2010125059杨耀祥试验大纲

长安大学研究生课程论文论文题目：沥青混凝土摊铺机振捣频率和振幅对摊铺平整度的影响试验研究课程名称：工程机械性能测试成绩：学号： 2010125059姓名：杨耀祥任课老师：谢立扬日期： 2011-5-8目录第一章试验背景 (1)第二章试验大纲 (2)2.1试验前技术准备 (2)2.1.1样机技术资料 (2)2.1.2 试验目的 (2)2.1.3测量仪器 (2)2.1.4 试验场地 (3)2.1.5气候条件 (3)2.1.6 测量精度 (3)2.1.7 试验仪器 (4)2.1.8试验要求 (4)2.2通用技术要求 (4)2.2.1摊铺机基本技术要求 (4)2.2.2 熨平及加热装置技术要求 (5)2.2.3 作业性能要求 (5)2.2.4其他技术要求 (5)2.3试验方法 (6)2.3.1 试验方法综述 (6)2.3.2频率的影响试验 (6)2.3.3振幅影响试验 (7)2.3.4 试验记录表格 (8)2.3.5 试验数据处理 (9)附录 (10)沥青混凝土摊铺机振捣频率和振幅对摊铺平整度的影响试验研究第一章试验背景沥青混合料的摊铺起始于20世纪30年代。

从那时起，随着机械、电子、液压技术的不断发展，其摊铺机械的结构与性能得到了很大发展。

今天，随着我国经济的发展，公路等级的提高，交通量、载重量都有大幅度提高，对摊铺机的技术水平提出了更高的要求，特别是急需开发我国自己的、性能优良的摊铺设备，以适应快速发展的国民经济的需要。

沥青混凝土摊铺机在高等级公路的铺筑中起着关键性作用，它直接影响着黑色路面的平整度、密实度及其均匀性等，从而影响路面质量和使用寿命。

熨平装置是沥青混凝土摊铺机的关键装置。

摊铺机以一定的工作速度作业时，熨平装置能完成道路的熨平和预压实作业。

经过熨平板和预压实的道路材料，不同粒径的石料相互填充镶嵌，可初步形成板块骨架结构，再经压路机碾压后，粗细石料咬合形成密实的道路板块。

熨平工作装置中的振捣装置和振动装置是保证摊铺层的平整和压实的关键部件，振捣装置和振动装置的动力参数是否匹配合理直接关系到道路的施工质量。

振捣作业是摊铺层得到预压实的关键，所达到的摊铺层压实度指标越高，道路的平整性越好。

目前，振捣压实机构由原单一振幅发展为可调多级振幅以适应不同类型混合料的摊铺作业。

由单排振捣梁发展为双排振捣梁(双振捣)，提高了同一断面混合料的压实次数而显著提高了摊铺路面的密实度。

摊铺机开发试制中，熨平工作装置的振捣对摊铺层平整度和密实度的影响，随着摊铺宽度的增加而逐渐下降，而平整度的下降更为明显。

在振捣频率超过一定值后，严重影响工作装置的稳定性，且密实度提高不显著，而平整度直线下降。

因此摊铺层的质量并不是简单依靠提高振捣功率获得，对于不同的摊铺材料，振捣频率、振幅的选定设定是非常重要的。

寻求最佳摊铺机的作业参数，满足高等级公路建设的需要，是摊铺机工作参数设计的关键。

振捣振幅可调式的熨平板，由于其结构复杂，调节时容易导致同一振捣器中两侧振捣机构偏心不一致，致使振捣器无法正常工作，损坏轴承或是振捣梁作非水平的上下运动。

同时，因为摊铺机后振捣梁的冲击行程下止点位置一般固定不变(比摊铺机熨平板底面低0.5mm，所以，结合摊铺机用户使用的实际情况(后振捣梁冲击行程在使用期间通常不调)，为避免摊铺机后振捣梁冲击行程调整的麻烦，目前一般已将后振捣梁冲击行程设计成固定值，前振捣梁冲击行程可调。

