Jaké jsou ale klíčové parametry u vibračních válců? Je to hmotnost, velikost amplitudy vibrace, šířka běhounu? V následujícím článku bychom rádi tyto otázky zodpověděli a objasnili. Jako příklad použijeme zeminový vibrační válec.
Zeminový vibrační válec
Tento typ válce se primárně používá k hutnění zemin, jejich směsí a štěrků. Válce s provozní hmotností nad 10 tun mohou také hutnit netříděné kamenivo.
Zeminové válce se vyrábějí ve dvou verzích. Verze s hladkým běhounem, většinou značené jako verze D (drum) a verze s ježkovým běhounem, značené jako PD (padded drum).
Válce s hladkým běhounem se používají k hutnění kameniva, štěrku a nesoudržných zemin (materiály s frakcí na 2 mm a nízkým obsahem vody). Válce s ježkovým běhounem se naproti tomu používají k hutnění jílů a jemnozrnných materiálů (materiály s frakcí nižší než 2 mm a vyšším obsahem vody).
Zeminový vibrační válec ASC 150 (15,5 t)
Dosažení zhutnění – hutnící účinek
Jak již název stroje napovídá, pro dosažení požadovaného zhutnění je u těchto strojů nejvýznamnější působení vibrace běhounu. Vibrační složka se podílí na celkovém hutnícím účinku 80 %. Druhým hutnícím faktorem je statické zatížení běhounu (vlastní vahou).
U strojů s ježkovým běhounem se ještě přidává takzvaný tampingový efekt trnů, tzn. pěchování materiálu trny válce – vytěsňování vzduchových kapes v materiálu.
Vibrační působení válce má tři základní parametry: odstředivou sílu, amplitudu a frekvenci.
Schéma hutnění
Odstředivá síla – síla, vyvozená budičem vibrace. Odstředivá síla má zásadní vliv na dosažení požadovaného stupně zhutnění. Velikost odstředivé síly tedy přímo ovlivňuje míru dosaženého zhutnění.
Amplituda – hodnota polovičního rozkmitu běhounu. Laicky řečeno, hodnota mezi střední pozicí běhounu a max. výchylkou běhounu. Amplituda má podstatný vliv na hloubkový účinek hutnění.
Frekvence vibrace úzce souvisí s amplitudou. Každý hutněný materiál má svou vlastní optimální frekvenci a amplitudu, při kterých je nejlépe zhutnitelný. Hrubozrnné materiály mají nižší vlastní frekvenci a je potřeba je hutnit vyšší amplitudou. Čím je složení materiálu jemnější, tím se zvyšuje jeho vlastní frekvence a snižuje se velikost optimální amplitudy.
| Typ válce | Provozní hmotnost kg | Max. odstředivá síla kN (tuny) | Max. amplituda mm |
| ASC 20 | 1 800 | 64 (62,7) | 1,8 |
| ASC 30 | 3 150 | 85 (83,3) | 1,6 |
| ASC 50 | 4 800 | 100 (98,1) | 1,8 |
| ASC 70 | 7 140 | 145 (14,2) | 1,7 |
| ASC 90 | 8 820 | 160 (15,6) | 1,85 |
| ASC 110 | 11 495 | 277 (27,1) | 1,85 |
| ASC 130 | 12 630 | 300 (29,4) | 1,9 |
| ASC 150 | 14 380 | 325 (31,8) | 2 |
| ASC 170 | 15 970 | 330 (32,3) | 2,25 |
| ASC 200 | 20 750 | 400 (39,2) | 2 |
| ASC 250 | 25 330 | 460 (45,1) | 2,2 |
Další důležité parametry stroje
Mezi další parametry patří statické lineární zatížení válce a jejich hmotnostní kategorie.
Statické lineární zatížení válce
Tato hodnota udává zatížení běhounu vlastní vahou přední části stroje, vztažené na šířku běhounu. Jak již bylo řečeno dříve, účinek statického hutnění se na celkovém hutnícím efektu vibračních válců podílí cca 20 %. Co je však nejdůležitější, statické lineární zatížení určuje schopnost válce „udržet” vibrující hmotu běhounu co nejdéle v kontaktu s hutněným materiálem.
Při nárůstu zhutnění totiž dochází i ke zvýšení tuhosti materiálu – materiál je více „tvrdý”. Na tvrdém materiálu má běhoun tendenci k tzv. vibroúderu, při kterém běhoun odskakuje od hutněného materiálu a vzniká riziko poškození jak stroje, tak i hutněného materiálu. Některé materiály ovšem mají velmi nízkou míru zhutnitelnosti a na nich může nastat tendence k vibroúderu, i když není dosažen požadovaný stupeň zhutnění.
Hmotnostní kategorie válců
Hutnící výkon u vibračních válců tedy v největší míře závisí na parametrech odstředivé síly a amplitudy. Aby však tyto parametry byly maximálně efektivně využity, musí stroj splňovat i požadavky na optimální statické lineární zatížení. Zjednodušeně řečeno, čím vyšší parametry amplitudy a odstředivé síly, tím vyšší statické lineární zatížení musí být.
Hmotnost stroje by tedy měla korespondovat s jeho hutnícím účinkem; čím těžší stroj, tím vyšší hutnící účinek. To však není vždy pravidlem, někteří výrobci válců používají jeden typ běhounu se stejnými hutnícími parametry do válců různých hmotností. Budoucí uživatel stroje by se tedy měl zajímat o srovnání hutnících parametrů.
Hmotnostní kategorie u zeminářských válců
Zeminářské válce se v zásadě rozdělují do čtyř hmotnostních kategorií: lehké (od 1,5 do 7 t), středně těžké (od 7 do 10 t), těžké (od 10 do 18 t) a velmi těžké (nad 18 t).
Lehké stroje od 1,5 do 7 tun se používají pro hutnění malých ploch a vrstev materiálu do 0,3 m. Tyto stroje jsou povětšinou používány k hutnění náspů, příkopů a při zakládání malých staveb. Stroje se vyznačují velkou stoupavostí a průchodivostí.
Středně těžké stroje od 7 do 10 tun se využívají pro hutnící práce malého až středního rozsahu. Tloušťky hutněných vrstev mohou podle materiálu dosahovat až 0,45 m. Stroje jsou určeny pro hutnění základů staveb a k hutnění menších dopravních staveb (cyklostezky, lesní cesty apod.).
Nejrozšířenější kategorii tvoří těžké stroje od 10 do 18 tun, určené pro hutnící práce středního a velkého rozsahu. Tloušťky hutněných vrstev mohou (podle materiálu a váhy stroje) dosahovat až 0,75 m. Stroje těchto hmotnostních kategorií se používají v dopravním stavitelství, při zakládání velkých pozemních staveb a při budování vodohospodářských staveb.
Velmi těžké válce nad 18 tun jsou ideální pro budování velkých dopravních liniových staveb. Vzhledem k vysokému hutnícímu výkonu dokáží pracovat i na vrstvách tlustých 1 metr. Tyto válce se také používají k hutnění velmi hrubého kameniva, např. při zakládání jader sypaných hrází.
Tahačové válce firmy Ammann (dříve Stavostroj) se vždy vyznačovaly výbornými hutnícími parametry ve všech hmotnostních kategoriích. Spolu s maximální provozní spolehlivostí, velmi nízkými provozními náklady a komplexním servisem, jsou válce Ammann optimální řešení při vaší volbě hutnicí techniky.
Válec RW 5005 HDP
