Dawson’s hydrauliske vibratorer er høj-frekvente vibratorer for installation og trækning af spuns, stålprofiler og stålrør.
Med monteret kompaktorplade er vibratorerne velegnede som vibrationshamre til kompaktering.
Dawson’s hydrauliske vibratorer er designet til gravemaskinmontering, men kan med en tilvalgt CSV-saddel (Crane Suspended Version) (rød del) ændres fra drift med gravemaskine til drift fra kran – og tilbage.
Vibratorerne leveres med spunsløfter (kædeklemme) – se nedenfor eller klik Kædeklemme-Spunsløfter
Pæleinstallation ved gravemaskinmontering
Med Spunsløfteren løftes pælen (spunsen) til lodret og gribes med vibratorens klo. Vibratoren bringes i vibration, hvorefter den og pælen trykkes nedad med gravemaskinen. Tryk og vægt af vibrator og spuns medfører hurtig og indtrængning.
Hydrauliske vibratorer består af:
Vibratorhuset indeholder et lige antal aksler med excentrikker, der hydraulisk roteres synkront i fase i modsat rotationsretning. De resulterende lodrette kræfter overføres til pælen. Frekvensen modsvarer rotationshastigheden.
Dæmperhuset er forbundet til vibratorhuset via svingningsdæmpere (Elastomerer) og forsynet med en anordning for montering til en gravemaskine, kran eller rig.
Hydraulisk Klo eller Caisson Clamp. Under vibratorhuset er monteret en hydraulisk klo, der klemmer omkring spuns eller pæl og overfører svingningerne fra vibratorhus til pæl. Ved installation af rør monteres en Caisson Clamp – se billede nedenfor.
| Specifikation | Dim. | EMV70 | EMV300 | EMV450 | EMV550 |
| Statisk Moment | kgm | 0.7 | 4.6 | 6.9 | 8.3 |
| Frekvens | omdr/min | 3000 | 2400 | 2460 | 2500 |
| Centrifugalkraft | kN | 70 | 300 | 450 | 550 |
| Dynamisk masse | kg | 410 | 625 | 1008 | 1150 |
| Total Masse | kg | 520 | 965 | 1275 | 1500 |
| Max. Tryk/Træk | kg | 2800 | 15000 | 15000 | 15000 |
| Klo kraft | Tons | 30 | 36 | 54 | 66 |
Kløerne på Dawson vibratorer er standard forsynet med kæber for installation af stålspuns.
De mindre vibratorer EMV300 (centrifugalkraft 300 kNm) er velegnet for installation af plastik spuns.Til dette formål kan standardkæberne udskiftes med flade kæber.
Sadlen (den røde del) på de Gravemaskinmonterede hamre (EMV-hamre – Excavator Mounted Hammers) kan udskiftes med en saddel til brug for drift fra kran. Med tilkøb af en CSV-saddel som ekstraudstyr (CSV – Crane Suspended Vibrator) kan vibratoren således drives fra såvel gravemaskine som kran.
Universal-kloen på en CSV version af EMV550 kan udskiftes med en Caissonbjælke med to kløer. Dette muliggør installation af rør fra 300 mm ø til 1100 mm ø.
Olieflow
Olieflowet til vibratorens hydrauliske motorer bestemmer rotationshastigheden af dens aksler med excentrikker og dermed dens centrifugalkraft. Fuld rotationshastighed kræver et minimum flow – se tabellen. For vibratoren EMV450 opnås 460 omdr/min ved 195 l/min. Flow højere end minimum flow sendes tilbage til tanken. Ved montering anbefales det at sætte flowet fra gravemaskinen lidt højere end minimum flow for vibratoren. Hermed spares energi og dermed brændstof.
Max. flow er det maksimale flow, som flowregulatoren kan håndtere. Højere flow fører til instabilitet i flowreguleringen.
Olietryk
Hydraulikmotorernes størrelse – dvs. deres drejningsmoment (torque) – sikrer, at hamrenes omløbstal og centrifuglkraft opretholdes også under hård ramning. For at motorerne kan yde det drejningsmoment, de er konstrueret til, kræver de et vist minimum hydraulisk olietryk.
Ved minimum flow og minimum tryk kører vibratoren med normal hastighed og leverer den specificerede centrifugalkraft.
Max. tryk angiver det største tryk komponenter og motorer er konstrueret til. Dawson vibratorer har ikke trykaflastningsventiler, men forlader sig på gravemaskinernes aflastningsventiler.
Dawson Spuns- og Pælevibratorer – Hydraulik
| Model | Centri-fugalkraft | Omdr/min | Min.
Flow |
Max.
Flow |
Min.
Tryk |
Max.
Tryk |
Hydraul.
Kraft |
| kN | rpm | l/min | l/min | bar | bar | kW | |
| EMV300 | 300 | 2400 | 130 | 250 | 280 | 350 | 60 |
| EMV450 | 450 | 2460 | 195 | 350 | 270 | 350 | 88 |
| EMV550 | 550 | 2500 | 256 | 400 | 280 | 350 | 120 |
En gravemaskine, der skal drive en hydraulisk vibrator, skal have en motorydelse der mindst svarer til vibratorens hydrauliske effekt. I modsat fald er gravemaskinens motor for lille til at udnytte vibratorens kapacitet.
