提高冲碾机跟踪规划路径精度的方法

近年来在机场高填方工程中应用无人冲击碾压机已成为一种新趋势,而冲碾机在地头转向处常出现较大的跟踪误差,从而影响工作区的压实。提出一种适用于冲碾机地头转向的路径优化方法,有效提高冲碾机转向跟踪精度。基于2种广义初等曲线的计算方法,建立U型转向路径,并综合考虑最小转弯半径和曲率连续的条件,在靠近原规划路径处筛选出有效路径。基于广义双初等曲线的计算方法,建立Ω型转向路径,并综合考虑了最小转弯半径和曲率连续的约束条件,在靠近原规划路径处筛选出有效路径。基于MATLAB/Simulink平台搭建的模型预测控制器(MPC),仿真对比原规划路径与优化后路径的轨迹跟踪效果,结果表明:U型转向和Ω型转向优化后的路径跟踪效果都较好,从而验证所提优化方法的有效性。

冲击压路机减振系统的参数化仿真研究

为了减小冲击压路机作业时引起的冲击与振动,仿真研究了减振系统参数对作用于牵引车的冲击载荷的影响特性.通过分析冲击压路机的结构和作业特点,建立了减振系统的动力学方程.在UG软件中建立整机的实体模型,然后将其导入多体动力学仿真软件ADAMS中,建立包含轮胎与地面的动力学模型,在典型工况下仿真了整机的动力学特性,将仿真结果与试验数据对比,验证了模型的正确性.通过参数化设计研究方法将模型参数化,仿真分析了减振系统的刚度、阻尼参数变动时牵引载荷的变化,获得了参数影响的灵敏度曲线和载荷曲线,给出了参数值的合理范围.结果表明,系统的第1级阻尼和第2级刚度对牵引载荷的影响较大,整机仿真模型能够模拟冲击压路机的实际工况,为工程优化提供参考.

仿冲击振动压实机动力学模型的建立及压实试验

为了解决道路施工中振动压实机影响深度有限、冲击压实机压实不均匀的问题,提出了一种新的仿冲击振动压实机械,建立了该机械与土壤相互作用的动力学模型,推导了机器跳起频率的表达式,分析了机器跳振时,行走距离与振动系数及抛离系数的关系。进而用试验的方法证明了仿冲击振动压实机跳振工况的存在,给出了判断机器跳振的新方法;并对仿冲击振动压实机在跳振与非跳振工况下的压实效果进行对比试验。试验结果表明:仿冲击振动压实与振动压实相比,压实性能有较大提高,更利于深层土壤的压实。

冲击碾压加固砂土模型试验研究

冲击碾压技术(IR)已在国内外公路、机场等工程的地基处理中得到大量应用,处理的深度明显大于传统静碾和振动压实技术,具有施工快速、节省工期和施工成本等优点,逐渐受到工程界和学术界的重视。关于冲击碾压技术的理论研究明显落后于工程实践,为进一步促进冲击碾压技术在工程中的合理应用,采用自行研制的冲击碾压模拟试验设备进行了模型试验研究,探讨冲击轮质量和牵引速度对冲碾加固效果的影响以及冲碾过程滚动冲击产生的冲击荷载形式和冲击能量在砂土中传递与衰减的过程。研究结果表明,冲击轮的质量和牵引速度对冲击碾压加固效果有明显影响,通过增加冲击轮质量可以明显增大土中浅层深度范围内的冲碾加固效果,牵引速度在冲碾过程中存在最佳值,接近最佳牵引速度时的冲碾加固效果最好;三边形冲击轮滚动冲击产生的冲击荷载为瞬变单脉冲形式,且在冲击接触面上不均匀分布,表现为接触面中心处冲击荷载较大而两侧明显较小;冲碾过程中冲击能量主要以瞬变非周期性脉冲形式在土体中传播,沿竖直方向传递,其衰减过程以负幂函数形式进行。

冲击压路机计算模型分析

滚动冲击压路机是一种集冲击与滚压两种作业方式为一体的新型压实机械 ,且压路机本身又是一个多自由度系统 ,给分析带来很大的困难。根据这种压路机特殊的结构特点和作业方式 ,将作业过程分解为冲击和滚压两个部分 ,从水平和垂直两个方向建立“工作轮一土”的各态数学模型 ,分别来分析和描述不同状态下系统的运行规律 ,突出重点状态和主要矛盾 ,简化分析方法 ,更确切地反映了该种压路机系统的动态特性 ,便于进行该种压路机的参数确定 ,指导设计和使用。

延长内曲线液压马达导轨疲劳寿命的研究

内曲线径向柱塞式液压马达因柱塞的加速度惯性力的变化对导轨产生冲击,容易导致导轨形变与疲劳点蚀,甚至出现滚柱脱离导轨的现象,极大的降低了液压马达导轨的使用寿命。考虑到滚柱脱离导轨的因素,对其产生的冲击力与液压马达导轨的使用寿命的关系进行定量的分析,根据液压马达工作原理建立动力学仿真,解出滚柱脱离导轨的具体位移数据,建立滚柱冲击导轨的有限元模型,求出导轨所受的冲击力。考虑到滚柱对导轨的冲击是交变载荷,应用Goodman算法预测导轨的疲劳寿命。研究结果表明:通过优化导轨结构参数可以有效的降低滚柱对导轨的冲击力。本篇论文的研究内容为从事内曲线液压马达研究设计人员提供了一定的参考。

滚动导轨副多因素振动响应分析

为研究滚动导轨副振动响应与导轨直线度误差、预紧力、外部激振力、外部静载荷的关系,建立了多因素下五自由度滚动导轨副非线性动力学模型。将导轨直线度误差等效成滚动体弹性变形,建立滚动导轨副弹性接触变形量模型;将滚动导轨副简化成质量弹簧系统,结合赫兹理论推导非线性弹簧弹性势能,基于拉格朗日方程构建系统动力学模型,通过龙格-库塔方法完成模型求解。以某一滚动导轨副为例,分析了误差波长与幅值、激振力频率与幅值、静载荷以及预紧力对振动响应的影响规律,结果表明:直线度误差和激振力的幅值对位移振幅有显著影响;法向直线位移振幅对法向静载荷敏感度更高;随着预紧力等级的增加,各向位移峰值对应的频率比明显增加。