单轮振动压路机技术性能参数计算——单轮振动压路机振动参数与碾压速度的取值

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工程机械
连 载 论 文
压路机的振动压实理论很复杂 & 不可能只用数 学计算方法去解决问题 % 但目前实际应用的情况是 与以上分析计算基本吻合的 & 表 . 列出了某些国外 单轮振动压路机的振动参数及分析数据 ’ 只列主要 的频率与振幅 (& 可作为佐证 %
第 !" 卷 #$$% 年 & 月
轮胎驱动单轮振动压路机的振动参数Baidu Nhomakorabea分析数据
表中 !! 为压路机总质量 ""!#"" 分别为振动系统的上 # 下车质量 $""##$%&$$’(!%)(* $"+!!,-""%
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第 !" 卷 #$$% 年 & 月
工程机械
算振动轮对地面的打击间隔 "(’#6为 %
间的黏聚力和吸附力 $使之由静止进入到振动状态 # 由此可以导出振动压路机碾压速度 ! ("#$%) 的算式 %
通信地址 " 徐州市三环西路杏山子工业园 滨 湖 小 区 徐州海 威工程机械有限公司 #!!##$% $# 收稿日期 %-**,P*.P-4 " 参考文献
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尹继瑶 " 压路机设计与应用 8:9" 北京 % 机械工业出版 社 $-***+
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连 载 论 文
单轮振动压路机技术性能参数计算
! !!单轮振动压路机振动参数与碾压速度的取值
徐州海威工程机械有限公司 尹继瑶
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! ! 摘
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要 " 单轮振动压路机振动参数与碾压速度 的 取 值 依 据 首 先 是 土 壤 的 自 然 频 率 " 其 次 是 机 器 与司机对振动加速度的承受能力 " 再次是尽量提高压实生产率的需要 ! 实践证明 " 以土壤振动压实学
产率 # 若已知压路机的振动频率与碾压速度 $ 可以核
表!
机械传动单轮振动压路机的振动参数 ! 碾压速度及分析数据
表"
全液压单轮振动压路机的振动参数 ! 碾压速度及分析数据
注 " 表 ! 中的碾压速度 ! !"#$%" 是按打击间隔 "&! ’# 计算而得 #
比较并分析表 - ’ 表 ! 可知 $ 两个国产系列单轮 振动压路机的振动参数与碾压速度取值基本合理 ! 未列高频率小振幅参数 "$ 但有机械 0*+. 5 ’0- 5 与 全液压 04+7 5 的上 ’ 下车质量的比值过小 $ 机械 0- 5 的动静比偏大 $ 这不利于压路机减振和提高压实质 量 # 另外 $机械传动机型的碾压速度较低 $而全液压 机型的碾压速度能随振动频率优化 $ 为提高压实生 产率创造了条件 # 由两个国产单轮振动压路机系列的对比可见 $ 因碾压速度造成的全液压机型的压实生产率有可能 比机械传动机型的压实生产率高出约 03’# 实际使 用中的这个数据只有其 0$!/0$-$ 即 3’/7’# #续完 $
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连 载 论 文
单轮振动压路机正常压实土壤时的振动频率为
打击间隔超过 ! ’# 时 $ 应对压路机的传动参数 进行调整 # 但对于复压实 $打击间隔允许稍长 $ 最长 不应超过 4+3 ’## 这使得机械传动单轮振动压路机 虽然只有单频率振动 $ 但用 !挡速度作复压实仍然 是合理的 # 表 -’ 表 ! 列出了两个国产系列单轮振动压路 机的相关参数 $以供参考与分析 #
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单轮振动压路机技术性能必须服从于土壤的物 理力学性能 !对于确定的工程材料 " 压路机的参振质 量 # 振动参数及碾压速度会直接影响其压实质量与 生产效率 !由于土壤结构和成分的多样性 "以及物理 力学性能的随机性 " 振动压实的作业机理很复杂 ! 虽 然许多振动压实技术的难题不得不以试验为基础去 寻求解决办法 " 但这并不代表振动压实机理是无规 律可寻的 !
