JPS60175604A - 土、コンクリ−ト、その他の材料を締め固めるための装置 - Google Patents

土、コンクリ−ト、その他の材料を締め固めるための装置

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JPS60175604A
JPS60175604A JP225985A JP225985A JPS60175604A JP S60175604 A JPS60175604 A JP S60175604A JP 225985 A JP225985 A JP 225985A JP 225985 A JP225985 A JP 225985A JP S60175604 A JPS60175604 A JP S60175604A
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ウラデイーミル セメノヴイツチ メトリキン
ウラデイーミル アレクサンドロヴイツチ チユミチエフ
アナトーリイ イワノヴイツチ ボロフトセフ
ニコライ イワノヴイツチ デユベンコフ
ボリス プロコフイエヴイツチ バルテネフ
アナトーリイ アナトリエヴイツチ ポリアコフ
アレクサンドル コンドラテイエヴイツチ シヤバルデン
アレクサンドル イワノヴイツチ シモノフ
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ボリス イワノヴイツチ エフセーフ
ニコライ フエドロヴイツチ バシヤリコフ
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SUPECHIARU KONSUTO BIYUROO SUT
SUPECHIARU KONSUTO BIYUROO SUTOROIMEHANIZATSUIA OPITONO EKUSUPERIMENTARUNOGO PUROIZUBODOSUTOBENNOE OBIEDEINENIE SUTOROITEKUNIKA
Original Assignee
SUPECHIARU KONSUTO BIYUROO SUT
SUPECHIARU KONSUTO BIYUROO SUTOROIMEHANIZATSUIA OPITONO EKUSUPERIMENTARUNOGO PUROIZUBODOSUTOBENNOE OBIEDEINENIE SUTOROITEKUNIKA
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  • Road Paving Machines (AREA)
  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
  • On-Site Construction Work That Accompanies The Preparation And Application Of Concrete (AREA)
  • Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は建設及び道路建造用機械、特に、土、コンクリ
ート、その池の材料を締め固めるための装置に関する。
この発明は、°また、土を種々の講造部材の中に投入す
るために、凍土、コンクリート、アスファルト舗装を粉
砕するために、さらに、コンクリート構凌物、鉄筋コン
クリート購造物を作る時の振動発生機としてπ効に利用
できる0(従来技術) 公知の振動締め固め機は /%ンマーを有するケーシン
グ、アノビルを有する締め固めプレート、及び、カムギ
ヤを有し上記プレートに喉付けられたケーシング駆動機
を備えてなっている(ソ連邦発明者証第726250号
C1%F01 C19/38.1980年4月5日発行
参照):同様に公知の振動締め固め機は、所望の衝突力
を発生させるために軸に取付けられた不乎衡錘を有する
(ソ連邦発明者証第480794号CIE01C19/
34.1975年8月15日発行参照)。
このような振動締め固め機のグレートに直接カムギヤと
駆動原動機を配置するために、グレートの質量が増り口
し、そのため、相互作用する質敞の衝突において不必要
なエネルギーロスが起き、締め固め過程が低い効率で行
われることになる口また、ケーシングと/1ンブーのけ
計質量が大きく、十分が衝突エネルギーを確保するため
にカムギヤのケーシングを、駆動するための原動機とし
て高いパワーのものを設けることが必要となシ、これは
上記したように、グレート質祉を増加させ、低い締め固
め効率となってしまうと言うことによっても、効率は不
十分なものである。軸に取付けた不モ衡錘を設けること
によって、衝突エネルギーを一定量増加させることが可
能となるが、締め固め効率はまだ不十分なものである。
これは、連続する打撃の間のハンマ一部分の自由飛翔時
間が長く、ノ\ンマ一部分のジャンプの高さも増加する
ので、作東媒体によってインパクト動作に加わる抵抗の
増加と共にこの時間も増加するので、打撃速度は低く、
安定動作の範囲が狭いと言うことによって説明される。
先行技術の装置である、土、コンクリート、その池の材
料を締め固めるための装置が公知でおる。
この装置は、アンビル金有する突き固めプレート、この
プレートの支柱に喉付けられているインパクト機構であ
って相互に位相ずれの関係にあるクランクを有するクラ
ンクギヤ形式の駆動装置を持っているインパクト機構、
ハンマー−ラムに連結されている連結ロンド、貫通孔を
有していて他のハンマm−ラムの案内部材として作用す
る1つのハンマー・ラムを備えてなっている。両方のハ
ンマー・ラムはプレートの方へ向いていて、共通のアン
ビルを有する(ソ連邦発明者証第323508号、19
71年12月10日発行診照)。
構造上の消費金属の減少、及び、ハンマー質tとハンマ
ー・ラムの連続する相互作用の間の荷重付与速度と時間
の延長によってハンマ一部分によって土に伝達されるエ
ネルギーが相当量増加する。I′能性があることによっ
て、締め固め効率が高まることにもかかわらず、この先
行技術の装置も多くの欠点を有する。
したがって、この考え万に基づいて、各衝突サイクルの
間に動作部材によって加えられる作用の強度が大きくな
ればなるほど、安定動作ケする周波数は低下する。なぜ
なら、ジャンプの高さを制限する手段は何もないので、
土を詰め込む強度が増加するとインパクト機構のジャン
プの高さが増加することになシ、各動作サイクルが長く
なるからである。
締め固めるべき材料に力を付与する強度と時間の調節可
能性、及び、製漬プロセスの必要性の観点から、十分に
広い範囲の中で動作条件を調節することができる可能性
