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20～30Hz，低频振幅为0．8～1．5mm，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°。

双频双幅合成振动压实方法

为了提高压实质量和压实效率,提出了一种双频双幅合成振动压实方法,介绍了这种压实方法的基本原理和前3轮试验样机的设计方案及试验结果,认为双频振动压实机设计的主要参数是两频率比、两振幅比、两频率相位差和激振器初始安装角,应综合考虑它们对压实过程的影响。研究结果表明,与传统的单频振动压实方法相比较,双频双幅合成振动压实方法的主要特点是压实度较高,压实效率较高,对多种材料的适应性好,但需要的振动功率增大。

双频合成振动压实试验研究

为了适应被压实材料的多样性和强化压实过程，提出了由两个或两个以上的简谐振动复合而成的多频合成振动压实方法，以双频合成振动压实为例，分析了双频合成振动的特点，给出了高频取45～65Hz，低频应与路基压实的要求相适应的取值原则。设计制造了试验样机，对样机工作速度、功率和压实度等进行了测试，完成了性能试验研究。试验结果表明：样机工作性能稳定，与单频振动相比较，在双频振动的各工况下，都有较好的压实质量，证明双频振动压实比单频振动压实具有明显的优越性。

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。

双频合成振动压实机动态特性仿真研究

为了探讨双频合成振动压实过程的动态响应,建立了"双频合成振动压实机-土壤"2自由度动力学模型,采取仿真研究的方法,分析了双频合成振动压实过程某工况上车和下车的位移、加速度及激振力和压实机对土壤作用力随激振器频率的变化规律.研究结果表明:双频合成振动压实机-土壤2自由度动力学模型具有2个固有频率;随激振器频率的变化,上车和下车位移和加速度出现一阶和二阶共振峰;与激振力不同,压实机对土壤的作用力除受振动参数影响外,还与土壤参数有关;振幅和频率是影响压实机对土壤作用力的重要参数,振幅比频率的影响更显著,振幅的取值应考虑被压实对象,频率的取值应使低频频率比二阶固有频率稍高.

双频合成振动压实方法的探析

依据双频合成振动压实的基本原理,进行了双频合成振动压实的实验分析,认为双频振动压实机设计的主要参数是两频率比、两振幅比、两频率相位差及激振器初始安装角。研究证明,与传统的单频振动压实方法相比,该方法的主要特点是压实度和压实效率较高。

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。

双频振动在振动压实中的应用及试验研究

针对当前单频振动压实机械的压实性能不足现象,提出了一种基于双频合成技术的双频振动压实机械,建立了该机械的动力学的模型。经过试验研究,得出双频振动压实优于单频振动压实,以及相位角选择在(-300,300)对深层压实效果较好,两激振频率比选择为3:2,即高频为33.98 Hz,低频为22.44 Hz时,压实效果较好的结论。并给出了在设计双频振动压路机时,频率、振幅、相位角等影响压实重要参数的合理选择。

双频振动压实的试验研究

本文提出了多频振动压实理论,设计了双频振动压实机,并对试验样机进行了单频(低频、高频)和双频的对比试验,给出了压实度、沉降量等测试结果。

多频合成振动强化压实方法

以双频合成振动为例,讨论了多频合成振动压实的机理,给出了参数取值的原则,在理论分析的基础上设计和制造了双频振动压实样机。对样机性能进行的试验研究表明,样机各项性能符合国家标准,试验土壤在虚铺35cm压实12遍时表层压实度达到90%以上,证明了双频合成振动压实比单频振动压实具有明显的优越性。

双频振动压实机—土壤系统的数值仿真

建立了双频振动压实机—土壤系统的力学和数学模型,在试验基础上确定了模型中的参数值和相关系数。将数学模型转换为状态方程,利用SIMULINK仿真框图进行数值仿真,得到了压实机参数和土壤参数变化与压实效果的关系。以压实机对地面作用力最大为目标函数,以试验所得主要参数的取值范围作为约束条件,对压路机的参数匹配进行了优化。

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20t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位实现了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。