[go: up one dir, main page]

RU2405881C1 - Method for dynamic compaction of soils and materials with rollers (versions) and device for its realisation - Google Patents

Method for dynamic compaction of soils and materials with rollers (versions) and device for its realisation Download PDF

Info

Publication number
RU2405881C1
RU2405881C1 RU2009109538/03A RU2009109538A RU2405881C1 RU 2405881 C1 RU2405881 C1 RU 2405881C1 RU 2009109538/03 A RU2009109538/03 A RU 2009109538/03A RU 2009109538 A RU2009109538 A RU 2009109538A RU 2405881 C1 RU2405881 C1 RU 2405881C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
roller
section
soils
weights
effect
Prior art date
Application number
RU2009109538/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2009109538A (en
Inventor
Владимир Никитич Тарасов (RU)
Владимир Никитич Тарасов
Original Assignee
Владимир Никитич Тарасов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Владимир Никитич Тарасов filed Critical Владимир Никитич Тарасов
Priority to RU2009109538/03A priority Critical patent/RU2405881C1/en
Publication of RU2009109538A publication Critical patent/RU2009109538A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2405881C1 publication Critical patent/RU2405881C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Road Paving Machines (AREA)
  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
  • Soil Working Implements (AREA)

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: according to the first version of realisation, the method includes operations of rolling two roller sections along compacted surface, development of surface stresses by roller weights in compacted surface, where, according to invention, operation of conversion of static effect of roller section weights against compacted surface into dynamic effect is carried out with the help of operation of rotation of one roller section on crankshaft relative to the other one, axis of which is fixed in respect to roller frame. According to the second version of realisation, the method includes operations of rolling roller section along compacted surface, development of surface stresses by weights in compacted surface, where, according to invention, operation of conversion of static effect of roller section weights against compacted surface into dynamic effect is carried out with the help of operation of simultaneous rotation of both roller sections on crankshafts relative to axis of root bearings of crankshaft, at the same time phase shift of crankshafts makes 180°. According to the first version of realisation, device comprises tractor, double-roll roller, weights, crank shaft, at the same time crank shaft is installed with its root bearings on roller frame, one section of which is installed in root bearing with the possibility of free rotation in conrod bearing, drive of reciprocal motion of master roller section is arranged in the form of hydraulic motor and gear drives.
EFFECT: simplified design, improved efficiency of compaction as a result of transverse vibration.
3 cl, 6 dwg

Description

Группа изобретений относится к строительству, в частности к дорожным каткам для вибрационного уплотнения грунтов и материалов при строительстве дорог и аэродромов.The group of inventions relates to the construction, in particular, to road rollers for vibration compaction of soils and materials during the construction of roads and airfields.

Известен способ вибрационного уплотнения грунтов и материалов катками при строительстве дорог и аэродромов, включающий операции перекатывания трехсекционного вальца по уплотняемой поверхности, создание контактных уплотняющих напряжений в опорных поверхностях вальцов грузами, в котором преобразование статического воздействия грузов вальцов на контактную поверхность в динамическое вибрационное воздействие осуществляют путем вращения на кривошипе средней секции вальца относительно боковых секций вальца [Патент RU 2301861, C.1, 2007, БИ №18].A known method of vibratory compaction of soils and materials with rollers during the construction of roads and airfields, including the operation of rolling a three-section roller on the sealing surface, the creation of contact sealing stresses in the supporting surfaces of the rollers with loads, in which the static effect of the loads of the rollers on the contact surface is converted into dynamic vibration by rotating on the crank of the middle section of the drum relative to the side sections of the drum [Patent RU 2301861, C.1, 2007, BI No. 18].