本试验主要是分析摊铺机双振捣梁频率和振幅对摊铺平整度的影响，从而确定合适的频率和振幅使摊铺平整度更好。

最佳频率和振幅会随摊铺层厚度和混合料的种类不同而变化。

同时不同的振捣频率和振幅对路面的密实度也有很大的影响，试验方法与此类似，在此不做详细讨论。

第二章试验大纲2.1试验前技术准备2.1.1样机技术资料a、应提供产品使用说明书、与试验有关的技术文件及技术标准。

b、应提供主要配套件技术文件。

c、样机出厂验收技术条件、验收合格证（产品合格证）。

2.1.2 试验目的本试验研究主要是为了分析摊铺机双振捣梁频率和振幅（只考虑单一变量，相互作用未涉及）对摊铺质量的影响。

从而确定合适的频率使摊铺质量更好。

为摊铺机的设计和沥青混凝土摊铺施工工艺的制定提供依据。

2.1.3测量仪器划线器、标杆、3m直尺（准确度±3mm）、塞规、核子密实度计、水准仪等根据本试验测试项目和目的，试验场地应选择符合GB50092的规定且满足下列要求施工工地：a、所需摊铺等路面型式应是面层为二层式或三层式结构的沥青混凝土或沥青碎石路面；b、试验在面层等中、下层进行；c、试验层铺筑等沥青混合料应为中粒式，铺层厚度不小于50mm；d、路面铺筑层等全幅宽应大于或等于所试验摊铺机等最大摊铺宽度；e、试验路段等直线长度不小于50m，纵坡不大于5%；f、基层的密实度不小于95%，平整度不大于10mm（3m直尺测量）。

2.1.5气候条件风速不大于3m/s，天气晴朗，温度在15℃到30℃。

2.1.6 测量精度各直接测量参数，均取三次测量的算术平均值，测量精度应符合表2-1的要求。

表2-1划线器、标杆、3m直尺（准确度±3mm）、塞规等。

2.1.8试验要求a、投入试验等摊铺机应处于正常技术状态，不允许带故障试验。

b、试验过程中，摊铺机发生故障应立即停止试验。

c、试验时，操作必须严格按产品使用说明书的规定进行。

2.2通用技术要求2.2.1摊铺机基本技术要求1) 摊铺机应按经规定程序批准得图样及技术文件制造。

2)用于摊铺机的材料及配套件（外购件）均应有必要的合格证明。

3) 摊铺机应具有受料系统、输送装置、分料装置、熨平及加热装置、行走系统和操纵控制系统等。

结构布局应便于保养、维修，经常检修、润滑、调整及紧固的部位，应具有足够的作业空间，其最小入口尺寸应符合GB/T17299的规定。

4) 摊铺机正常工作条件应符合以下规定：a、摊铺机的作业温度一般应在4℃~35℃范围内；海拔高度在500m以下。

b、摊铺机作业的路面基层、沥青混合料等应符合GB50092的规定。

5）摊铺机应能在与产品规定的配套设备对接受料的状态下，以各种作业组合状态铺筑沥青混合料路面面层。

6）摊铺机应设置起吊、运输固定专用装置、工具箱，并备有专用工具和常用备件及附件。

7）转运状态的外形边界尺寸应符合有关交通、运输方面的规定。

8）摊铺机的涂装质量和装配应分别符合JG/T5011.12和JG/T5011.11的规定。

9）摊铺机的可靠性要求：摊铺机整机作业可靠性试验时间为300h；首次故障前工作时间不少于100h；平均无故障工作时间不少于100h;可靠度不小于85%。

2.2.2 熨平及加热装置技术要求a、熨平装置装置等作业宽度应能在基本作业宽度等基础上，可在最大摊铺宽度内进行无级展宽或有级展宽，并可实现单侧独立调节。

b、熨平装置的摊铺厚度调整机构应采用有级或无级调节。

c、熨平装置的拱度调节装置应采用无级调节。

d、振动器的工作参数（频率、振幅）应达到产品规定值，允许误差为±5%。

e、振捣压实装置的工作参数应达到产品规定值，冲击次数允许误差为±5%，冲击行程允许误差为±2%。

f、熨平加热装置可采用电加热或气加热，熨平板底板工作温度应大于100℃，环境温度为5℃～20℃时，预热时间不大于30min；环境温度大于20℃时，预热时间不大于20min。

