ВАЛЕЦ ДОРОЖНОГО КАТКА КОМБИНИРОВАННОГО ДЕЙСТВИЯ

Полезная модель относится к дорожно-строительной технике и предназначена для уплотнения дорожных покрытий, оснований и грунтов.
Известен гладковальцовый каток осцилляторного типа [Костельов М.П. Новый способ уплотнения дорожно-строительных материалов. // Автомобильные дороги №6, 1991. - с.13-15.], внутри вальца которого расположены вращающиеся дебалансные валы, расположенные оппозитно на определенном плече от оси вальца со сдвинутыми на 180 эксцентриковыми массами. Это позволяет создавать на вальце изменяющийся во времени и по направлению крутящий момент, что обеспечивает его малые колебания (осцилляции), что приводит к более качественному и эффективному уплотнению покрытия.
Однако, ввиду малого пятна контакта вальца, время контакта мало, глубина проработки материала снижается, что в итоге приводит к падению эффективности уплотнения. Кроме того, гладкая поверхность вальца во время его осцилляции проскальзывает относительно покрытия, что ведет к образованию волнистости покрытия.
6
Из известен технических решений наиболее близким по технической сущности является вибрационный каток с возбудителем комбинированного действия [Пат. 2079610 Российская федерация, МПК E02F 5/12, E01C 19/28. Самоходный вибрационный каток с возбудителем комбинированного действия [текст] / Буренюк М.Р., Карпов О.М., Цуканов А.А., Григорук В.Н.; заявитель и патентообладатель Московское высшее военное дорожное инженерное училище. - №94033300/03; заявл. 14.09.1994; опубл. 20.05.1997. Бюл. №14. - 3с.: ил.], в котором механизм вибрационных колебаний выполнен в виде двух вибровозбудителей круговых колебаний, оси которых смещены от оси вращения вальца в противоположные стороны. Третий вибровозбудитель установлен соосно с вальцом, а его дебалансные массы смещены на 90° по отношению к первым двум дебалансным валам. Совместное воздействие на вибровалец двух возмущающих сил, возникающих при одновременном вращении трех валов с дебалансами, оказывает сминающее и сдвигающее воздействие на уплотняемый материал. Возникающие при этом вертикальные и сдвигающие деформации обеспечивают довольно высокую эффективность уплотнения при сравнении небольшой массе катка.
Однако ввиду гладкой металлической поверхности вальца во время осцилляции происходит его проскальзывание относительно покрытия, что ведет к образованию волнистости покрытия. Так же металлическая поверхность вальца способствует интенсивному охлаждению уплотняемой асфальтобетонной смеси, особенно в осеннее-весеннее время года, что в конечном итоге негативным образом сказывается на качестве готового покрытия. Кроме этого в предложенном механизме нет возможности изменять амплитуду колебаний вальца, что имеет большое значение при уплотнении слоев асфальтобетонной смеси различной толщины.
Задачей полезной модели является снижение энергоемкости уплотнения дорожно-строительных материалов и повышение эффективности работы вибрационного катка.
Указанный технический результат достигается тем, что валец дорожного катка комбинированного действия содержит обод, покрытый слоем резины толщиной 10-15 мм, снабжен двумя оппозитно расположенными дебалансными валами со смещенными на 180° эксцентриковыми массами, и третьим дебалансным валом, состоящим из подвижного и неподвижного эксцентрика, со смещенной на 90° по отношению к двум первым эксцентриковой массой, с противоположным направлением вращения.
Такая конструкция позволяет изменять амплитуду и вынуждающую силу вибровозбудителя в процессе уплотнения дорожно-строительных материалов.
При вращении дебалансные валы создают колебания, которые через шины передаются на уплотняемый материал, тем самым снижая внутреннее трение в материале и сцепление между его частицами, что снижает сопротивление материала уплотнению.
Полезная модель поясняется нижеследующим описанием и прилагаемыми чертежами, где на фиг.1 приведено продольное сечение вальца, на фиг.2 - сечение А-А, на фиг.3 - сечение Б-Б, на фиг.4 - подвижный и неподвижный эксцентрики.
На валец дорожного катка комбинированного действия установлен гидромотор 1, который посредством редуктора 2 соединен с ободом 3. Поверхность обода 3 покрыта слоем резины 4, толщиной 10-15 мм. Внутри вальца расположены поперечные ребра 5, на которых установлены два дебалансных вала 6, оси которых равноудалены от оси вальца, при этом их эксцентриковые массы смещены относительно друг друга на 180°. Для привода валов используется зубчатая передача 7. Также на поперечных ребрах установлен третий дебалансный вал 8, соединенный с гидромотором 9, при этом его ось совпадает с осью вальца. Дебалансный вал состоит из эксцентрика 10, выполненного заодно с ним, и подвижного эксцентрика 11.
Рабочий режим вибрационного механизма вальца осуществляется следующим образом. Во время рабочего хода катка гидромотор 8 через зубчатую передачу 9 приводит во вращение дебалансные валы 6 и 7. При этом ввиду того, что эксцентриковые массы валов 6 смещены на 180°, на валец передаются крутильные колебания (осцилляции). Вращение вала 7 происходит в противоположном направлении. С учетом смещения дебалансов этого вала на 90° по отношению к дебалансам валов 6, на валец передаются вертикальные колебания.
При изменении направления вращения вала 7 изменяется эксцентриситет масс r, что ведет к изменению момента вращения и, как следствие, к изменению вынуждающей силы вибровозбудителя. Таким образом, можно устанавливать две амплитуды колебаний: высокую - при уплотнении толстых слоев или низкую - при уплотнении тонких слоев асфальтобетонной смеси. Эта конструктивная особенность позволяет существенно расширить границы применения предлагаемого вальца вибрационного катка.
Предложенная конструкция вальца дорожного катка комбинированного действия объединяет в себе положительные качества осцилляторных и вибрационных катков (совместное действие крутильных и вертикальных колебаний). Указанные качества способствуют повышению производительности вибрационного катка за счет уменьшения количества проходов, требуемых для достижения нормативной плотности.