Известен способ [Патент RU 2301861, C.1, 2007, БИ №18] вибрационного уплотнения грунтов и материалов трехсекционным вальцом, включающий операции перекатывания вальцов по уплотняемой поверхности, создание контактных уплотняющих напряжений в опорной поверхности вальцов грузами, в котором преобразование статического воздействия грузов вальцов на контактную поверхность в динамическое воздействие осуществляют путем одновременного вращения на кривошипах средней и боковых секций вальца.The known method [Patent RU 2301861, C.1, 2007, BI No. 18] of vibration compaction of soils and materials with a three-section roller, including the operation of rolling rollers on the sealing surface, creating contact sealing stresses in the bearing surface of the rollers with loads, in which the conversion of the static effect of the loads of the rollers on the contact surface in dynamic action is carried out by simultaneous rotation on the cranks of the middle and side sections of the drum.

Известно устройство для вибрационного уплотнения [Патент RU 2301861 C.1, 2007, Бюлл. №18] грунтов и материалов трехсекционным вальцом, содержащее каток, выполненный из средней и двух крайних секций вальцов, механизм привода перекатывания вальцов, кривошипный вал, механизм привода кривошипного вала, выполненный в виде гидромоторов и зубчатых передач.A device for vibratory compaction is known [Patent RU 2301861 C.1, 2007, Bull. No. 18] of soils and materials with a three-section roller, containing a roller made of the middle and two extreme sections of the rollers, a drive mechanism for rolling rollers, a crank shaft, a crank shaft drive mechanism made in the form of hydraulic motors and gears.

Недостатками способов и устройства для вибрационного уплотнения грунтов и материалов является сложная реализация способа и сложная конструкция трехсекционного вальца.The disadvantages of the methods and devices for vibration compaction of soils and materials is the complex implementation of the method and the complex design of the three-section roller.

Задачей группы способов и устройства для вибрационного уплотнения грунтов и материалов является преобразование статического воздействия грузов катка на опорную поверхность в динамическое воздействие путем вращения одной секции вальца относительно другой секции и создание простой конструкции двухсекционного вальца.The task of the group of methods and devices for vibrational compaction of soils and materials is to convert the static effect of the rink loads on the supporting surface into a dynamic effect by rotating one section of the drum relative to another section and creating a simple design of a two-section roller.

Технический результат изобретения состоит в упрощении конструкции и повышении эффективности уплотнения за счет использования боковой вибрации.The technical result of the invention is to simplify the design and increase the efficiency of compaction due to the use of lateral vibration.

Поставленная задача в части первого варианта выполнения способа вибрационного уплотнения грунтов и материалов двухсекционным вальцом, включающая операции перекатывания двухсекционного вальца по уплотняемой поверхности, создание грузами вальца контактных напряжений в уплотняемой поверхности, в котором согласно изобретению операцию преобразования статического воздействия грузов вальца на уплотняемую поверхность в динамическое воздействие осуществляют при помощи операции вращения на кривошипе одной секции вальца относительно другой, ось которой неподвижна относительно рамы катка.The task in part of the first embodiment of the method of vibratory compaction of soils and materials with a two-section roller, including the operation of rolling the two-section roller on the surface to be compacted, the creation by the loads of the roller of contact stresses in the surface to be compacted, in which according to the invention the operation of converting the static effect of the loads of the roller on the surface to be compacted into dynamic action carried out using the rotation operation on the crank of one section of the roller relative to dr Gentile, whose axis is fixed with respect to the roller frame.

Поставленная задача в части второго варианта выполнения способа вибрационного уплотнения грунтов и материалов двухсекционным ваьлцом, включающая операции перекатывания вальца по уплотняемой поверхности, создание грузами контактных напряжений в уплотняемой поверхности, в котором согласно изобретению операцию преобразования статического воздействия грузов вальца на уплотняемую поверхность в динамическое воздействие осуществляют при помощи операции одновременного вращения на кривошипах обоих секций вальца относительно оси коренных подшипников кривошипного вала, при этом фазовый сдвиг кривошипов составляет 180°.The task in part of the second embodiment of the method of vibratory compaction of soils and materials with a two-section roller, including the operation of rolling the drum on the sealing surface, the creation of loads of contact stresses in the sealing surface, in which according to the invention the operation of converting the static effect of the goods of the roller on the sealing surface into a dynamic effect is carried out at using the operation of simultaneous rotation on the cranks of both sections of the roller relative to the axis of the roots s bearings of the crank shaft, the crank phase shift is 180 °.

