CS218812B1 - Equipment for compacting materials at resonance frequency - Google Patents

Equipment for compacting materials at resonance frequency Download PDF

Info

Publication number
CS218812B1
CS218812B1 CS351478A CS351478A CS218812B1 CS 218812 B1 CS218812 B1 CS 218812B1 CS 351478 A CS351478 A CS 351478A CS 351478 A CS351478 A CS 351478A CS 218812 B1 CS218812 B1 CS 218812B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
tread
frequency
pointer
amplitude
eccentric
Prior art date
Application number
CS351478A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Miroslav Hruza
Ludek Patik
Antonin Povolny
Original Assignee
Miroslav Hruza
Ludek Patik
Antonin Povolny
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 Miroslav Hruza, Ludek Patik, Antonin Povolny filed Critical Miroslav Hruza
Priority to CS351478A priority Critical patent/CS218812B1/en
Publication of CS218812B1 publication Critical patent/CS218812B1/en

Links

Landscapes

  • Road Paving Machines (AREA)

Abstract

Vynález se týká zařízení pro hutnění ma ­ teriálů při rezonanční frekvenci nebo frek ­ venci jí blízké. Zařízení je tvořeno míchačem velikosti amplitudy uloženým na běhounu, propoje ­ ným spojovacím vedením s ukazatelem a zařízením pro přestavování výstředníkové- ho momentu současně napojeným na budič vibrace, uložený v běhounu. V ukazateli je uchycena ručička a je umístěna před vleč ­ ný doraz, umístěný na stupnici, na níž je současně uchycen další doraz. Na ručičku může být napojen elektrický obvod se zdro ­ jem a žárovkou, uzavřený na vlečném do ­ razu. Zařízení podle vynálezu lze použít u všech hutnících strojů, u kterých je potřeba změ ­ny frekvence a výstředníkového momentu.The invention relates to a device for compacting materials at a resonant frequency or a frequency close to it. The device consists of an amplitude mixer mounted on a tread, connected by a connecting line to an indicator and a device for adjusting the eccentric moment simultaneously connected to a vibration exciter mounted in the tread. A pointer is attached to the indicator and a front drag stop is placed, placed on a scale, on which another stop is also attached. An electric circuit with a source and a light bulb, closed on the drag stop, can be connected to the pointer. The device according to the invention can be used in all compacting machines for which a change in frequency and eccentric moment is required.

Description

Vynález se týká zařízení pro hutnění materiálů při rezonanční frekvencí nebo frekvenci jí blízké.The invention relates to a device for compacting materials at or near a resonant frequency.

V současné době jsou známé vibrační válce vybavené hydrostatickým pohonem vibrace, u nichž je možno plynule nebo stupňovitě měnit buzenou frekvenci pomocí regulačního čerpadla určeného pro pohon budiče vibrace. Hodnota buzené frekvence se určuje podle zkušenosti a pohybuje se u zemin obvykle v rozmezí 18 až 30 Hz, u živičných materiálů obvykle v rozmezí 40 až 50 Hz. Velikost odstředivé síly, úměrné velikosti výstředníkového momentu a buzené frekvenci, je možno měnit pouze v omezené míře. Přibližnou volbou dynamických parametrů vibračního válce (buzené frekvence a velikosti odstředivé síly) nemůže být dosaženo efektivního způsobu hutnění, neboť každá zemina vyžaduje jiné hodnoty těchto parametrů.Currently known vibratory rollers are equipped with hydrostatic vibration drive, in which the excited frequency can be continuously or stepwise changed by means of a control pump designed to drive the vibration exciter. The value of the excited frequency is determined by experience and is usually in the range of 18 to 30 Hz for soils and in the case of bituminous materials usually in the range of 40 to 50 Hz. The magnitude of the centrifugal force, proportional to the magnitude of the eccentric moment and the excited frequency, can only be changed to a limited extent. An approximate choice of dynamic parameters of the vibratory roller (excited frequency and magnitude of centrifugal force) cannot achieve an effective compaction method, as each soil requires different values for these parameters.

