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8T双钢轮振动压路机的振动轮的毕业设计

摘要振动压路机是工程施工的重要设备之一,用来压实各种土壤、碎石料、各种沥青混凝土等。

在公路施工中,多用在路基、路面的压实,是筑路施工中不可缺少的压实设备。

根据振动压路机工作原理、结构特点、操作方法和用途等的不同,有不同的分类方法。

按振动轮内部结构可分为:振动、震荡和垂直振动。

其中振动又可分为:单频单幅、单频双幅、单频多幅、多频多幅和无级调频调幅。

可见,振动轮是振动压路机的核心工作机构。

我国的振动压路机研究已经接近成熟,但是与国外相比仍有很大的差距,本文意在研究压路机振动轮的相关参数和结构,使其能够在工作状态达到效率最大化,能够缩小和国外的研究差距。

本文在理论分析和计算的基础上,完成了8T双钢轮振动压路机的振动轮的设计,在激振结构上采用了振动轴加上偏心块的结构,能够产生双频双幅的振动形式,减振系统采用橡胶减振器,利用更加简化的单自由度振动数学模型,推导出达到最大减振效果时减振系统总的动刚度,作为橡胶减振器设计的依据,并对压路机进行了稳定性分析。

关键词:振动压路机,振动轮设计,振动轴,偏心块,激振力,减振ABSTRACTThe vibratory roller is one of the important construction equipment for compa- -ction of soil, aggregates, asphalt and concrete. In highway construction,it is used in the compaction of the roadbed and is an indispensable road construction.The vibratory roller c an be classified depending on the vibratory roller’s working principle, the structural characteristics, methods of operation and use .It can be divided through the internal structure of the wheel vibration: vibration, shock and vertical vibration. Whele vibration can be divided into single-frequency single, single-frequency double-width, single-frequency multiple pieces of multi-frequency and stepless AM FM. So, the vibrating drum is the core of vibratory roller .Our vibratory roller studies have been approaching maturity, but there is still a big gap compared with foreign countries, this article is intended to study the relevant parameters and structure of the roller wheel vibration, to enable them to maximize efficiency in working condition, can be reduced and abroadresearch gaps.On the basis of theoretical analysis and calculation ,I complete a of 8T double drum vibratory roller wheel vibration design. Vibration excitation structure with a shaft and eccentric structure, can produce a dual-frequency vibration in the form of double width,Rubber shock absorber damping system is to use a more simplified single degree of freedom vibration model is derived for maximum vibration damping effect of the total system when the dynamic stiffness, as the basis for the design of rubber shock absorber, and the roller was stability analysis.KEY WORDS: vibratory roller, design, frame, hydraulic, vibration force, vibration目录第一章绪论 (1)1.1 课题的研究的意义和目的 (1)1.2 压路机的发展历程及国内外发展概况 (1)1.3 压实机械的发展趋势 (3)1.3.1压实度监控及压实机械智能化技术 (4)1.3.2压实过程计算机仿真技术 (4)1.3.3压实机械辅助选择技术 (4)1.3.4压实过程全球定位技术 (5)1.3.5多功能、系列化、特种用途的压实机械将增加 (5)第二章变频变幅振动论的压实原理 (6)2.1 振动压实机理 (6)2.2 变频变幅振动压实的优势 (8)第三章设计思路及结构原理 (10)3.1 振动轮调频的设计思路 (10)3.2 振动轮调幅的设计思路 (11)3.3 振动压路机的种类 (11)3.3.1振动压路机的振动形式 (11)3.3.2振动压路机的分类 (12)第四章双频双幅振动论的总体设计及计算 (14)4.1 技术参数的确定 (14)4.1.1压路机的工作质量,质量分布及线载荷 (14)4.1.2压路机的主要尺寸 (14)4.1.3压轮直径与宽度的修正 (15)4.2 振动轮振动参数的讨论及确定 (16)4.2.1 振动频率 (16)4.2.2工作振幅和名义振幅 (16)4.2.3振动加速度 (17)4.2.4振动频率和名义振幅的修正 (17)4.2.5振动轮的振动功率 (18)4.3 振动轮激振机构 (19)4.3.1几种激振形式压路机力学特性和压实特性 (19)4.3.2振动机械激振器的分类及作用原理 (20)4.3.3振动机构的选择 (23)4.4振动轴的设计计算 (23)4.4.1振动轴上的力与扭矩 (23)4.4.2振动轴的计算 (24)4.5激振器结构设计及计算 (25)4.6 振动轴承的选择与校核 (27)4.7.减振系统设计 (28)4.8橡胶减振器的设计与计算 (31)4.9 橡胶减振器的校核计算 (33)第五章振动液压传动系统设计 (35)5.1 液压振动系统方案确定 (35)5.2 液压系统的设计 (35)5.2.1油泵的计算 (35)5.2.2油马达的计算 (35)5.2.3 验算 (36)结论 (38)致谢 (39)参考文献 (40)第一章绪论1.1 课题的研究的意义和目的振动压路机是工程施工的重要设备之一,用来压实各种土壤、碎石料、各种沥青混凝土等。

