压实粒状材料的方法和装置制造方法及图纸

一种压实粒状材料的工作方法和装置，压实粒状材料，形成最终产品，例如铺路块；一个设计成线性振动器或带有振动质量－弹簧系统的回转振动器的共振振动器由一可调节或可控制的能量源加能，产生给定频率和振幅的振动。通过接近自然频率的频率效果和使用激励器频率使得激励器的力下降。使用合适的调节装置，同时调节激励器频率和谐振频率，以便在整个的激励器频率范围内利用谐振效果。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及压实粒状材料的方法和装置。这里，主要涉及在模制箱中模制粒状材料，以形成最终产品-例如在混凝土块制造机中生产混凝土块-的压实方法。然而，压实也可涉及由粒状材料构成的地面(例如高速公路的地面)的压实。更具体地说，本专利技术涉及使用带有振动质量-弹簧系统的振动器来进行压实工作的方法，该振动器的工作频率接近于质量-弹簧系统的自然频率。
技术介绍
在这种情况下，质量-弹簧系统由于一个频率可调节，用以进行强迫振动的激励器激励。该激励器产生激励能量的周期部分的大小最好也是可调节的。当在混凝土块制造机中制造混凝土块时，如果采用所考虑的方法，则为了能够在要压实的质量中激励粒状材料的各个组成部分的不同的自然频率，可在压实工作过程中，分几步调节一个特定的频率范围或连续通过该频率范围。在采用后述方法，当激励器的频率接近由弹簧的存储能量(由弹簧的刚度“C”确定)和(共同振动)的质量“m”确定的质量-弹簧系统的自然频率时，则根据现有阻尼“D”的大小和假设激励器的激振力振幅为常数，振动振幅“A”和振动加速度振幅的特别大的值增大。。由于在这种形式的压实方法中，希望振动加速度大，因此如在表示先前技术的EP 0870585A1所述，可以利用共振作用。由于在本专利技术所考虑的方法的情况下，振动器在自然频率或靠近自然频率处工作，因而可以利用共振作用。这种振动器以后称为共振振动器。在根据EP 0870585A1的方法中，在压实工作过程中，激励器频率fE通过一个特定的频率范围Δf，达到由质量-弹簧系统的弹簧刚度C给出或确定的自然频率。在这种情况下，该弹簧设计成液压弹簧(利用可压缩的液压介质)。在这种方法的情况下，由可压缩介质的容积确定的弹簧刚度C也是可变化的。在产品的压实程度不同的情况下，为了使该方法能适用于不同尺寸的材料块，上述可压缩介质的容积由液柱2的大小和管路25～30精确确定。材料质量对总的振动质量m有决定性的影响。根据已知的公式fN2＝C/(m·4π2)，当要使自然频率fN保持为常数(在压实工作结束时)时，必需使弹簧刚度C改变的程度与振动质量m的改变程度相同。从所述的激励器装置中可看出，改变密封在压缩腔中的可压缩介质容积的一种方法是，当产品改变时，通过改变以不同方式互相连接的压缩腔的数目，来改变可压缩介质的容积。然而，根据EP 0870585A1的方法还可以改善。改善的潜力在于还没有充分利用的共振作用的优点。这是因为，在已知方法的情况下，共振作用只是用于在一个自然频率fN处，使加速度达到最大。换句话说，只是利用共振作用，在压实过程中要通过的总频率范围Δf中的一个点上，使加速度达到最大。
技术实现思路
本专利技术的目的是，在利用共振振动器进行压实的情况下，不仅在激励器频率fE的总的频率范围Δf的一个点上，或用于进行压实的质量-弹簧系统的振动频率上；而且要在要通过的激励器频率(激励器频率fE＝振动频率)的总范围的至少一个特定的部分上，利用共振作用的优点。达到该目的方法在独立权利要求中提出。本专利技术的进一步细化则由从属权利要求进行。利用本专利技术，以及在通过的频率范围Δf的所有点上，由共振作用能够达到的最大加速度的优点还表现在下列情况中当不需要最大的振动振幅Amax(相应于加速度振幅最大)，而当通过激励器频率fE的范围时，使工作振幅AR比最大的振动振幅小(AR＜Amax)，可以使在要通过的频率范围Δf的所有点上的激励器功率WE较小。根据本专利技术，上述的优点是适用于下列条件当通过激励器频率fE的频率范围时，相应的改变的激励器频率fE，接近质量-弹簧系统的自然频率(同样可在通过该频率范围过程中调节)。(在共振情况下(在ω0处)，在一个振动周期内，要转换的激励器功率的平均值WE为WE＝D·m·AR2·ω03)。利用这个优点是有很大实际意义的，因为要转换的激励器功率WE确定整个激励器装置的成本。附图说明现根据4个附图来更详细地说明本专利技术。图1a为表示带有一个质量和二个弹簧的振动系统的原理的示意图；图1b表示使共振曲线在一个特定的频率范围上偏移的方法的原理。