もまた制限されている。
(発明の概要) 本発明は、インパクト機構の構造を改良して、土を締め
固める効率を改良した、土、コンクリート、その曲の材
料を締め固めるための装置を提供することをその課題と
する。
との課題は、アンビルを有する突き固めプレート、突き
固めグレートへ連結されていてケーシングの中に取付け
られたクランクギヤを闘えハンマー・ラムとその軸に嘔
付けられたはずみ車とを有するインパクト機構、及び、
/Sンマーを有する反動質量手段を備えてなる土を締め
固めるための装置であって、本発明に基づいて、反動°
質量手段は垂直方向運動のためのアンビルをへ回してお
シ、ハンマー・ラムは反対方向に向いていてプレートと
反動質量手段のアンビルと同軸に取付けられておシ、か
つ、/Sンマーーラムに運動を与えているクランクが相
互に位相ずれの関係でずれ角ψで軸に#Ol付けられて
いるような土を締め固めるための装置によって解決され
る。
ハンマー・ラムのこのような構成、及び、軸に暇付けら
れたクランクの位相ずれの関係によって、振動発生機の
ケーシングのジャンプの高さを1当に制限し、ケーシン
グが突き固めプレートへ向って動く時のその強制加速健
を変えることによシ、インパクトサイクル時間と基本咋
用強匿を調節する仁とができる。
このような11節によシ、軸の広い速に範囲の中で(楕
々の形状のパルスで)安定した動l′ト条件を確保でき
るだけでなく、時間と共に変化する振動とショックパラ
メータで、作動媒体K f’l:用を与えることもでき
る。
媒体、特に土に作用を与えるこの方法は、鏝も用途の広
い、かつ効率的なものである。
種々の材料を締め固める現在のいずれかの方法と比較し
た時の本号法の利点は、媒体全体及びその個々の成分の
両方に関して媒体の物理力学的性質を完全に考慮に入れ
ることが可能となシ、かつ、動作の聞にプロセスを制御
することができることにある。
3個以上のハンマー・ラムを誦えておシ、ハンマー・ラ
ムの少なくとも1つは上方へ向いていて反動質量手段の
アノビルと協同作用をし、曲のハンマー・ラムは下方へ
向いていて突き固めプレートのアンビルと協同rμ用を
し、後者のハンマー・ラムのクランクは回転方向に相互
に位相ずれの関係で角度ψよシ小さい角度ずれψ1.9
2%〜−で軸に喉付けられていることが望まし゛いロ ハンマー・ラムの数の増加によシ、各インパクトサイク
ルの間の荷重付与周波数と合計時間が増加することによ
って、土の締め固め効率が改曽される。
ハンマー−ラムのクランクは異なった長さであり、ハン
マー・ラムは一定の軸の速度においてケーシングに対し
て異なる直線遠吠で動くようなものであっても良い。そ
の結果、ハンマー−ラムとアンビルの連続する相互作用
には常に荷重付与速度の変化が伴い、これによって、イ
ンパクト部分によって土に伝達されるモーメンタムの変
化が起きる。
クランクの長さ全適当に選択することによって、全体と
して合計のインパクト−エネルギーの増加をもたらすこ
とができるだけでなく、所与のプロセスに適用するため
の荷重パルスの形状を岐も岐適にすることができる(力
の変化の失貝IJン 。
本発明によると、この装置は2つの不子衡錘を扁えてお
り、11vAの不子衡錘はクランク軸に覗付けられてい
て位相ずれ角度ψの下側ハンマー・ラムのクランクの軸
線に対して軸の回転方向に15〜90のIJUγですれ
ている軸線を有しておシ、他方の不モ衡錘は軸によって
反動質量手段に取付けられておシ、インパクト機構のケ
ーシングは少なくとも仁のケーシングを突き固めプレー
トに連結する振子アームをK 1llf L ’Cいる
このfpl造配置によシ、インパクト機構のケーシング
と反動質量手段は、インパクト機構がグレートと反動質
量手段を押圧して相互に離す時間の同、慣性力の作用に
よジグレートに対して押し付けられ、これによシ突き(
支)めグレートから上への力の伝達のエネルギーと期間
が増加する口これによって土を締め固める効率が向上す
る。
反動質量手段は、望ましくは、との′+段を突き固めプ
レートに連結する振子アームを負部しておシ、ケーシン
グの振子アームと反動質量手段の振子アームは共通の懸
架枢軸を何している口この構造配置によって、特に、こ
の装置をあまbyらになっていない面を締め固めるのに
用いる時、動作条件の安定性が改善される。
反動質敞手段を有しない装置に上記の不平衡錘を用いる
場合、第2の不平衡錘は望ましくはケーシングに喉付け
られ、ハンマm−うムU下方にのみ向いている。
この構造配置によシ、イくパクト、サイクルの間の基本
作用のエネルギーが増加し、動作条件の範囲が拡大され
るため、筐用効率が改善される。
インパクト機構のケーシングは、望ましくは、垂直乎面
内の運動のために振子アームによって突き固めプレート
に連結されており、第2の不平衡錘の軸は振子アームの
枢軸から一定の距離離れておシ、この距離はこの枢軸か
らクランク軸の回転中心とハンマー・ラムのl111i
1j!とを通って引いたf面までの距離よυ大きい。
この構造配置によシ、プロセスのエネルギー消費と装置
の金@*址とを戚らすことができるため、土の締め固め
効率を改善することができる。同時に、装置の構成部分
に加わる動的荷重が小さいため、装置の寿命が延びる。
第1の下側ハンマーΦラムに対して最後の下側ハンマー
・ラムのずれ角度βはβ=90−γを越えない。
この結果、全ハンマm−ラムが作用している間に慣性力
によってインパクト部分が下方へ押し付けられるので、
締め固め効率が改善される。
本発明によると、不平衡錘の川の間の伝動比は1:2で
あり、両方の不平衡錘は、クランク軸に収付けられた不
平衡錘の@線が水子位置にある時、別の不平衡錘の軸線
が垂直位置にあシ、その取心がその回転中心の下側にわ
るような相互の位置関係にある。
不平衡錘のこのような位置によシ、プレートに対してケ
ーシングを押し付ける特徴を有するどの装置も、全遠心
力を所望の変化剤に従うよう調節することができる。こ
れは、両方の振動機の不平衡錘の静的モーメントの間の
比を所定の直に選択することによって行われる。
クランクギヤの原動機は、望ましくは、ケーシングが突
き固めプレートに枢着されている位置において、ケーシ
ングの振子アームに取付けられておシ、この原動機は共
通懸架枢軸と同軸に取付けられている。
この原動機の配置により、複雑な変速機を用いる必要性
なしに、全ての回転質量を駆動するのに一個の原動機を
用いれば良いようになシ、また、原動機はインパクト作
用領域の外に取付けられ、これによって構造が簡略にな
り、装置の寿命が延びる。
本発明によると、インパクト機構のケーシングは、プレ