在公路施工中,多用在路基、路面的压实,是筑路施工中不可缺少的压实设备。

根据振动压路机工作原理、结构特点、操作方法和用途等的不同,有不同的分类方法。

按振动轮内部结构可分为:振动、震荡和垂直振动。

其中振动又可分为:单频单幅、单频双幅、单频多幅、多频多幅和无级调频调幅。

可见,振动轮是振动压路机的核心工作机构。

根据振动压实原理中的土的共振学说,当激振频率与被压实土的固有频率相等或非常相近时,振动压实的效果最佳。

而当振动压路机在不同土壤上工作时,土的固有频率是变化的,这样若压路机的振动频率是固定的或是只有有限档位的,就无法在每一时刻都保证最佳的压实效果。

于是,研究振动压路机的振动轮变频的实现,就是为了在不同土壤上工作时都能自动达到共振,将土如期压实。

关于振幅,根据重复冲击学,为了增大机械在与土接触前一瞬间的动量,就需要振动轮有较大振幅和增大振动部分的质量。

而根据内摩擦减少学说,为了使振动轮在振动过程始终保持和土的接触,又需要振动轮的振幅很小,使其不脱离地面。

同时,压实时振动轮进行浅层振动或深层振动所需要的振幅大小是不同的。

因此振动压路机也应有变化的振幅。

1.2 压路机的发展历程及国内外发展概况振动压路机发展的时间并不长,1930年德国人最先使用了振动压实技术,并于1940年成功的发明了拖式振动压路机。

世界压路机发展已有上百年的历史。

振动压实技术和振动压路机的出现,彻底改变了压实效果简单依靠重量或增大线压力的方式。

随着振动压实理论研究的不断深入,振动压路机产品的规格品种也越来越多。

目前,世界上生产压路机的主要国家有德国、瑞典、美国、日本等。

全世界主要压路机制造企业有100家左右,德国、日本各有20来家,美国有几十家,其余主要分布在瑞典、前苏联等国。

全世界1987年产量达20000多台,以后多年来一直保持在22000-25000台之间。

进入90年代后有较大的增长,现在已达5万台左右。

一直保持第一位的是德国宝马,占国际市场23左右。

第二位是瑞典戴纳帕克,占20左右。

其它的主要制造企业还有德国的凯斯-伟博麦士,美国的卡特皮勒、德莱塞、英格索兰,日本的酒井重工、小松制造所、川崎重工等。

步入20世纪末期以来,几乎世界上的一切事物都在跟踪新的技术革命。

电子技术和计算机的应用带给压实机械的是一场控制革命。

目前,国外最先进振动压路机的振动性能参数已能根据被压材料物理机械性变化,自动选择最佳振动频率和振幅,从而可获得良好的作业效率和压实质量。

德国宝马公司以首创动调幅压实系统而再一次确立了其世界压实机械的领先地位。

这种智能系统能根据被碾压物料密实度的变化自动选择适宜的振幅、以优化激振力的输出,从而能消除材料出现压实不足或过压实现象,提高了压实度的均匀程度,并且避免振动轮跳振引起的骨料破碎和机器损伤。

宝马公司的自动变幅控制系统有“Variomatic”和“Variocontrol”两种结构。

前者用于控制两根水平面安装的反向旋转双轴激振机构,配置在双钢轮振动压路机上。

后用于控制一根固定轴上装有两组反向旋转的偏心块激振机构,配置在单钢轮振动压路机上。

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