DE2554013C3 - Verfahren zur dynamischen Bodenverdichtung - Google Patents
Verfahren zur dynamischen BodenverdichtungInfo
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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
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 Erreichen 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 suP: 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)
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
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