Поставленная задача в части выполнения устройства решена за счет того, что в известном устройстве, содержащем тягач, каток с двухсекционным вальцом, грузы вальца, кривошипный вал, механизм привода вибрации двухсекционного вальца, согласно изобретению кривошипный вал установлен коренными подшипниками на раме катка, одна секция вальца установлена на кривошипе с возможностью свободного вращения в шатунном подшипнике, привод движения ведущей секции вальца выполнен в виде гидромотора и зубчатых передач.The problem in terms of the implementation of the device is solved due to the fact that in the known device comprising a tractor, a roller with a two-section roller, roller weights, a crank shaft, a vibration drive mechanism of a two-section roller, according to the invention, the crank shaft is mounted by main bearings on the roller frame, one section of the roller mounted on a crank with the possibility of free rotation in a connecting rod bearing, the drive movement of the leading section of the roller is made in the form of a hydraulic motor and gears.

Сущность группы изобретений поясняется чертежами, где на фиг.1 и фиг.2 показаны схемы первого варианта выполнения способа; на фиг.3 и фиг.4 схемы второго варианта выполнения способа; на фиг.5 представлен общий вид катка для вибрационного уплотнения грунтов и материалов; на фиг.6 представлена конструкция двухсекционного вальца для вибрационного уплотнения грунтов и материалов.The essence of the group of inventions is illustrated by drawings, where in Fig.1 and Fig.2 shows a diagram of a first embodiment of the method; figure 3 and figure 4 diagrams of a second embodiment of the method; figure 5 presents a General view of the roller for vibration compaction of soils and materials; figure 6 presents the design of a two-section drum for vibration compaction of soils and materials.

Группа изобретений для вибрационного уплотнения грунтов и материалов катками содержит (фиг.1 - фиг.4) 1, 2 - секции вальца; 3 - рама; 4 - грузы; 5 - кривошипный приводной вал; 6 - тягач (фиг.5); 7 - гидромотор привода кривошипного вала (фиг.6); 8 - гидромотор привода ходового механизма катка; 9, 10 - зубчатая передача движения вальца, состоящая из шестерни 9 и колеса 10; 11, 12 - внешние опоры секций вальца на раме; 13, 14, 15, 16 - внутренние опоры секций вальца.The group of inventions for vibration compaction of soils and materials with rollers contains (Fig. 1 - Fig. 4) 1, 2 - sections of the roller; 3 - frame; 4 - cargo; 5 - crank drive shaft; 6 - tractor (figure 5); 7 - a hydraulic drive of the crank shaft (Fig.6); 8 - a hydraulic motor for the drive mechanism of the roller; 9, 10 - gear drive movement of the roller, consisting of gear 9 and wheel 10; 11, 12 - external support sections of the drum on the frame; 13, 14, 15, 16 — internal supports of the drum sections.

Сущность работы способа по первому варианту выполнения (фиг.1 и фиг.2) состоит в том, что уплотнение грунтов и материалов осуществляют перекатыванием двухсекционного вальца по уплотняемой поверхности, контактную поверхность вальца нагружают вертикальной силой, равной сумме весов рамы и грузов секций вальца

Figure 00000001
, который преобразуют в динамическое силовое воздействие на опорную поверхность поочередно под левой N1(t) или правой N2(t) секциями. В положении, показанном на фиг.1, левая секция вальца создает в опорной поверхности динамическую силуThe essence of the method according to the first embodiment (Fig. 1 and Fig. 2) is that the compaction of soils and materials is carried out by rolling a two-section roller on the sealing surface, the contact surface of the roller is loaded with a vertical force equal to the sum of the weights of the frame and cargo sections of the roller
Figure 00000001
, which is converted into a dynamic force on the supporting surface alternately under the left N 1 (t) or right N 2 (t) sections. In the position shown in figure 1, the left section of the roller creates a dynamic force in the supporting surface

Figure 00000002
Figure 00000002

где

Figure 00000003
- центробежная сила инерции вращающейся секции вальца.Where
Figure 00000003
- centrifugal inertia force of the rotating section of the drum.

