[发明专利]用于测定表示压实机接触状态的接触范围的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于测定表示压实机轧辊与待压实的地基的接触状态的接触范围的装置和方法。

背景技术

通常采用自动化的地面压实机压实地基，例如土地、不同种类的岩石或者道路建设中的沥青，这些地面压实机以一个或者必要时多个压实机轧辊驶过待压实的地基并且通过压力负载、必要时结合振荡运动或者振动运动使得待压实的地基的结构材料变得紧密。由于施加在地基上的压力负载，相比于待压实的地基通常明显更坚硬的压实机轧辊将在待压实的地基中产生沉陷凹坑。这种地基越坚硬或者说已经变得越来越紧密，压实机轧辊进入地基的结构材料中深度就会越小，这导致随着刚性的增加或者说紧密程度的增加使压实机轧辊在待压实的地基上的接触宽度就越小。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于测定表示压实机轧辊与待压实的地基的接触状态的接触范围的装置和方法，该装置和该方法使得能够以简单并且可靠的方式和方法推断出待压实的地基的结构材料的压实状态。

根据本发明的第一方案，通过一种用于测定表示压实机轧辊和待压实的地基之间的接触状态的接触范围的装置实现该目的，该装置包括在可围绕压实机轧辊旋转轴线转动的压实机轧辊的至少一个采集圆周区域上的产生接触信号的至少一个接触传感器，其中该接触信号指示采集圆周区域与待压实的地基的接触起始位置和接触终止位置。

通过根据本发明构造的装置提供这样的信息，该信息表示在压实机轧辊的一整圈中，与采集圆周区域相关的、采集圆周区域与待压实的地基相接触的那部分。该部分越大，即接触起始位置和接触终止位置之间的间隔越大，那么压实机轧辊和待压实的地基之间的接触范围就越大，这表示，压实机轧辊相对较深地进入待压实的地基的材料中并且该材料因此被压实地不那么紧密。随着压实程度的增加，压实机轧辊进入到待压实的地基的结构材料中更浅，这表示，又在压实机轧辊的整个一周或者整个周长中与待压实的地基接触的这部分减小。通过根据本发明的装置所测定的接触范围使得能够推断出待压实的地基的紧密程度，并因此能够用于确定在待压实的地基上的进一步压实以及处理措施。

为了通过根据本发明的装置能够在压实机轧辊运动过程中更精确地或者说多次测定接触范围，使分别具有至少一个接触传感器的多个采集圆周区域围绕压实机轧辊旋转轴线分布地优选设置在压实机轧辊的相同的轴向区域中。对此，采集圆周区域以基本相等的例如约90°的圆周间距相互设置是特别有利的。由于采集圆周区域的均匀间隔设置能够以规定的时间推移提供各个采集圆周区域的周期性的采集样本并且用于做出评估。

通过在至少一个、优选每个采集圆周区域中在压实机轧辊的轧辊面的内侧上设置至少一个接触传感器而能够避免接触传感器在压实操作过程中的损坏。例如可以使这种接触传感器构造为：

-声学的传感器，优选超声波传感器或者哨子传感器；或者

-键控传感器；或者

-压力传感器。

这些都是能够在相对简单的结构中以可靠的方式和方法推断出各个接触传感器、即各个采集圆周区域定位的区域是否与待压实的地基接触的传感器。

为了能够具体评估由接触传感器所提供的信号，还设有用于采集压实机轧辊的旋转定位的旋转定位采集装置。与各个接触传感器输出的接触信号相比，关于压实机轧辊的旋转定位的信息的提供能够以特别有利的方式用于获得关于压实机轧辊与待压实的地基的不对称的接触情况、特别是通过压实机轧辊的前进运动而通常在待压实的地基中所产生的前部波浪的出现情况的信息。

对此例如可以规定，旋转定位采集装置包括至少一个接触传感器和与该至少一个接触传感器进行采集相互作用、且不可与压实机轧辊一起围绕压实机轧辊旋转轴线转动的至少一个旋转定位参考区域。

因为本发明利用压实机轧辊围绕其压实机轧辊旋转轴线的转动，在这种转动过程中测定关于各个采集圆周区域形成接触以及终止接触的信息，所以根据一个特别有利的变型方案，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。该圆周区域可以通过长度、例如周长区域或者角度区段表示。

根据本发明的另一个方案，通过一种用于优选借助根据本发明构造的装置测定表示压实机轧辊与待压实的地基的接触状态的接触范围的方法实现前述目的，该方法包括：在压实机轧辊围绕压实机轧辊旋转轴线转动的过程中采集压实机轧辊的至少一个采集圆周区域和待压实的地基之间的接触。