双频双幅合成振动压实的动力学仿真

为了分析双频双幅合成振动压路机各设计参数对压实效果的影响,设计了双频双幅合成振动压实的试验样机.在前期试验的基础上,建立了压实机-土壤系统的动力学模型,对土壤的刚度及阻尼值进行求解,得出了土壤刚度与阻尼值随压实遍数的变化规律.基于数学模型的动力学仿真,描述了上车和下车位移、加速度和压实轮对地面的作用力等在工作过程中的变化规律,得到了压实机主要工作参数间较合理的匹配关系及其取值范围:低频频率为20～30 Hz,低频振幅为0.8～1.5 mm,频率比为1～3,振幅比为1/3～1/2,激振器的初始相位角为0°～90°.     

双频合成振动压实机参数匹配试验

为了探讨多频合成振动压实的机理,设计了双频合成振动压实机,从理论上分析了样机各参数对压实度的影响。采用正交试验方法,对样机频率及频率比、振幅及振幅比、相位参数等进行了试验研究,根据试验结果分析,给出了较合理的参数组合。结果表明:两频率成分的相位差及频率比对压实度的影响最明显;两频率成分的振幅及其振幅比对压实效果的影响较明显,其中低频振幅对下层压实度的影响较大;两频率成分的频率值对压实效果的影响不大;激振器的相位对压实效果的影响较小。     

双频合成振动压路机的工业化试验

为了双频合成振动压实技术的工业化应用,在前期小型试验样机研究的基础上,研制了20 t级双频合成振动压路机的工业样机.采用现场对比试验方法,完成了工业样机的性能试验和与常规同吨位压路机的对比试验.试验结果表明:双频合成振动压路机工业样机任一挡住实现了2个频率及其振幅的合成;可靠性符合国家标准要求;与常规同吨位振动压路机相比,压实效果较好,中下层压实度分别提高2.1％和3.4％,具有明显的深层压实优势;起振过程液压系统压力冲击相当,平稳工作时振动功率相近;停振过程液压冲击较小,停振时间变短,停振更柔和.说明双频合成振动压路机工业样机满足设计要求,工作性能优于同吨位常规机型,可工业化推广.     

多频合成振动压实的机理

为了强化压实过程，讨论了多频合成振动压实的机理，设计和制造了双频合成振动压实样机，进行了“机器-土壤”系统的建模和数值仿真；利用正交试验方法对样机性能进行了试验研究。结果表明，试验土壤在虚铺35cm、压实12遍时，表层压实度达到90％以上，表明多频合成振动压实比单频振动压实具有明显的优越性。     

黄土室内振动压实特性试验

室内振动压实是室内击实成型试件的一种新方法,能较好地模拟振动压实的特点.研究了静面压力、频率、激振力和振幅等振动压实参数对黄土压实效果的影响规律,提出了一组压实效果好并且与现有振动压路机的技术参数相符的黄土振动压实的推荐参数;对黄土的振动成型方法和成型后的物理、力学性能进行了探讨,并与击实试验做了对比分析.研究结果表明:振动压实黄土得到的最佳含水质量分数、最大干密度均比室内击实的要小,振动压实黄土的回弹模量比室内击实黄土的回弹模量要大;不同成型方式对材料的物理、力学性能影响很大.     

垂直振动压路机施工数据采集与分析

垂直振动压路机虽具有压实质量"优"、压实效率"高"、施工成本"低"、节能减排效果"好"等优点,但目前缺乏相应施工技术规程,限制了垂直振动技术的运用与发展.通过对道路路基、路面基层、场道、水利筑坝等工程进行压实试验,实测压实度、压实厚度、压实速度、压实遍数、振动频率等参数,归纳总结最佳压实工艺参数:路基最大压实厚度可以达到50cm;路面基层压实厚度建议不大于40cm.填料压实厚度在25cm范围内压实遍数2~3遍;填料压实厚度30~40cm范围内压实遍数4~5遍;填料压实厚度在25cm范围内压实速度3~4km/h;填料压实厚度30~40cm范围内压实遍数1.5~3km/h遍.     

级配碎石结构材料类型与压实方法

目前,级配碎石的室内试验均采用击实法成型,此成型法不符合振动对无粘结粒料振动压实有效的原则.在自行研制的振动成型设备上,对3种结构类型的级配碎石进行振动压实试验,考察了频率、离心力、振幅对压实效果的影响.结果表明:当频率、离心力保持不变时,存在最佳振幅;振幅对压实的影响存在阈值.总结出各类型级配碎石的最佳振动参数,并根据压实特性及工程实践给出了室内振动压实试验的统一参数.     

仿冲击振动压实技术

为了探索节约型压实技术,开发了仿冲击振动压实技术,并对该技术进行了试验研究.通过对压实度、振动轮时域信号的频谱及功率谱分析可知,压实12遍时,150 mm处压实度达到91%,300 mm处压实度达到80%;频率成分丰富,多种频率参与压实作用,振幅为4～8 mm,压实能量高.研究结果表明,仿冲击振动压实机具有多频参与压实作用、压实效率高等特点,有明显的高效节能的优势.     

振动压路机压实施工参数与控制方法研究

在振动压路机压实施工中,振幅、频率、静质量、静线荷载、碾压速度等技术参数对振动压路机压实效果有重要的影响.该文以具有软弱性和不稳定性的软弱性混合料为压实对象,研究振动压路机压实施工参数与控制方法.首先概述振动压路机的工作原理和振动压路机压实原理;然后结合软弱性混合料的性质,分析振动压路机在软弱性路面压实施工中的技术参数,包括振幅、振动频率、振动压路机工作速度、振动压路机压实能力;在此基础上,分析振动压路机压实的体积生产率;最后,根据《公路沥青路面施工技术规范》,总结振动压路机在软弱性路面压实施工中的控制方法.     

沥青混合料真空压实下强化力学性能

为了提高沥青混合料压实后的力学性能进而增强沥青路面抗疲劳强度,提出采用真空压实的方法实现沥青混合料力学性能的改进。以基于双钢轮压路机结构进行设计并制造的真空压实样机对沥青混合料进行静碾压、真空静碾压、振动压实、真空振动压实四种工况下的压实试验,结果表明,无论是静碾压或是振动压实,采用真空压实的累积压实沉降量明显高于常规压实的;测试沥青混合料马歇尔稳定度和模数发现,真空静碾压和真空振动压实下的马歇尔稳定度和模数分别比单纯静碾压和单纯振动压实的高,结果表明,同等试验条件下,真空压实提高了沥青混合料的强度;对不同工况下的劈裂强度试验结果表明,真空静碾压下的劈裂强度比单纯静碾压下的提高了5. 7%,真空振动压实下的劈裂强度比振动压实下的提高了9. 8%,可见真空压实效果明显;研究结果表明,沥青路面建设中引入真空压实以加强沥青路面中材料结构的排列,提高压实度,强化内部微观结构从而提高其力学性能。