用于测定表示压实机接触状态的接触范围的装置和方法_2

文档序号:8249237阅读:来源:国知局
分是接触范围的后侧部分。在待压实的地基基本水平并且压实机轧辊相应水平地运动时,这样的接触参考位置可以包括沿竖直方向基本上直接位于压实机轧辊的旋转轴线下面的接触区域。沿运动方向前面的部分视为前侧,并且通常由于前面提到的前部波浪的存在而具有比随后的后侧部分更大的范围。
[0021]为了在根据本发明的方法中获得关于压实机轧辊或者说各个采集圆周区域采用哪种旋转定位的信息,规定:根据至少一个旋转定位参考测定接触参考位置。这样的旋转定位参考例如可以通过至少一个采集圆周区域与旋转定位参考区域的相互作用产生。
[0022]在使用多个采集圆周区域的情况下可以以有利的方式这样进行,在第二采集圆周区域处于接触参考位置上时,第一采集圆周区域大致上通过与旋转定位参考区域的相互作用而产生旋转定位参考。
[0023]通过能够根据本发明的方法测定的接触范围,能够表示压实机轧辊的与待压实的地基相接触的圆周区域。从该圆周区域例如通过到由待压实的地基所展开的平面上的正交投影可以测定压实机轧辊在待压实地基上的接触宽度,而对此又能够利用该接触宽度,通过数学运算测定关于各种物理量的信息,例如待压实的地基的弹性系数或者说泊松比。
【附图说明】
[0024]下面参考附图详细说明本发明。在附图中示出了:
[0025]图1示出了在压实机轧辊在地基上运动的过程中在待压实的地基上的压实机轧棍的原理不意图;
[0026]图2示出了表示由在图1的压实机轧辊中设置的四个接触传感器所提供的接触信号的时间曲线图;
[0027]图3以简化的方式和方法示出了压实机轧辊在待压实的地基上的接触宽度的测定;
[0028]图4示出了赫兹公式,该公式描述接触宽度和待压实材料的材料刚性之间的关系;
[0029]图5示出了设置在压实机轧辊的压辊面的内侧上并且以哨子传感器形式构造的接触传感器的原理示意图;
[0030]图6示出了与图5相应的构造为超声波传感器的接触传感器的示意图;
[0031]图7示出了与图5相应的构造为键控传感器的接触传感器的示意图;
[0032]图8示出了与图5相应的构造为压力传感器的接触传感器的示意图。
【具体实施方式】
[0033]图1在原理性的侧视图以及关于压实机轧辊旋转轴线D的剖面图中示出了整体用10标记的装置,借助该装置能够测定压实机轧辊12的在待压实的地基14上的在本示例中以角度描述的接触范围α。装置10在由压实机轧辊12的轧辊面13包围的内腔16中包括四个接触传感器1、2、3、4。接触传感器I在此设置在压实机轧辊12的采集圆周区域18中。接触传感器2设置在采集圆周区域20中。接触传感器3设置在采集圆周区域22中,而接触传感器4设置在采集圆周区域24中。这些接触传感器1、2、3、4中的每一个都提供一个接触信号S1、S2、S3、S4,该接触信号根据各个采集圆周区域18、20、22、24与待压实的地基14的结构材料相接触(这在本示例中仅采集圆周区域22或者说接触传感器3是这种情况)、或者没有与待压实的地基14的结构材料相接触(这在本示例中采集圆周区域18、20和24或者说设置在其中的接触传感器1、2、4是这种情况)而进行变化。
[0034]在图1所示的实施例中,四个接触传感器1、2、3、4相互之间以相同的90°的角距设置。这意味着,接触传感器I关于压实机轧辊旋转轴线D位于接触传感器3的在直径上相对的一侧,而接触传感器2关于压实机轧辊旋转轴线D位于接触传感器4的在直径上相对的一侧。
[0035]在具有这种类型的压实机轧辊12的地面压实机朝向运动方向V运动的过程中,以及随之压实机轧辊12围绕压实机轧辊旋转轴线D朝向方向R转动的过程中,沿运动方向V在压实机轧辊12之前形成统称为前部波浪26的材料积聚。在前部波浪26的区域中轧辊面13开始与待压实的地基14的结构材料相接触。在图1中由虚线A表示该区域。在由虚线E标示的区域中轧辊面13与待压实的地基14的接触终止。仅在这里由角度α所限定的位于线A和E之间的区域中才形成压实机轧辊12和待压实的地基14之间的接触。
[0036]通过下面所述的方式和方式能够运用示例性地构造为贴靠在轧辊面13的外圆周上的参考轮28的旋转定位参考区域30,在与接触传感器1、2、3、4的共同作用下产生压实机轧辊12的旋转定位参考。每当其中一个接触传感器1、2、3、4运动经过旋转定位参考区域30时,在各个接触传感器1、2、3、4的接触信号S1、S2、S3、S4中出现指示这种运动经过的变化,这指示出产生各自接触信号的接触传感器在该时间点已经经过旋转定位参考区域30。需要指出,该旋转定位参考区域30不是必须构造为参考轮。压实机轧辊12上的经过接近开关的多个突起部也能够用于测定压实机轧辊12的各个旋转定位。图1所示的变型方案中也可以在结合接触传感器1、2、3、4的情况下形成旋转定位参考,该变型方案由于结构简单的不需要额外的传感器的设计而特别有利。
[0037]还从图1中看出,在所示的示例中旋转定位参考区域30以一个高度方向直接定位在压实机轧辊12的旋转轴线D上方。这意味着,在通过待压实的地基14所展开的平面上、例如在水平面上处于正交的垂直线S —方面切割旋转定位参考区域30并且另一方面切割压实机轧辊旋转轴线D。垂直线S在位于线A和E之间的圆周区域中、即压实机轧辊12与待压实的地基14相接触的圆周区域中限定接触参考位置K。该接触参考位置K将在两条线A和E之间展开的角度α分成在线Α、即接触起始位置和接触参考位置K之间延伸的角度aBug和在接触参考位置K和线E、即接触终止位置之间延伸的角度α.,。由于在压实机轧辊12朝向方向V前进运动时出现前部波浪26的情况,因此通常来说角度α的部分ciBug大于随后的部分αΗΜ。只有在没有出现这种前部波浪的情况下,这两个部分CIbus和CIlfedt才有可能彼此大致相等,即压实机轧辊12与待压实的地基14的接触相对于接触参考位置K是对称的。在这种情况下需要指出,压实机轧辊12在垂直于图1的图面的纵向上明显具有纵向长度I,并且在此范围内将接触参考位置K以及通过虚线A和E限定的位置看作是基本上平行于压实机轧辊旋转轴线D沿着压实机轧辊12延伸的各条线。
[0038]图2示出了由接触传感器1、2、3、4所产生的接触信号S1、S2、S3、S4在时间上的变化曲线。这些接触信号S1、S2、S3、S4仅是示例性地示出最不同的信号变化,该信号变化分别表示是否其中一个合适的采集圆周区域18、20、22、24与待压实的地基14相接触或者例如是否经过旋转定位参考区域30。在所示的示例中每当有材料位于各个采集圆周区域对面时,信号水平都下降,而当没有材料位于各个采集圆周区域对面时,信号水平处于高水平。
[0039]下面根据由在采集圆周区域18和22中的两个接触传感器I和3所产生的接触信号SI和S3阐述装置10的工作原理或者说是用于测定表示压实机轧辊12和待压实的地基14之间的接触的、
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