DE2554013C3 - Verfahren zur dynamischen Bodenverdichtung - Google Patents

Description

im System selbst verbrauchten Blindleistung ermit- 15 bei einer Kenngrößenvariation eintretende Änderung telt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei hydraulischem Antrieb der Hydraulikdruck, tier aus der Antriebsleistung abgeleitete Wert ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitudenvariation während des gesamten Oberganges erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch

der im System selbst verbrauchten Blindleistung berücksichtigt wird und man mit der für die Wirkleistung maßgeblichen Amplitude und nicht mit einer unnötig hohen Antriebsleistung arbeitet. Daneben kann durch die Verwendung der Amplitude als Kenngröße ein größerer Leistungsbereich als bei der Frequenzvariation durchfahren und dadurch die Wirkleistung in breiterem Rahmen maximiert werden.
Die Blindleistung kann im Regler oder in einem Rech

gekennzeichnet, daß die Amplitudenvariation zu Be- 25 ner berücksichtigt und herausgefiltert werden, so daß

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ginn eines neuen Überganges erfolgt.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsleistung oder der hieraus abgeleitete Wert einen Störfilter durcMSuft, der momentane innerhalb vorgegebener Toleranzgrenzen liegende Sprünge eliminiert.

6. Verfahren nach einem dir vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnt- daß bei Unterman als Regelgröße -'-enjcnigcn Teil der Antriebsleistung erhält, der als Wirkleistung in den Boden hineingesteckt wird.

Bei den am häufigsten verwendeten hydraulischen jo Antrieben ist es zweckmäßig, daß der Hydraulikdruck der aus der Antriebsleistung abgeleitete Wert ist, sofern der Volumenstrom des Druckmittels konstant gehalten oder in seinen Abweichungen entsprechend berücksichtigt wird. Der Volumcnsirom richtet sich nach der Dreh

einen vorgegebenen Wert ein Signal ausgelöst wird.

schreiten des Änderungsbetrages der Wirkleistung J5 zahl des die schwingende Masse antreibenden Hydrozwischcn aufeinanderfolgenden Übergängen unter motors, d. h- nach der gewünschten Vibratorfrequnnz.

Diese hängt von der Beschaffenheit des zu verdichtenden Bodens ab und kann daher meist konstant gehalten werden. Der Hydraulikdruck ist dann direkt proportional der Leistung, wobei Reibungsverluste im Antrieb entsprechend berücksichtigt werden.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur dynamischen Bodenverdichtung mittels schwingender Massen in Verdichtungsgeräten, wie Vibrationswalzen, Plattcnrüiilern, Stampfern od. dgl., bei dem eine Kenngröße zum E^rreichen eines Leistungsmaximums variiert wird.

Ein derartiges Verfahren ist durch die US-PS 56 789 bekanntgeworden. Dabei wird die Frequenz der schwingenden Masse variiert, um eine optimale Verdichtung sicherzustellen. Die Frequenzvariation erfolgt durch Änderung der Pumpleistung für die hydraulisch angetriebene schwingende Masse, wobei der Druck der Hydraulikflüssigkeit als Maß für die bewirkte Verdichtung des Bodens dient.

Nachteilig hieran ist, daß allein der Druck des Hydraulikmittels oder allgemein die Antriebsleistung zum Antrieb der schwingenden Masse keine zuverlässige Aussage gibt, wie hoch die tatsächlich in den Boden hineingesteckte Verdichtungsleistung ist. Denn ein gc Die Amplitudenvariation im Sinne maximaler Wirkleistung kann während des gesamten Überganges durchgeführt werden, insbesondere dann, wenn wäh-

Vy rend des Überganges mit starken Änderungen der Bodenbeschaffenheit zu rechnen ist. Normalerweise ist es aber ausreichend, wenn die Amplitudenvariation zu Beginn eines jeden neuen Überganges erfolgt.

Ferner ist es vorteilhaft, daß der als Maß für die Antriebslcistung fungierende Wert einen Störfilter durcnläi'ft, der momentane, innerhalb vorgegebener ToIeranz.grcnz.cn liegende Sprünge eliminiert. Damit wird sichergestellt, daß lokale Inhomogenitäten kein falsches Dichteergebnis vortäuschen.

