RU2230151C2

RU2230151C2 - Road roller performing combined action

Info

Publication number: RU2230151C2
Application number: RU2002119971/03A
Authority: RU
Inventors: ков В.Б. Перм (RU); В.Б. Пермяков; ев К.В. Бел (RU); К.В. Беляев
Original assignee: Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия
Priority date: 2002-07-22
Filing date: 2002-07-22
Publication date: 2004-06-10
Also published as: RU2002119971A

Abstract

FIELD: equipment for layer-by-layer compacting of road bituminous concrete base and covering. SUBSTANCE: road roller has frame onto which power installation is mounted, leading and trailing rollers. Vibratory plate with directional operation vibro-exciter and control mechanism for regulating direction of disturbing action in dependence of compactable mixture type is connected with road roller frame through drag frame. Hydraulic cylinders are used for lifting and lowering vibratory plate. Vibro-exciter drive motor is secured by bracket to mounting plate. During roller operation vibratory plate is mounted on compactable material surface and hydraulic cylinders provide necessary static pressure of 0.01 - 0.03 MPa. Vibro-exciter is actuated in the beginning of roller motion. Angle of disturbing action application α (angle between working surface of vibratory plate and disturbing action direction) is set before operation beginning in dependence of compactable material type. Vibratory plate with oscillation frequency of 70-80 Hz causes change in thixotropic properties of compactable material and reduces resistance to compacting thereof. Disturbing action directed at an angle to material surface also decreases resistance to material compacting. EFFECT: increased productivity, reduced power consumption during material compacting. 3 dwg

Description

Изобретение относится к машинам для послойного уплотнения дорожных асфальтобетонных оснований и покрытий, а именно к дорожным каткам.The invention relates to machines for layer-by-layer compaction of road asphalt concrete substrates and coatings, namely, road rollers.

Известен каток, содержащий раму машины, силовую установку, один и более вальцов, при перекатывании которых в уплотняемом материале под действием их силы тяжести образуются остаточные деформации (Хархута Н.Я. и др. Дорожные машины. Теория, конструкция и расчет. Под ред. Хархуты Н.Я. - 2-е изд., доп. и перераб. - Л.: Машиностроение, 1976. - 472 с.).Known skating rink containing the frame of the machine, the power plant, one or more rollers, when they are rolled in the material being compacted under the influence of their gravity, residual deformations are formed (Kharhuta N.Ya. et al. Road machines. Theory, design and calculation. Ed. Kharkhuty N.Ya. - 2nd ed., Additional and revised .-- L .: Mashinostroenie, 1976.- 472 p.).

Для этого типа катков, имеющих высокую надежность в эксплуатации и достаточно простую конструкцию, характерна низкая производительность, обусловленная большим количеством проходов катка по одному следу (до 20) для достижения максимальной плотности, характерной данному катку (ЕНиР. Сборник Е17. Строительство автомобильных дорог. / Госстрой СССР. - М.: Сройиздат, 1989. - 48 с.).For this type of rollers having high reliability in operation and a fairly simple design, low productivity is characteristic due to the large number of passes of the rink along one track (up to 20) to achieve the maximum density characteristic of this rink (ENiR. Collection E17. Road construction. / Gosstroy of the USSR. - Moscow: Sroyizdat, 1989 .-- 48 p.).

Наиболее близким к заявляемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для уплотнения, содержащее раму, силовую установку, виброплиту с вибровозбудителем круговых колебаний, тяговую раму и гидроцилиндры подъема-опускания виброплиты (А.с. 141496 СССР, МПК Е 01 С 19/38, 1961).Closest to the claimed invention in technical essence and the achieved result is a sealing device containing a frame, a power plant, a vibrating plate with a vibration exciter of circular vibrations, a traction frame and hydraulic cylinders for raising and lowering the vibrating plate (A.S. 141496 USSR, IPC E 01 C 19 / 38, 1961).

Недостатком подобного типа машин является низкая эффективность вибрационного воздействия на материал при использовании круговых колебаний неопределенной частоты.The disadvantage of this type of machine is the low efficiency of the vibration effect on the material when using circular vibrations of an indefinite frequency.

Задача изобретения - повышение производительности катка и снижение энергоемкости процесса уплотнения за счет использования тиксотропных свойств асфальтобетонных смесей и направленного воздействия вибрации на поверхность уплотняемого материала.The objective of the invention is to increase the performance of the rink and reduce the energy consumption of the compaction process through the use of the thixotropic properties of asphalt mixtures and the directed action of vibration on the surface of the material being compacted.

Поставленная задача решается тем, что в катке, содержащем раму, силовую установку, один или более вальцов, виброплиту, установленную перед ведущим вальцом, тяговую раму, соединяющую виброплиту с рамой катка, гидроцилиндры подъема и опускания виброплиты, согласно изобретению на виброплиту устанавливают вибровозбудитель направленного действия для создания колебаний с частотой от 70 до 80 Гц и механизм регулирования угла возмущающей силы в пределах 120°-135° к поверхности уплотняемого слоя в направлении движения катка, в зависимости от типа уплотняемой асфальтобетонной смеси.The problem is solved in that in a roller containing a frame, a power plant, one or more rollers, a vibrating plate installed in front of the drive roller, a traction frame connecting the vibrating plate to the frame of the roller, hydraulic cylinders for raising and lowering the vibrating plate, according to the invention, a directional exciter is installed on the vibrating plate to create oscillations with a frequency of 70 to 80 Hz and a mechanism for controlling the angle of the disturbing force within 120 ° -135 ° to the surface of the compacted layer in the direction of movement of the roller, depending on the type of unit rob bituminous mixture.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 - общий вид катка, фиг.2, 3 - виброплита (вид сверху и вид сбоку).The invention is illustrated by drawings, where in Fig.1 is a General view of the roller, Fig.2, 3 is a vibrating plate (top view and side view).