ートの案内支柱に取付けられていて下$111 領域に
おいてプレートからバネ偏倚され上側領域においてイン
パクト機構のケーシングからバネ偏倚されているフレー
ムによって、突き固めプレートに連結されてお9、フレ
ームは垂直に延びる案内部材を有しておシ、ケーシング
はこれら案内部材にそって動くように嘔付けられている
この構造配置によって、(池の条件が同じで)各ハンマ
ーによって加えられる打撃の位相角、フレームのストロ
ーク制限器に対する無慣性押圧力の咳、及び、突き固め
プレートの土に対する静的押圧力の直を同時に変えるこ
とが可能になシ、これによって、グレートに対するイン
パクト機構の作用の強さと時間を変えることが可能にな
る。したがって、これによって、1以上のクランクギヤ
を有する装置を用いる際の土を締め固める効率を改善す
ることが可能になる。
また、これによって、むしろ嗅純な手段によシ土を締め
固めるプロセスを自動化することが可能になる。同時に
、インパクト機構のケーシングがプレートに直接設けら
れている装置と比較して、動作条件の範囲を拡大でき、
動rF−性能を改善できる。
土の締め固め効率は、フレーム、ケーシング、及びグレ
ートの間に弾性拘束会を設けると、さらに改善できる。
(発明の望ましい実施列) 添付の図面に詳細に示した特定の実施例を参照にして、
本発明を説明する。
土を締め固めるための装置は、アンビル2と垂直支柱3
を有する突き固めプレート1 (第1図)、/・ンマー
5と付加アンビル6とを設けた反動質量手段4、及び、
支柱3に暇付けられたケーシング7の中に収容されてい
るクランクギヤの形をしたインパクト機構を備えて成っ
てG)る。
クランクギヤは軸10に嘔付けられたクランク8.9と
連結ロッド11.12’に有しており、この連結ロッド
11.12の自由端にはノ1ンマー・ラム13.14が
取付けられていて、これらラム13.14はそれぞれア
ンビル2.6と協同作用をするように構成されている。
ハンマー・ラム13.1 は反対方向に向けられ、アン
ビル2.6と同軸に設けられてし)る。
反動質量手段4のアンビル6はノ・ンマー5に対して垂
直方向に変位HJ能に取付けられてお9、アンビル2と
6の間の距離SS H”を変えることができるようにな
っている。この変位は、例えば調節ネジ15のような^
当々公知の手段によって行うことができる。
支柱3の端部にはナツト16が取付けられておシ、この
ナツトと反動質量手段4との間にはバネ17のような弾
性部材が設けられている。
反動質量手段4のノ・ンマー5は、アンビル18を介し
てプレート1と協同作用を行い、また、ハンマー・ラム
13.14は垂直軸と同軸に設けられている案内部材1
9.20にそって動く。
クランク8.9は輔10に偏心的に設けられていて、角
にψ位相がずれており、クランク8は半径r1を有し、
クランク9は半i r2を有しておシ、学匝r1とr2
は等しいか、又は異なっている。連結ロッド11.12
は長さ24.4のものでアシ、ハンマー・ラム13.1
4は高さS4、S2のものでおる。
アンビル2.6と協同r[用をする2以上の)1ンマー
・ラム13.14が設けられても良い。
例えば、第2図は3つの/1ンマー働ラムを示しており
、2つのノ翫ンマー・ラム13は下方へ向いていて突き
固めプレート1のアンビル2と協同作用をするようにな
っており、ノ1ンマー場ラム14は上方へ向いていて反
動質量手段4の付加アンビル6と協同作用をするように
なっている。
第3図は4つのハンマー・ラムを有する本発明による装
置の実施例を示しておシ、2つの7・ンマー・ラム13
は下方へ向いていてプレート1のアンビル2と協同作用
をするようになっている。池の2つのハンマー・ラム1
4は上方へ向いていて反動質量手段4のアンビル4と協
同作用をするようになっている。/Sンマー嗜プラム1
314のクランクは軸10の回転方向において相互に位
相がずれた関係で、角度ψよシ小さい角度ψ5、ψ2を
なして軸10に取付けられている。
クランクギヤのケーシング7 (第4図)の中において
軸10にははずみ車21が装着されている。
反動質量手段4は振子アーム22によってグレート1に
旋回可能に連結されておシ、垂直乎面内においてこのプ
レートに対して振動するようになっている。クランクギ
ヤのケーシング7は振子アーム23によってプレート1
へ同様に連結されている。両方のアームは共通の懸架枢
軸(結合部)24を有していて、プレートが水千面に対
してどのような位置にあってもこのプレートに等しく効
率的な力を加えるようになっておシ、かつ、チェーンな
いしVベルトの伝動系を用いて両方の軸を駆動するのに
嘔−の原動機25を用いるようになってお9、この原動
機は振子の枢軸に対して整列した位置に暇付けられてい
る。締め固める材料に作用する付加的な慣性力を与える
ために、クランク軸10のはずみ車21には、クランク
8の軸に対して角度γ=15〜90位相ずれし、ω1の
速度を有する不干衡錘26が取付けられている。反動質
量手段4には、はずみ卓28を有する11$27によっ
て、第2の不平衡錘29が取付けられておシ、この第2
の不平衡錘は2輌に等しい速虻ω2で回転しておυ、不
平衡錘26の軸線が水子位置にある時にこの第2の不平
衡錘の軸線は垂直位置にあって、第4図に示すように不
平衡錘29が下方へ向いているような位置関係に置かれ
ている。
上記した不平衡錘26.29は反動質量手段を持ってい
ない土締め固め装置に用いることができる。このような
場合、不平衡錘29 (第5図)は直接ケーシング7に
設けられる。
不平衡錘29 (第6図)は取付アーム30によってケ
ーシング7に取付けられておシ、振子アーム23の枢軸
24から距離Aだけ離れておp、この距離Aは、振子ア
ーム23の枢軸からハンマー・ラム13の#]腺とクラ
ンク8の軸とを通る子面までの距離Bよシも大きい。
両方の軸lOと27は伝動系(しaえば、チェーン伝動
系)によって相互に運動学的に1:2の伝動比で連結さ
れてお9、そのため、軸27− は軸10の速度ω、の
2@の速度吻で回転するようになっている。
不平衡錘26.29はそれぞれmlとm2の質量と、重
心01と02を有している。両方の不平衡錘26.29
の軸は、はずみ車21に取付けられた不平衡錘26の軸
が水子位置にある時に、不平衡錘29の軸が垂直位置に
あるように位置付けられている。不平衡錘29の重心0
2は、この位置において、その回転軸の中心から下側に
距離e2の位置にあシ、不KF衡錘26の重心O7はそ
の回転軸から81の距離だけ離れている。第7図は、連
結ロッド11.12によって、下方にだけ向いているハ
ンマー・ラム13に連結されている2つのクランク8.