Schließlich hat es sich als günstig erwiesen, daß bei Unterschreiten des Änderungsbetrages der Wirkleistung zwischen aufeinanderfolgenden Übergängen unter einen vorgegebenen Wert ein Signal ausgelöst wird. Dadurch kann die Bedienungsperson erkennen, ab

wisser Teil der Antriebsleistung wird aufgrund des Be- to wann sich weitere Übergänge mit dem Verdichtungsge-

riit nicht mehr lohnen.

Die Erfindung wird unhand der Zeichnung näher erläuicri; diese zeigt den Einfluß der Amplitudenvariation iiuf die Wirkleistung.

Im allgemeinen ist die Frequenz durch die Bodenbeschaffenheit mit einer Toleranz von einigen Hertz vorgegeben. Mun variier! daher bei festgehaltener Frequenz die Ampliiiide innerhalb eines vorgegebenen IJc-

schleunigungsaufwandes und der Bewcgungswiderstände als Blindleistung im schwingenden System verbraucht. Die Größe dieser Blindleistung hängt von den jeweiligen Betriebsbedingungen ab. Das heißt, daß ein Maximum an Antriebsleistung noch kein Maximuni an in den Boden hineingesteckter Wirkleistung gewährleistet.

Hinzu komn.l. daß die Schwingungsfreqiicnz in engen

reiches und stellt dann mittels an sich bekannter Regelgeräte diejenige Optimalamplitude su_P: ein, bei der der Verdichtungseffekt aufgrund der gemessenen Antriebsleistung oder des Hydraulikdruckes unter Berücksichtigung der im System selbst verbrauchten Blindleistung seinen Maximalwert einnimmt.

Die Amplitudenänderung kann durch an sich bekannte Maßnahmen erfolgen, meist durch Änderungen in der Geometrie des Unwuchtsystems. Dieser Vorgang kann jeweils zu Beginn tiiies neuen Überganges während einer gewissen Einlaufstrecke durchgeführt werden, wobei die Amplitude dann für diesen Übergang auf dem ermittelten Wert festgehalten wird. Es ist jedoch auch eine stetige Folgeregelung während des gesamten Überganges möglich.

Selbstverständlich ist in entsprechender Weise auch eine Frequenzvariation möglich, wenn die Bodenbeschaffenheit sehr unterschiedlich ist. Dabei ernpfiehli es sich, jeweils eine der beiden Kenngrößen (Amplitude bzw. Frequenz) festzuhalten, wenn die andere GröUe variiert wird.

Durch die Berücksichtigung der BiinuiciMung während der Amplitudenvariation erreicht man nici.i nur. daß das Verdichtungsgerät praktisch immer mit dem höchstmöglichen Wirkungsgrad arbeitet, sondern die Bedienungsperson wird auch in die Lage versetzt, genau zu erkennen, ab wann sich weitere Übergänge mit dem Verdichtungsgerät nicht mehr rentieren. Denn die in den Boden hineingesteckte Wirkleistung nimmt aufgrund der höheren Bodendichte mit jedem Übe; gang zu. Sinkt diese Zunahme zwischen aufeinanderfolgenden Übergängen unter einen vorgegebenen Grenzwert, so kann automatisch ein Signal für den Abbruch der Weiterverdichtung ausgelöst werden, da dann die mit weiteren Übergängen erzielbare Verdichtung unwirt- J5 schaftlich gering wird oder es im Gegenteil zu einem Wiederauflockern des Bodens kommt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur dynamischen Bodenverdichtung mittels schwingender Massen in Verdichtungsgeräten, wie Vibrationswalzen, Platienrüttlern, Stampfern od. dgL, bei dem eine Kenngröße zum Erreichen eines Leistungsmaximums variiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Kenngröße die Amplitude der schwingenden Masse verwendet wird und daß ein Regler die Amplitude im Sinne maximaler Wirkleistung variiert, wobei die Wirkleistung aus der Antriebsleistung oder aus einem hieraus abgeleiteten Wert durch eine Störgrößenaufschaltung der

10 Grenzen durch die Beschaffenheit des zu verdichtenden Bodens vorgegeben ist. Üblicherweise wird mit Frequenzen gearbeitet, die nahe der Eigenfrequenz des Bodens sind. Für eine Frcquenzvariation zur Otimierung der Verdichlungsleistung besteht also wenig Spielraum.

Daher besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, die Verdichtungswirkung des bekannten Verfahrens zu erhöhen, insbesondere das Verhältnis zwischen aufgewendeter und in Verdichtung umgesetzter Energie zu verbessern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst

Ourch die Erfindung ergibt sich der Vorteil, daß die