Uvedené nedostatky odstraňuje zařízení podle vynálezu, které je tvořeno snímačem velikosti amplitudy uloženým na běhounu, propojeným spojovacím vedením s ukazatelem a zařízením pro přestavování výstředníkového momentu současně napojeným na budič vibrace, uložený v běhounu. V ukazateli je uchycena ručička a je umístěna před vlečný doraz, umístěný na stupnici, na níž je současně uchycen další doraz. Na ručičku může být napojen elektrický obvod se zdrojem a žárovkou, uzavřený na vlečném dorazu.These problems are overcome by a device according to the invention comprising an amplitude sensor mounted on the tread, interconnected by a connecting line with a pointer and an eccentric torque adjusting device connected simultaneously to a vibration exciter mounted in the tread. The pointer holds the pointer and is placed in front of the trailing stop, located on a scale on which the other stop is also attached. The hand can be connected to an electric circuit with a source and a bulb, closed at the trailing stop.

Na výkresech je schematicky znázorněn jeden příklad provedení předmětu vynálezu.One embodiment of the invention is schematically illustrated in the drawings.

Na obr. 1 jsou zakresleny frekvenční charakteristiky při určitých výstředníkových momentech a je naznačeno hutnění při rezonanční frekvenci.In Fig. 1, frequency characteristics at certain eccentric moments are plotted and compaction at resonant frequency is indicated.

Na obr. 2 je znázorněno zařízení pro hutnění při rezonanční frekvenci s ručním ovládáním čerpadla a zařízení pro přestavování výstředníkového momentu budiče vibrace.Fig. 2 shows a resonant frequency compaction device with manual pump control and a device for adjusting the eccentric moment of the vibration exciter.

Při hutnění materiálu rezonanční frekvencí wr nebo frekvencí jí blízkou se hutní takovou odstředivou silou F, při níž amplituda kmitání A nepřekročí jak hodnotu danou konstrukcí stroje (maximální hodnota amplitudy kmitání Amax, kterou dovolí pružné elementy mezi běhounem 1 a rámem stroje 13), tak hodnotu odpovídající hutněnému materiálu. Celý proces hutnění lze objasnit podle obr. 1, kde je zakreslena závislost velikosti amplitudy kmitání A na velikost buzené frekvence ω. Křivky frekvenčních charakteristik na obr. 1 jsou zakresleny pro různé velikosti výstředníkových momentů DVl a Dv2 (D = m .e, kde m — hmotnost výstředníku, e — vzdálenost těžiště výstředníku od osy otáčení). Naznačená hodnota amplitudy kmitání Amax představuje maximální hodnotu kmitání mezi běhounem 1 a rámem 13, Aopt je optimální hodnota amplitudy, která je vhodná pro určitý hutněný materiál (určená zkouškou pro každý materiál samostatně). Vzhledem k tomu, že amplituda kmitání Ar rámu 13 je vzhledem k amplitudě kmitání AB běhounu 1 ve většině případů velmi malá, lze považovat amplitudu kmitání AB běhounu 1 i jako amplitudu kmitání A mezi běhounem 1 a rámemFor material compaction at a resonant frequency w r or a frequency close to that of the metallurgical force F at which the amplitude of oscillation A does not exceed the value given by the design of the machine (maximum value of oscillation amplitude A max allowed by the elastic elements between tread 1 and machine frame 13), and a value corresponding to the compacted material. The whole compaction process can be explained in Fig. 1, where the dependence of the magnitude of the vibration amplitude A on the magnitude of the excited frequency ω is plotted. The frequency response curves in Fig. 1 are plotted for different eccentric moment sizes D Vl and Dv 2 (D = m .e where m - eccentric mass, e - eccentric center of gravity distance from the axis of rotation). The indicated vibration amplitude value, A max, represents the maximum vibration value between the tread 1 and the frame 13. A opt is the optimum amplitude value that is appropriate for a particular compacted material (determined by testing for each material separately). Since the vibration amplitude Ar of the frame 13 relative to the amplitude of vibration B of the tread 1 in most cases is very small, can be considered the oscillation amplitude B of the tread 1 and a vibration amplitude A between the tread 1 and the frame

13.13.

