双钢轮振动压路机噪声的防治研究

国产双钢轮振动压路机噪声超标,严重影响了驾驶员舒适性及周围环境。为有效解决双钢轮振动压路机的噪声问题,通过优选低转速发动机、优化风扇参数和进风通道结构来降低噪声源辐射能量,并对驾驶室进行声学封堵等措施来减弱噪声的传播,使得整机噪声接近国标限值,但发动机与液压泵的安装舱仍存在较大的泄露噪声。针对此问题,采取将发动机进、排气管口、散热器排热口设置在发动机舱的上部位置,并通过对发动机和液压泵安装舱等部位进行声学封装等措施进一步削弱噪声的传播;与此同时,采用智能调速风扇增强散热,合理设置液压系统工作参数减少系统发热,通过起步时行走与振动液压系统的瞬时功率峰值的错位降低发动机的最大功率需求。整机噪声综合防治的试验结果是,在保证整机热平衡条件下,驾驶员左右耳旁噪声优于国标约10 dB（ A）,整机左右7.5 m处优于国标限值0.8～3.5 dB（ A）。     

双钢轮振动压路机振幅不均匀性的分析

为了解决国产双钢轮振动压路机存在的振幅不均匀性问题,通过对国产双钢轮振动压路机的振动测试,分析了引起钢轮振幅不均匀性的多种因素,建立了偏振模型,进行了Matlab仿真验证,并提出了改进方案。试验结果表明:压路机振动轮激振力作用中心面与振动体质心的重合程度是影响振动轮振幅均匀性的关键因素;振幅均匀性还与振动轮的制造和安装精度有关;改进后的试验样机,高幅振动时的振幅偏差由7.1%降低为2.9%,低幅振动时的振幅偏差由6.2%降低为1.5%。     

双钢轮振动压路机与路面有效接触宽度研究及应用

为了提高双钢轮振动压路机对路面的压实质量与压实效率,需确定出良好的压实速度与振动频率的匹配关系。从双钢轮振动压路机与路面的接触截面分析入手,基于半功率点的概念,提出有效接触宽度的概念并建立数学模型;在已有冲击间距理论基础上,引入重叠度来重新定义压实速度与振动频率的对应关系,并将有效接触宽度模型和重叠度值指标应用于沥青混合料压实试验进行验证。研究结果表明:有效接触宽度的概念模型可以作为选择双钢轮振动压路机工艺参数组合时的理论依据,在压实过程中随着碾压遍数的增加,材料由塑性逐渐变为弹性,有效接触宽度修正系数m由0.5~1.0逐渐变化;通过控制重叠度的大小,在相同压实遍数时材料的均匀性不同,当选取的重叠度获得的均匀性较好时,所对应的振动频率与压实速度具有较好的匹配关系;AC-13沥青混合料的压实试验结果与理论结果吻合较好,当变异系数为0.4%时既可以保证压实度的均匀性,又可以保证压实效率,得出的压路机高频振动下每遍的压实速度能保证压实质量,路面压实度和平整度均符合沥青混合料高速公路交工验收标准。由有效接触宽度模型和重叠度概念确定的压实速度与振动频率的参数组合为提高路面压实质量提供了理论保障。     

考虑滑转现象水平激振压实系统的动力学特性研究

针对智能振动压路机水平激振的特点,根据压实进程中土壤的参数变化,将压实进程分为纯滚动、滑转两种工况,按工况分阶段建立二自由度动力学模型,以XG6133D型智能振动压路机为算例,分析压实系统的幅频曲线及振动轮的动响应.结果表明:一阶、二阶共振频率及共振幅度随减震器参数、土壤参数的变化而发生相应变化;压实进程中振动轮水平运动发生从单周期到倍周期变化,时域波峰、波谷产生锯齿状畸变,频谱呈现除基波外仅含丰富的奇次倍谐波,且随着土壤的密实,时域波形的畸变和频谱奇次谐波量愈发明显.幅频及响应特性的研究为预测压实状况和提高压实性能提供理论依据.     

