DE2337213A1 - Out of balance force generator for ground compactor - has adjustable out of balance mass which rotates about central axis of compacting roll - Google Patents
Out of balance force generator for ground compactor - has adjustable out of balance mass which rotates about central axis of compacting rollInfo
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Abstract
Description
DiMAG Baumaschinen 17. Juli 1973DiMAG construction machinery July 17, 1973
Gesellschaft mit beschränkter Haftung DB 174 - PALimited Liability Company DB 174 - PA
4 Düsseldorf-Benrath
Buscherhofstraße 104 Düsseldorf-Benrath
Buscherhofstrasse 10
Unwuchtwelle für eine VibrationswalzeUnbalance shaft for a vibrating roller
Die Erfindung bezieht sich auf eine Unwuchtwelle für eine Vibrationewalze mit einer um die Zentralachse der Walze rotierenden Unwuchtmasse, deren Schwerpunktlage zur Walzendrehachse veränderbar ist.The invention relates to an unbalanced shaft for a vibrating roller with a roller around the central axis rotating unbalance mass, the center of gravity of which can be changed relative to the roll axis of rotation.
In der BodenVerdichtungstechnik sind die Amplitude und die Frequenz des Verdichtungsgerätes von Bedeutung, wenn es um die Verdichtungsleistung geht. Die optimalen Werte hängen von Maschinenkonstanten und vor allem von den Bodenarten ab, denn das zu verdichtende Material hat bestimmte Eigenfrequenzen. Is Bereich die er Eigenfrequenzen soll verdichtet werden. Grobkörniges Material ist optimal mit kleinen Frequenzen und großen Amplituden und feinkörniges Material und Oberbau mit hohen Frequenzen und kleinen Amplituden zu verdichten. In soil compaction technology, the amplitude and the The frequency of the compaction equipment is important when it comes to compaction performance. The optimal values depend on machine constants and above all on the type of soil, because the material to be compacted has certain natural frequencies. Is the area that he should compressed natural frequencies will. Coarse-grained material is optimal with small frequencies and large amplitudes and fine-grained material and Compacting the superstructure with high frequencies and small amplitudes.
Ee sind Vibrationswalzen bekannt, in deren Mittelpunkt eine Welle drehbar gelagert ist. Mit dieser Welle ist eine exzentrisch angeordnete Unwuchtmasse starr verbunden, die beim Kotieren der Welle die Vibration der Walze verursacht. BeiEe vibrating rollers are known, in the center of which one Shaft is rotatably mounted. An eccentrically arranged unbalanced mass is rigidly connected to this shaft, which is used when quoting the shaft causing the roller to vibrate. at
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DB 174 - PaAa - 2 - 1?. Juli 1973DB 174 - PaAa - 2 - 1 ?. July 1973
dem bekannten Vorschlag läßt sich die Frequenz besonders leicht ändern, indem die Drehzahl der Welle erhöht wird. Gleichzeitig mit der Erhöhung der Drehzahl ändern sich jedoch die Schlagkräfte und zwar mit dem Quadrat der Umdrehungszahl. Um bei hohen Frequenzen niedrige Schlagkräfte und Amplituden zu erhalten, muß die Lage des Schwerpunktes der Unwuchtmasse in Richtung Wellendrehachse verschoben werden. Wird dies nicht vorgesehen, sind keine vernünftigen Verdichtungswerte zu erwarten, und zum anderen besteht die Gefahr, daß der Antriebsmotor überlastet wird, es sei denn, der Motor wird stark überdimensioniert ausgebildet. the known proposal can be the frequency especially easily change by increasing the speed of the shaft. Simultaneously with the increase in speed change however, the impact forces with the square of the number of revolutions. To achieve low impact forces at high frequencies and amplitudes must be the position of the center of gravity of the unbalanced mass in the direction of the shaft axis of rotation be moved. If this is not provided, no reasonable compaction values are to be expected, and on the other hand there is a risk that the drive motor will be overloaded, unless the motor is designed to be greatly oversized.
