SE501040C2 - Förfarande och anordning för styrning av en vals svängningsrörelse vid packning av ett underlag såsom jord, vägbankar, asfalt, etc - Google Patents
Förfarande och anordning för styrning av en vals svängningsrörelse vid packning av ett underlag såsom jord, vägbankar, asfalt, etcInfo
- Publication number
- SE501040C2 SE501040C2 SE9300776A SE9300776A SE501040C2 SE 501040 C2 SE501040 C2 SE 501040C2 SE 9300776 A SE9300776 A SE 9300776A SE 9300776 A SE9300776 A SE 9300776A SE 501040 C2 SE501040 C2 SE 501040C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- excitation
- frequency
- oscillation
- roller
- amplitude
- Prior art date
Links
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
- E01C19/00—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving
- E01C19/22—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving for consolidating or finishing laid-down unset materials
- E01C19/23—Rollers therefor; Such rollers usable also for compacting soil
- E01C19/28—Vibrated rollers or rollers subjected to impacts, e.g. hammering blows
- E01C19/288—Vibrated rollers or rollers subjected to impacts, e.g. hammering blows adapted for monitoring characteristics of the material being compacted, e.g. indicating resonant frequency, measuring degree of compaction, by measuring values, detectable on the roller; using detected values to control operation of the roller, e.g. automatic adjustment of vibration responsive to such measurements
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
- E01C19/00—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving
- E01C19/22—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving for consolidating or finishing laid-down unset materials
- E01C19/23—Rollers therefor; Such rollers usable also for compacting soil
- E01C19/28—Vibrated rollers or rollers subjected to impacts, e.g. hammering blows
- E01C19/286—Vibration or impact-imparting means; Arrangement, mounting or adjustment thereof; Construction or mounting of the rolling elements, transmission or drive thereto, e.g. to vibrator mounted inside the roll
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D3/00—Improving or preserving soil or rock, e.g. preserving permafrost soil
- E02D3/02—Improving by compacting
- E02D3/046—Improving by compacting by tamping or vibrating, e.g. with auxiliary watering of the soil
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Architecture (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Paleontology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Agronomy & Crop Science (AREA)
- Road Paving Machines (AREA)
- Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Description
501 040 2 inställningsanordning för ett excenterelement, som exciterar välttrummans vibrationsrörelse. Den kontinuerliga jämna ökningen av amplituden avbryts, när denna skillnad eller denna avvikelse uppnår vissa förutbestämda värden. Då minskas excenterelementets exciterande verkan, så att vibrationsrörelsens amplitud kontinu- erligt minskas något med en förutbestämd jämn hastighet under en given tidrymd, varefter åter excitationsgraden ökas, så att amp- lituden hos välttrummans vibrationssvängningar åter ökar konti- nuerligt, varefter förfarande upprepas. I detta patent nämns, såsom redan antytts, inte något om hur regelbundenheten eller oregelbundenheten hos valsens vibrationsrörelse kan mätas eller uppskattas.
Andra sätt för styrning av en vibrerande vält framgår av US patent É,797,954 och 4,330,738, DE patentskrift 25 54 013 och GB patentskrift 1 372 567. Mätning av vibrationsrörelsens amplitud och den åstadkomna packningsgraden behandlas i US patent 4,103,554 och den internationella patentansökningen med publice- ringsnr WO 82/01905.
REDoGöRELsE FÖR UPPFINNINGEN Enligt uppfinningen anvisas ett sätt och en anordning för styrning av en vibrerande vält eller annan vibrerande anordning för packning och komprimering av ett underliggande material så- som jord, med vars hjälp packningen av materialet utförs med ett effektivt utnyttjande av en reglerbar svängningsrörelse hos en vibrerande packningskropp. Uppfinningens närmare bestämningar och kännetecken framgår av de bifogade patentkraven.
En vält eller annan anordning för packning av jord och dylikt är då försedd med styranordningar för variation av valsens eller packningskroppens svängningsrörelse, vilken exciteras av en ex- centerkropp. Vibrationsvalsens eller packningskroppens svängning uppmäts och ur denna fastställs andelen svängning dels med en frekvens, som motsvarar den halva excitationsfrekvensen, dels för övriga svängningar och särskilt excitationsfrekvensen. Exci- tationen av valsens eller packningskroppens vibration styrs, så att andelen komponent med den halva frekvensen blir en förutbe- stämd andel av komponenten för den övriga svängningen eller åt- minstone så, att denna andel kommer så nära som möjligt det öns- kade värdet med hänsyn till den möjliga exciteringen, lagerpå- känningar och dylikt. 501 040 Valsens eller packningskroppens svängningsrörelse kan styras på olika sätt, dels genom att variera exciteringen, dels genom att ändra andra parametrar såsom valsens egen rotationshastighet vid rullning över underlaget och den statiska belastning eller kraft, varmed valsen resp packningskroppen verkar på underlaget.
I det senare fallet kan vältens massfördelning ändras genom flyttning av statiska belastande massor, t ex genom att pumpa vatten mellan olika behållare. Vid variation av exciteringen kan en exciteringskropp ges olika stor slaglängd, vid roterande ex- citering kan en excenterkropp ges olika stor excentricitet, ex- citerings- eller excenterkroppens massa kan ändras och dess vib- rationsrörelses frekvens resp rotationshastighet kan ändras. I standardfall med en enda typ av variabel excitering kan excite- ringsorgan finnas, som är anordnade att vid styrning av sin ex- citation excitera packningskroppen, så att dess resulterande svängningsrörelse vid olika excitationsgrader får i huvudsak olika amplitud eller i huvudsak olika frekvens.