图2和图3示意性地表示弹簧刚度可调节的弹簧，图中所示分别为片簧和油弹簧。图4表示利用压力蓄能器产生影响振动运动的附加力FZ。具体实施例方式图1a表示一个振动的质量-弹簧系统，它可用在用于实现根据本专利技术的方法的共振振动器中。矩形100表示在用双头箭头102表示的方向振动的系统质量“m”。该质量由二个弹簧支承在一个框架104上，更精确地说，是由弹簧刚度为C1的上弹簧106和弹簧刚度为C2的下弹簧108支承。表示质量m的矩形100有二个位置，它们表示振动运动的反向位置。上线110的位置表示二个振动振幅A的和2A。当上线110在位置112时，为中间位置。激励器所需要的激励器作动器用双头箭头114表示，而Fe则表示作用在质量m上的谐波激振动的力振幅。在一种情况下，弹簧108可以为受压缩的拉伸-压缩弹簧，而弹簧106可以为受拉伸的拉伸-压缩弹簧。当质量m处在中间位置(线112)时，二个同样的弹簧都在压缩预应力作用下；在这个位置上，二根弹簧被比振动振幅A的距离大的变形压紧在一起。在这种情况下，下弹簧108可以为受到大的压力-作用的压缩弹簧，而上弹簧106可以为只受到小的压力作用的压缩弹簧。两种情况都形成相同的振动系统。Fm表示作用在振动质量m和弹簧108之间的质量力，而Fa表示利用另一个弹簧将弹簧108支承在框架上的支承力(连接部分没有示出)。质量-弹簧系统的自然频率fN，根据本领域技术人员所熟知的公式，由质量m和所得到的弹簧刚度CR确定。考虑到以能量存贮方式参与振动的所有弹簧(可以多于二根弹簧)中的单根弹簧的刚度，可以计算所得出的弹簧刚度CR。在如图1a所示的振动系统的情况下，CR为C1+C2之和。如果激励器的激振频率fE至少接近自然频率fN或精确与自然频率一致，则图1a所示的振动系统成为一个共振振动器。不必担心趋于无穷大的振动振幅A的振动偏离，因为在这里所述的共振振动器的情况下，以及在实现根据本专利技术的方法所用的共振振动器的情况下，总的阻尼“D”存在(图1a中用双头箭头D表示)。阻尼D从振动系统中提取能量，这个能量也包括输送出去用于进行压实的有用能量。根据本专利技术的方法是使共振振动器的自然频率fN可变，这点通过改变振动系统所得到的弹簧刚度CR可以做到。当有多根弹簧时，改变所得到的弹簧刚度CR可以只改变一根弹簧的弹簧刚度来达到，这对于降低成本是较好的。本专利技术所使用的单一质量-弹簧振动器可以安装不同形式的弹簧，或加上不同形式的加速度力(和减速度力)，以进行强迫振动。例如，如果省去弹簧106，而用另外产生的不同的力FE代替其弹簧力，作用在质量m上；或者，如省去弹簧106，还可用弹簧108一根弹簧承受拉伸和压缩。用双头箭头表示的附加力FZ也可以是二个单独的不同的附加力，其中一个附加力FZ1作用在一个方向上，另一个附加力FZ2作用在另一个方向上。这二个附加力可以一起使用，或只使用其中的一个。当作用在振动运动上时，附加力FZ的大小基本上不变或只有微小的变化。它可由液压蓄能器用液压方法产生(参见图4的说明)。如果弹簧108只受压力作用，则可以使用附加力FZ。该力FZ在上半个振动过程中(线110在中间位置112以上的运动)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压实装置的工作方法，该压实装置可用于在模制箱中压实粒状材料，形成最终产品（例如铺路块）；或者可用在地面上压实粒状材料，形成压实的地表面（例如高速公路的地面）；该压实装置包括一个设计成线性振动器或带有振动质量－弹簧系统的回转振动器的共振振动器；另外，该压实装置还包括一个频率和可转移至系统质量上的激振能量可调节或可控制的，用于激励质量－弹簧系统振动的激励器；其特征为：该方法利用一个在进行压实工作过程中，可以在一个特定的调节范围内，调节质量－弹簧系统自然频率ｆ↓［Ｎ］的自然 频率调节装置；另外，压实工作方法包括下列步骤：－选择带有激励器频率ｆ↓［Ｅ］的下限和上限的频率范围Δｆ；－调节在压实工作过程中，以给定的顺序函数（例如给定的时间函数）通过频率范围Δｆ的激励器频率ｆ↓［Ｅ］；和－在压实工作过程 中，控制自然频率ｆ↓［Ｎ］，使自然频率ｆ↓［Ｎ］以给定的依赖关系，最好为对调节的激励器频率ｆ↓［Ｅ］的给定顺序函数的依赖关系变化，以保持特定的频率距离δｆ＝ｆ↓［Ｎ］－ｆ↓［Ｅ］。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：休伯特鲍尔德，
申请(专利权)人：吉迪布工程局和革新指导处有限责任公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]