Her skal man være opmærksom på, at kun ca. 70% af den for gravemaskinen oplyste nominelle motoreffekt er til rådighed for selve vibratoren. Resten af effekten medgår til gravemaskinens “egne funktioner”, køling, bevægelse af bom etc.
Vibratorens hydrauliske effekt angives normalt i specifikationerne for pågældende vibrator. Hvis dette ikke er tilfældet kan den beregnes efter nedenstående formel:
Flow [l/min] x tryk [bar]/600 = Hydraulisk Effekt [kW]
———————————————————————
Som tommelfingerregel gælder:
Motorkraften på en gravemaskine, der skal drive en hydraulisk vibrator, skal være mindst 1,4 gange vibratorens hydrauliske effekt (kun 70% er til rådighed for vibratoren)
Kapaciteten og alsidigheden af hydrauliske vibratorer til pæleinstallation er ofte undervurderet. I mange tilfælde er vibratorer mere effektive end ramslag – Hydrohamre – Hydrauliske Impact Hamre – og i nogle tilfælde ofte lønsomme som supplerende udstyr.
For detaljer om brug, principper og konstruktion af hydrauliske vibratorer – download pdf-filen nedenfor (er på engelsk):
For valg af den rigtige hydrauliske vibrator til et givet job findes en række alment anvendelige tommelfingerregler. For ler er specielt amplituden vigtig. For sand er den mindre vigtig, men den bør være mellem 3 og 6 mm. Centrifugalkraften er derimod vigtigere.
For mere information – download pdf-filen nedenfor (er på engelsk):
Normalfrekvens hydrauliske vibratorer roterer med mellem 1200 og 2000 omdr/min og vibrerer dermed med en frekvens på mellem 20 og 33 Hz.
Højfrekvente hydrauliske vibratorer roterer med mellem 2000 og 3000 omdr/min og dermed med en frekvens på mellem 33 and 50 Hz.
“Vibratory Hammers for
Pile Driving”
“How to select
the Right Vibratory Hammer“
Frekvens og Omløbstal
Frekvens (måles i HZ (Herz) = vibrationer per sekund).
Frekvensen svarer således til vibratorens rotationshastighed divideret med 60 (Rotationshastigheden måles i omdrejninger/min – omdrejninger per minut – svarende til det engelske rpm – revolutions per minute).
Begrebet resonans misforstås ofte.
Resonans
Ethvert fleksibelt legeme – også jord – har en Egenfrekvens, også kaldt Kritisk Frekvens eller Naturlig Frekvens. Hvis legemet påvirkes med en udefra kommende svingning med nøjagtig denne frekvens, vil legemet reagere ved at svinge med kraftige udsving (stor amplitude) – kun begrænset af mulig dæmpning, kaldt dæmpningsfaktoren. Legemet er i resonans.
Et eksempel fra anden teknologi: Hvis en rotor roterer med dens kritiske omløbstal, vil en udefra kommende kraft på rotoren få den til at bøje ud, så den roterer som et sjippetov og dermed have stor risiko for at knække.
Den såkaldte Forstørrelsesfaktor udtrykker størrelsen af udbøjningen (amplituden) ved den kritiske frekvens. Forstørrelsesfaktoren afhænger af kroppens dæmpning. Med lav dæmpning er forstørrelsesfaktoren høj.
De fleste jordlag har en egenfrekvens på mellem 15 og 20 Hz (svingninger per sekund). Dette svarer til et rotationshastighed for en vibrator på 900 to 1200 rpm (omdrejninger per minut).
Når jord påvirkes med vibrationer i området omkring dens egenfrekvens, vil den reagere med svingninger med høje udslag (amplituder). Jo tættere den påvirkende frekvens er til jordens egenfrekvens, jo større udslag. Svingningerne vil forplante sig til omgivelserne. Resultatet er større eller mindre forstyrrelser i jorden i form af revner og sætninger – og ofte i skader på nærliggende bygninger.
Amplituden og dermed forstyrrelsernes størrelse påvirkes af jordens dæmpning, der afhænger af jordarter, lagdeling, vandindhold etc. Jo lavere dæmpning des større amplitude.
Højfrekvente vibratorer arbejder med omløbstal på mellem 2400 og 3000 omdr/min (40 og 50 Hz) og dermed bekvemt langt væk fra jords egenfrekvens. Denne type vibratorer foretrækkes normalt. Alle Dawson-vibratorer er højfrekvente.
Meget lavfrekvente vibratorer kan med fordel anvendes i specielle tilfælde, hvor jordarten ved sin svingning bidrager til at forstærke indtrængningen af spunsen. Anvendte vibratorer kan have rotationshastigheder på 1200 til 1500 svarende til 20 til 25 Hz. Metoden er kun anvendelig med større vibratorer frit hængende fra kran og hvor arbejdet udføres langt væk fra bygninger og andre strukturer, der kunne blive beskadiget.
