Валец дорожного катка

Полезная модель относится к дорожным и строительным машинам и предназначена для уплотнения дорожно-строительных материалов.
Валец дорожного катка позволит снизить энергоемкость процесса уплотнения за счет регулирования контактных давлений, действующих на уплотняемый материал.
Известны пневмошинные катки [Островцев Н.А. Самоходные катки на пневматических шинах. - М.: Машиностроение, 1969. - 104 с., с 12-13]. 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.
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 является дорожный каток (RU 162483 U1, 10.06.2016), содержащий закрепленную на оси внутреннюю и внешнюю цилиндрические обечайки со сквозными отверстиями, с возможностью их поворота относительно друг друга и частичным или полным перекрытием отверстий сплошными участками поверхности обечаек.
Такой валец дорожного катка имеет ряд недостатков, в частности сложность конструкции, повышенную металлоемкость и энергоемкость.
Задачей полезной модели является повышение эффективности уплотнения дорожно-строительных материалов и расширение диапазона регулирования контактных давлений, действующих на уплотняемый материал.
Полезная модель поясняется чертежами, где на фигурах 1, 2, 3 представлен предлагаемый валец дорожного катка.
Конструкция вальца дорожного катка поясняется чертежами:
на фиг. 1 изображен дорожный каток на начальной стадии уплотнения;
на фиг. 2 изображен дорожный каток на промежуточной стадии уплотнения;
на фиг. 3 изображен дорожный каток на заключительной стадии уплотнения.
Валец дорожного катка содержит цилиндрическую обечайку из пластин 1 с центральными шарнирами 2 и боковыми шарнирами 3. Пластины обечайки 1 соединены с боковиной вальца 4 с помощью боковых шарниров 3. Боковины вальца 4 способны перемещаться вдоль оси 5.
Устройство работает следующим образом.
В начале процесса уплотнения боковины вальца 4 максимально разведены относительно друг друга, при этом пластины обечайки 1 расположены параллельно оси 5, повторяя форму «гладкого» вальца. При этом площадь контакта с грунтом максимальная, а контактные давления минимальные.
По мере повышения прочности уплотняемого материала необходимо повышать контактные давления, что достигается изменением формы вальца дорожного катка. Боковины вальца 4 сводятся друг к другу таким образом, что пластины обечайки 1 «выпирают» наружу за счет центральных шарниров (фиг. 2). При такой геометрии поверхности обечайки контактные давления, действующие на уплотняемый материал, максимальны в центральной части пятна контакта.
На финальном этапе уплотнения боковины вальца 4 «сводятся» друг к другу таким образом, чтобы пластины обечайки 1 располагались внутрь, за счет центральных шарниров (фиг. 3). При такой геометрии поверхности обечайки вальца дорожного катка контактные давления, действующие на уплотняемый материал, максимальны по краям пятна контакта.
Повышенная жесткость вальца дорожного катка предполагает возможность эффективного применения вибрации.
Таким образом, изменяя геометрию поверхности обечайки дорожного катка, достигается уплотнение дорожно-строительного материала от свежеотсыпанного состояния до нормативной плотности одной машиной.
Используя новые элементы, в частности пластины обечайки с центральными шарнирами, соединенные с боковинами вальца боковыми шарнирами, регулируются контактные давления в широком диапазоне без замены элементов катка. Это также позволяет обеспечить эффективное использование вибрации и высокую ровность поверхности вальца, что, в свою очередь, позволяет значительно повысить эффективность уплотнения дорожно-строительных материалов.