Zur Änderung der Schwerpunktlage der Unwuchtmasse ist unter anderem eine Vibrationswalze vorgeschlagen worden, deren Unwuchtwelle aus zwei parallelen Bohren unterschiedlcher Wandstärke und damit unterschiedlichen Gewichtes besteht. Beide Rohre lassen sich mit Flüssigkeit füllen. Wenn das fiohr gefüllt ist, ist sein Gewicht gleich dem des schweren, aber leeren Hohres. In diesem Zustand sind die Rohre ausbalanciert und die rotierende Welle wird keine dynamischen Kräfte erzeugen. Wird jetzt die Flüssigkeit von dem leichteren Rohr zum schwereren gebracht, so ist die Welle nicht mehr im Gleichgewicht. Wenn die Welle jetzt in Drehung versetzt wird, werden dynamische Kräfte erzeugt. Indem der Wechsel der Flüssigkeit gesteuert wird, kann auch die Größe der erzeugten dynamischen Kräfte gesteuert werden. Diese vorgeschlagene Lösung hat eine Reihe von Nachteilen. So werden beispielsweise an das Bedienungspersonal hohe Anforderungen gestellt. Zwei Werte, Amplitude und Frequenz sind ständig in Einklang zu bringen, um die Motorleistung auszunutzen bzw. nicht zu überschreiten und ua gleichzeitig eine für die Bodenart ausreichende Verdichtungsleistung zu erreichen. Die Verstellung der Amplitude erfolgt über die rotierendeTo change the center of gravity of the unbalanced mass, among other things, a vibration roller has been proposed, the unbalanced shaft of which consists of two parallel bores of different wall thicknesses and thus different weights. Both tubes can be filled with liquid. When the ear is full, its weight is equal to that of the heavy but empty ear. In this condition the pipes are balanced and the rotating shaft will not generate any dynamic forces. If the liquid is now brought from the lighter pipe to the heavier one, the wave is no longer in equilibrium. When the shaft is now set in rotation, dynamic forces are generated. By controlling the change in fluid, the magnitude of the dynamic forces generated can also be controlled. This proposed solution has a number of disadvantages. For example, high demands are placed on the operating personnel. Two values, amplitude and frequency, have to be constantly reconciled in order to utilize the engine power or not to exceed it and at the same time to achieve sufficient compaction power for the type of soil. The amplitude is adjusted using the rotating
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DB 174 - PaAa - 3 - 17- Juni 1973DB 174 - PaAa - 3 - 17- June 1973
Welle, indem die Flüssigkeit durch Luftdruck von einem Rohr in das andere hinübergedrückt wird, eine konstruktiv aufwendige und störanfällige Lösung.Wave by moving the liquid through air pressure from one Tube is pushed over into the other, one constructive complex and failure-prone solution.
Davon ausgehend hat sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe gestellt, eine konstruktiv einfache und störunanfällige Vibrationswalze zu schaffen, bei der die Einstellung der Amplitude weitgehend von Einflüssen des Bedienungspersonals freigehalten wird.Based on this, the present invention has set itself the task of creating a structurally simple and fault-free To create vibratory roller in which the adjustment of the amplitude largely depends on the influences of the operating personnel is kept free.
Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Unwuchtmasse aus mindestens zwei auf einer konzentrisch zur Walzendrehachse gelagerten Welle exzentrisch angordneten Teilmassen besteht, deren Lage zueinander in Umfangsrichtung drehzahlabhängig verstellbar ist.To solve the problem, it is proposed according to the invention that that the unbalanced mass from at least two arranged eccentrically on a shaft mounted concentrically to the roller axis of rotation There is partial masses, the position of which is adjustable in relation to one another in the circumferential direction as a function of the speed.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die eine Teileasse, wie an sich bekannt, starr mit der Welle verbunden und die andere Teilmasse in Uafangsrichtung drehbar auf der Welle gelagert ist.According to a further feature of the invention, it is proposed that the one part leash, as known per se, rigidly with the Connected shaft and the other part of the mass is rotatably mounted in the Uafangsrichtung on the shaft.