9を冑する装置の実施列を示している。クランク8に対
するクランク〜 9の両度ずれβは90−γの1直より大きくはな10 駆動原動機25は、クーシングアが欠き固めグレート1
に随着されている位置において、弾性部材31によって
このケーシング7の振子アーム23に取付けられておシ
、この原動機は共通の懸架枢軸24と整列して暇付けら
れている。
第8図は例えば掘削機のハンドル32に懸架されている
装置の実施Villを示している0このような場合、イ
ンパクト機構のケーシング7は、プレート1の案内支柱
3に取付けられたフレーム33によって突き固めプレー
ト1に連結されておシ、このフレーム33紘掘削機のハ
ンドル32と油圧シリンダーのぐストンロンド(図示な
し)とへこのフレーム33を結合するだめの取っ手34
を有している。
7レーム33は下側領域のバネ35によってプレートl
からバネ偏倚されている。この設備によって、プレート
1を土に対して慣性力なしで押圧させている。上側領域
においては、フレーム33はケーシング7からバネ36
によってバネ偏倚されていて、振動発生器をフレーム3
3の下側部分に押圧している。バネ36の事前圧縮j1
を変えるために、調節ナツト37が設けられている。
フレーム33は垂直に伸びている案内部材38を有して
おシ、ケーシング7はこれら案内部材にそって垂直に移
動可能に職付けられている。
この装置のフレーム33の下側部分とケーシング7の間
に弾性拘束器39が設けられてお勺、また、フレーム3
3の下側部分とプレート1の間に弾性拘束器40が設け
られている。
フレーム33はその下側部分と上側部分の間に一定の距
離型CIを有するように構成されている。
7’L/−トiとフレーム33の上側部分の間の距M$
D#はフレーム330ストローク%diの範囲内で動作
中に変化可能である。
7”−)1にRiる7レーム33のストローク%dIは
制限されており、その目的のために迫持ナツト41が支
柱3に嘔付けられている。
第1図に示した装置は以下の様に動作する。
児動機25からクランク@10ヘトルクが云sされ、ハ
ンマー・ラム13.14はケーシング7に対して案P3
部材19.20にそって反対方向へ往復移動させられ、
その友め、それぞれアンビル2.6と一定時間間隔で相
互作用する。
その結果、ケーシング7、突き固めプレート1、反動質
量手段4も垂直千面内で往復運動を開始する。
動rf:条件は、主として、クランク軸の速度、両方の
クランク8.9の偏心量とそれらの間の比、弾性部材の
力、ハンマー5がアンビル18と係会す時のアンビル2
と6の間の最小可能距離の1直H1及び:ハンマー・ラ
ム13.14がケーシング7に対して下側の死点にある
時のハンマー・ラム13と14の衝突面間の合計距離に
依存するが、この最後の距離は第9図に示すようにh=
z、、+8.+82+4 r2 rlに等しい。
ここで、hはハンマー・ラム13.14の衝突面間の距
離である〇 以下の動作モードは、調節装置15によってHの1直を
変えることによって、得られる。B=h” A+ 81
+4+ 82 ”2 ”1、すなわち、ハンマー・ラム
13.14が下側の死点にある時にハンマm−ラム13
.14の衝突面の間の距離りにほぼ等しいようにHの直
を選択した時、締め固め作用は、反動質量手段4と突き
固めプレート1とを離す抑圧パルスによって形成される
(ハンマー・ラム13.14が下側死点及び上側死点か
ら離れて動く時)この作用はハンマー・ラムの分離移動
の間に作用し、また、ハンマー5がアンビル18と衝突
する時にプレートに対する反動質量手段の衝突作用にも
依存してこの作用が行われるが、これはハンマー・ラム
が下側の死点に近づく時に起こる。
(ハンマー・ラム14から離れることなしに、反動質量
手段4と突き固めプレート1とが結合運動するために、
弾性部材17が十分な強さの力を有する場合)パラメー
タの上記比率における相対運動の峡大振幅はA= 2 
(r、十r2)であシ、相対運動の速度の岐大匝は、(
クランクが水子位置にある時、すなわち、回転方向にお
いて垂直線に対するクランク8の角度位置が角度α;9
0に対応する時) 、 V =(r1+ r2) CI
Jに等しい。
反動質量手段とプレートが相互に交対方向に運動する時
に、弾性部材17は圧縮される。ハンマー・ラム13.
