振動壓實機械的無級調(diào)頻調(diào)幅設(shè)計與研究.pdf

1、本研究以振動壓路機為對象，對壓路機無級調(diào)幅、調(diào)頻系統(tǒng)進(jìn)行了理論分析、工程設(shè)計和實驗研究，主要內(nèi)容如下： 1）土力學(xué)基礎(chǔ)理論的研究：土壤的壓實機理是振動壓路機振動壓實理論的基礎(chǔ)，本文建立壓路機-土系統(tǒng)的力學(xué)模型，分析了土壤的應(yīng)力-應(yīng)變模型及土體破壞規(guī)律，給出了不同土體的振動頻率，為進(jìn)一步研制壓路機械提供了理論基礎(chǔ)。 2）壓路機工作參數(shù)的內(nèi)在機理分析：對影響振動壓路機作業(yè)效果的靜線壓力、鋼輪直徑、鋼輪寬度、離心力、振幅、頻率

2、、壓實厚度、碾壓速度和碾壓遍數(shù)等進(jìn)行了理論分析，積累了壓路機設(shè)計的系統(tǒng)資料；為壓路機械的設(shè)計奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。 3）無級調(diào)幅機構(gòu)的設(shè)計、運動分析及動力學(xué)分析：對振動偏心塊無級調(diào)幅機構(gòu)進(jìn)行運動分析、設(shè)計計算，應(yīng)用行星齒輪傳動的基本原理，結(jié)合壓路機振動偏心塊的應(yīng)用，摸索出無級調(diào)幅振動輪的基本設(shè)計思路，研究出新型的無級調(diào)幅機構(gòu)，并應(yīng)用三維ProeWildfire技術(shù)將其繪出，使機構(gòu)清晰化；對所研究的機構(gòu)進(jìn)行動態(tài)運動過程分析，驗證了機構(gòu)設(shè)

3、計的正確性。 4）電液比例泵的控制特性研究：無級調(diào)幅、調(diào)頻機構(gòu)采用電液比例泵作為動力源，根據(jù)泵的電液比例、伺服變量缸的運動機構(gòu)圖，對控制過程進(jìn)行動態(tài)的分析，得到電液比例閥的特性曲線；通過對節(jié)流閥的動態(tài)特性分析，證明在變量缸的兩個進(jìn)出油路，以及電液比例閥的中位機能上使用節(jié)流孔，能緩和液壓沖擊和抑制高頻脈動，使變量缸的工作流量具有穩(wěn)態(tài)值，實現(xiàn)泵排量控制特性的線性化。 5）電液比例控制技術(shù)在無級調(diào)幅系統(tǒng)的應(yīng)用研究：壓路機的無級

4、調(diào)幅液壓系統(tǒng)，一方面要求變幅驅(qū)動的功率不能很大，另一方面，要求低速運動的線性度好。本研究根據(jù)蝸輪蝸桿的傳動原理，通過使用擺動油缸作為直接控制變幅機構(gòu)的執(zhí)行元件，達(dá)到控制變幅裝置旋轉(zhuǎn)運動的目的。并對擺動油缸的動特性、低速運動的摩擦特性曲線，以及使用摩擦補償縮短調(diào)節(jié)時間、減小超調(diào)量等方面進(jìn)行研究，實現(xiàn)系統(tǒng)低速運行的平穩(wěn)性和快速跟蹤性能。 6）無級調(diào)幅、調(diào)頻控的協(xié)調(diào)控制及壓路機的智能化研究：通過無級調(diào)頻調(diào)幅控制系統(tǒng)，主要包括振動頻率、