Дорожный каток включает в себя раму 1, на которой установлена силовая установка 2, ведущий 3 и ведомый 4 вальцы. Виброплита 5, с установленным на ней вибровозбудителем направленного действия 6 и механизмом 7 регулирования направления действия возмущающей силы в зависимости от типа уплотняемой смеси, соединена с рамой катка через тяговую раму 8, гидроцилиндры 9 служат для подъема и опускания виброплиты. Двигатель привода вибровозбудителя 10 крепится кронштейном 11 к установочной плите 12.The road roller includes a frame 1, on which a power plant 2, a leading 3 and a driven 4 rollers are installed. A vibrating plate 5, with a directional vibration exciter 6 installed on it and a mechanism 7 for controlling the direction of action of a disturbing force depending on the type of mixture being compacted, is connected to the roller frame through a traction frame 8, hydraulic cylinders 9 serve to raise and lower the vibrating plate. The drive motor of the vibration exciter 10 is attached by an arm 11 to the mounting plate 12.

Дорожный каток работает следующим образом: в начале уплотнения, когда в слое происходит интенсивное накопление остаточных деформаций, каток совершает 2-3 прохода с плитой, находящейся в транспортном положении, затем после увеличения сопротивления смеси уплотнению и снижения интенсивности образования остаточных деформаций в уплотняемом материале виброплита устанавливается на поверхность слоя гидроцилиндрами, обеспечивается необходимое статическое давление (0,01...0,03 мПа) и при начале передвижении катка включается вибровозбудитель. Угол воздействия возмущающей силы α (угол, заключающийся между рабочей поверхностью виброплиты и направлением действия возмущающей силы) устанавливается до начала работ в зависимости от типа уплотняемой смеси (α=120° - для малощебенистой смеси типа “В” и α=135° - для многощебенистой смеси типа “А”) (Авторское свидетельство СССР №1565935, МПК Е 01 С 19/48, 1987).The road roller operates as follows: at the beginning of compaction, when intense accumulation of residual deformations occurs in the layer, the roller makes 2-3 passes with the slab in the transport position, then after increasing the resistance of the mixture to compaction and reducing the rate of formation of residual deformations in the compaction material, the vibrating plate is installed on the surface of the layer with hydraulic cylinders, the necessary static pressure is provided (0.01 ... 0.03 MPa) and when the roller starts moving, the vibration exciter is switched on. The angle of action of the perturbing force α (the angle between the working surface of the vibrating plate and the direction of the perturbing force) is set before the start of work, depending on the type of mixture being compacted (α = 120 ° for the low-rubble mixture of type “B” and α = 135 ° for the multi-rubble mixtures of type “A”) (USSR Author's Certificate No. 1565935, IPC E 01 C 19/48, 1987).

Использование виброплиты с высокой частотой колебаний (до 70...80 Гц) и направленной возмущающей силой позволяетThe use of a vibrating plate with a high oscillation frequency (up to 70 ... 80 Hz) and directed disturbing force allows

- вызвать в уплотняемой смеси тиксотропные изменения и уменьшить сопротивление смеси уплотнению;- cause thixotropic changes in the mixture being compacted and reduce the mixture’s resistance to compaction;

- снизить количество проходов катка по одному следу за счет активного накопления остаточных деформаций;- reduce the number of passes of the rink along one track due to the active accumulation of residual deformations;

- повысить качество поверхности уплотняемого материала.- improve the surface quality of the material being sealed.

Применение предлагаемого устройства дорожного катка позволит решить ряд актуальных экономических задач строительства асфальтобетонных покрытий и оснований. Во-первых, в отличие от существующих дорожных катков предлагаемый позволяет повысить производительность машины настолько, что количественный состав звена катков существенно сокращается. Во-вторых, повышается качество покрытий за счет создания замкнутой поровой структуры. В-третьих, сокращается время на уплотнение смеси, что позволяет расширить область применения горячих асфальтобетонных смесей при низких положительных и отрицательных температурах воздуха, что очень важно для крупных городов и северных территорий.The application of the proposed device road roller will solve a number of urgent economic problems in the construction of asphalt concrete pavements and foundations. Firstly, unlike the existing road rollers, the proposed one improves the performance of the machine so much that the quantitative composition of the link of the rollers is significantly reduced. Secondly, the quality of coatings is improved by creating a closed pore structure. Thirdly, the time for compaction of the mixture is reduced, which allows to expand the scope of application of hot asphalt mixtures at low positive and negative air temperatures, which is very important for large cities and northern territories.

Claims

A road roller comprising a frame, a power unit, one or more rollers, a vibrating plate installed in front of the drive roller, a traction frame connecting the vibrating plate to the roller frame, hydraulic cylinders for raising and lowering the vibrating plate, characterized in that the vibrating plate has a directional vibration exciter for creating oscillations with a frequency from 70 to 80 Hz and a mechanism for adjusting the angle of the disturbing force within 120-135 ° to the surface of the compacted layer in the direction of movement of the roller.