Vid uppmätning av valsens svängningsrörelse kan med fördel en givare användas, som kan vara monterad på en ramdel såsom en la- gersköld, i vilken valsen är lagrad. Givaren kan också vara an- bragt direkt på packningskroppen. Givaren är då anordnad att ge en signal, som på något sätt representerar valsens eller pack- ningskroppens svängningsrörelse och särskilt svängningsrörelsen i ungefär vertikal led, t ex i ett plan genom valsens rotations- axel, som avviker högst 30° från ett vertikalplan. Planet bör vidare passera ungefär symmetriskt genom packningskroppen och för en vals alltså genom dess rotationsaxel. Med fördel används som givare en accelerometer, vars utgångssignal direkt kan an- vändas som mått på svängningsrörelsen. Alternativt kan användas givare, som direkt alstrar signaler representerande valsens el- ler packningskroppens hastighet eller förflyttning. Ur en acce- lerationssignal kan sådana signaler också bestämmas genom integ- ration i en integrator, men detta ger ingen ytterligare informa- tion.
I en analog krets för framställning av en signal represente- rande andel svängning med halv frekvens tillförs signalen från givaren, eventuellt förbehandlad genom bortfiltrering av alltför extrema frekvenser, genom integrering o dyl, till två bandpass- filter med smalt passband centrerat kring en med fördel styrbar 501 040 4 mittfrekvens. Mittfrekvenserna väljs så att de motsvarar dels halva frekvensen hos den vibrationsfrekvens, med vilken valsen exciteras, dels motsvarande denna excitationsfrekvens. En signal representerande amplituden hos de utfiltrerade komponenterna framställs sedan genom likriktning och lågpassfiltrering. De så erhållna amplitudsignalerna tillförs en divisionskrets, vilken då på sin utgång ger den önskade signalen.
För styrning av bandpassfiltrens mittfrekvenser kan en puls- signal med lämpligt hög frekvens framställas ur givarens signal, vilken pulsformas och tillförs en faslåsningskrets innehållande en frekvensdividerande krets. Den framställda pulssignalen till- förs ett av bandpassfiltren, medan det andra bandpassfiltret er- håller motsvarande pulssignal, som har fått passera en krets för utvinning av pulser med halva den tillförda frekvensen.
I en motsvarande digital krets kan motsvarande signalbehand- ling utföras i en central logikenhet eller processor. Den sig- nal, som representerar svängningsrörelsen, omvandlas på vanligt sätt först genom sampling i en omvandlare till digital form för att tillföras processorn. Samplingen i omvandlaren kan styras i takt med perioderna hos svängningsrörelsen. För detta kan såsom i det analoga fallet pulser representerande frekvensen hos sväng- ningsrörelsen framställas direkt ur givarsignalen. En pulsgivare kan annars finnas, som ger pulser representerande frekvensen hos excitationen och även ett bestämt fasläge hos denna. Ur denna signal framställs en signal med pulser av högre frekvens, vilken frekvens är en förutbestämd, t ex jämn, multipel av excitations- frekvensen. När dessa signaler med högre frekvens tillförs om- vandlaren, kommer denna att under varje svängningsperiod alltid att ge samma antal samplade digitala värden. Detta underlättar beräkningarna i processorn. Dessa signaler med högre frekvens för styrning av samplingen får då också ett bestämt fasläge i förhållande till den periodiska excitationen.
Den nämnda styrningen av omvandlarens samplingstider kan an- vändas vid styrning av vibrationsrörelsen hos vältar och andra packningsanordningar, närhelst man önskar en utvärdering i di- gital form av svängningsrörelsen för att kunna påverka vibra- tionsrörelsens storlek och/eller frekvens och/eller ställa om excitationsparametrarna. Allmänt bestäms vid en sådan styrning på något sätt de tidpunkter, när varje svängningsperiod startar. 501 040 5 Tiden mellan dessa tidpunkter indelas i ett förutbestämt antal lika stora tider eller luckor och samplingen utförs i varje så- dan lucka såsom vid början av denna. Starten för varje sväng- ningsperiod kan bestämmas ur svängningssignalens passage i en given riktning av någon förutbestämd nivå, eventuellt efter en viss förformning av signalen, t ex vid signalens nollgenomgång.
Alternativt hämtas information rörande svängningsperiodens start ur en någon annan signal, t ex erhållen ur en pulsgivare, som avkänner excitationen. Styrsignalerna för samplingen får såsom ovan ett bestämt fasläge i förhållande till den periodiska exci- tationen, vilket kan vara värdefullt vid bestämning av styrpara- metrar.
KORT FIGURBESKRIVNING Uppfinningen skall nu beskrivas såsom ett ej begränsande ut- föringsexempel i samband med de bifogade ritningarna, i vilka fig. 1 är ett blockschema över ett styrsystem för en vält, fig. 2 - 3 är schematiska bilder från sidan, vilka åskådlig- gör olika sätt att ge en jordpackningsvals en svängningsrörelse, fig. 4 schematiskt visar monteringen av en givare på en la- gersköld intill en packningsvals, fig. 5 visar signaler upptagna med accelerometer för olika valsexciteringar, fig. 6 visar ett blockschema för en analog utvinning av en styrsignal, fig. 7 visar ett blockschema för en digital utvinning av en styrsignal.
