Wie lässt sich die tatsächliche Schlagenergie hydraulischer Brecher erkennen und kalibrieren?

Die Angabe der Schlagenergie auf dem Datenblatt eines Brechers entspricht nicht immer der Energie, die das Gerät tatsächlich vor Ort liefert. Diese Diskrepanz ist von Bedeutung. Ein Brecher, der aufgrund einer Nennleistung von 4.000 J gekauft wurde, aber tatsächlich nur 2.800 J liefert, weist eine um 30 % geringere Produktivität als erwartet auf – und diese Abweichung zeigt sich in längeren Zykluszeiten sowie einem frustrierten Bediener, der den Fels dafür verantwortlich macht. Zudem ist die Angabe der Energie nicht branchenweit standardisiert, was bedeutet, dass ein direkter Vergleich zweier Datenblätter oft sinnlos ist, es sei denn, beide Hersteller haben dieselbe Messmethode verwendet.

Warum veröffentlichte Werte nicht immer vertrauenswürdig sind

1991 erkannte der Verband der Ausrüstungshersteller (AEM) dieses Problem und gründete das Bureau der Hersteller von angebauten Brechern (MBMB), um ein universelles Prüfverfahren zu entwickeln. Die CIMA-Messrichtlinie für die Werkzeug-Energiebewertung wurde zum Referenzstandard: Die Schlagenergie wird am Werkzeugstahl mittels Dehnungsmessstreifen gemessen, die am Meißel angebracht sind; dabei wird die elastische Verformung über die gesamte Schlagwelle integriert, um die Energie pro Schlag zu berechnen. Das Ergebnis ist die an das Material übertragene Energie – nicht die vom Hydrauliksystem zugeführte Energie, nicht die theoretische kinetische Energie des Kolbens und auch keine Schätzung der Gewichtsklasse, die aus den Konventionen pneumatischer Hämmer übernommen wurde.

Das Problem ist, dass nur einige Hersteller AEM-zertifizierte Werte verwenden. Andere geben Fuß-Pfund-„Klassen“ an – im Wesentlichen gewichtsbasierte Schätzungen, die keiner direkten Messung unterliegen. Ein Leistungsschalter der Klasse 3.000 ft-lb eines Herstellers und ein Leistungsschalter mit einer gemessenen Bewertung von 3.000 ft-lb eines anderen Herstellers sind nicht identisch. Käufer, die Datenblätter vergleichen, ohne zu wissen, welche Methode zugrunde liegt, vergleichen Äpfel mit Schätzungen.

Felderkennung: Was vor Ort tatsächlich messbar ist

Die Dehnungsmessstreifen-Methode erfordert eine kalibrierte Prüfeinrichtung – Druck- und Durchflusssensoren, ein Hochgeschwindigkeits-Datenerfassungssystem sowie eine statische Kalibrierung des Meißels in drei Orientierungen (0°, 120°, 240°). Die gesamte Messunsicherheit bei einer gut kontrollierten Prüfung liegt unter 3,8 %. Keines dieser Elemente ist für den Einsatz auf einer Baustelle tragbar. Vor Ort verwenden Techniker Ersatzkenngrößen: die Eindringgeschwindigkeit in ein bekanntes Referenzmaterial bei einer bestimmten BPM-Einstellung, die Überwachung der hydraulischen Eingangsleistung mittels Druck- und Durchflusssensoren im Hilfskreislauf des Trägergeräts oder den Vergleich mit einem Gerät, dessen Kalibrierungsgrundlage bekannt ist.

Das Stickstoffkammer-Druckverfahren funktioniert bei gasunterstützten Brechern – dabei wird die N₂-Druckkurve während des Kolbenhubes gemessen und die kinetische Energie anhand der Kammergeometrie und der Kolbenmasse berechnet. Bei vollhydraulischen Modellen ohne Gas-Kammer ist dieses Verfahren nicht anwendbar. Wenn die Leistung eines Brechers deutlich nachgelassen hat, stellt die schnelle Feldprüfung des Stickstoffdrucks (bei gasunterstützten Einheiten) sowie der hydraulischen Fördermenge durch das Trägerfahrzeug die schnellste Diagnosemöglichkeit dar – diese beiden Variablen erklären den Großteil einer unterhalb der Nennenergie liegenden Energieabgabe, ohne dass Messgeräte erforderlich sind.

HOVOO und HOUFU liefern Druckmessgeräte, Stickstoff-Auffüllsets und Dichtungssätze, die sowohl für die Feld-Diagnose als auch für die geplante Wartung von BEILITE- und anderen gängigen Plattformbrechern verwendet werden. Ein genauer Stickstoffdruck ist der am leichtesten zugängliche Parameter zur Energiekalibrierung bei gasunterstützten Einheiten. Weitere Informationen unter https://www.hovooseal.com/

Vergleich verschiedener Verfahren zur Messung der Schlagenergie

Messung der Schlagenergie eines hydraulischen Brechers | AEM-CIMA-Energiebewertung | Feldkalibrierung für Brecher | Dehnungsmessstreifen-Messung der Energie am Meißel | HOVOO | HOUFU | hovooseal.com