含分数阶车辆悬架非线性振动最优化控制

针对含两类分数阶微分项的悬架系统非线性振动,提出一种最优化控制方法,并得到最优反馈控制参数的取值范围。以一个带有两类分数阶微分项的非线性单自由度悬架系统为控制对象,引入线性控制参数,采用平均法得到系统的近似解,导出系统的幅频响应特性。分析系统作周期振动的定常解的稳定性,在保证系统存在稳定解的前提下,得到反馈控制参数的取值范围。分别以悬架系统的衰减率和稳定的反馈控制参数取值范围作为最优化控制的目标函数和约束条件,利用最优化方法得到最优反馈控制参数。研究了激励幅值及分数阶微分的变化对反馈控制参数的影响。仿真结果表明:引入控制参数能有效减小悬架系统的主共振幅值,减弱或消除其非线性振动特性;不同的分数阶阶次会对控制参数产生影响,进而影响系统的振动控制效果,其作用不可忽视。研究结果为悬架系统的优化设计提供了理论依据和设计参考。     

基于ADAMS与Ansys的振动压路机虚拟样机模型

为了分析和优化振动压路机的振动与减振系统,采用ADAMS中的轴套力模型模拟橡胶减振器,采用Ansys生成橡胶地面的模态中性文件,以ADAMS/View为平台建立了双钢轮振动压路机的整机参数化模型,并利用该模型对压路机不同位置的振动加速度进行了仿真分析。与实验室试验的对比结果表明,基于ADAMS与Ansys建立的虚拟样机模型具有较高的精度,能够较真实地反映实际样机振动传递的动力学特性。     

比例微分控制模型在双稳态悬臂梁混沌运动中的实证研究

建立了双稳态悬臂梁集中参数模型,并利用不动点的稳定性理论解释了系统的双稳态特性.分析了在不同外界激励频率下悬臂梁振动特性.引入比例微分控制器对悬臂梁的混沌运动进行了控制.研究表明:比例微分控制器可以有效地将悬臂梁的混沌运动控制到周期状态,并且控制器的引入并不影响原系统的稳定性.     

基于参数非线性的二级行星减速器扭转振动分析

为掌握多元非线性参数对二级行星减速器动态特性的影响,在综合考虑齿轮副之间的时变啮合刚度、综合传递误差、啮合阻尼以及齿侧间隙的情况下,基于集中参数法建立了减速器纯扭转振动模型,采用变步长的Runge-Kutta法求解系统动态响应,获得了各级内、外齿轮副之间的振动特性时域数据,以及动态啮合力.理论求解与实验结果最大误差值0.98,平均误差0.05,一级振动及动态啮合力大于二级;同级中太阳轮振动大于行星轮,内、外啮合齿轮副动态啮合力基本相当.频域分析显示:主要振频为齿频和啮频相互耦合所致;一级行星轮齿频为12.93Hz,接近第一阶主振频12Hz;二级啮频62.37Hz,接近第二阶主振频62Hz,成为系统前两阶激振源.     

滑移装载机行走液压系统功率特性分析

为提高滑移装载机发动机与液压系统动态功率匹配的合理性,研究整车行走液压系统的功率特性,以某型号滑移装载机为例,分析其行走液压系统原理,建立整车的功率分析理论模型;运用AMESim软件与Virtual Lab Motion多体动力学软件建立整车的多物理场耦合仿真模型,分析典型工况下滑移装载机行走液压系统的功率特性,并通过实验验证仿真模型的准确性。研究结果表明:随着转向半径的减小,滑移装载机行走系统输出功率逐渐增大;滑移装载机直线行驶时,行走系统消耗功率较小;单边转向时,转向内侧车轮会产生寄生功率;双边转向时,行走系统消耗功率接近发动机额定功率。     

关于轻型振动压路机设计中几个问题

以YZI型振动压路机的设计为例,讨论了轻型振动压路机的振幅—频率响应特性、振动频率、振幅和工作速度选择、振动轮宽度和直径的选择、减振系统设计中的有关问题。     

ADAMS二自由度振动压路机验证分析

为验证现有振动压路机-沥青路面系统二自由度动力学模型的可靠性,运用ADAMS软件建立沥青路面、偏心块、振动压路机虚拟样机模型,确定合理路面刚度值,得到振动压路机位移、速度、加速度响应图,以及改变路面刚度值后所对应振动压路机各参数的变化图.通过分析各参数影响图形变化趋势,对比实际情况中各参数的影响,可知该理论研究与实际情况符合,为振动压路机相关参数的设定提供理论依据.     

脉冲非线性中立抛物型分布参数系统的振动性分析

考虑一类带中立项的非线性脉冲抛物型分布参数系统的振动性问题,利用处理中立项的技巧和一阶脉冲时滞微分不等式的某些结果,建立了这类系统在Dirichlet边值条件下所有解振动的若干新的充分性判别条件.所得结论充分反映了脉冲扰动和时滞效应在系统振动中的影响作用.     