При повороте кривошипного вала 5 на 180° ситуация изменяется: правая секция вальца создает в опорной поверхности динамическую силуWhen the crank shaft 5 is rotated 180 °, the situation changes: the right section of the roller creates a dynamic force in the supporting surface

Figure 00000004
.
Figure 00000004
.

При повороте кривошипного вала 5 на 90° относительно положения, изображенного на фиг.1, левая и правая секции вальца окажутся на опорной поверхности и обе секции вальца будут воспринимать силы тяжести катка, тогдаWhen the crank shaft 5 is rotated 90 ° relative to the position shown in FIG. 1, the left and right sections of the roller will be on the supporting surface and both sections of the roller will perceive the gravity of the roller, then

Figure 00000005
Figure 00000005

Если обозначить А1 А2 - площади опорных поверхностей секций вальца, то средние контактные уплотняющие напряжения под секциями вальца в этот момент будутIf A 1 A 2 is designated - the area of the supporting surfaces of the drum sections, then the average contact sealing stresses under the drum sections at this moment will be

Figure 00000006
Figure 00000006

Представленные формулы показывают, как в предложенном способе уплотнения статические силы тяжести катка преобразуются в периодически изменяющиеся динамические давления, многократно превышающие средние контактные давления.The presented formulas show how, in the proposed compaction method, the static gravity of the roller is converted to periodically changing dynamic pressures, many times higher than the average contact pressure.

Частоту динамического воздействия можно регулировать изменением угловой скорости кривошипного приводного вала 5, а интенсивность уплотнения грунтов и материалов можно регулировать изменением скорости поступательного перемещения катка.The frequency of dynamic effects can be controlled by changing the angular velocity of the crank drive shaft 5, and the intensity of compaction of soils and materials can be controlled by changing the speed of translational movement of the roller.

Сущность работы способа по второму варианту выполнения (фиг.3) отличается тем, что обе секции вальца вращаются одновременно со сдвигом кривошипов на 180°, поэтому если в способе для первого варианта исполнения имеется одна нестационарная центробежная сила инерции

Figure 00000003
, то в способе (фиг.2) для второго варианта выполнения имеется нестационарная гармоническая пара сил
Figure 00000007
Пара сил
Figure 00000008
,
Figure 00000009
возбуждает бобковые колебания вальца, которые являются положительным фактором, обеспечивающим интенсивное воздействие на уплотняемую поверхность.The essence of the method according to the second embodiment (Fig. 3) is characterized in that both sections of the roller rotate simultaneously with a 180 ° shift of the cranks, therefore, if the method for the first embodiment has one non-stationary centrifugal inertia force
Figure 00000003
, then in the method (figure 2) for the second embodiment there is a non-stationary harmonic pair of forces
Figure 00000007
Power pair
Figure 00000008
,
Figure 00000009
excites bean vibrations of the drum, which are a positive factor providing an intensive effect on the sealing surface.