BESKRIVNING Av FÖREDRAGEN UTFöRINcsFoRM I fig. 1 visas ett system för styrning av en vibrerande vals 1. Valsen 1 är försedd med en däri anordnad, excentriskt place- rad och roterande vikt 3, som roterar kring samma rotationsaxel 5 som valsen 1. Den roterande vikten 3 exciterar valsen 1, så att denna utför en svängnings- eller vibrationsrörelse. Excita- tionen kan vidare varieras genom påverkan av den excentriska kroppens 3 rotationshastighet och/eller av storleken av dess massa eller excentriska läge. Den roterande vikten kan även på konventionellt sätt vara uppdelad på två delmassor placerade nära axelns 5 ändar, så att den exciterande kraften kan överfö- ras till valsen 1 utan att förorsaka onödigt stort böjmoment på den roterande axeln. 501 040 6 Valsens vibrationsrörelse avkänns av en accelerometer 7 pla- cerad på en av de ramdelar såsom en lagersköld 9, i vilken val- sen 1 är lagrad, se fig. 4. Lagerskölden 9 är vidare elastiskt och dämpat upphängd i vältens ram 10 med hjälp av buffertar 12.
Accelerometern 7 är med fördel monterad i huvudsak rakt ovanför valsens 1 rotationsaxel. Signalen från accelerometern 7 leds till signalbehandlande kretsar 51, i vilka en elektrisk signal framställs, som representerar andelen svängningskomponent med den halva grundfrekvensen för valsens svängningsrörelse jämfört med svängningskomponenterna för de frekvenser, som är lika med och högre än den grundfrekvens, med vilken svängningsrörelsen exciteras av den excentriska massan 3.
Kretsarna 51 kan vidare vid sin signalbehandling också använ- da en signal, som representerar rotationshastigheten eller frek- vensen hos den excentriska massans 3 rotationsrörelse och som från en pulsgivare 33 leds till kretsarna 51 på en ledning 52.
Signalen från de signalbehandlande kretsarna 51 behandlas av logiska kretsar 53, vilka i enlighet med ett inlagt styrschema och med ledning av den framställda signalen bestämmer en lämplig styrsignal, så att den inkommande signalen, vilken representerar andel svängning med halv frekvens, får ett förutbestämt värde.
De logiska kretsarna 53 måste härvid ta hänsyn till maskinens mekaniska begränsningar såsom maximalt tillåten eller möjlig amplitud hos valsens svängningsrörelse, maximala lagerbelast- ningar, etc. Styrschemat kan för ett enkelt fall med endast va- riation av svängningsrörelsens amplitud vara sådant, att excita- tionen med hjälp av den excentriska roterande massan hela tiden ger en svängningsamplitud, som motsvarar det mindre amplitudvär- det valt mellan den amplitud, som ger den önskade andelen sväng- ning med halv frekvens, och den amplitud, med vilken välten max- imalt kan drivas.
Från de logiska kretsarna 53 går signaler till drivkretsar 55, som i mån av behov aktiverar ställdon 57 för variation den excentriska viktens 3 excitation av valsens 1 svängningsrörelse.
I fig. 2 - 3 visas schematiskt från sidan två olika sätt att excitera vibrationer hos en roterande välttrumma. I fig. 2 finns liksom antyds i fig. 1 en excentriskt placerad vikt 3, som rote- rar kring samma axel 5 som välttrumman 1 men med större hastig- het än denna. Excenterkroppens 3 roterande rörelse ger en kraft 501 040 7 på välttrumman 1, som har i huvudsak konstant storlek och utför en rotationsrörelse. I fíg. 3 finns två excentriska vikter 3', som roterar kring axlar liggande i samma horisontalplan och på avstånd från välttrummans 1 rotationsaxel. När excentervikterna 3' roterar i motsatt riktning i förhållande till varandra, er- hålls krafter på välttrumman 1, som blir riktade väsentligen i vertikal led, när excentervikternas 3 inbördes läge är såsom vi- sas i figuren.
Vid dessa sätt att excitera välttrumman 1 får denna, såsom redan angivits ovan, en vibrerande svängningsrörelse. svängning- ens storlek kan påverkas, genom att excenterkroppen 3 respektive 3' t ex drivs med större eller mindre rotationshastighet, dvs exciteringens frekvens varieras. Genom att vidare ändra storle- ken hos massan i excenterkroppen 3 eller 3' kan exciteringens amplitud varieras. I stället för att variera massan 3 respektive 3' kan man givetvis också eller i stället ändra massans avstånd från sin rotationsaxel. Detta kan t ex åstadkommas genom att ex- centerkroppen eller excenterkropparna var och en är uppdelad i två delmassor, som kan inställas i olika vinkel i förhållande till varandra, genom att en första delmassa är fast anbragt på axeln och en andra delmassa inställbart kan vridas kring axeln i förhållande till den första delmassan. Den gemensamma tyngdpunk- ten för de båda delmassorna kan på så sätt placeras på olika av- stånd från deras rotationsaxel.
När excenterkroppen roterar, erhålls således en vibration el- ler svängningsrörelse hos valstrumman 1. Denna vibration är vid placering av valstrumman l på vanliga underlag inte harmonisk och därför kan inte en bestämd amplitud anges för svängningsrö- relsen. I stället kan man som amplitud för valsens svängnings- rörelse vid en viss excitering, dvs med bestämda excitationsför- hållanden givna av geometrin och excenterkroppens massa, bestäm- ma en nominell amplitud, som är valsvibrationens eller vals- svängningens amplitud, när valsen får svänga fritt. Närmare be- stämt kan den nominella amplituden definieras som kvoten mellan excenterkroppens eller -kropparnas moment och valsens hela mas- sa. Denna är oberoende av exciteringsfrekvensen.