14が上側死点を通過した後、反動質量手段4は重力と
弾性部材17の力の作用によシ下降する0ハンマー5と
反動質量手段4が突き固めプレート1のアンビル18を
たたき、こうして土を突き固める。このインパクト作用
のすぐ後に、ハンマー・ラムは再び離れるように移動を
開始し、こうして押圧分離作用を行い、上記したプロセ
スをく夛返す。したがって、このケースにおいては振動
とインパクト作用の時間はクランク軸lOの回転周期の
2分の1になる。
4+ 81+ 4+ 82 r2 rl(H(4+81
+ 4+S′2+r2+r1の場合(第9図参照)、振
動発生器であるクランクギヤのケーシング7は、初期位
置における振動突き固めの主たるインパクト質量でアシ
、ハンマー・ラム13を介してアンビル2を圧迫する。
両方のハンマーφラム13.14はそれぞれの下側死点
にあり、上側(付加)ハンマー・ラム14はアンビル6
の衝突面から距離δ=Hh==H481rl−t2−8
2r2だけ下側にある。
予じめセットしたhの直及びクランクギヤの要素の寸法
配分に依存して、軸1oの回転の間、上側ハンマー・ラ
ム14が初期位置から予じめセットした隙間δに等しい
置だけ移動するような垂直線からの角度0くαく18o
をクランク8が回転した時に、上側ハンマー・ラム14
は反動質量手段4に取付けたアンビル6と相互作用をす
る。
上側ハンマー・ラムがアンビルに接触する前に、振動発
生器の質it(ケーシング7内に収容されている王なイ
ンパクト部分の質量)が突き固めプレートから離れるよ
うに、突き出るハンマー・ラム13の速度に等しい速度
で、押し出されることによって、この突き固めプレート
は力学的年月を受ける。
ハンマー・ラム14がアンビル6と接触する時に、クラ
ンクギヤを通してプレートにインパクト作用が伝達され
る。この力の直はハンマー・ラム14の質量と反動質量
手段4の質量との比、及び、衝突速度に依存する。
プレート1に対する反動質量手段4の速度と相互に離れ
る方向に動くハンマーφラム13.14の速度と間の比
に依存して、敏大変位振幅がA== 2 (rl + 
r2)−δに等しいならば(衝突の後の反動質量手段の
速度が離れる方向の運動の速v七等しいか又は小さい場
合)、振動突き固め器の棟々の要素のその後の運動は上
記のケースと同様であシ、又は、(1N突の間、ハンマ
ー・ラムが相互に離れる方向に動いている時の速度よシ
反動質址手役の速度が大きい時)、仄の衝突で反動質量
手段と振動発生器は分離し、その時、反動質量手段4の
アンビル6と上方へ動き続けているハンマー・ラム14
とは再び相互に接触する。反動質量手段のハンマー5が
突き固めプレートのアノビルlBに突き当る時、さらに
もう1つの相互作用が起きる。
H) L、+ 81+4+−82= r2−1− r、
<D時、振動発生器は後者のケースの場「と同様な初期
位置にある。このケースにおける動作条件の違いは、上
側ハンマー−ラム14と反動it手段4のアンビル6と
の衝突は、下側ハンマー−ラム13と突き固めプレート
1のアンビル2との衝突相互作用によって振動発生器が
突き固めグレート1に対してジャンプした時にのみ起き
るという点にある。
上記したケースと同様、ハンマー・ラム13が下側死点
から上側死点へ動く間(これは、クランク8が回転角O
〈αく180の範囲で動く場合である)、振動発生器の
ケーシング7は突き固めプレート1から離れるように押
される。
この場合、軸10の速度ωに依存して、次の動作条件(
池の条件は同じ)が得られる。
突き固めプレートIK対するクランクギヤのケーシング
7の、2倍振Il&へ=2r1で、振動数ωでの、振動
であって、ハンマm9ラム13がアンビル2から離れる
ような条件が与えられているような振動の結果としての
振動モード。
この場合、振動器の不モ衡質址の静的モーメントは、十
分な近似度で、両方のハンマー・ラムの質量ではなく、
振動発生器全体の質量とクランク8の偏心値及びクラン
ク9の偏心値との積によって決定できる口 この場合、反動質量手段4はプレート1の無慣性過荷重
として作用する。
拳−打撃インパクト及び振動のモードは、ωの振動で動
作し、ハンマー・ラム13がアンビル2から離れること
がクーシングアの2@振幅へ〉2r、の振動の結果確保
されているが、ジャンプは上側ハンマー・ラム14とア
ンビル6の相互作用を確実にするはど高くない時に起こ
る。
ハンマー・ラム13がアンビル2に接触スル時の衝突パ
ルスの直は、ケーシング7の自由落下速度とケーシング
に対するハンマー・ラム13の運動速度の合計の直によ
って決定される。
2回打撃インパクト及び振動のモードは、振動発生器と
プレートの衝突相互作用の結果、ケーシング7のジャン
プが上側ハンマー−ラム14とアンビル6の相互作用を
確実にするのに十分になるようなスピードで振動発生器
が動作する時に起こる。この場合の運転サイクルは、振
動発生器とグレートの衝突相互作用の間の次のような運
動段階から構成される:ケーシング7のプレート1から
反動質量手段4へ向う飛翔二上側ハンマー−ラム14の
衝突面とアンビル6の係合による振動発生器と反動質量
手段との衝突相互作用、これによって反動質量手段4は
案内手段にそってプレート1から離れる方向に運動を開
始し、弾性手段17を変杉させ、また、振動発生4のケ
ーシング7は、ハンマー・ラム14のケーシング7に対
する運動の速度と反動質量手段の速度との差に等しい速
度でプV−)に向って運動を開始する:振動発生器と反
動質量手段の質量が分離した後のケーシングの反動質緻
手kから離れてグレートに向う自由飛#11:ハンマー
・ラム13とアンビル2とを介する振動発生しとプレー
トとの衝突相互作用:振動発生−との相互作用によって
反動′jK量手股が上昇させられた高度から重力と弾性
部材の力の作用とによってこの反動質量手段が落下する
結果、ハンマー5とアンビルト8とを介する反動質量手
段4とプレート1との衝突相互作用。
締め固めサイクルの時間及び打撃回数は、土の性質と所
望の締め固め密度及び深さを考慮に入れで、選択される
この装置の構造から、異なる動作モードを得るための調
節が簡藝なため、その利用分野を拡大することができる
3個のハンマー・ラム(第2図)又はそれより多いハン
マーのラム(第3図)を用いる場合、可能な動F’F−
条件の範囲をさらに広げることができる。このような場