Устройство вибрационного уплотнения грунтов по первому варианту выполнения способа (фиг.5, 6) работает следующим образом. При поступательном перемещении тягача 6 секции вальца 1, 2 перекатываются по уплотняемой поверхности грунта или материала, одновременно при вращении кривошипного вала 5 секции вальца совершают периодические вертикальные перемещения, в результате которых статическое воздействие от веса

Figure 00000010
превращается в динамическое воздействие на опорную поверхность
Figure 00000011
При этом динамические реакции
Figure 00000012
,
Figure 00000013
периодически изменяются в больших пределах. Привод поступательного перемещения катка выполнен в виде гидромотора 8, ведущей шестерни 9 и зубчатого колеса 10 на приводном вальце. Привод вращения кривошипного вала 5 выполнен в виде гидромотора 7 и механической передачи.The device vibratory soil compaction according to the first embodiment of the method (Fig.5, 6) works as follows. With the translational movement of the tractor, the 6 sections of the drum 1, 2 roll over the compacted surface of the soil or material, while rotating the crank shaft 5 of the section of the roller they perform periodic vertical movements, as a result of which the static effect of weight
Figure 00000010
turns into a dynamic effect on the supporting surface
Figure 00000011
In this case, dynamic reactions
Figure 00000012
,
Figure 00000013
periodically vary over a wide range. The drive of translational movement of the roller is made in the form of a hydraulic motor 8, a pinion gear 9 and a gear wheel 10 on a drive roller. The rotation drive of the crank shaft 5 is made in the form of a hydraulic motor 7 and a mechanical transmission.

Claims (3)

1. Способ динамического уплотнения грунтов и материалов двухсекционным вальцом, включающий операции перекатывания секции вальца по уплотняемой поверхности, создание грузами вальца контактных напряжений в уплотняемой поверхности, отличающийся тем, что операцию преобразования статического воздействия грузов вальца на уплотняемую поверхность в динамическое воздействие осуществляют при помощи операции вращения на кривошипе одной секции вальца относительно другой секции, ось которой неподвижна относительно рамы вальца.1. The method of dynamic compaction of soils and materials with a two-section roller, including the operation of rolling the section of the roller along the sealing surface, the creation by the loads of the roller of contact stresses in the sealing surface, characterized in that the operation of converting the static effect of the goods of the roller on the sealing surface into a dynamic effect is carried out using the rotation operation on the crank of one section of the drum relative to another section whose axis is stationary relative to the frame of the roller. 2. Способ динамического уплотнения грунтов и материалов двухсекционным вальцом, включающий операции перекатывания секции вальца по уплотняемой поверхности, создание грузами вальца контактных напряжений в уплотняемой поверхности, отличающийся тем, что операцию преобразования статического воздействия грузов вальца на уплотняемую поверхность в динамическое воздействие осуществляют при помощи операции одновременного вращения на кривошипах обоих секций вальца относительно оси коренных подшипников кривошипного вала, при этом фазовый сдвиг кривошипов составляет 180°.2. The method of dynamic compaction of soils and materials with a two-section roller, including the operation of rolling the roller section along the sealing surface, the creation by the loads of the roller of contact stresses in the sealing surface, characterized in that the operation of converting the static effect of the roller loads on the sealing surface into a dynamic effect is carried out using the simultaneous operation rotation on the cranks of both sections of the roller relative to the axis of the main bearings of the crank shaft, while the phase Motor cranks is 180 °. 3. Устройство для динамического уплотнения грунтов и материалов двухсекционным вальцом, содержащее тягач, двухсекционный валец с грузами, кривошипный вал, привод вальца, отличающееся тем, что кривошипный вал установлен коренными подшипниками на раме вальца, одна секция вальца установлена на кривошипе с возможностью свободного вращения в шатунном подшипнике, привод поступательного движения ведущей секции вальца выполнен в виде гидромотора и зубчатых передач. 3. A device for the dynamic compaction of soils and materials with a two-section roller, comprising a tractor unit, two-section roller with loads, a crank shaft, a roller drive, characterized in that the crank shaft is mounted by main bearings on the roller frame, one section of the roller is mounted on the crank with the possibility of free rotation in connecting rod bearing, translational drive of the leading section of the roller is made in the form of a hydraulic motor and gears.
RU2009109538/03A 2009-03-16 2009-03-16 Method for dynamic compaction of soils and materials with rollers (versions) and device for its realisation RU2405881C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009109538/03A RU2405881C1 (en) 2009-03-16 2009-03-16 Method for dynamic compaction of soils and materials with rollers (versions) and device for its realisation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009109538/03A RU2405881C1 (en) 2009-03-16 2009-03-16 Method for dynamic compaction of soils and materials with rollers (versions) and device for its realisation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009109538A RU2009109538A (en) 2010-09-27
RU2405881C1 true RU2405881C1 (en) 2010-12-10