Valstrummans 1 svängningsrörelse kan, såsom antytts ovan, registreras med hjälp av en lämplig givare, vilken kan sitta på en från vältens huvudram lO avfjädrad ramdel 9, i vilken vals- 5o1 o4o 8 trumman 1 är lagrad, se fig. 4. Givaren 7 kan vara utformad för att mäta accelerationen, svängningshastigheten eller förflytt- ningen, men företrädesvis används här på konventionellt sätt en accelerometer. Denna givare är då anordnad, så att den avkänner rörelser, som åstadkoms eller försiggår i huvudsak i vertikal led eller allmänt i någon mindre vinkel, t ex mindre än 30°, i förhållande till ett vertikalplan.
I fig. 5 visas signaler, som har upptagits med en accelerome- ter för en vibrerande vals vid olika exciteringar av valsens svängning. Den översta kurvan visar ett fall med relativt låg excitering eller med ett mjukt underlag. Svängningen är inte har- monisk eller sinusformad utan uppvisar övertoner på grund av asymmetrin hos de krafter, vilka verkar på valsen. Bland annat kan ju underlaget inte ta upp några dragkrafter av betydelse men däremot mer eller mindre elastiskt ta upp tryckkrafter.
Vid ökande excitering eller med styvare underlag och mer elas- tiskt underlag, börjar, såsom syns i den mellersta kurvan i fig. 5, en viss tendens till dubbelhopp uppträda. Varannan topp på denna kurva har ökad höjd samtidigt som de mellanliggande top- parna har minskad höjd. I den översta kurvan har signalen en periodicitet, som överensstämmer med exciteringens periodicitet, medan i den mellersta kurvan i fig. 5 i stället periodiciteten har en frekvens eller periodicitet, som är hälften av excite- ringens frekvens. Svängningstillståndet, som åskådliggörs av den mellersta kurvan, kan fortfarande betraktas som stabilt.
När exciteringen ökar ytterligare eller materialet blir ännu styvare, förstärks tendenserna i den mellersta kurvan i fig. 5 och ett tillstånd med utpräglade dubbelhopp uppträder. Varannan topp i den nedre kurvan i fig. 5 ökar, så att den får en ampli- tud av storleksordningen dubbla amplituden jämfört med fallet med låg excitering. Varannan topp försvinner här nästan helt, vilket beror på att exciteringen gör ett slag, när valsen har lämnat underlaget, dvs exciteringen har en exciteringsperiod i luften mellan slagen mot underlaget. Halten av frekvenskomponen- ter med halva frekvensen blir för detta fall mycket hög. Den dominerande exciteringen äger i själva verket rum med halva den ursprungliga frekvensen eller den egentliga exciteringsfrekven- sen. Detta leder i sin tur till, att vältens ram (såsom 10 i fig. 4) också försätts i en kraftig svängningsrörelse. Underla- 501 040 9 get utsätts således för endast halva antalet slag men i stället med ca den dubbla kraftamplituden. Packningseffekten försämras dock vanligen i detta fall på grund av att underlaget utsätts för en betydande andel återuppluckring av sitt tidigare packade tillstånd. En ytterligare negativ aspekt vid detta exciterings- fall är att avståndet mellan de enskilda slagen mot marken sam- tidigt blir dubbelt så stort vid en given rullningshastighet hos välttrumman.
Det är givetvis önskvärt. att exciteringen av valsens sväng- ningsrörelse görs så kraftig som möjligt, för att valsens pac- kande och komprimerande verkan skall bli så stor och så snabb som möjligt. Därför väljs ett styrningstillstånd av excitering- en, som i princip motsvarar den mellersta kurvan i fig. 5. Exci- teringen skall alltså vara så stor, att den resulterande vals- svängningen får en viss andel av harmoniska komponenter med en frekvens, som är hälften av exciteringsfrekvensen. Ett typiskt värde för denna andel svängning med halv frekvens kan vara 5%.
På detta sätt erhålls fortfarande en stabil gång hos välten och undviks en alltför instabil gång hos välten. För att erhålla ett sådant drivsätt erfordras en lämplig signalbehandling av kurvor av den typ, som visas i fig. 5. En elektrisk signal erhålls, så- som beskrivits ovan, från givaren 7 och ur denna utvinns para- metrar i blocket 51 i fig. 1, vilka utnyttjas för styrningen av storheter, som påverkar svängningsrörelsen, svängningsexcite- ringens storlek.
I fig. 6 visas i blockform, hur en analog signalbehandling kan utformas för att framställa en signal, vilken används i styrschemat i de logiska kretsarna 53 i fig. 1 för att styra en vält på lämpligt sätt. Från accelerometern 7 går elektriska sig- naler, som förfiltreras i filtret 11 för avlägsnande av de allra högsta och lägsta frekvenserna. Efter denna filtrering erhålls elektriska signaler med en kurvform av den typ, som visas i fig. 5. Denna signal tillförs sedan två bandpassfilter 13 och 15 för utfiltrering av de önskade harmoniska komponenterna. Sålunda har det ena bandpassfiltret 13 ett smalt passband centrerat kring den excitationsfrekvens fe, varmed valsens svängningsrörelse drivs. Det andra bandpassfiltret 15 har också ett smalt passband men detta är i stället centrerat kring den halva excitations- frekvensen fe/2. Efter denna filtrering erhålls i princip från 501 040 10 de båda bandpassfiltren 13 och 15 rena sinussvängningar, vilka sedan likriktas i likriktarkretsar 17 respektive 19. Ur den lik- riktade signalen utvinns dess likspänningskomponent i lågpass- filter 21 respektive 23.