In einer günstiges Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Drehpunkt der drehbar auf der Welle gelagerten Teilmasse vom Drehpunkt der Welle beabstandet ist. Durch diese Maßnahme ergibt sich bei· Rotieren der Welle ein Mo»ent, dai eine Verstellung der Lage der Teilmasee in Uafangsrichtung hervorruft.In a favorable embodiment of the invention it is provided that the pivot point of the part mass rotatably mounted on the shaft is spaced from the pivot point of the shaft. By This measure results in a moment when the shaft rotates dai an adjustment of the position of the Teilmasee in Uafangsrichtung evokes.
Hach eine« anderen Merkeal der Erfindung ist vorgesehen, daß die Teileassen durch eine der Verdrehung entgegenwirkende · Feder verbunden sind.Another feature of the invention is provided, that the outer parts are connected by a spring counteracting the rotation.
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Weiterhin wird vorgeschlagen, daß die drehbar gelagerte Teilmasse auf einen exzentrisch auf der Welle angeordnetem Gleitring gelagert ißt.Furthermore, it is proposed that the rotatably mounted partial mass on an eccentrically arranged on the shaft Sliding ring stored eats.
Durch die erfindungsgenäße Lösung werden die vorstehend genannten Nachteile in einfacher Weise "beseitigt, es ergibt sich dabei der Vorteil, daß nur ein Parameter, nämlich die Frequenz geändert wird, der andere wird entsprechend der Abhängigkeit automatisch mit verstellt. Die Änderung kann während des Betriebes der Maschine erfolgen, der Bauaufwand ist im Vergleich zum Stand der Technik sehr gering.By the solution according to the invention, the above named disadvantages "eliminated in a simple manner, there is the advantage that only one parameter, namely the frequency is changed, the other is automatically adjusted according to the dependency. The change can be done while the machine is in operation; the construction costs are very low compared to the state of the art.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und zwar zeigtAn embodiment of the invention is shown in the drawing shown and that shows
Pig. 1 den scheuatischen Aufbau einer Walzenbandage mit Unwuchtwelle,Pig. 1 the shy structure of a roller bandage with unbalance shaft,
Fig. 2 die schematische Darstellung eines Ausführungsbeispieles der Erfindung, 2 shows the schematic representation of an embodiment of the invention,
Fig. 3 das Kräfte-Dreieck aus Fig. 2,3 shows the triangle of forces from FIG. 2,
Fig. 4 eine konstruktive Lösungsdaretellung der Erfindung und4 shows a constructive solution representation of the invention and
Fig. 5 das Scheaa eua Antrieb der Unwuchtwelle über einen Hydraulikmotor.Fig. 5 the Scheaa eua drive of the unbalance shaft a hydraulic motor.
In Fig. 1 ist axt 1 die Walivenbandage bezeichnet, zentral in der Walze ist eine Unwuchtwelle 2 gelagert, die eine Unwuchtmasse 3 trägt, die starr «it der Welle verbunden ist. Die Welle 2 wird durch einen nicht dargestellten Motor, z. B. Hydraulikaotor angetrieben.In Fig. 1 ax 1 is designated the Waliven drum, centrally in the roller an unbalanced shaft 2 is mounted, which carries an unbalanced mass 3, which is rigidly connected to the shaft. The shaft 2 is driven by a motor, not shown, e.g. B. Hydraulic motor driven.
