Устройство для уплотнения горячих асфальтобетонных смесей и грунтов

Область техники, к которой относится полезная модель. Предложенное устройство относится к области строительства, а именно уплотнение горячих асфальтобетонов и грунтов катком.
Уровень техники. Известно устройство для уплотнения асфальтобетонных смесей в виде виброукатывающей машины, содержащее шарнирно связанную с транспортным средством раму, свободный конец которой шарнирно соединен с расположенной симметрично продольной оси транспортного средства подвеской. На оси подвески установлен катковый рабочий орган и возбудитель колебаний в виде силового цилиндра с соединенными с магистралью подвода рабочей жидкости впускным и выпускным клапанами. Корпус силового цилиндра шарнирно соединен с рамой, поршень - жестко, с выпускным клапаном, а шток поршня шарнирно связан с балансиром подвески и подпружинен им. При этом продольная ось силового цилиндра расположена ниже оси шарнира соединения рамы с транспортным средством (смотри патент РФ №2037599, МПК Е01С 19/30, опубликован 1995).
Недостатком данного устройства является потребность в управляемом тягаче, который передает виброукатывающей машине тяговое усилие, что значительно снижает маневренность на поворотах. Переход на следующую полосу уплотнения осуществляется только при отрыве рабочего органа от земли, что увеличивает осевые нагрузки самой тяговой машины, снижая ее общую производительность.
Известно устройство, представляющее собой закрепленный на раме валец катка, содержащий обечайку из упругого материала, которая жестко соединена с центрально-расположенным диском, установленным на валу посредством подшипниковых опор. Обечайку деформируют генераторы волн, установленные с каждого торца обечайки. При движении в результате действия ручной тяги и вращения вала генераторы волн деформирует обечайку, изменяя положение большой и малой осей ее эллипсов, вследствие чего валец поочередно опирается на уплотняемый материал то средней, то одной из крайних частей (смотри патент СССР №1831900, МПК Е01С 19/28, опубликован 1995).
Недостатком данного устройства является неравномерность уплотнения материала, что связано с несимметричной установкой на раме генераторов волн обечайки, а также недостаточная производительность из-за необходимости увеличения количества проходов.
Известно устройство для уплотнения горячих асфальтобетонных смесей, содержащее прицепной механизм в виде рамы с установленными на ней, по меньшей мере, одним вальцом с возможностью воздействия его рабочей поверхностью на уплотняемый материал посредством упругодеформируемого элемента и электроприводом, отличающееся тем, что устройство дополнительно снабжено размещенными на раме вторым вальцом, двумя однотипными кривошипно-кулисными механизмами, датчиками контроля волнообразования, при этом вальцы выполнены разными по диаметру, причем малый валец закреплен в передней части рамы, а большой валец - в ее задней части, кривошипно-кулисные механизмы размещены в средней части рамы и подключены каждый к электроприводу посредством соответствующей зубчатой передачи, причем оси вращения кривошипно-кулисных механизмов параллельны осям вращения малого и большого вальцов, а на концах кривошипно-кулисных механизмов установлены дополнительные вальцы, датчики контроля волнообразования размещены между малым вальцом и передним дополнительным вальцом кривошипно-кулисного механизма, при этом дополнительные вальцы кривошипно-кулисных механизмов и рабочий орган каждого датчика контроля волнообразования установлены с возможностью контакта с уплотняемым материалом посредством упругодеформируемого элемента, выполненного в виде замкнутого контура, обернутого вокруг малого и большого вальцов, (смотри патент РФ №138857, МПК Е01С 19/25, опубликован 2014).
Недостатками данного устройства являются необходимость в нескольких проходах по уплотняемому материалу и сложность, сложность кривошипно-кулисного механизма уплотнения.
Раскрытие сущности полезной модели. Технической задачей полезной модели является повышение качества уплотнения материала за счет постепенного воздействия группы рабочих органов и вспомогательного оборудования при одновременной возможности уплотнения материала за один проход катка.
