買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 長安大學畢業(yè)設計（論文）   摘要   隨著振動壓實理論的逐步完善以及新的壓實技術和控制技術在壓路機中的應用，新型振  動壓路機的研究逐漸顯出其重要性及必要性。本次畢業(yè)設計的主要任務是設計一種全新的振  動壓路機的振動輪結構，使其一方面它可以產生較大的碾壓力，對地面上可以產生較大面積  的振動范圍 ;另一方面自行行駛的壓路機可以產生最大可能的推動力和作用力（附著力）并  且盡量大可能減小相對地面的滑移。   設計中，通過改變振動輪的形狀就能夠實現(xiàn)對地面產生較大面積的振動范圍，因此，三  邊弧形振動輪為本設計的重點。本設 計為一種新型結構的振動輪，關鍵部分為振動輪的非圓  形表面的柱體，這部分結構加上雙軸設計的應用，改變兩個軸上的非圓形碾壓輪的相位 ,便  實現(xiàn)了產生較大碾壓力和振動范圍的同時又產生最大可能的推動力。   除了振動輪參數(shù)的設計計算部分，本文還包括了對課題研究意義的分析，以及減振系統(tǒng)  的設計計算和傳動系統(tǒng)的設計計算。   關鍵詞： 振動壓路機，  振動輪，  三邊弧形振動輪，  振動范圍   1  買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 長安大學畢業(yè)設計（論文）   of in a of s is to a of so it a on a of  by of a  of a of a of of of of of of of  we a of  In to of an of of    2  買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 長安大學畢業(yè)設計（論文）   目錄   第一章    緒論 . 課題的意義 . 壓實機械的發(fā) 展和分類 . 壓實機械的發(fā)展與現(xiàn)代壓實技術 . 壓實機械的分類與壓實性能 .第二章    振動機械激振器的分類及節(jié)能激振器的作用原理 . 振動機械激振器的分類 . 節(jié)能激振器的原理和種類 .第三章    振動壓路機工作參數(shù)的確定 . 振動壓路機主要振動性能參數(shù)確定 . 振動加速度的校核 . 激振力的計算 . 振動壓路機的工作參數(shù) . 工作速度及運輸形式速度的選擇 . 靜線載荷 . 最小轉彎半徑的計算 . 輪距的確定 .第四章    振動輪的設計計算 . 振動輪的設計 . 振動輪總成 . 振動輪數(shù)量的選擇 . 三邊弧形振動輪的設計方法 . 振動輪的計算 .第五章    發(fā)動機的選型及參數(shù)計算 . 功率消耗分析 . 行駛功率  . 轉向功率  .3  買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 長安大學畢業(yè)設計（論文）    換向功率  . 爬坡功率  . 振動功率  . 功率組合及發(fā)動機的選擇 . 功率組合    . 發(fā)動機的選擇 .第六章    減振系統(tǒng)的設計與計算 . 振動壓路機減振系統(tǒng)的設計程序和方法 . 減振系統(tǒng)幾何模型及總剛度 . 橡膠減振器的設計與計算 . 橡膠減振器的幾何形狀與尺寸 . 減振系統(tǒng)校核計算 .第七章    傳動系統(tǒng)的選擇 . 傳動系統(tǒng)總成  . 壓路機傳動形式的選擇 . 傳動元件的數(shù)量和最終傳動方式的確定 . 傳動系統(tǒng)的設計要求 . 傳動系統(tǒng)比較及傳動形式的選擇 .第八章    車架形式和轉向形式的選擇 .總結 .致謝 .參考文獻 .4  買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 長安大學畢業(yè)設計（論文）     課題的意義   第一章  緒論   振動和沖擊我們的工作和生活廣泛存在，對于工程機械，大多數(shù)情況下，振  動和沖擊都給機械帶來很多不利。