЦ ДОРОЖНОГО КАТКА

Изобретение относится к дорожной технике для уплотнения дорожно-строительных материалов, а именно к дорожным каткам, используемым для послойного уплотнения предварительно спланированных насыпных грунтов и гравийно-щебеночных материалов при строительстве автомобильных дорог и подобных сооружений.
Известен "Дорожный каток" (авторское свидетельство СССР №1096330 Е01С 19/29, 1984 г.), оснащенный уплотняющим вальцом с упругой обечайкой, гидроцилиндрами и опорными роликами. Опорные ролики размещены по симметричному замкнутому контуру переменного радиуса кривизны. Поворотом вальца вокруг оси достигается изменение давления на уплотняемый материал, так как при повороте вальца на определенный угол изменяется радиус кривизны вальца в зоне его контакта с уплотняемой поверхностью. Сближение уплотняющей части вальца и его оси под действием веса катка предотвращается промежуточными роликами.
Недостатком известного устройства является малая эффективность бесступенчатого изменения воздействия на уплотняемый материал вследствие малого возможного угла поворота вальца переменной кривизны относительно вертикальной оси и высокая энергоемкость деформации обечайки.
Известен также "Валец дорожного катка" (авторское свидетельство СССР №935569 Е01С 19/29, 1982 г.), содержащий гибкую обечайку, гидроцилиндры и опорные валики, опирающиеся на внутреннюю поверхность обечайки. Цилиндрическая обечайка при повороте опорных валиков гидроцилиндром деформируется, и этим изменяет радиус кривизны опорной поверхности, площадь контакта и удельное давление на уплотняемый материал.
Основным недостатком устройства является низкое качество уплотнения дорожного покрытия вследствие малого диапазона изменения радиуса кривизны обечайки в зоне контакта с уплотняемым материалом и высокая энергоемкость деформации обечайки.
Наиболее близким по технической сущности заявляемому устройству, является "Валец дорожного катка" (патент Республики Казахстан №21592 Е01С 19/26, 2009 г.), содержащий обечайку из упругого материала с расположенными в ее полости и контактирующими с внутренней поверхностью обечайки опорными роликами, соединенными с гидроцилиндрами, смонтированными на раме катка, причем опорные ролики установлены внутри обечайки на всю ее ширину и с обоих концов соединены осями при помощи тяг шарнирных четырехзвенников, причем оси двух противоположных опорных роликов в вертикальной плоскости дополнительно соединены с гидроцилиндром.
Недостатком этого вальца является его высокая энергоемкость деформации обечайки.
Задачей, заявляемого изобретения, является повышение эффективности процесса уплотнения дорожно-строительных материалов, за счет предварительного уплотнения уплотняемого материала давлением на него звена бесконечной гусеничной цепи, исключающее волнообразование перед вальцом, и последующего уплотнения в результате воздействия перекатывающейся деформирующейся обечайки из бесконечной гусеничной цепи и уменьшение энергоемкости деформации обечайки за счет шарнирного соединения между собой одинаковых звеньев бесконечной гусеничной цепи.
Поставленная задача решается тем, что валец дорожного катка, состоящий из обечайки с расположенными внутри опорными роликами, контактирующими с внутренней поверхностью на всю ширину обечайки, опорные ролики с обоих концов соединены при помощи тяг шарнирных четырехзвенников, оси левого и правого роликов дополнительно соединены гидроцилиндром, согласно изобретению обечайка выполнена из бесконечной гусеничной цепи, состоящей из шарнирно соединенных между собой одинаковых звеньев, причем приводной ролик снабжен приводом вращения, расположенным в вертикальной продольной плоскости симметрии обечайки и выполнен в виде гидропривода, включающего гидромотор, вал которого соединен с валом приводного ролика.
При движении катка обечайка, перекатываясь по поверхности уплотняемого материала укладывает звено бесконечной гусеничной цепи, в результате чего происходит предварительное уплотнение дорожно-строительных материалов, исключающее волнообразование перед вальцом, тем самым повышая эффективность уплотнения. Последующее уплотнение осуществляется в результате воздействия перекатывающейся деформирующейся обечайки из бесконечной гусеничной цепи, за счет шарнирного соединения между собой одинаковых звеньев бесконечной гусеничной цепи уменьшается энергоемкость деформации обечайки.
На фиг. 1 представлен валец дорожного катка, на фиг. 2 - 3D модель вальца дорожного катка.
Валец дорожного катка содержит обечайку - 1, опорно-приводной ролик - 2, гидроцилиндр - 3, раму - 4, оси - 5, тяги шарнирных четырехзвенников - 6, опорные ролики - 7.
Валец дорожного катка работает следующим образом.
При движении катка обечайка 1 перекатывается по поверхности уплотняемого материала, при этом нижний опорно-приводной ролик 2 укладывает звено бесконечной гусеничной цепи и происходит предварительное уплотнение дорожно-строительных материалов, исключающее волнообразование перед вальцом. Внутри обечайки 1 перекатываются контактирующие с ней опорные ролики 7. Упираясь во внутреннюю часть обечайки 1 опорные ролики 7, установленные на всю ширину обечайки 1, под действием рычагов четырехзвенников 6 и гидроцилиндра 3 равномерно изменяют контур обечайки 1 и она принимает эллиптическую форму. Дальнейшее уплотнения происходит перекатывающейся обечайкой 1 при движении катка. При этом обеспечивается высокое качество и стабильность уплотняемых слоев за счет снижения волнообразования перед вальцом при его перекатывании и снижается энергоемкости деформации обечайки.
Технический результат заключается в уплотнении дорожно-строительных материалов за счет бесступенчатого принудительного изменения пятна контакта обечайки вальца в зоне с уплотняемой средой, что позволяет повысить эффективность процесса уплотнения за счет предварительного уплотнения дорожно-строительных материалов и бесступенчатого изменения контактного давления вальца катка на уплотняемый дорожно-строительный материал и уменьшить энергоемкость деформации обечайки за счет шарнирного соединения между собой одинаковых звеньев бесконечной гусеничной цепи.