Family

ID=42939787

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009109538/03A RU2405881C1 (en) 2009-03-16 2009-03-16 Method for dynamic compaction of soils and materials with rollers (versions) and device for its realisation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2405881C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2647538C1 (en) * 2016-12-27 2018-03-16 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ)" Vibrating self-propelled compaction roller for materials and soils
RU2690250C1 (en) * 2018-03-05 2019-05-31 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет (СибАДИ)" Road vibratory roller
RU2822790C1 (en) * 2024-01-24 2024-07-12 Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники имени Б.Е. Веденеева" Two-section drum of vibration roller

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2199649A (en) * 1937-01-07 1940-05-07 Koehring Co Compaction machine
RU2318948C2 (en) * 2006-02-20 2008-03-10 Владимир Никитич Тарасов Method and device for vibro-impact ground and construction material compaction with the use of rollers

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2199649A (en) * 1937-01-07 1940-05-07 Koehring Co Compaction machine
RU2318948C2 (en) * 2006-02-20 2008-03-10 Владимир Никитич Тарасов Method and device for vibro-impact ground and construction material compaction with the use of rollers

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2647538C1 (en) * 2016-12-27 2018-03-16 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ)" Vibrating self-propelled compaction roller for materials and soils
RU2690250C1 (en) * 2018-03-05 2019-05-31 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет (СибАДИ)" Road vibratory roller
RU2822790C1 (en) * 2024-01-24 2024-07-12 Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники имени Б.Е. Веденеева" Two-section drum of vibration roller

Also Published As

Publication number Publication date
RU2009109538A (en) 2010-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20170016184A1 (en) Vibratory Compactor Having Conventional and Oscillatory Vibrating Capability
US9463490B2 (en) Vibration exciter, in particular for a construction machine
RU2405881C1 (en) Method for dynamic compaction of soils and materials with rollers (versions) and device for its realisation
CN102454151B (en) Road roller combining vibration, oscillation and complex excitation as whole
RU2301861C1 (en) Method and device for ground and material compaction with rollers (variants)
CN104790281B (en) Multi-stage oscillation amplitude oscillating wheel and oscillatory road roller
CN101392493A (en) Amplitude adjustable exciter structure of directional vertical vibration roller
KR101230570B1 (en) Performance and durability simulator of bicycle
CN201843056U (en) Road roller integrating vibration, oscillation and complex excitation
CN100503974C (en) A small self-propelled vibratory compacting roller
RU2318948C2 (en) Method and device for vibro-impact ground and construction material compaction with the use of rollers
RU52006U1 (en) ROAD VIBRATOR
RU2647538C1 (en) Vibrating self-propelled compaction roller for materials and soils
RU2392165C1 (en) Vehicle propulsor
RU2690250C1 (en) Road vibratory roller
CN103157595B (en) Double-cylinder eccentric vibration device
RU2664853C1 (en) Inertial propulsor
RU2600301C2 (en) Vibrating machine
RU60541U1 (en) SELF-PROPELLED DEVICE FOR SEALING AND RAMTERING TARCHES AND IRRIGATION CHANNELS
RU2822790C1 (en) Two-section drum of vibration roller
CN101801531A (en) Grinder with dual positive motion abrasive material
RU163575U1 (en) MULTIFUNCTIONAL ROAD ROLLER
RU25012U1 (en) VIBRATION ROLLER ROLLER
RU2684258C1 (en) Self-propelled vibratory roller
SU1049607A1 (en) Vibrated road roller

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130317