Berbecul pentru piloni este un utilaj care lovește puternic un obiect pentru al introduce în sol. Sunt foarte multe modalități prin care putem insera obiecte în sol, dar eu prefer metoda berbecului. Felul prin care voi alimenta acest berbec va fi unul mecanic. Sistemele pneumatice și hidraulice sunt destul de ineficiente și scumpe. Cele pneumatice fiind mult mai ineficiente decât cele hidraulice. Problema principală nu este eficiența ci disponibilitatea energiei pe șantier. Când clădirea nu există trebuie să avem cumva o sursă de energie.
Există posibilitatea unei rețele electrice pe șantier. Însă pentru majoritatea proiectelor aceste rețele încă nu există sau sunt prea slab dimensionate pentru a alimenta electric un berbec pentru piloni. Dacă ai o sursă mică de energie electrică și te mai confrunți și cu pierderile sistemelor pneumatice, atunci chiar că productivitate va fi foarte scăzută sau insuficientă. O soluție energetică precum generatorul diesel ar fi una prea scumpă pentru mine, cel puțin pentru genul de putere de care eu am nevoie după atingerea unei adâncimi.
Considerente de design pentru berbecul mecanic?
Sunt câteva lucruri importante de notat despre berbecul mecanic. În primul rând, forța cu care lovește pilonul este egală cu produsul dintre masa greutății ciocanului și accelerația lui. Pentru a modifica forța cu care lovești, va fi de ajuns să pot modifica una/oricare dintre cele două. Accelerația este influențată de înălțimea de la care arunc ciocanul, iar masa înseamnă greutatea ciocanului cu care lovesc, nu a întregului utilaj. Acest ciocan este format dintr-un cilindru gros de oțel, plus o placă de sacrificiu care se schimbă când se deteriorează.
Eu voi utiliza alt tip de masă după cum vom vedea mai jos. Ea este partea care face impact cu pilonul și se numește placă de contact. Placa de contact se prinde cu șuruburi în așa fel încât să poate fi deconectată repede după ce se strâmbă și cedează. Al doilea considerent este că berbecul trebui să aibă capacitatea de a se orienta măcar 10-15 grade în fiecare direcție. Acest lucru va reduce puterea loviturii când el este înclinat. Însă îmi va permite mie să dau un pic de direcție barei, tubului sau profilului pe care îl introduc în sol.
Al treilea considerent este faptul că berbecul va vibra foarte mult cu fiecare lovitură. Sudurile trebuie să fie solide și corect executate, iar materialul din care se face construcția berbecului trebuie să fie moale. De exemplu, eu voi utiliza oțel S235 JR, fără să îl expun temperaturilor scăzute. Berbecul este mic, compact și puternic. În ultimul rând, greutatea totală a ansamblului trebuie să fie de aproximativ 600 Kg. Greutatea maximă pentru transport nu poate să depășească 750 de kilograme. Adică vreau să-l pot atașa unui autovehicul de categoria B, cu masa de maxim 3500 de kg.
#1 – Greutatea care lovește pilonul în mod repetat
Berbecul funcționează pe baza greutății obiectului care lovește. Dacă accelerația este foarte mare, utilajul devine periculos. Pentru a crește forța cu care lovești pilonul, va fi nevoie să umblăm la cealaltă parte a ecuației de mai sus, adică la masă. Partea de ciocan, adică acea greutate pe care o scăpăm pe pilon, trebuie să fie destul de mare. De fapt, trebuie să fie cât mai mare. Cu cât greutatea este mai mare, cu atât înălțimea de la care trebuie să scăpăm greutatea este și ea mai mică pentru o forță dată. Utilajele care au o lungime mare de traversare sunt utilaje scumpe, gălăgioase și periculoase.
În cazul meu, voi căuta să creez un berbec cu un ciocan demontabil, umplut cu discuri. Acest berbec va funcționa pe principiul ciocanului cu bile. În articolul Care este principiul de funcționare al unui ciocan cu bile? am explicat de ce este important să nu se utilizeze o bucată solidă de metal. Vreau să citiți și să înțelegeți foarte bine acel articol, pentru al înțelege pe acesta. El explică foarte bine felul de funcționare al acestui berbec oarecum non-standard, compact și eficient.
Cu acest design, lucrul mecanic efectuat asupra pilonului vine în două etape. Prima dată, lovește carcasa ciocanului și cu placa de contact, iar o fracțiune de secundă mai târziu urmează să vină și discurile din interiorul ciocanului. Astfel voi limita forțele asupra pilonului, a plăcii de contact, dar și asupra întregului ansamblu. Este aceeași forță. Doar că vine în două etape, iar al doilea impact se întâmplă înăuntru și nu mail face chiar așa de mult zgomot. Impactul se va resimți mai puțin și la vecini.
Acest proiect va continua pe măsură ce scriu articolele de suport. Ele sunt multe și au rolul de a explica în detaliu funcționarea subpunctului la care m-am oprit. Dacă scriu cel puțin un articol de suport, atunci trec mai departe. Dacă nu scriu articolul de suport la care vreau să fac trimitere, atunci este posibil să nu fiu înțeles, iar de aceea prefer să aștept. Mulțumesc pentru înțelegere.