Решение поставленной технической задачи является результатом работы устройства для уплотнения горячих асфальтобетонных смесей и грунтов, которое используется в качестве переднего вальца катка. Уплотняемый материал подвергается предварительному уплотнению ведомым вальцом устройства, основному уплотнению группой вращающихся вальцов со смещенными осями вращения, расположенные на разной высоте от грунта таким образом, чтобы амплитуда вращения уменьшалась в процессе уплотнения материала. Финальное уплотнение и сглаживание неровностей совершает ведущий валец, одновременно обеспечивая перемещение гибкой ленты.
Достижению технической задачи способствует гибкая упругая деформируемая лента, распределяющая усилия рабочих органов, уменьшая вероятность повреждения уплотняемого материала.
Так же, достижению технической задачи способствует возможность регулирования точки приложения части веса задней части катка через шарниры толкающих брусьев, перераспределяя вес задней части катка между ведущим и ведомым опорными вальцами устройства.
Краткое описание чертежей. Полезная модель поясняется чертежами, где: фиг. 1 - общий вид устройства для уплотнения асфальтобетонных смесей и грунтов, вид сбоку; 2 - схематичное изображение изменения плотности уплотняемого вещества в процессе воздействия устройством для уплотнения асфальтобетонных смесей и грунтов на примере с тремя вальцами со смещенными осями вращения.
На фиг. 1 изображено устройство для уплотнения асфальтобетонных смесей и грунтов. Устройство представляет собой широкую металлическую прочную сварную раму 6, прикрепленную позволяющими устройству вращаться лишь в вертикальной плоскости шарнирами 2 к толкающим металлическим брусьям катка 1. Шарниры 2 можно перемещать вдоль соответствующих направляющих рамы 6 перед началом работы устройства. На раме 6 закреплены приводной ведущий вал 3 с гибкой упругой лентой 7, выполненной в виде замкнутого контура, обернутого вокруг ведущего и ведомого вальцов, поддерживающие упругую ленту поддерживающие катки 4, рабочие органы в виде вальцов со смещенными осями вращения 5, и ведомый валец 8 с устройством натяжения гибкой ленты 9. Вальцы со смещенными осями вращения 5 и ведущий валец имеют электропривод. Ведущий валец 3, поддерживающие катки 4, вальцы 5, ведомый валец 8 это цилиндрические металлические сборочные единицы, они закреплены по торцам ступицами к раме 6, а их длина соответствует ширине устройства для уплотнения горячих асфальтобетонных смесей и грунтов.
На фиг. 2 показано схематичное изображение изменения плотности уплотняемого вещества в процессе воздействия устройства для уплотнения асфальтобетонных смесей и грунтов на примере с тремя вальцами со смещенными осями вращения, где обозначены изначальная плотность уплотняемого материала Р1, после уплотнения ведомым вальцом устройства Р2, первым Р3, вторым Р4 и третьим Р5 вальцами со смещенными осями вращения, ведущим вальцом устройства Р6 и задней осью катка Р7.
Осуществление полезной модели. Устройство работает следующим образом. Первым в контакт с уплотняемом материалом входит опорный ведомый валец 8 через гибкую упругую ленту 7, таким образом, предварительно уплотняя материал и поддерживая конструкцию от заваливания и опрокидывания. Валец 8 вращается вокруг своей геометрической оси без эксцентриситета и уплотняет материал своим весом и частью распределенного с помощью брусьев 1 и шарниров 2.
После предварительного уплотнения, материал подвергается воздействию ряда рабочих органов 5 в виде вращающихся закрепленных на раме 6 вальцов со смещенными осями вращения. Количество рабочих органов может меняться для достижения поставленной технической задачи в виде требуемой степени уплотнения материала. Рабочие органы воздействуют на материал через упругую гибкую ленту, ударяя по материалу в силу своих амплитуд вращения вокруг смещенных осей вращения.
После основного уплотнения, следует дополнительное уплотнение ведущим вальцом 3, которое дополнительно сглаживает неровности, которые могли появиться в процессе основного уплотнения. Валец 3 вращается вокруг своей геометрической оси без эксцентриситета и уплотняет материал своим весом и частью распределенного с помощью брусьев 1 и шарниров 2. Валец 3 перемещает гибкую ленту 7.