Устройство для автоматического контроля процесса уплотнения дорожно-строительных материалов катками и виброкатками

 

Изобретение относится к дорожному строительству, а именно к устройствам для контроля процесса уплотнения дорожных покрытий и оснований катками статического и вибрационного действия. Технический результат - повышение точности контроля плотности уплотняемого материала и повышение эффективности работы катков. Устройство состоит из датчика угла, установленного на раме, аналого-цифрового преобразователя, однокристального программируемого контроллера, индикатора. Датчик смонтирован на внутренней части рамы в районе переднего вальца. Датчик угла постоянно фиксирует значение угла наклона рамы к горизонтальной плоскости, который при каждом следующем проходе катка изменяет свое значение. Аналого-цифровой преобразователь преобразует поступающий с датчика электрический сигнал в цифровой. Однокристальный программируемый контроллер обрабатывает цифровой сигнал и фиксирует разницу замеров углов наклона между предыдущим и последующим проходами катка. Когда значение изменения угла наклона рамы остается практически постоянным, индикатор сигнализирует об окончании процесса уплотнения. 1 ил.

Изобретение относится к дорожному строительству, а именно к устройствам для контроля процесса уплотнения дорожных покрытий и оснований катками статического и вибрационного действия.

Известно устройство для контроля степени уплотнения битумоминеральных смесей в процессе укатки [1], содержащее датчик наличия контакта, закрепленный непосредственно внутри вальца, разрешающее устройство в виде дополнительного датчика, генератора импульсов и счетчика импульсов, связанного с пультом управления.

Недостатком данного устройства является цикличность контроля уплотнения, равная длине дуги окружности вальца (один замер плотности на участке, длиной 3-5м). Кроме того, точность замеров зависит от случайных контактов датчика, которые могут быть непосредственно с отдельными щебенками или с растворной частью смеси, значительно отличающимися друг от друга по плотности. Каждый в отдельности из этих контактов не характеризует достаточную плотность битумоминеральной смеси в процессе укатки.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство для контроля степени уплотнения дорожно-строительных материалов [2], включающее раму, валец катка, измерительные колеса с рычагами, размещенными впереди и сзади вальца и опирающиеся на уплотняемую поверхность и измерительную систему.

Однако это устройство обладает рядом недостатков, основным из которых является низкая точность и надежность измерений. Это обусловлено тем, что в процессе укатки на контактирующие вальцы налипает, например, растворная часть асфальтобетонной смеси или грунта в процессе их перемещения по поверхности уплотняемого материала, что приводит к увеличению их диаметров. В результате искажается значение скорости вращения переднего и заднего колес. Вследствие этого показания импульсных датчиков не соответствуют действительной степени уплотнения материала.

Задачей изобретения является повышение точности контроля плотности уплотняемого материала и повышение эффективности работы катков.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройство для контроля процесса уплотнения дорожно-строительных материалов, содержащее раму, измерительную систему с вальцом катка, согласно изобретению в измерительную систему включены оба вальца катка, датчик угла наклона, смонтированный на внутренней части рамы, в районе переднего вальца, фиксирующий ее положение относительно горизонтальной плоскости, аналого-цифровой преобразователь, однокристальный программируемый контроллер и индикатор.

Заявляемое техническое решение соответствует критерию "новизна" и "изобретательский уровень", так как использование значения угла α наклона рамы катка для автоматического контроля процесса уплотнения дорожно-строительных материалов не известно, и является новым признаком.

На чертеже изображен общий вид устройства.

Устройство содержит раму вальца 1, на внутренней части которой, в районе переднего вальца, крепится датчик угла наклона 2, фиксирующий ее положение относительно горизонтальной плоскости, аналого-цифровой преобразователь 3, однокристальный программируемый контроллер 4 и индикатор 5.

Устройство работает следующим образом.

При движении катка по уплотняемому слою передний валец, по ходу движения, находится выше заднего, при этом рама 1, закрепленная на осях вальцов, наклонена под некоторым углом к горизонту. Датчик угла наклона 2, зафиксированный на раме 1, постоянно измеряет значение угла наклона рамы, значения которого изменяются при каждом проходе катка по одному следу. Аналого-цифровой преобразователь 3 преобразует поступающий с датчика 2 электрический сигнал в цифровой. Однокристальный программируемый контроллер 4 обрабатывает цифровой сигнал и фиксирует разницу замеров углов наклона между предыдущим и последующим проходами катка. Когда значения изменения угла наклона рамы практически остаются постоянными, т.е. h₁-h₂≈const (h₁, h₂ - деформации материала под вторым и первым вальцом), индикатор сигнализирует об окончании процесса уплотнения. В этом случае потенциальные возможности катка исчерпаны.

Источники информации (1) Авторское свидетельство 568698, кл. Е 01 С 19/48, 1976.

(2) Авторское свидетельство 1449818, кл. Е 01 С 23/07, 1976.

Формула изобретения

Устройство для контроля процесса уплотнения дорожно-строительных материалов, содержащее раму, измерительную систему с вальцом катка, отличающееся тем, что измерительная система содержит оба вальца катка, датчик угла наклона, смонтированный на внутренней части рамы, в районе переднего вальца, фиксирующий ее положение относительно горизонтальной плоскости, аналого-цифровой преобразователь, однокристальный программируемый контроллер и индикатор.

РИСУНКИ

Рисунок 1