节流调速回路的速度-负载特性研究

以液压系统执行元件输出速度不变为前提，分析和评价三种节流调速回路的速度一负载特性，根据速度刚度之间的关系给出判别式，以帮助选择何种调速方式可以获得较高的速度刚度，以保持液压系统执行机构较好的速度稳定性。     

十吨级双级减速桥轮边减速系统的匹配设计

目前，在重型货车、矿用汽车、越野车或大型客车上，当要求有较大的主传动比和较大的离地间隙，往往将双级主减速器中的第二级减速齿轮机构设计成轮边减速器。本文以十吨级双级减速桥轮边系统的匹配设计为例，在满足参数要求的前提下，以低成本、高经济效益为目标，通过对行星轮系的分析计算以及强度校核，进行优化选择，确立了一套轮边减速系统的设计过程。     

基于分数阶PD速度控制器的永磁同步电动机控制研究

为了实现交流永磁同步电机的高性能速度控制,提出一种能满足系统稳定性和鲁棒性要求的分数阶比例微分控制器。为评价该控制器的性能,将该控制器和采用最优化设计的整数阶比例积分控制器分别应用于同一系统进行了仿真和原型实验。结果表明:采用文中提出的分数阶比例微分控制器的系统响应速度、跟随性能和节能效果均优于采用整数阶比例积分控制器的系统。     

液压混合动力挖掘机动力系统的参数匹配方法

根据液压混合挖掘机动力系统的驱动结构、工作原理和负载特性,提出了其参数匹配方法.以蓄能器安装空间最小、蓄能器使用寿命最长和发动机工作点的稳定性为约束条件,从最大限度地发挥辅助驱动单元削峰填谷功能和降低系统装机功率的角度,对液压蓄能器的工作压力和体积、发动机功率、泵/马达的排量等参数的设计依据及其匹配进行分析,利用AMEsim软件建立仿真模型,以用于节能驱动系统中蓄能器的工作压力和额定体积的仿真.结果表明,进行参数匹配后,发动机的工作点切换满足稳定性的要求,且蓄能器的压力波动满足工况的要求.相对于原始驱动系统,其节能效果显著,节能比率为11.21%.
     

基于模糊算法的无人驾驶压路机自动碾压控制

针对无人驾驶振动压路机在自动碾压作业时的路径跟踪误差影响整体碾压作业质量的问题,提出了基于模糊算法的路径跟踪控制方法.建立了压路机整体运动学模型和液压动力转向系统模型,设计了基于预瞄的航向跟踪算法和模糊比例-积分-微分(PID)控制器来实现对自动碾压误差的控制.通过无人驾驶压路机路径跟踪控制模型的仿真和现场自动碾压试验对自动碾压控制性能的验证,表明基于预瞄的航向跟踪模糊PID控制较普通PID控制在无人驾驶振动碾压过程中具有更好的控制性能,显示了模糊控制算法的有效性与优越性.     

一类拟线性时滞双曲型分布参数系统的(全)振动性

利用新的处理拟线性扩散项的技巧和微分不等式方法,讨论一类带拟线性扩散项的时滞双曲型分布参数系统在齐次Neumann边值条件下的(全)振动性问题.先将这类系统的振动问题转化为二阶时滞微分不等式不存在最终正解的问题,再借助泛函微分方程的某些结果,建立这类系统每个解(全)振动的显式充分条件.所得结果反映了时滞量在决定系统(全)振动中的作用.     

异形截面工作轮的速度特性

冲击压路机由于采用了异形截面工作轮,使这种压路机有了新颖的作业方式.其工作轮与地的接触面形状,轮的滚动状态和对材料的作用方式及效果,与振动压路机的等半径截面工作轮有很大区别.本文采用了按过程分段分析方法,讨论不同状态下工作轮的速度特性,解释了该种轮工作时的宏观现象,文中结论可用于指导冲击压路机设计和制定施工工艺.     

振动压路机无级调幅H_2/H_∞控制

为降低振动压路机无级调幅过程中的压力波动,进一步提高路面压实质量,针对调幅系统具有大时滞和强非线性的特点,综合H2最优控制和H∞鲁棒控制的优点,提出H2/H∞混合控制策略。将液压系统参数摄动到系统压力灵敏度函数的H∞范数作为鲁棒性能评价指标,将负载扭矩波动到振动轮加速度传递函数的H2范数作为线性高斯二次型(LQG)性能指标;基于系统动力学模型,采用Matlab/LMI模块设计了H2/H∞控制器,利用AMEsim液压元件库建立了振动压路机调幅液压系统的动态响应模型,进行联合仿真研究。结果表明:在提出的控制策略下,加速度动态响应经过3 s左右达到稳定,不存在稳态误差;液压系统仅在调幅初始阶段有压力冲击,但冲击幅度很小,仅为2 MPa,且在整个调幅过程中,压力稳定,基本无波动;与传统的PID控制相比,在快速性、准确性和稳定性方面均具有一定的优越性。