2.2.3 作业性能要求1)摊铺成型精度应符合表2-2的规定。

2) 摊铺成型质量应符合表2-3的规定。

2.2.4其他技术要求机械传动、电气、液压、气动、电子管理系统要求符合GB-T16277-2008规定。

2.3试验方法2.3.1 试验方法综述摊铺机在同样的路基下进行试验，摊铺宽度为8.5m，摊铺介质为60mm厚的AC—201的沥青混合料，采用不同的振捣条件（变振幅和频率），记录在不同条件下路面混合料的平整度反映摊铺质量。

在一定的行驶速度和振幅下，改变频率，记录试验结果；在一定的行驶速度和频率下，改变振幅记录试验结果。

最后从记录结果中选出最佳频率和振幅，达到试验目的。

2.3.2频率的影响试验首先调节振捣装置前、后振幅为6mm、5mm，分别取振捣频率为10Hz、15Hz、20Hz、25Hz分别进行试验。

具体步骤如下：a、先取振捣频率为10Hz，摊铺机在试验路段按施工要求进行连续摊铺作业摊铺长度不得小于50m。

b、试验层铺筑结束后，按图2-1所示在试验路段划分平整度的测量采样区、测量中心线。

c、在A~G各平整度测量区（见图2-1）沿中心线按3m直尺头尾相距不小于1.5m的间距随即选取10处3m直尺测量位置，共计70处测量位置。

按附录A规定测量3m直尺与面层等最大间隙，按表2-4记录测量值。

图2-1O W —基本摊铺宽度；L W —左侧加宽宽度；R W —右侧加宽宽度；A~G —平整度测量区；—·——平整度测量线；i A ~i G —密度采样区。

d 、调节振捣频率分别为15Hz 、20Hz 、25Hz ，重复步骤a~c 。

2.3.3振幅影响试验首先把振捣装置后振幅固定为5mm 、振捣频率固定为20Hz ，分别取前振幅为3mm 、6mm 、9mm 、12mm 分别进行试验。

具体步骤如下：a 、先取前振幅为3mm ，摊铺机在试验路段按施工要求进行连续摊铺作业摊铺长度不得小于50m 。

b 、试验层铺筑结束后，按图2-1所示在试验路段划分平整度的测量采样区、测量中心线。

c 、在A~G 各平整度测量区（见图2-1）沿中心线按3m 直尺头尾相距不小于1.5m 的间距随即选取10处3m 直尺测量位置，共计70处测量位置。

按附录规定测量3m 直尺与面层等最大间隙，按表2-5记录测量值。

d 、调节前振幅分别为6mm 、9mm 、12mm ，重复上述操作。

重复步骤a~c 。

2.3.4 试验记录表格表2-4 摊铺平整度测量记录（前、后振幅为5mm、6mm）摊铺机型号试验地点测量层测量日期出场编号试验人员9表2-5 摊铺平整度测量记录（后振幅为5mm 、振捣频率20Hz ） 摊铺机型号 试验地点 测量层 测量日期 出场编号 试验人员2.3.5 试验数据处理平整度∑==ni i h n 11P式中：P —平整度，mm ；i h —单个样本的最大间隙测量值，mm 。

附录平整度（3m直尺）测量方法A1 说明本方法是用3m直尺为基准，测量3m直尺与路面面层之间的最大间隙值，并以此测定路面等平整度。

A2 测量仪器设备3m直尺、间隙塞尺等。

A3 测量操作程序a、3m直尺沿测量方向平放于路面等面层上；b、确定在3m直尺覆盖区间直尺与面层间等最大间隙的位置；c、测量最大间隙值。

A4 测量记录记录每一测量位置的最大间隙测量值。

10。