De på detta sätt erhållna likspänningssignalerna, som då kom- mer att representera amplituderna hos de utfiltrerade sinus- svängningarna, divideras i en divisionskrets 25. Denna ger på sin utgång en signal, vilken representerar förhållandet mellan amplituderna hos svängningsrörelsen dels för den halva excita- tionsfrekvensen, dels för just denna frekvens. Utgångssignalen från divisionskretsarna 25 tillförs en regleranordning i form av styrkretsarna 53, drivkretsarna 55 och ställdonen 57, se fig. 1.
I det fall, att excitationsfrekvensen är variabel, måste bandpassfiltren 13 och 15 utföras som filter med styrbara frek- venser. Dessa frekvenser kan då utvinnas ur själva den förfilt- rerade signalen, vilken i detta fall kan ledas till en pulsfor- mande krets 27, för vars utgångssignal en utvinning av grund- frekvensen och låsning till ett bestämt fasläge såsom en nollge- nomgång utförs i faslåsningskretsen 29. Faslåsningskretsen 29 kan vidare utformas, så att den på sin utgång ger ett pulståg med en frekvens n'fe, som är proportionell mot och t ex är en jämn multipel av excitationsfrekvensen. Denna signal tillförs bandpassfiltret 13 och för det andra bandpassfiltrets styrning alstras i en divisionskrets en signal med en frekvens n°fe/2 motsvarande halva denna frekvens. Värdet på proportionalitets- faktorn n beror på data för de styrbara filtren och kan vara av storleksordningen 100.
Som alternativ till utvinningen av excitationsfrekvensen di- rekt ur den förfiltrerade signalen kan, såsom antytts i samband med fig. 1, en pulsgivare 33 användas, som på något sätt avkän- ner excitationens grundfrekvens fe. Denna signal kan då direkt tillföras faslåsningskretsen 29 och då bortfaller pulsformnings- enheten 27.
Motsvarande signalbehandling utförd på digital grund visas i blockschemat i fig. 6. Den av filtret 11 förfiltrerade signalen från accelerometern 7 leds till en A/D-omvandlare 35. A/D-omvan- dlaren styrs med hjälp av en lämplig pulssignal, som erhålls från en pulssignal, vilken representerar exciteringens frekvens och vilken i detta fall visas erhållen från en pulsgivare 33, 501 040 11 t ex anordnad att direkt avkänna excenterkroppens rotation. Med fördel kan sålunda pulsgivaren vara anbragt på lagerskölden 9 och avkänna varje passage av någon mekanisk ojämnhet eller elektrisk eller magnetisk inhomogenitet hos excenteraxeln. Sig- nalen från accelerometern måste samplas av A/D-omvandlaren 35 under en tidsperiod, som motsvarar två varv för excenterkroppens rotation, dvs två perioder av excitationen. Samplingsfrekvensen väljs på fördelaktigt sätt till ett heltal gånger excitations- frekvensen, där heltalet med fördel kan vara en potens av 2.
Den från A/D-omvandlaren 35 erhållna digitala signalen till- förs en signalprocessor 37, vilken utför en matematisk beräkning av fouriertransformen av signalen. Då erhålls motsvarande frek- venskomponenter, dvs storleken hos likspänningskomponenten, amp- lituden för den harmoniska komponenten med frekvens motsvarande halva excitationsfrekvensen, lika med excitationsfrekvensen, mot- svarande tre gånger halva excitationsfrekvensen, etc. Särskilt uttas här amplituderna för de harmoniska komponenterna med frek- venser motsvarande den halva excitationsfrekvensen och excita- tionsfrekvensen och dessa divideras med varandra för att alstra en utsignal från processorn, som används vid reglering av väl- ten.
För erhållande av lämpliga pulser för styrning av samplingen i A/D-omvandlaren 35 kan signalen från pulsgivaren 33 som tidi- gare ledas till en faslåsningskrets 39. I faslåsningskretsen 49 inmatas signalen med excitationsfrekvensen till en fasdetektor 41. Utgångssignalen från fasdetektorn 41 tillförs en spännings- styrd oscillator 43, vars utgångssignal återförs till fasdetek- torn 41 via en frekvensdividerande krets 45, som ger pulser med frekvens motsvarande oscillationsfrekvensen från oscillatorn 43 dividerad med ett heltal n och sålunda avger sin pulssignal till fasdetektorn 41. Den spänningsstyrda oscillatorn 43 kommer då att ge en utgångssignal av pulstyp med den önskade frekvensen n'fe. Utgångssignalen från oscillatorn får då också med ett be- stämt fasläge i förhållande till signalen från pulsgivaren och därmed i förhållande till den signal, vilken representerar val- sens svängningsrörelse, vilket dock inte processorn behöver ut- nyttja. Signalen från oscillatorn 43 matas till A/D-omvandlaren 35 för styrning av dennas sampling.
Claims (14)
1. Förfarande för styrning av en kropp såsom en vals i en vält vid packning av material, vilken kropp exciteras för att ge kroppen en svängningsrörelse, varvid exciteringen är periodisk och har en frekvens, k ä n n e t e c k n a t av att excitering- en styrs, så att den resulterande svängningsrörelsen hos den vibrerande kroppen innehåller en förutbestämd, i allmänhet mind- re, andel harmonisk svängning med en frekvens motsvarande halva den frekvens, med vilken den vibrerande kroppen exciteras.
2. Förfarande enligt krav l,_k ä n n e t e c k n a t av att vid styrningen av exciteringen betraktas endast den resulterande svängningsrörelsen i ett plan, som är vertikalt eller är i hu- vudsak vertikalt, t ex avviker från ett vertikalt läge med högst 30°.