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DB 174 - Pa/ka - 5 - 17. Juli 1973DB 174 - Pa / ka - 5 - July 17, 1973
In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, gleiche Teile tragen dabei die gleiche Bezeichnung. Die Unwuchtwelle 2 dreht sich um die Drehachse O. Mit der Unwuchtwelle 2 ist die Teilmasse 3 starr verbunden. Die Teilmasse 3 unterliegt der Fliehkraft F^, die in der Zeichnung durch einen Pfeil angedeutet ist. Des weiteren ist auf der Welle 2 ein Lager 7 starr angeordnet, dessen Mittelpunkt nicht mit dem Drehpunkt der Welle 0 zusammenfällt. Auf dem Lager 7 gleitet die Teilmasse 4, die sich damit um den Mittelpunkt O1 dreht. Die Teilmasse 4 unterliegt der Fliehkraft Fp, die ebenso wie die Fliehkraft F^ der Teilmasse 3 durch den Drehpunkt 0 der Unwuchtwelle 2 verläuft. Aus dieser Anordnung ergibt sich ein Moment aus dem Produkt Fliehkraft F? der Teilmasse 4 und dem Abstand 0 bis O1. Durch dieses Moment wird die Teilmasse 4 von der Teilmasse 3 weg in Umfangsrichtung verschoben. Die Fliehkraft der Unwuchtwelle 2 setzt sich aus der vektoriellen Addition der beiden Kräfte F. und Fp zusammen, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist.In Fig. 2, an embodiment of the invention is shown, the same parts have the same designation. The unbalanced shaft 2 rotates about the axis of rotation O. The partial mass 3 is rigidly connected to the unbalanced shaft 2. The partial mass 3 is subject to the centrifugal force F ^, which is indicated in the drawing by an arrow. Furthermore, a bearing 7 is rigidly arranged on the shaft 2, the center of which does not coincide with the pivot point of the shaft 0. The partial mass 4 slides on the bearing 7 and thus rotates around the center point O 1. The partial mass 4 is subject to the centrifugal force Fp, which, like the centrifugal force F ^ of the partial mass 3, runs through the pivot point 0 of the unbalanced shaft 2. This arrangement results in a moment from the product of the centrifugal force F ? the partial mass 4 and the distance 0 to O 1 . As a result of this moment, the partial mass 4 is shifted away from the partial mass 3 in the circumferential direction. The centrifugal force of the unbalanced shaft 2 is composed of the vectorial addition of the two forces F. and Fp, as shown in FIG. 3.
In Fig. 4 ist die konstruktive Ausbildung der erfindungsgemäßen Unwuchtwelle dargestellt, der Darstellung ist zu entn ehe en, daß die Teilssasse 4 exzentrisch zur Unwuchtwelle auf dem Lager gleitet. Eine Feder 5» ie Ausführungebeispiel eine Torsionsfeder, wirkt dem Moment entgegen, mit dem die Teilmasse 4 von der Teilmasse 3 verschoben wird. Die Vorspannung der Feder kann mit Hilfe eines Einstellringes 6, der Bit einer Schraube 9 arretierbar ist, eingestellt werden.In Fig. 4 is the structural design of the invention Imbalance shaft shown, the illustration can be seen before en that the subassembly 4 is eccentric to the unbalance shaft the bearing slides. A spring 5 »as example a torsion spring counteracts the moment with which the partial mass 4 is displaced from the partial mass 3. The bias the spring can be adjusted with the aid of an adjusting ring 6, the bit of a screw 9 can be locked.