合、特に異なる梃さのクランクを用いると、作東媒体に
作用する複数パルス衝突及び振動モードの方法を得るこ
とができる0 第5図に示した実施例においては、原動機25からのト
ルクはクランクギヤの軸10及びはずみ車28の軸27
へ伝動され、不モ衝錘26.29を回転させるが、これ
ら不モ衡錘の軸間の伝動比がl:2、ないしω1=2ω
2であるので、−それぞれPI ” ’m1 el ω
?、P2 =m262 G)5の遠心力が発生する。
ハンマー・ラム13が拘束器と共にアンビル2と相互作
用する時に、クランクギヤの全ての能動力は相互に加え
合わさって、打撃力と力付与時間の両方を増加させる結
果となる。ハンマー・ラム13に連結したクランク8が
垂直線から回転方向に測って75の角度に近い鋭角にあ
る時にハンマー・ラム13がアンビル2に衝突する動作
条件において、岐大効率が得られ、かつ、クランク軸に
連結した不モ衡錘が90に近い角度を動く時に垂直慣性
圧力の般大直が得られるので、角v15〜9oにおいて
、所望の力付与時間を考慮に入れて、回転方向における
この不乎衡錘の軸線のずれ址を選択するのが望ましい。
第4図に示した実施例において、この装置は上記に説明
したものと同様に動rll:するが、振子懸架23を設
けたことによって、ケーシング7、突き固めプレート1
、及び、反動質量手段4は、垂直面内で相互に振動する
◎ この場合の動作条件も、不乎衡錘26と29の静的モー
メントの比に依存する。
調節装置15によってHの値を変えることによp、以下
の動作条件が得られる。
H)hの時、上側ハンマー・ラム14はケーシング7の
大きな振動振幅においてもアンビル6と接触せず、反動
質量手段4はそのハンマー5をアンビル18に永続的に
突き当てておシ、また、振動源は、振幅2r1(第4図
)と周波数ω、でケーシング7と共にグレートlに対し
て動いて振動し、全振動発生器の質量に等しい不平衡質
量を有する振動機として作用するか、又は、単一打撃イ
ンパクト及び振動作用を行う。前者の場合、周波数2ω
、で回転している不乎衡錘と、クランク軸lOが周波数
ω1で回転している振動発生器とによって、締め固める
媒体には複瞼周波数の作用が加えられる口後者の場合、
周波数2ω、の連続振動作用に周波数ω1の拳−打撃力
の作用が伴う。
a=hの時でハンマー・ラム14が反動質量手段4に設
けたアンビル6に接触するようにインパクト部分がジャ
ンプする時、プレートに対する曝−打撃力の作用は、抑
圧分離パルスが現われてくる結果、よシ強くなシ、また
、この場合、プレート1に対する反動質量手段4の振動
によって発生する付加衝突作用も起こる。
第10図に示すようにn<hの時、反動質量手段4は、
重力のrF−用によってだけではなく、その上に設けら
れた遠心力励起子の作用によって発生した付加的慣性力
の作用によって、より大きな振幅で振動して、アンビル
18を介してプレート1に強い打撃を加える。この遠心
力励起子は、その作用的構造のために、クランクギヤの
抑圧分離パルスの発生の時であって、ハンマー−ラム1
3,14が上側の死点を通過したすく後に、反動質量子
vIt4に付加的圧力を加える。
第6図、第7図に示した実施列において、クランク軸1
0の回転角に依存して、また、不平衡錘26.29の静
的モーメントと、振子アーム23の枢軸からクランク軸
100回転中心とハンマー・ラム13の軸線を通って引
いた子図までの距離、及び第2の不平衡錘29の軸27
の回転中心までの距離B%Aとの比の選択に依存して、
ハンマー−ラム13のアンビル2に対する衝突作用の開
始以前に慣性力の圧力がインパクト部分に加わシ、この
圧力はI・ンマーーラム13とアンビル2の相互作用の
時間の間の峡大可能値に近い陳であり、かつ、第2の不
平衡錘29の静的モーメント線、池の条件が等しい時に
、振子アーム23の枢軸に対する第2の不平衡錘29の
ずれ量と、インノくクト部分の作用軸縁のずれ量との比
に直接比例して減らすことができ、こうして、突き固め
機の金稿重量は、駆動に必要なパワーの減少と同時に減
らすような状態が達成できる0その上、この構造によっ
て、原動機25はインパクト作用領域の外側に設けられ
るので、原動機25に加わる動的作用を取除くことが可
能となる。これによって、この装置の寿命が非常に延び
る。
衝突エネルギーを増加させるために装置は2つ以上のハ
ンマーを有することができる(第7図)0 クランク9のr2がクランク8のrlよシ2回打撃相互
作用において最適動作条件を与える量だけ大きい時に効
率的動作が行われ、また、不平衡錘26の軸線に対する
第2のクランク9の位相ずれ角βの値は、最も効率的な
動作モードにおいてβ=90−γを越えるものであるべ
きで捻ない。ここで、γはクランク8とはずみ車21に
取付けられた不モ衡@26の軸線との間の位相ずれ角で
ある。その理由は、この場合にのみ、両方のハンマー・
ラム13がケーシング7に対して下方へ動く閣に、ケー
シング7をグレート1に対して押しつける慣性力に峡大
直が存在しながら、両方のハンマー・ラム13が拘東し
と連続的に相互f用をすることができるからである。
第8図に示した実施列において、動作条件と媒体に対す
る力付与特性とは、支持体車輛の張出し棒から振動突き
固め機のフレームの懸架枢軸に対する突き固めグレート
の位置に依存する。
したがって、ハンドル32の部分においてフレームに何
らの圧力もない場合には、ハンマー・ラム13(第8図
)はアンビル2を打撃することができないため、装置は
無荷重で走行する。
フレームがd/2より小さい距離だけプレート1に近づ
く時、可能な全ての力付与のうち峡も弱い力の付与と、
土に対してわずかの圧力で突き固めプレートを押圧する
ことが起こるような角度位置へ、〜にクランクが位置す
る時においてのみ、両方のハンマー−ラム13のアンビ
ル2 (第11図)との衝突相互作用が動作条件の中に
含まれよう。同じようなタイプの公知の振動突き固め機
において、このよりなIJI11作条件を全条件る仁と
は不可能である。7レームがプレートに対してd/2よ
シ大きい距離移動する時、最も強い打撃が加えられる9
0近くの角度(第12図)にクランクがある場合に、ハ
ンマー・ラムとアンビルの衝突相互作用が可能である。
この場合の力付与は、クランクが180に対応する角度
位置を回転するまで持続し、土に対してプレートを押圧