3. Förfarande enligt ett av krav 1 - 2, k ä n n e t e c k - n a t av att vid styrning av excitation exciteras kroppen, så att dess resulterande svängningsrörelse vid olika excitations- grader får i huvudsak olika amplitud.
4. Förfarande enligt ett av krav 1 - 2, k ä n n e t e c k - n a t av att vid styrning av excitationen exciteras kroppen, så att dess resulterande svängningsrörelse vid olika excitations- grader får i huvudsak olika frekvens.
5. Förfarande enligt ett av krav 1 - 4, k ä n n e t e c k - n a t av att den vibrerande kroppens svängningsrörelse uppmäts med hjälp av en givare i en i huvudsak vertikal riktning eller i en riktning, som avviker från den vertikala riktningen med högst 30°.
6. Förfarande enligt ett av krav 1 - 5, k ä n n e t e c k - n a t av att den vibrerande kroppens svängningsrörelse uppmäts med hjälp av en accelerometer, som är fäst vid kroppen eller vid en del, i vilken kroppen är roterbart lagrad.
7. Förfarande enligt ett av krav 5 - 6, k ä n n e t e c k - n a t av att det uppmätta förloppet som funktion av tiden ana- lyseras harmoniskt för att bestämma amplituden hos dels en grund- svängning med den halva excitationsfrekvensen, dels excitations- svängningen med excitationsfrekvensen och att dessa amplituder jämförs vid styrningen av exciteringen, så att amplituden hos svängningen med den halva excitationsfrekvensen alltid motsvarar 501 040 13 en förutbestämd andel av amplituden hos svängningen med excita- tionsfrekvensen.
8. Anordning för styrning av en kropp såsom en vals i en vält vid packning av ett under kroppen befintligt material, vilken kropp är anordnad att av exciteringsorgan exciteras för att ge kroppen en svängningsrörelse, varvid exciteringen är periodiskt och har en frekvens, k ä n n e t e c k n a d av organ för att styra och ställa om exciteringsorganen, så att den resulterande svängningsrörelsen hos den vibrerande kroppen innehåller en för- utbestämd, i allmänhet mindre, andel harmonisk svängning med en frekvens motsvarande halva den frekvens, med vilken den vibre- rande kroppen exciteras.
9. Anordning enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a d av att organen för att styra och ställa om exciteringen är anordnade att endast ta hänsyn till den resulterande svängningsrörelsen hos kroppen i ett plan, som är vertikalt eller är i huvudsak vertikalt, t ex avviker från ett vertikalt läge med högst 30°.
10. Anordning enligt ett av krav 8 - 9, k ä n n e t e c k - n a d av en givare för uppmätning av den vibrerande kroppens svängningsrörelse.
11. Anordning enligt krav 10, k ä n n e t e c k n a d av att givaren är monterad för bestämning av kroppens acceleration i en i huvudsak vertikal riktning eller i en riktning, som avviker från den vertikala riktningen med högst 30°.
12. Anordning enligt ett av krav 10 - 11, k ä n n e t e c k - n a d av att givaren är fäst vid kroppen eller vid en del, i vilken kroppen är roterbart lagrad.
13. Anordning enligt ett av krav 10 - 12, k ä n n e t e c k - n a d av att givaren är en accelerometer.
14. Anordning enligt ett av krav 10 - 13, k ä n n e t e c k - n a d av beräkningsorgan för att harmoniskt analysera det upp- mätta förloppet hos svängningsrörelsen som funktion av tiden för att bestämma amplituden hos dels en svängning med den halva ex- citationsfrekvensen, dels svängningen med excitationsfrekvensen, och att organ för att styra och ställa om är anordnade att jäm- föra dessa amplituder vid styrningen och omställningen av exci- teringsorganen, så att amplituden hos svängningen med den halva excitationsfrekvensen alltid motsvarar en förutbestämd andel av amplituden hos svängningen med excitationsfrekvensen.
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE9300776A SE501040C2 (sv) | 1993-03-08 | 1993-03-08 | Förfarande och anordning för styrning av en vals svängningsrörelse vid packning av ett underlag såsom jord, vägbankar, asfalt, etc |
US08/522,259 US5695298A (en) | 1993-03-08 | 1994-03-08 | Control of a compacting machine |
EP94909399A EP0688379B1 (en) | 1993-03-08 | 1994-03-08 | Control of a compacting machine |
AT94909399T ATE172552T1 (de) | 1993-03-08 | 1994-03-08 | Steuerung für eine verdichtungsmaschine |
PCT/SE1994/000195 WO1994020684A1 (en) | 1993-03-08 | 1994-03-08 | Control of a compacting machine |
DE69414099T DE69414099T2 (de) | 1993-03-08 | 1994-03-08 | Steuerung für eine verdichtungsmaschine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE9300776A SE501040C2 (sv) | 1993-03-08 | 1993-03-08 | Förfarande och anordning för styrning av en vals svängningsrörelse vid packning av ett underlag såsom jord, vägbankar, asfalt, etc |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE9300776D0 SE9300776D0 (sv) | 1993-03-08 |
SE9300776L SE9300776L (sv) | 1994-09-09 |