Na počátku hutnění je na budiči vibrace nastaven minimální výstředníkový moment Dv min. Budič vibrace se rozbíhá a amplituda kmitání AB běhounu 1 nabývá stále větších hodnot. Buzená frekvence ω se zvyšuje, až přírůstky amplitudy kmitání AB běhounu 1 jsou nulové (v případě dalšího zvyšování buzené frekvence ω by došlo k poklesu amplitudy kmitání AB běhounu 1. V tomto okamžiku je dosaženo rezonanční frekvence ωΓ a tomu odpovídající amplitudy kmitání AB běhounu 1, která je rovna optimální amplitudě kmitání Aopt běhounu 1 (frekvenční charakteristika pro výstředníkový moment Dvj na obr. lj. Pokud není zvyšováním buzené frekvence ω dosaženo optimální amplitudy kmitání Aopt běhounu 1, nebo maximální amplitudy kmitání Amax běhounu 1, nebo maximální amplitudy kmitání Amax běhounu 1, začne se zvětšovat výstředníkový moment Dv běhounu 1 (maximální amplitudy kmitání Amax běhounu 1 dosaženo v tom případě, když pro daný materiál Amax má nižší hodnotu než Aopt). Popsaný stav je znázorněn na obr. 1 frekvenční charakteristikou při velikosti výstředníkového momentu Dv2. Zvyšováním buzené frekvence ω až do bodu 1 se dosáhne určité nižší hodnoty amplitudy kmitání AB běhounu 1, po dosažení uvedené hodnoty AB je nutno zvyšovat pomocí výstředníkového momentu Dv hodnotu amplitudy kmitání AB až do velikosti optimální amplitudy kmitání Aopt, která odpovídá velikosti rezonanční frekvence ωΓ a výstředníkovému momentu Dvj (na obr. 1 bod 2 j.At the start of compaction, the vibration exciter is set to a minimum eccentric moment D in min . The vibration exciter is starting and the vibration amplitude A B of the tread 1 is increasing. Excitation frequency ω is increased until the increments amplitudes B of the tread 1 are zero (in the case of further increasing the frequency ω would be excited by a decrease vibration amplitude B of the tread 1. In this position a resonant frequency ω Γ and corresponding amplitudes A B of the tread 1, which is equal to the optimum amplitude of vibration and opt drum 1 (the frequency characteristic for the eccentric moment DVJ Fig. Ij. If increasing the excited frequency ω optimal amplitudes and opt tread 1, or a maximum vibration amplitude A max tread 1 or the maximum vibration amplitude A max of the tread 1, the eccentric moment D in the tread 1 increases (the maximum vibration amplitude A max of the tread 1 is reached when for a given material A max has a value less than A opt ). 1 shows the frequency response at an eccentric size. FIG Torque Dv second increasing excited frequency ω to a point 1 leads to a certain lower value of amplitudes B of the tread 1, after reaching a given value of B is to be increased by means of the eccentric moment D, the amplitude of the oscillations and B up to an optimal vibration amplitude A opt , which corresponds to the magnitude of the resonance frequency ω Γ and the eccentric moment Dvj (in Fig. 1, point 2 j.