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式中 (&") )) 振动压路机名义振幅 &/ ’ )) 振动压路机角频率 &45#31 ’ !) 考虑到人和机器的承受能力及土壤压实的需 要 " 单轮振动压路机振动轮的振动加速度应控制在
’() 个 % ! 在正常压实时土壤铺层主要表现为塑性特
征 " 振动轮不易跳离地面 " 可用较大的振动轮加速 度 *复压时土壤铺层的弹性增加了 " 应用较小的振动 加 速 度 ! 以 低 频 率 $%(-! *+ 与 加 速 度 )% 计 算 得
’5 与压路机总重量 ( 之比 ’ 应小于 ’"’ " 全轮驱动 压路机的振动轮重量分配比可达 ,"’(,’’! 为了兼
顾振动轮对地面的动作用力和必要的冲击能量 " 使 较多的激振力转化为压实力 " 轮胎驱动单轮振动压 路机的上 # 下车质量之比 &#!3##’通常取 "&,(!! 为了保持较高的能源利用效率和机器的工作可 靠性 " 单 轮 振 动 压 路 机 的 动 静 比 & 振 动 轮 激 振 力 )" 与静压力 *5 之比 ’ 应控制在 $&’(6 的 范 围 内 " 这 时 压路机的当量压力 + 约为其振动轮静压力 *5 的 ’(
相似文献(1条) 1.期刊论文 尹继瑶.Yin Jiyao 单轮振动压路机技术性能参数计算——单轮振动压路机压实能力的评价与分析 -工程机械2006,37(9)
评价振动压路机的压实能力难以用一个简单的物理量作为指标,这里有个"力"的结构问题.工作重量及其分布、振动参数、振动力、动静力之比及其叠加,以及压轮尺寸与碾压速度 都影响了单轮振动压路机的压实能力.这些参数的相互协调至关重要,但其评价的最基本要素仍然是压路机的工作重量,并且集现在振动轮的"当量压力",对于两种类型的单轮振动压路 机,当然是全液压机型的压实能力远远大于机械传动机型.
参考文献(3条) 1.尹继瑶 压路机设计与应用 2000 2.Lars Forssblad Vibratory Soil and Rock Fill Compaction 1981 3.Tai-Sung Yoo.Ernest T Selig Dynamics of Vibratory-Roller Compaction 1979(10)
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由此可得 & 振 动 压 路 机 的 碾 压 速 度 ($ ,12%3 ( 应 满足下式的要求 !
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-- 振动轮的直径 ,12( 式中 !--- 土层的沉陷深度 ,12 ( !!.-- 振动轮的振动周期 ,3 ( !!/因为振动轮的接地弧长是一个随机变量 & 很难 给出一个确定的值 %一般认为 & 在一个振动周期内振 动轮行走的距离在 5 12 左右 & 就可以克服土颗粒之
!
