DE922038C

DE922038C - Percussion piston for rams

Info

Publication number: DE922038C
Application number: DED14155A
Authority: DE
Inventors: Konrad Dipl-Ing Haage
Original assignee: Delmag Maschinenfabrik Reinhold Dornfeld GmbH and Co
Current assignee: Delmag Maschinenfabrik Reinhold Dornfeld GmbH and Co
Priority date: 1953-01-23
Filing date: 1953-01-23
Publication date: 1955-01-07

Description

Bei manchen Rammen, insbesondere als Verpuffungskraftmaschinen, z. B. Dieselmotoren, arbeitenden Rammen, dient als Rammbär der schwere und meist ziemlich lange Kolben. Dieser Kolben ist durchdiehohenBeanspruchungen, die beim Schlagen entstehen, sehr gefährdet. Selbst bei Verwendung von besten, besonders geeigneten Stählen lassen sich Brüche kaum vermeiden. Besonders gefährdet sind die Kolben bei Pfahlrammen, wenn die Pfähle, die eingerammt werden, nur ganz wenig oder gar nicht mehr ziehen und wenn es sich dabei um schwere Stahl- oder Eisenbetonpfähle handelt.In some rams, especially as deflagration engines, e.g. B. Diesel engines, working rammers, is used as a battering ram heavy and mostly pretty long pistons. This piston is due to the high stresses that occur when striking arise, very endangered. Even when using the best, particularly suitable Steel can hardly be prevented from breaking. The pistons are particularly at risk Pile drivers, when the piles that are driven in are very little or not at all pull more and when it comes to heavy steel or reinforced concrete piles.

Im Kolben, dessen Fallgeschwindigkeit beim Aufschlag auf kürzestem Weg abgebremst wird, entstehen hohe Druckspannungen, die am oberen Ende des Kolbens Null sind, am unteren Ende aber die Größe von iooo kg/cm2 und mehr erreichen können. Das Gefährlichste dabei ist aber nicht diese Druckspannung, was daraus hervorgeht, daß die meisten Kolben im oberen Drittel brechen, obgleich die Druckspannung dort verhältnismäßig klein ist, sondern das Gefährlichste sind innere Schwingungen (Druckwellen) die beim Aufschlag des.@Kolbens'entstehen und vom unteren Ende desselben nach oben gehen und sodann an der oberen Stirnfläche reflek-. tiert werden. Diese Schwingungen wandern im Kolben hin und her, bis sie langsam infolge der inneren Dämpfung abklingen. Da aber die Dämpfung im Stahlkolben gering ist, sind-diese -Schwingungen noch nicht abgeklungen, wenn der nächste Schlag erfolgt, was an dem hellen Klingen des Kolbens deutlich hörbar ist. Die beim nächsten Schlag erzeugten Schwingungen überlagern sich nun mit den Schwingungen des vorhergehenden Schlages. Dabei können Spannungsspitzen entstehen, die das ertragbare Maß überschreiten. Es kommt dann im Laufe der Zeit zu einem Dauerbruch.In the piston, the speed of its fall on impact at the shortest Is braked away, high compressive stresses arise on the upper end of the piston Are zero, but at the lower end can reach a size of 100 kg / cm2 and more. But the most dangerous thing is not this compressive stress, which emerges from it, that most pistons break in the upper third, although the compressive stress there is relatively small, but the most dangerous are internal vibrations (pressure waves) which arise when the. @ piston 'impacts and from the lower end of the same upwards go and then reflect on the upper face. be animalized. These vibrations move back and forth in the piston until they slowly decay due to the internal damping. But since the damping in the steel piston is low, these vibrations are not yet subsided when the next blow occurred, which was due to the bright ringing of the piston is clearly audible. Superimpose the vibrations generated during the next stroke now deal with the vibrations of the previous beat. This can lead to voltage peaks arise that exceed the tolerable level. Then it comes over time to a fatigue break.

Bis jetzt ist es noch nicht gelungen, diese Brüche. durch Wahl eines besonders geeigneten Stahls mit Sicherheit zu vermeiden.Until now it has not yet been possible to resolve these breaks. by choosing one especially suitable steel to be avoided with certainty.