Zařízení, jímž se uskutečňuje popsaný způsob hutnění zemin je sestaveno z hydromotoru 2 pohánějícího budič vibrace (není zakreslen), umístěný v běhounu 1 uchyceného v rámu 13. Do hydromotoru 2 je hydraulická kapalina dodávána pomocí regulačního čerpadla 13. K běhounu 1 (nebo na kteroukoli neopruženou část stroje) je uchycen snímač 4 velikosti amplitudy AB běhounu 1, který je spojovacím vedením 3 spojen s ukazatelem 6. Ukazatel 6 má na stupnici 14 umístěn vlečný doraz 8 a doraz 9. Před vlečným dorazem 8 je uchycena ručička 7, která zasahuje svým horním koncem do prostoru před vlečný doraz 8. Vzájemná poloha ručičky 7 a vlečného dorazu 8 je signalizována žárovkou 11 umístěnou v elektrickém obvodu 10, jehož kontakty jsou napojeny na ručičku 7 a vlečný doraz 8. Elektrický obvod 10 je napájen ze zdroje 12. Na budič vibrace uložený v běhounu 1 je současně napojeno zařízení pro přestavování výstředníkového momentu 3. Odpru218812The apparatus implementing the described soil compaction method is comprised of a vibration exciter drive motor (not shown) 2, located in the tread 1 mounted in the frame 13. The hydraulic motor 2 is supplied with hydraulic fluid via a control pump 13. To the tread 1 (or any The machine 6 is fitted with a sensor 4 of magnitude A B of the tread 1, which is connected to the pointer 6 by the connecting line 3. The pointer 6 has a trailing stop 8 and a stop 9 on the scale 14. Its upper end into the space in front of the trailing stop 8. The relative position of the pointer 7 and the trailing stop 8 is signaled by a bulb 11 located in the electrical circuit 10, whose contacts are connected to the pointer 7 and the trailing stop 8. the vibration exciter housed in the tread 1 is simultaneously connected to the eccentric adjusting device torque 3. Resistance218812

S žena i neodpružená část stroje má stejnou hodnotu rezonanční frekvence ωΓ, proto by se zjištění rezonanční frekvence ωΓ mohlo provést i v kabině řidiče (tedy na odpružené části stroje). Snímač 4 by byl méně namáhán, na ukazateli 6 by však musela být dorazem 9 nastavena hodnota optimální amplitudy kmitání Aopt rámu 13 (vztažena na odpruženou část stroje). Před započetím hutnění se nastaví na zařízení pro přestavování výstředníkového momentu 3 minimální výstředníkový moment Dmin a stroj se spustí. Zvyšováním buzené frekvence ω prostřednictvím hydromotoru 2 se zvětšuje i amplituda kmitání Αβ běhounu 1. Velikost amplitudy kmitání A běhounu 1 registruje snímač 4 a vychyluje ručičku 7 ukazatele 6 ve smyslu otáčení hodinových ručiček. Ručička 7 unáší vlečný doraz 8, se kterým je v kontaktu až do okamžiku dosažení maximální amplitudy kmitání Amax pro výstředníkový moment Dv min, tj. do rezonanční frekvence ωΓ. Pokud je ručička 7 ve styku s vlečným dorazem 8, je uzavřen elektrický obvod 10 a žárovka 11 je rozsvícena. Po překročení rezonanční frekvence nastane zmenšování amplitudy kmitání AB běhounu 1 a dojde k odpojení ručičky 7 od vlečného dorazu 8 a tím i k přerušení elektrického obvodu 10. Tím, že žárovka 11 nesvítí, je obsluha upozorněna, že je nutno zastavit zvyšování buzené frekvence ω hydromotorem 2 a je třeba zvětšovat výstředníkový moment Dv budiče vibrace pro přestavování výstředníkového momentu 3 tak, že se zvětšuje odstředivá síla F při konstantní frekvenci ωΓ, až je docíleno optimální amplitudy kmitání Aopt běhounu 1 nebo maximální amplitudy kmitání Amax běhounu 1. Optimální amplituda kmitání Aopt (případně Amax) se nastaví na ukazateli 6 dorazem 9 na hodnotu, vhodnou pro daný materiál před tím, než se začne amplituda kmitání Ab běhounu 1 zvětšovat zařízením pro přestavování výstředníkového momentu 3. Po dosažení optimální amplitudy kmitání Aopt případně Amax se zvětšování výstředníkového momentu Dv ukončí a hutnění se provádí při těchto parametrech.S and unsprung part of the machine have the same resonant frequency value ω Γ , therefore the resonant frequency ω Γ could be detected in the driver's cab (ie on the sprung part of the machine). The sensor 4 would be less stressed, but the pointer 6 would have to set the optimum oscillation amplitude A opt of the frame 13 (based on the spring-loaded part of the machine) by the stop 9. Before starting compaction, the eccentric torque adjusting device 3 is set to a minimum eccentric torque D min and the machine starts. Increasing the frequency ω pumped through the hydraulic motor 2 increases and the oscillation amplitude Α β drum 1. The size of the oscillation amplitude and FI tread 1 registers the sensor 4 and the needle 7 biases the pointer 6 in the clockwise direction. The needle 7 carries the trailing stop 8 with which it is in contact until it reaches the maximum oscillation amplitude A max for the eccentric moment D in min , ie to the resonant frequency ω Γ . When the needle 7 is in contact with the trailing stop 8, the electrical circuit 10 is closed and the bulb 11 is lit. When the resonant frequency is exceeded, the vibration amplitude A B of the tread 1 decreases and the pointer 7 is disconnected from the trailing stop 8 and thus the electrical circuit 10 is interrupted. By not illuminating the bulb 11, the operator is warned that 2 and it is necessary to increase the eccentric moment D in the vibration exciter for adjusting the eccentric moment 3 so that the centrifugal force F at a constant frequency ω Γ increases until the optimum vibration amplitude A opt for tread 1 or the maximum vibration amplitude A max is reached. The oscillation amplitude A opt (or A max ) is adjusted on the pointer 6 by the stop 9 to a value appropriate for the material before the oscillation amplitude A b of the tread 1 begins to increase by the eccentric torque adjusting device 3. After reaching the optimum oscillation amplitude A opt eventually A max with magn The eccentric torque D v is terminated and compaction is performed at these parameters.