させる圧力のfii蝶、最大可能値の2分の1に近い値
である。
プレートに対してフレームが加圧される時、クランク 
(第13図)が最上位置にある時、すなわち、馬=0、
ろ=0の時に、衝突相互作用の開始が可能である。これ
らの条件によって、各インパクト・サイクルの間、最も
艮い力付与時間が与えられる。なぜなら、クランクが1
80の角1[(Oから180)を回転する間、ハンマー
・ラムはそれらが対応するアンビルと接触しているから
である。同時に、1東媒体に対してプレートを押圧させ
る静的圧力の可能な般大直が得られる。
したがって、この装置においては、藺導な手段によって
動作条件を変えることが可能になシ、また、各ハンマー
の打撃位相角度、土に対してプレートを押圧させている
無償性静圧力、及び、プレートに対して反動質量手段を
押圧させている予備圧力、を同時に変えることによって
、予じめセットしたプロセス要件に従って、ft−東媒
体に対する力の付与を制御することが可能になる。
また、土を締め固める時に、力付与の強さと時間を自動
的に変えることもできる。例えば、土を入れる時に、ハ
ンドル32の位置を変えないで、締め固めを行う場合を
考えよう。最初の位置において、フレーム33はプレー
ト1に対して押圧され、すなわち、フレーム33は弾性
拘束−40に突き当っている。
このようにして、締め固め作用t−最長時間で峡小緻行
うことが確保される。これは締め固めの初期段階におい
ては鏝も有利な動作モードである。締め固めの過程で土
が固まる結果、突き固めプレートはフレームから徐々に
動き始める〇この結果、ハンマー・ラムの打撃の位相角
度α。
と〜は自動的に変化し、これらの位相MINEは90に
近くなる。この角度の時、締め固めの岐路段階のために
最良の条件として知られている、峡強のよシ短かいイン
パクトと振動の作用が行われる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による土締め固め装置の縦断面概要図、
第2図は本発明による装置の1実施列の同様な図面、第
3図は本発明による装置の別の実施向の同様な図面、第
4図は反動質量手段に収付けた不モ衡錘を有する本発明
による装置の縦断面概要図、第5図は2つの不モ衡錘を
有する本発明による装置の実施?!1の同様な図面、第
6図はケーシングに取付けた不干衡錘を有する本発明に
よる装置の別の実M 1fljの同様な図面、第7図は
第6図に示したのと同様な本発明による装置の別の実施
例の同様な図面、第8図はフレームによって突き固めプ
レートへインパクト機構が連結されている本発明による
装置の縦断面概要図、@9図は初期位置にるる第1図の
装置の図面、第1θ図は1つの動作位置にある第4図の
装置の図面、第11図、第12図、第13図は別々の動
Pf:位置にある第8図の装置の図面を示す。 1ニブレート 2ニブレート・アンビル3:垂直支柱 
4:反動質量手段 5:反動質量手段のハンマー 6:
付加アノビル 7:ケーシング 8、:下側クランク 9:上側クラン
ク 10:クランクギヤ軸 11:下側連結ロッド 1
2:上側連結ロッド 13:ハンマー・ラム 14:ハ
ンマー・ラム 15:調節ネジ 16:支柱に装着されているナツト 
17:支柱バネ 18;アンビル19:案内部45t 
20:案内部材 21:軸10に装着されているはずみ
車 22:振子アーム 23:振子アーム 24:両方
のアームの懸架枢軸 25:原動機 26:不モ衡錘1
27;不〒衡Uの軸 28:軸27にある不乎衡]のは
ずみ車 29:不千衡錘It 30:取付アーム 31
:弾性部材 32:ts削機のハンドル 33:フレーム34:取っ
手 35:下側部分のバネ 36:上側部分のバネ 37:調節ナツト38:案内部
材 39:弾性拘束器 40:弾性拘束器 41:迫持ナツト 特許出願人代理人 弁理士 佐 藤 文 男(を汰か1
名) E 02 D 31068 8303−2D優先権主張
 [相]198拝8月8日[相]ソ連(S U )@)
3766752@1m8月8Be’/連(S U )@
3766753@発 明 者 アンドレイ ウラディ 
ソビエト連邦・ミロヴイツチ ジルコ スカヤ・19・
コ。 フ 0発 明 者 ピョートル ドミトリ ソビエト連邦・
工ヴイツチ クズミン アル・34/1・0発 明 者
 ウラディーミル セメ ソビエト連邦・。 ノヴイツチ メトリキ トスカヤ・20エン 0発 明 者 ウラディーミル アレ ソビエト連邦・
クサンドロヴイツチ ア・3/トク チュミチェフ 0発 明 者 アナトーリイ イワノ ソビエト連邦・
ヴイツチ ボロフトセ ヤφ18・コルプフ 0発 明 者 ニコライ イワノヴイ ソビエト連邦・
・ツチ デュベンコフ イナヤ・32−クレニングラー
ド・ウーリッツア ウチテルPレプス2・クワルチーラ
163 レニングラード・セレブリスティープルヴクワルチーラ
392 ゴールキイーウーリッツア クラスノフローークワルチ
ーラ1 eスクワ・ベロモルス力ヤ ウーリッッフルチーラ79 eスクワ・ウーリッツア ジヴオピスナス2・クワルチ
ーラ163 クラディーミル・ウーリッツア ジュビレフルチーラ6
9 0発 明 者 アナトーリイ アナト リエヴイツチ ボリア コツ 0発 明 者 アレクサンドル コン ドラテイエヴイツチ シャバルデン @発明者 アレクサンドル イワ ノヴイツチ シモノフ 0発 明 者 ニコライ アンドレー ヴイツチ チプリン 0発 明 者 ポリス イワノヴイツ チ エフセーフ 0発 明 者 ニコライ フエドロヴ イッチ バシャリコフ ソビエト連邦・モスクワ・ウーリツツア コネワ拳8・
コルプス2・クワルチーラ25 ソビエト連邦ψウラディーミル ウーリツツア スチュ
デンチェスカヤ・4・クワルチーラ6 ソビエト連邦・レニングラード・プリドロジナヤ アル
レヤー97トクワルチ−ラ ソビエト連邦・ウラディーミル・ウーリツツア スタヴ
オロフスカヤ・2ビー・クワルチーラ27ソビエト連邦
・ウラディーミル・プロスペクト・レニナ・28・クワ
ルチーラ46

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1) アンビル(2)を有する突き固めプレート(1
    )、突き固めプレート(1)へ連終されていてケーシン