Gemäß der Erfindung können aber diese Brüche dadurch vermieden werden, daß die erwähnten Schwingungen durch eine wirksame Dämpfung zu möglichst raschem Abklingen gebracht werden.According to the invention, however, these breaks can be avoided by that the vibrations mentioned as quickly as possible through effective damping To be brought to fade away.

Erfindungsgemäß geschieht dies dadurch, daß der Kolben eine sich über einen großen Teil seiner Länge erstreckende Bohrung erhält, welche mit einem nicht elastischen, dem plastischen Zustand nahestehenden Werkstoff mit großer innerer Dämpfung, z. B. Blei, angefüllt wird.According to the invention, this is done in that the piston extends over a a large part of its length extending bore receives which with a not elastic material close to the plastic state with a large inner Attenuation, e.g. B. lead, is filled.

Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung durch einen Längsschnitt mit daneben gezeichnetem Diagramm der Druckspannung veranschaulicht. Der Kolben i ist mit einer Bohrung 2 ausgestattet, die sich über einen großen Teil seiner Länge erstreckt. Diese Bohrung ist mit einem Werkstoff 3 ausgefüllt, der große innere Dämpfung aufweist und dem plastischen Zustand-nahekommt.One embodiment is shown in the drawing by a longitudinal section illustrated with the graph of compressive stress drawn next to it. The piston i is equipped with a bore 2, which extends over a large part of its length extends. This hole is filled with a material 3, the large inner one Has damping and comes close to the plastic state.

Die Bohrung 2 wird nach Ausfüllung durch einen eingepreßten Stopfen q. verschlossen, der auf die Füllung 3 drückt.The hole 2 is after filling through a pressed-in stopper q. closed, which presses on the filling 3.

Beim Aufschlag des Kolbens erfährt die Füllung 3, besonders in ihrem unteren Teil, ebenso wie der Kolben eine sehr starke Druckbeanspruchung p, der sie infolge ihrer geringen Festigkeit nicht gewachsen ist. Sie verformt sich daher plastisch und legt sich mit großem Druck an die innere Mantelfläche der zylindrischen Bohrung. Dadurch entsteht an dieser Mantelfläche eine sehr starke Reibung, so daß der nicht elastische Kern 3 infolge seiner Eigenfestigkeit -und seiner Masse die raschen inneren Schwingungen des Stahlkolbens i sehr wirksam abdämpft.When the piston hits the filling 3, especially in its lower part, as well as the piston a very strong compressive stress p, which it has not grown due to its low strength. It therefore deforms plastically and lies with great pressure on the inner surface of the cylindrical bore. This creates a very strong friction on this outer surface, so that it does not elastic core 3 due to its inherent strength - and its mass the rapid inner Vibrations of the steel piston i dampened very effectively.

Zur Erhöhung der Reibung an der Mantelfläche können besondere, zweckdienliche Maßnahmen ergriffen werden, beispielsweise rillenartige Eindrehungen 5 angebracht werden.To increase the friction on the lateral surface, special, expedient Measures are taken, for example, groove-like indentations 5 are made will.

Die Wirksamkeit der erzielten Dämpfung läßt sich daran erkennen, daß bei erfindungsgemäß ausgebildeten Kolben auch bei Arbeiten auf härtesten Pfählen, das bisher beobachtete starke Klingen nicht mehr ,zu vernehmen ist. Die Schwingungen werden also schon im Entstehen abgedämpft und Brüche des Kolbens dadurch vermieden.The effectiveness of the damping achieved can be seen from the fact that with pistons designed according to the invention even when working on the hardest piles, the strong clinking observed up to now can no longer be heard. The vibrations are therefore dampened as they arise and breakage of the piston is avoided as a result.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Impact piston for rams, characterized in that that he, to dampen the vibrations arising in him with a longitudinal bore is provided, which is made of an inelastic material with strong damping properties, z. B. lead, is filled.

2. Impact piston according to claim i, characterized in that that the inner surface of the bore to increase the friction between filling and piston is provided with transverse depressions (notches).

3. Percussion piston according to claim i or 2, characterized in that the insertion opening of the Damping mass receiving bore through a suitably made of steel, on the damping mass pressed plug is completed.