Ruční ovládání regulačního čerpadla 15 lze převést na automatické (není zakresleno) a to vložením servomotoru před regulační čerpadlo 15. Servomotor je napojen na elektrický obvod 10, v němž je navíc vložen vypínač, který se po dosažení rezonanční frekvence ωΓ vypne a tím uvede do klidu servomotor. Pro zvyšování amplitudy kmitání AB běhounu 1 pomocí výstředníkového momentu Dv je použito zařízení pro přestavování výstředníkového momentu 3 a lze jej převést též na automatické ovládání. Zařízení pro přestavování výstředníkového momentu 3 je propojeno s ukazatelem 6, který je upraven jako automatický řídicí člen, jehož součástí je i elektrický obvod 10. Po dosažení rezonanční frekvence ωτ automatický řídicí člen automaticky vypne servomotor a zapne zařízení pro přestavování výstředníkového momentu 3, které se vypne po dosažení amplitudy kmitání Aopí (případně Amax).The manual control of the control pump 15 can be converted to automatic (not shown) by inserting the servomotor in front of the control pump 15. The servomotor is connected to the electric circuit 10, in which a switch is inserted which switches off when the resonant frequency ω Γ is reached. standstill servomotor. To increase the vibration amplitude A B of the tread 1 by the eccentric torque D v , an eccentric torque adjusting device 3 is used and can also be converted to automatic control. The eccentric torque adjusting device 3 is coupled to an indicator 6 which is configured as an automatic control member including an electrical circuit 10. Upon reaching the resonant frequency ω τ, the automatic control automatically switches off the servomotor and turns on the eccentric torque adjusting device 3, which is switched off when the oscillation amplitude A opi (or A max ) is reached.

Použitím zařízení podle vynálezu zejména u vibračních válců, které jsou vybaveny budičem vibrace s měnitelným výstředníkovým momentem a měnitelnou frekvencí se dosáhne kvalitně zhutněného materiálu při minimálním počtu přejezdů. Stroje, vybavené tímto zařízením, zvyšují efektivnost hutnících prací i kvalitu hutnění. Výrazně se rozšiřuje jejich použitelnost pro hutnění materiálů s podstatně rozdílnými vlastnostmi.By using the device according to the invention, in particular in vibratory rollers, which are equipped with a vibration exciter having a variable eccentric moment and a variable frequency, a well-compacted material is obtained with a minimum number of passes. Machines equipped with this equipment increase the efficiency of compaction works and the quality of compaction. Their applicability for compaction of materials with substantially different properties is greatly expanded.