SE501040C2 true SE501040C2 (sv) | 1994-10-24 |
Family
ID=20389160
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE9300776A SE501040C2 (sv) | 1993-03-08 | 1993-03-08 | Förfarande och anordning för styrning av en vals svängningsrörelse vid packning av ett underlag såsom jord, vägbankar, asfalt, etc |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5695298A (sv) |
EP (1) | EP0688379B1 (sv) |
AT (1) | ATE172552T1 (sv) |
DE (1) | DE69414099T2 (sv) |
SE (1) | SE501040C2 (sv) |
WO (1) | WO1994020684A1 (sv) |
Families Citing this family (30)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4434779A1 (de) * | 1994-09-29 | 1996-04-04 | Bomag Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum dynamischen Verdichten von Boden |
WO1998017865A1 (de) * | 1996-10-21 | 1998-04-30 | Ammann Verdichtung Ag | Verfahren zur messung mechanischer daten eines bodens sowie zu dessen verdichtung und mess- bzw. bodenverdichtungsvorrichtung |
FR2772805B1 (fr) * | 1997-12-24 | 2000-02-25 | Procedes Tech Const | Dispositif pour la commande asservie de l'amplitude des vibrations d'un vibrateur a moment variable |
US6188942B1 (en) | 1999-06-04 | 2001-02-13 | Caterpillar Inc. | Method and apparatus for determining the performance of a compaction machine based on energy transfer |
DE10019806B4 (de) * | 2000-04-20 | 2005-10-20 | Wacker Construction Equipment | Bodenverdichtungsvorrichtung mit Schwingungsdetektion |
DE10028949A1 (de) * | 2000-06-16 | 2002-03-07 | Bomag Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des Verdichtungsgrades bei der Bodenverdichtung |
DE10053446B4 (de) * | 2000-10-27 | 2006-03-02 | Wacker Construction Equipment Ag | Lenkbare Vibrationsplatte und fahrbares Vibrationsplattensystem |
US6558072B2 (en) | 2001-05-15 | 2003-05-06 | Caterpillar Paving Products Inc. | Speed control system for a work machine |
US20030026657A1 (en) * | 2001-06-06 | 2003-02-06 | Ingersoll-Rand Company | Apparatus and method for controlling the start up and phase relationship between eccentric assemblies |
JP4669173B2 (ja) * | 2001-09-05 | 2011-04-13 | 酒井重工業株式会社 | 振動型締固め車両における締固め度管理装置 |
US7089823B2 (en) * | 2002-05-29 | 2006-08-15 | Caterpillar Paving Products Inc. | Vibratory mechanism controller |
EP1411173A3 (de) * | 2002-10-15 | 2005-01-05 | Rammax Maschinenbau GmbH | Bodenverdichtungsvorrichtung |
US7674070B2 (en) * | 2003-01-24 | 2010-03-09 | Volvo Construction Equipment Ab | Vibratory system for compactor vehicles |
EP1516961B1 (de) * | 2003-09-19 | 2013-12-25 | Ammann Aufbereitung AG | Verfahren zur Ermittlung einer Bodensteifigkeit und Bodenverdichtungsvorrichtung |
US7168885B2 (en) * | 2004-08-16 | 2007-01-30 | Caterpillar Paving Products Inc | Control system and method for a vibratory mechanism |
DE102005029432A1 (de) * | 2005-06-24 | 2006-12-28 | Wacker Construction Equipment Ag | Bodenverdichtungsvorrichtung mit automatischer oder bedienerintuitiver Verstellung des Vorschubvektors |
DE102007018743A1 (de) | 2007-04-22 | 2008-10-23 | Bomag Gmbh | Verfahren und System zur Steuerung von Verdichtungsmaschinen |
US7938595B2 (en) * | 2007-04-30 | 2011-05-10 | Caterpillar Paving Products Inc. | Surface compactor and method of operating a surface compactor |
DE102011088567A1 (de) | 2011-12-14 | 2013-06-20 | Hamm Ag | Vorrichtung zur Erfassung der Bewegung einer Verdichterwalze eines Bodenverdichters |
DE102013200274B4 (de) | 2013-01-10 | 2016-11-10 | Mts Maschinentechnik Schrode Ag | Verfahren zum Betreiben eines Anbauverdichters, sowie Speichermedium und Anbauverdichter |
CN104343071B (zh) * | 2013-08-01 | 2017-11-03 | 江苏骏马压路机械有限公司 | 防止建筑物损伤的压路机预警装置 |
DE102014203585A1 (de) * | 2014-02-27 | 2015-08-27 | Hamm Ag | Verfahren zur Bestimmung eines durch eine Oszillationsbewegung einer Verdichterwalze hervorgerufenen Schlupfzustandes der Verdichterwalze eines Bodenverdichters |
DE102016109888A1 (de) * | 2016-05-30 | 2017-11-30 | Hamm Ag | Bodenverdichter und Verfahren zum Betreiben eines Bodenverdichters |
US10253461B2 (en) * | 2016-12-07 | 2019-04-09 | Wirtgen Gmbh | Variable width automatic transition |
EP3610070A4 (en) * | 2017-03-21 | 2021-01-27 | Volvo Construction Equipment AB | VIBRATORY COMPACTION MACHINES PROVIDING COORDINATED IMPACTS FROM FIRST AND SECOND DRUMS AND RELATED SYSTEMS AND CONTROL PROCEDURES |
CN107014577B (zh) * | 2017-03-31 | 2019-04-19 | 共享装备股份有限公司 | 一种振动紧实平台的校验方法 |
CN107700324B (zh) * | 2017-10-21 | 2019-11-05 | 王凯盛 | 一种沙漠筑路车 |
US11592055B2 (en) * | 2018-08-30 | 2023-02-28 | Lake Country Tool, Llc | Adjustable stroke device with cam |
SE543161C2 (sv) * | 2018-09-28 | 2020-10-13 | Dynapac Compaction Equipment Ab | Method of controlling operation of a vibratory roller |