Wird die-iDreh»ahl der Welle 2 erhöht, so steigen die Fliehkräfte F. Mit der Erhöhung der Drehzahl steigt aber auch das Moaent, ait dem Teilmasse 4un O1 gedreht wird und von der Feder 5 i* Gleichgewicht gehalten wird. Mit der Lage desIf the-iDreh "ahl the shaft 2 is increased, the centrifugal forces increase F. With the increase in speed, but also increases the Moaent, the partial mass ait 4UN O 1 is rotated and is kept 5 i * balance of the spring. With the location of the
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Drehpunktes O1 zum Kittelpunkt der Welle 2 ist nicht nur die Größe des Momentes, sondern auch der Verlauf über den Drehwinkel zu bestimmen. Die Steifigkeit der Feder dürfte als konstant anzusehen sein. Damit kann eine geforderte Abhängigkeit von Drehzahl zur Fliehkraft (entsprechend Schlagkraft und Amplitude) erreicht werden.Point of rotation O 1 to the center point of shaft 2 is not only to determine the magnitude of the moment, but also the course over the angle of rotation. The stiffness of the spring should be regarded as constant. In this way, a required dependency of the speed on the centrifugal force (corresponding to impact force and amplitude) can be achieved.
Wird die Unwuchtwelle z. B. über einen Hydraulikmotor 10 angetrieben, Fig. 5, so kann durch einen Mengeregler 9 die Drehzahl der Unwuchtwelle 3 leicht geändert werden. Die Verstellung der Unwuchtmasse erfolgt dann allein durch Drehzahländerung. Eine Erhöhung der Drehzahl ergibt in einfachster Weise eine kleine Amplitude bzw. kleine Schlagkräfte. Die Verstellung der Amplitude erfolgt entsprechend einer Abhängigkeit, die konstruktiv einfach zu beeinflussen ist. Daraus resultiert eine sehr einfache Bedienung des Gerätes. If the unbalance shaft z. B. via a hydraulic motor 10 driven, FIG. 5, a quantity regulator 9 the speed of the unbalance shaft 3 can be changed slightly. The adjustment of the unbalance mass is then carried out solely by Speed change. An increase in the speed results in a very simple way of a small amplitude or small impact forces. The amplitude is adjusted according to a dependency that is easy to influence in terms of design is. This results in a very simple operation of the device.
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Claims (1)
dadurch gekennzeichnet,Unbalance shaft for a vibrating roller with an unbalanced mass rotating around the axis of the roller, the center of gravity of which can be changed relative to the roller axis of rotation,
characterized,
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19732337213 DE2337213A1 (en) | 1973-07-21 | 1973-07-21 | Out of balance force generator for ground compactor - has adjustable out of balance mass which rotates about central axis of compacting roll |
| SE7409376A SE7409376L (en) | 1973-07-21 | 1974-07-18 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| DE19732337213 DE2337213A1 (en) | 1973-07-21 | 1973-07-21 | Out of balance force generator for ground compactor - has adjustable out of balance mass which rotates about central axis of compacting roll |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2337213A1 true DE2337213A1 (en) | 1975-02-06 |
Family
ID=5887656
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19732337213 Pending DE2337213A1 (en) | 1973-07-21 | 1973-07-21 | Out of balance force generator for ground compactor - has adjustable out of balance mass which rotates about central axis of compacting roll |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE2337213A1 (en) |
| SE (1) | SE7409376L (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2332817A1 (en) * | 1975-11-29 | 1977-06-24 | Koehring Gmbh Bomag Division | UNBALANCE TRAINING DEVICE |
| DE2755075A1 (en) * | 1977-12-10 | 1979-06-13 | Bosch Gmbh Robert | UNBALANCE AGENTS |
| DE102010021961A1 (en) * | 2010-05-28 | 2012-04-19 | Bomag Gmbh | Vibration generator for a soil compaction device and soil compaction device |
-
1973
- 1973-07-21 DE DE19732337213 patent/DE2337213A1/en active Pending
-
1974
- 1974-07-18 SE SE7409376A patent/SE7409376L/xx unknown
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| FR2332817A1 (en) * | 1975-11-29 | 1977-06-24 | Koehring Gmbh Bomag Division | UNBALANCE TRAINING DEVICE |
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| US8590408B2 (en) | 2010-05-28 | 2013-11-26 | Bomag Gmbh | Vibration exciter for a ground compactor and ground compactor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SE7409376L (en) | 1975-01-21 |
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