Zařízení podle vynálezu lze použít u všech hutnících strojů, u kterých je možno měnit buzenou frekvenci i výstředníkový moment, bud plynule, nebo s přijatelným, odstupňováním.The device according to the invention can be used in all compaction machines in which the excited frequency and the eccentric torque can be varied, either continuously or with an acceptable graduation.

Claims (1)

Zařízení pro hutnění materiálů při rezonanční frekvenci nebo frekvenci jí blízké, sestávající z běhounu, v němž jsou uloženy nevývažky poháněné hydromotorem s čerpadlem, vyznačující se tím, že je tvořeno snímačem (4) velikosti amplitudy kmitání (Ab) uloženým na běhounu (1) propojeným spojovacím vedením (5) s ukazatelem (6),Device for compaction of materials at or near a resonant frequency, consisting of a tread in which unbalances driven by a hydraulic motor with a pump are stored, characterized in that it consists of a sensor (4) of vibration amplitude amount (A b ) mounted on the tread (1) interconnected connecting line (5) with indicator (6), VYNALEZU v němž je uchycena ručička (7), umístěná před vlečným dorazem (8), a doraz (9), přičemž na ručičku (7) je případně napojen elektrický obvod (10) se zdrojem (12) a žárovkou (11), uzavřený na vlečném dorazu (8) a na běhoun (1) je současně napojeno zařízení pro přestavování výstředníkového momentu (3).OF THE INVENTION in which a pointer (7) located in front of the trailing stop (8) and a stop (9) are retained, optionally connected to the pointer (7) with an electrical circuit (10) with a source (12) and a bulb (11) the eccentric torque adjusting device (3) is connected at the same time to the trailing stop (8) and to the tread (1).
CS351478A 1978-05-31 1978-05-31 Equipment for compacting materials at resonance frequency CS218812B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS351478A CS218812B1 (en) 1978-05-31 1978-05-31 Equipment for compacting materials at resonance frequency

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS351478A CS218812B1 (en) 1978-05-31 1978-05-31 Equipment for compacting materials at resonance frequency

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS218812B1 true CS218812B1 (en) 1983-02-25

Family

ID=5375451

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS351478A CS218812B1 (en) 1978-05-31 1978-05-31 Equipment for compacting materials at resonance frequency

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS218812B1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0723616B1 (en) Control of a compacting machine with a measurement of the characteristics of the ground material
US4650008A (en) Pile driver and extractor
US3778177A (en) Vibration meter system for vibratory compaction machines
US20080012165A1 (en) Internal Vibrator with a Measuring System
EP0987372A3 (en) A vibrating mechanism and an apparatus of generating vibrations for a vibration compacting roller with a variable amplitude
US7168885B2 (en) Control system and method for a vibratory mechanism
CS218812B1 (en) Equipment for compacting materials at resonance frequency
DE3930942A1 (en) CONTROL FOR A RUTHING DEVICE
US3675495A (en) Wheel balancing apparatus
US3053157A (en) Vibratory compacting device
GB1072160A (en) Method and apparatus for measuring or controlling compaction
DE202010017338U1 (en) Measuring device for determining floor characteristics
US2514078A (en) Vibrating machine
US20190269570A1 (en) Massage system and method of controlling at least one massage actuator
CN210876204U (en) Construction waste screening device
US5814232A (en) Method of separating constitutent ingredients of mixtures by staged resonant frequency vibration
US2680966A (en) Wheel balance testing apparatus
JPH0868717A (en) Bridge vibrating device
GB870909A (en) Improvements relating to vibratory rammers or pile drivers
SU1060254A1 (en) Vibration exciter
SU1412811A1 (en) Method of controlling thu tumbling barrels
JPS6025569Y2 (en) fatigue testing machine
SU1581803A1 (en) Self-propelled road roller
SU931411A1 (en) Three-dimensional vibration working method
SU515038A1 (en) Device for monitoring the upper level of grain in silos silos