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Detailergebnis zu DOK-Nr. 47097

Nichtlineare Schwingungen bei Vibrationswalzen

Autoren	R. Anderegg C. Wehrli
Sachgebiete	7.2 Erdarbeiten, Felsarbeiten, Verdichtung

Geotechnik 21 (1998) Nr. 1, S. 16-25, 13 B, 14 Q

Im Rahmen einer Dissertation wurde zunächst das Betriebsverhalten von Vibrationswalzen analytisch untersucht. Es basiert auf der Maschinen-Boden-Interaktion mit Massen-Feder-Dämpfer-Modellen und zielt auf den Kontaktverlust zwischen Walzenbandage und Untergrund. Hier ergibt sich eine Nichtlinearität. Je nach Zustand des Bodens und seiner Reaktionskraft ergeben sich Oberschwingungen; auch subharmonische Schwingungen können auftreten. Es wird ein instabiles Maschinenverhalten hervorgerufen in Form von Springen oder Taumeln, welche beide getrennt voneinander behandelt werden. Für eine flächendeckende dynamische Verdichtungskontrolle (FDVK) bei Erdarbeiten werden abgeleitete Kenngrößen dieser Erscheinung genutzt. Hierbei erweist sich die Bodensteifigkeit als frequenz- und amplitudenunabhängig. Das ermittelte analytische Bodenmodell wurde an Hand von Messungen im praktischen Betrieb getestet. Dabei wurde die Richtigkeit des Bodenmodells aufgezeigt. Es ergibt sich bei bestimmter Konfiguration ein empirisch nachgewiesener Zusammenhang zu Plattendruckwerten, so daß die Resonanzfrequenz Maschine-Boden als sinnvolle Meßfrequenz im Betrieb von Vibrationswalzen mit variabler Unwucht und Anregungsfrequenz für FDVK genutzt werden kann.