单轮振动压路机振动参数的取值
振 动 压 路 机 的 振 动 参 数 主 要 是 振 动 频 率 !# 名
义振幅 "" 与参振质量 ##! 对于以压实土壤为主的 $ 机土 % 振动系统的二阶固有频 单轮振动压路机 " 其 率接近于土壤的自然频率 ! 合理的压路机振动频率 应略高于二阶固有频率 " 一般认为强迫振动的频率 应取二阶固有频率的 ! $ 倍为佳 " 这时上车的振幅 很小 " 上 # 下车的振动加速度还不很大 " 且大部分的 激振力都转化成了动作用力 ! 大多数土壤的自然频 率约在 !%&’($) *+ 之间 " 所以单轮振动压路机的振 动频率应是 $,(-% *+! 具有双频率的单轮振动压路 机 " 一般是低频率取 $%(-! *+ " 高频率取 -’(-% *+ ! 前者用于正常压实 " 后者用于复压实或轻小型单轮 振动压路机 ! 除振动频率之外 " 振动压路机振幅的变化对压 实效果有着更显著的影响 " 但太大的工作振幅将使 振动轮的振动加速度过大 " 也使上车振动加剧 ! 而振 动轮的振动加速度过大会引起被压材料产生离析 " 从而破坏铺筑材料的级配结构 " 使压实工程的整体 稳定性下降 ! 过大的振动加速度还会导致压路机的
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单轮振动压路机技术性能参数计算——单轮振动压路机振动参数与碾压 速度的取值
作者： 作者单位： 刊名： 英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数： 尹继瑶， Yin Jiyao 徐州海威工程机械有限公司,221148 工程机械 CONSTRUCTION MACHINERY AND EQUIPMENT 2006，37(10) 0次
-./!0 12 $ 相当于碾压速度 !/!+! "#$%& 复压实时振
动频率为 !3/!. 12$ 相当于碾压速度 !+./4+0 "#$%# 对于无级调速的全液压单轮振动压路机 $ 推荐 3 5 以上的碾压速度取 !/, "#$%$3 5 以下的碾压速度取
-/4 "#$% $ 同时可以利用速度优化功能提高压实生
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单轮振动压路机的碾压速度与打击间隔
碾压速度对土壤铺层的压实效果有着显著的影
响 & 振动压路机尤其如此 % 在铺层厚度一定时 &压路 机传递给填 方 内 的 能 量 & 与 碾 压 遍 数 ’ 和 碾 压 速 度 ( 之比值成正比 % 较低的碾压速度能使铺层材料 在压实力的作用下有足够的时间产生不可逆变形 & 从而更好地改变被压材料的结构 % 然而 & 碾压速度还 与生产率有着密切关系 & 所以碾压速度应存在一个 最佳值 & 这个最佳值就是在不降低压实质量的前提 下 & 选择尽可能高的碾压速度 & 以保证压路机有较高 的生产率 % 在振动压实时 & 土壤颗粒由静止的初始状态变 化为运动状态要有一个过程 % 这个过程持续时间的 长短与土颗粒之间黏聚力 ) 吸附力的大小有关 &也与 振动压路机的静压力有关 * 试验表明 &为了克服土颗 粒之间的黏聚力和吸附力 & 对一般的亚黏土应至少 有 / 次有效的强迫振动 & 才足以使这些土颗粒处于 振动状态 * 也就是说 & 压路机在运行一个振动轮接地 弧长的时间内要不少于 / 个振动周期 * 而振动压路 机的静压力越大 & 土颗粒从静止到运动的转换时间 越短 * 根据上述原则 & 可以估算出振动压路机的碾压 速度 &设图 . 为振动轮滚过铺层的截面图 & 未压实前
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关键词 " 单轮振动压路机 振动参数 碾压速度 取值
说为指导 " 以土壤振动压实试验为基础确立的振动参数与碾压速度取值是有规律可寻的 !
机架及减振块严重受损 "并危及司机身体健康 ! 振动轮的振动加速度 $ 是一个派生参数 " 用重 力加速度 % &.&%! /01$’的个数表示 " 即 (
&"2$&$(!&%! // " 以 高 频 率 -’(-% *+ 与 加 速 度 ’% 计算得 &"2!&!("&%, // ! 一般单轮振动压路机的低
频率振幅取 !&,($ //" 高 频 率 振 幅 为 低 频 率 的 一 半! 单轮振动压路机的参振质量应遵循整机重量的 分配原则取值 !为保证压路机牵引性能的需要 " 单轮 驱动压路机的振动轮重量分配比 & 振动轮分配重量
表! 图! 压轮滚过铺层时的截面图
松散铺层的弹性很小 &以至可以忽略 &并且在滚轮前 方也无积聚材料 * 图中有两个相似直角三角形")*+ 和 " ),+& 其中 ), 为振动轮直径 - &)* 为压陷深度
. &)+ 为振动轮与铺层材料的接触面弦长 & 即振动轮 在通过 *+ 路程的时间内应对同一点施加不少于 / )* # #-. & 则有 ! 次的有效振动 * 因为 )+ 0 #), +