    グ(7)の中に取付けられたクランクギヤを備エバ7−
    v−・ラム(13,14)とその軸(10)に取付けら
    れたはずみ車(21)とを有するインパクト機構及び 
    /%ンマー(5)を有する反動質量手段(4)を備えて
    なる土を締め固めるだめの装置であって、反動質量手段
    (4)は垂直方向運動のためのアンビル(6)を負端し
    ており、ハンマm−ラム(13,14)は反対方向に向
    いていてプレー? (1)と反動質量手段(4)のアン
    ビル(2,6)と同軸に取付けられておシ、かつ、ハン
    マー・ラム(13,14)に運動を与えているクランク
    (8,9)が相互に位相ずれの関係でずれ角ψで軸(1
    0)に吹付けられていることを特徴とする土を締め固め
    るための装置。 (2、特許請求の範囲第1項において、3個以上のハン
    マm−ラム(13,14)をaえておシ、ハンマー・ラ
    ム(14)の少なくトモ1つは上方へ向いていて反動質
    量手段(4)のアンビル(6)と協同作用をし、池のハ
    ンマー・ラム(13)は下方へ向いていて突き固めプレ
    ート(1)のアンビル■)と協同作用をし、後者のハン
    マー・ラムのクランク(8,9)は回転方向に相互に位
    相ずれの関係で角度ψよシ小さい角度ずれψ1、ψ2・
    ・1で@(10)に取付けられていることを4!lFm
    とする土を締め固めるだめの装置。 (3)特許請求の範囲第1項又は第2項において、ハン
    マーΦラム(13,14)のクランク(8,9)は異な
    った民さのものであることを特徴とする土を締め固める
    ための装置。 (4)特許請求の範囲第1項において、2つの不モ衡錘
    (26,29)を崗えておシ、1個の不モ衡錘(26)
    はクランク軸(10)に喉付けられていて位相ずれ角度
    ψの下側/Sンマーーラム(13)のクランク(8)の
    軸線に対して軸(10)の回転方向に15〜90の角度
    γでずれている軸線を有しておシ、他方の不子衡錘(2
    9)は軸(27)によって反動質量手段(4)に取付け
    られており、インノくクト機構のケーシング(7)は少
    なくともこのケーシングを突き固めプレート(1)に連
    結する振子アーム(23)を^画していることを特徴と
    する土を締め固めるための装置。 (5)特許請求の範囲第4項において、反動質量手段(
    4)はこの反動質量手段を突き固めグレート(1)に連
    結する振子アーム(22)を成備しておいて、振子アー
    ム(22,23)は共通の懸架枢軸(24)を有してい
    ることを特徴とする土を締め固めるための装置Q (6ン 特許請求の範囲第4項において、反動質量手段
    を有さす、第2の不〒衡錘(29)はケーシング(7)
    に喉付けられておシ、/1ンマー・ラム(13,14)
    は下方にのみ向いていることを特徴とする土を締め固め
    るための装置。 (7)特許請求の範囲第6項において、インパクト機構
    のケーシング(7)は垂直運動のために振子アーム(2
    3)によって突き固めプレート(1)に連結されておシ
    、第2の不〒衡錘の軸(27)は振子アーム(23)の
    枢軸から距離A離れておシ、この距離はこの枢軸からク
    ランク+111(10)の回転中心とハンマー・ラム(
    13)の軸線とを通って引いたモ面までの距離Bよシ大
    きいことを特徴とする土を締め固めるだめの装置。 (8)特許請求の範囲第7rAにおいて、@1の下側ハ
    ンマー・ラムに対して最後の下側ハンマー、ラム(13
    )のクランク(8)がずれている角度βはβ=90−γ
    を越えないことを特徴とする土を締め固めるだめの装置
    。 (9)%許請求の範囲第4項又は第6@において、不乎
    衡錘(26,29)の帽(10,27)の間の伝動比は
    1:2であシ、両方の/r:平衡錘(26,29)は、
    フランク軸(lO)に取付けられた不モ衡錘(26)の
    軸線が水子位置にある時、第2の不モ衡錘(29)の軸
    線が垂直位置にあシ、その質量−の中心02がその回転
    中心の下側にあるような相互の位置関係にあることを特
    徴とする土を締め固めるための装置。 (10) 特許請求の範囲第4項又は第゛7項において
    、クランクギヤの原動機(25)は、ケーシング(7)
    が突き固めグレート(1)に枢着されている位置におい
    て、ケーシング(7)の振子アーム(23)に取付けら
    れており、この原動機は共通懸架枢軸(24)と同軸に
    取付けられていることを特許とする土を締め固めるだめ
    の装置。 (11) %許請求の範囲第1項から第10項のいずれ
    かにおいて、インパクト機構のケーシング(7)は、突
    き固めプレート(1)の案内支柱(3)に喉付けら九で
    いて下側領域においてプレート(1)からバネ偏倚でれ
    上側領域においてインパクト機構のケーシング(7)か
    らバネ偏倚されているフレーム(33)によって、突き
    固めプレート(1)に連結されており、フレーム(33
    )は垂直に延びる案内部材(38)を有しており、ケー
    シング(7)はこれら案内部材にそって動くように暇付
    けられていることを特徴とする土を締め固めるための装
    置。 (14特許請求の範囲第11項において、フレーム(3
    3)、ケーシング(7)、及び、プレート(1)の間に
    弾性拘束器(39,40)が設けられていることを特徴
    とする土を締め固めるだめの装置。
JP225985A 1984-01-13 1985-01-11 土、コンクリ−ト、その他の材料を締め固めるための装置 Granted JPS60175604A (ja)

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CN114908642A (zh) * 2022-06-20 2022-08-16 河海大学 一种混凝土平板振捣机器人

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