DE102022111975A1 (de) | 2022-05-12 | 2023-11-16 | Mts Schrode Ag | Verfahren zur Bestimmung einer Auflast eines Baggeranbaugeräts sowie Bagger |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3797954A (en) * | 1972-05-23 | 1974-03-19 | Tampo Mfg Co | Ground compacting apparatus |
US4103554A (en) * | 1976-03-12 | 1978-08-01 | Thurner Heinz F | Method and a device for ascertaining the degree of compaction of a bed of material with a vibratory compacting device |
FR2390546A1 (fr) * | 1977-05-09 | 1978-12-08 | Albaret Sa | Procede et dispositif pour le reglage en frequence des vibrations appliquees a un sol pour un engin de compactage, et engin de compactage equipe d'un tel dispositif |
SE424455B (sv) * | 1980-11-26 | 1982-07-19 | Thurner Geodynamik Ab | Forfarande och anordning for metning av den packningsgrad, som uppnas vid packning av ett underlag med ett packningsredskap |
SE432792B (sv) * | 1982-04-01 | 1984-04-16 | Dynapac Maskin Ab | Forfarande och anordning for att astadkomma optimal packningsgrad vid packning av olika material sasom asfalt, jord etc medelst en vibrerande velt |
DE3421824C2 (de) * | 1984-06-13 | 1986-07-17 | CASE VIBROMAX GmbH & Co KG, 4000 Düsseldorf | Vorrichtung zur Kontrolle der Verdichtung bei Vibrationsverdichtungsgeräten |
SE445566B (sv) * | 1984-11-19 | 1986-06-30 | Thurner Geodynamik Ab | Forfarande for att uppskatta den packningsgrad som uppnas vid packning samt anordning for att meta packningsgrad for genomforandet av forfarandet |
DE69003529T2 (de) * | 1990-05-28 | 1994-04-28 | Caterpillar Paving Prod | Einrichtung und Verfahren zur Überwachung einer Schwingungsvorrichtung. |
ES2045844T3 (es) * | 1990-05-28 | 1994-01-16 | Caterpillar Paving Prod | Aparato y metodo para controlar la frecuencia de vibracion de una apisonadora. |
-
1993
- 1993-03-08 SE SE9300776A patent/SE501040C2/sv not_active IP Right Cessation
-
1994
- 1994-03-08 DE DE69414099T patent/DE69414099T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1994-03-08 AT AT94909399T patent/ATE172552T1/de not_active IP Right Cessation
- 1994-03-08 EP EP94909399A patent/EP0688379B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-03-08 US US08/522,259 patent/US5695298A/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-03-08 WO PCT/SE1994/000195 patent/WO1994020684A1/en active IP Right Grant
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0688379A1 (en) | 1995-12-27 |
US5695298A (en) | 1997-12-09 |
SE9300776L (sv) | 1994-09-09 |
EP0688379B1 (en) | 1998-10-21 |
ATE172552T1 (de) | 1998-11-15 |
DE69414099D1 (de) | 1998-11-26 |
DE69414099T2 (de) | 1999-06-10 |
SE9300776D0 (sv) | 1993-03-08 |
WO1994020684A1 (en) | 1994-09-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SE501040C2 (sv) | Förfarande och anordning för styrning av en vals svängningsrörelse vid packning av ett underlag såsom jord, vägbankar, asfalt, etc | |
SE502079C2 (sv) | Styrning av en packningsmaskin med mätning av underlagets egenskaper | |
US4870601A (en) | Method to estimate the degree of compaction obtained at compaction and means to measure the degree of compaction for carrying out the method | |
CN1146765C (zh) | 位置控制装置 | |
US5596931A (en) | Device and method for damping mechanical vibrations of a printing press | |
CN206601223U (zh) | 一种磁流变阻尼器振动性能测试*** | |
WO1982001905A1 (en) | Procedure and device for measurement | |
Naguleswaran et al. | Lateral vibration of band-saw blades, pulley belts and the like | |
CN1158162A (zh) | 测量沉积物的方法和装置 | |
JPH05180657A (ja) | 圧電レートセンサの目盛係数の補償方法及び装置 | |
KR100905397B1 (ko) | 주기적 회전진동을 이용한 동적 발란싱 장치 및 방법 | |
CN100534635C (zh) | 振动筛选机及振动筛选机的操作方法 | |
KR970704587A (ko) | 불평형 질량 진동기 상의 가로 진동을 보상하기 위한 장치 및 방법(compensation for transverse vibrations in unbalanced mass vibrators) | |
US20230373729A1 (en) | Method for calculating bulk material feed rates or bulk material loads of a vibratory machine | |
RU2593676C1 (ru) | Балансировочный станок и низкочастотная колебательная система для его реализации | |
SU581988A1 (ru) | Способ автоматического контрол заполнени барабанной мельницы самоизмельчени | |
Yatsun | Experimental Study of Resonance Vibrations of the Vibratory Machine Excited by a Ball Auto-Balancer | |
SU1192372A1 (ru) | Устройство для вибрационной стабилизации размеров детали | |
SU1134896A2 (ru) | Устройство дл измерени жесткости подшипника качени | |
JPS6147660B2 (sv) | ||
SU789965A1 (ru) | Горизонтальный крутильный ма тник | |
SU913234A1 (ru) | Устройство для измерения динамических характеристик материалов 1 | |
SU1408005A1 (ru) | Способ управлени процессом размола волокнистой массы высокой концентрации | |
SU1194023A1 (ru) | Способ вибрационной стабилизации размеров деталей | |
SU870453A1 (ru) | Способ управлени внутренними напр жени ми детали |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NUG | Patent has lapsed |