雙頻合成振動(dòng)壓實(shí)工業(yè)樣機(jī)性能試驗(yàn)與分析研究.pdf

1、雙頻合成振動(dòng)壓實(shí)過程中，任一瞬時(shí)有兩個(gè)不同頻率的激振力同時(shí)作用于被壓實(shí)材料，可使更多具有不同固有頻率的材料顆粒處于共振狀態(tài)，減小相互間的摩擦與內(nèi)聚力，為壓實(shí)創(chuàng)造有利的條件。該技術(shù)的推廣應(yīng)用，必將有效地提高壓實(shí)效率，改善壓實(shí)質(zhì)量。論文在理論分析和試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，研制出雙頻合成振動(dòng)壓實(shí)工業(yè)樣機(jī)，并通過試驗(yàn)和有限元法數(shù)值分析，對(duì)該樣機(jī)壓實(shí)性能進(jìn)行了較深入的研究，為雙頻合成振動(dòng)壓路機(jī)的工業(yè)化生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。
　　 提出考慮土壤塑性變形

2、的壓路機(jī)-土壤相互作用非線性動(dòng)力學(xué)模型，與經(jīng)典線性模型相比，非線性模型更接近壓路機(jī)工作實(shí)際。借助該非線性動(dòng)力學(xué)模型，對(duì)雙頻合成振動(dòng)試驗(yàn)樣機(jī)壓實(shí)過程中振動(dòng)輪運(yùn)動(dòng)特性和動(dòng)力特性進(jìn)行了仿真分析，得到土壤參數(shù)對(duì)振動(dòng)輪運(yùn)動(dòng)和振動(dòng)輪與土壤相互作用力的影響規(guī)律。同時(shí)指出壓路機(jī)-土壤耦合系統(tǒng)固有頻率并不固定不變，而是和激振力幅值有關(guān)，該系統(tǒng)幅頻特性中出現(xiàn)超諧波共振和次諧波共振等典型的非線性特征。
　　 在理論分析和實(shí)驗(yàn)室研究的基礎(chǔ)上，確定了雙頻

3、合成振動(dòng)壓實(shí)工業(yè)樣機(jī)合理的振動(dòng)參數(shù)，并通過對(duì)柳工20噸單鋼輪壓路機(jī)技術(shù)改造，研制出雙頻合成振動(dòng)壓實(shí)工業(yè)樣機(jī)。
　　 完成雙頻合成振動(dòng)壓實(shí)工業(yè)樣機(jī)與同噸位柳工常規(guī)CLG620型單頻壓路機(jī)對(duì)比試驗(yàn)，測(cè)定并比較了兩機(jī)振動(dòng)參數(shù)、起振停振性能及壓實(shí)性能。對(duì)比試驗(yàn)表明，雙頻合成振動(dòng)壓實(shí)工業(yè)樣機(jī)振動(dòng)參數(shù)達(dá)到設(shè)計(jì)要求，振幅沿振動(dòng)輪軸向分布均勻。高幅起振時(shí)兩機(jī)壓力沖擊相當(dāng)，低幅起振時(shí)雙頻工業(yè)樣機(jī)壓力峰值略高，但高幅和低幅停振時(shí)，雙頻工業(yè)樣機(jī)液壓系

4、統(tǒng)低壓腔最高壓力較對(duì)比試驗(yàn)用單頻壓路機(jī)低約5％，顯示出該工業(yè)樣機(jī)停振過程更為柔和。相對(duì)于試驗(yàn)用單頻壓路機(jī)，雙頻工業(yè)樣機(jī)對(duì)上層土壤壓實(shí)效果略差，平均壓實(shí)度為91％，比單頻試驗(yàn)機(jī)平均壓實(shí)度93％稍低；下層二者相當(dāng)，平均壓實(shí)度均為83％;而對(duì)中層土壤的壓實(shí)，雙頻工業(yè)樣機(jī)平均壓實(shí)度達(dá)到86.8％，而單頻試驗(yàn)機(jī)為83％，表現(xiàn)出雙頻合成振動(dòng)對(duì)中下層土壤的壓實(shí)有更大的優(yōu)越性。
　　 建立了雙頻合成振動(dòng)壓實(shí)工業(yè)樣機(jī)壓實(shí)過程二維有限元分析模型，對(duì)