例如，振動能影響機器 的裝配質量，加快機器  的磨損，使機器發(fā)熱量迅速增加，減少了機器的使用壽命，除此之處，振動影響  操作員的舒適性，對于我們的生活質量有不小的壞處 ;而沖擊  除以上壞處外，還  會大大減小某些機構的疲勞壽命。但振動沖擊并不是一無事處，對于路面施工，  振動沖擊發(fā)揮著重大的作用，由于其特殊的作用形式，隨著國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展，  近年來，振動沖擊壓路機的發(fā)展迅猛，在對于堤壩、橋梁、隧道、機場、港口、  公路、鐵路、等土石方作業(yè)環(huán)境等的壓實工程中，振動沖擊壓實由于其良好的承  載能力、穩(wěn)定性、高密實度、高效率而得到廣泛應用。為國民 經(jīng)濟和人民生活的  改善作出了巨大的貢獻。   隨著基礎建設的全面啟動和發(fā)展 , 壓實機械的應用促漸廣泛，主要應用包括  下列幾個方面：   1)公路、道路、街道和停車場 ;  2)工業(yè)場所、倉庫、運動場、游戲場所 ;  3)飛機場 ;  4)鐵路路堤、道路路基 ;  5)土石壩、水庫、河床鋪砌 ;  6)住宅區(qū)房屋基礎和工業(yè)建筑場地的填方 ;  7)擋土墻、橋臺及涵洞周圍的填方 ;  8)溝渠填方 ;  9)加筋土結構 ;  10)密度的自然土層，頹積土 ;  這些大型工程對基礎的承載能力、穩(wěn)定性、密實度的要求越來越高。而這些  項目中 , 基礎的處理往往成為整個工程質量、工期進度快慢的決定性因素。同時 ,  隨著社會的  高速發(fā)展  ,  基礎工程  的工期與質  量二者必  須做到兼顧  , 即要保  證工  期 , 又要保證質量。因而對于這些作業(yè)環(huán)境，要想或得好的致密度和壓實質量，  振動或沖擊壓實機械必不可少，它們就是利用振動和壓實原理來達到以上的作業(yè)  質量的，振動壓實不僅能大大提高作業(yè)質量和作業(yè)效率，還能減少壓路機的總機  重量，節(jié)約材料，保護環(huán)境，因而在振動與沖擊壓路機的設計中振動輪的設計變  得尤為重要，因為其設計和制造質量直接影響整機的工作性能和可靠 性，好的振  動輪能方便  完成各種作  業(yè)環(huán)境下  的施工并完  成多載荷  變工況下機  器的使用  效率  和使用壽命。   5  買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 長安大學畢業(yè)設計（論文）     壓實機械的發(fā)展和分類    壓實機械的發(fā)展與現(xiàn)代壓實技術   應用壓實技術提高道路的強度源于我國隋唐時期。當時人們修筑驛道便是通  過人力和畜力拖動石磙反復碾壓，來達到提高驛道鋪層密實程度的目的。這種邊  滾動邊壓實的滾動壓實原理至今還在廣泛應用。   直至西方工業(yè)革命之后，人類才開始應用機械壓  實土方。 1860 年英國首先  發(fā)明了自行式壓路機，因當時內燃機尚未問世，故采用蒸氣機作動力。蒸氣壓路  機的出現(xiàn)，為壓實機械的發(fā)展和壓實技術的進步鋪平了道路。  1919 年，美國首  先制造出內燃機自行式壓路機，更新了壓路機的動力和傳動裝置。隨著汽車運輸  業(yè)的興起和發(fā)展，公路建設對路基和路面壓實度的要求越來越高，壓實技術也隨  之發(fā)展，不斷更新。 1930 年德國在靜力滾動壓實的基礎上采  用振動壓實技術，  有效地提高了壓實深度和壓實效果。后來相繼出現(xiàn)了自行式輪胎壓路機和輪胎鋼  輪組合式振動壓路機，擴大了壓路機的使用范圍，提高了壓實性能。由靜力壓 實  發(fā)展到振動壓實，并可根據(jù)不同的壓實要求選用花紋輪胎、光輪、凸塊或羊足碾  進行組合碾壓，或采用“滾人滾出”的組合工藝，無需動用工具即可在施工現(xiàn)場  快速更換輪碾，這是壓實技術的一次深刻革命和變革，為壓實機械的現(xiàn)代化奠定  了基礎。   振動壓路機利用振動荷載使土顆粒處于高頻振動狀態(tài)，顆粒間的內摩擦力喪  失，同時利用壓路機本身的重力對土壤產生壓應力和剪切力，迫使土體顆粒重新  排列而得到壓實。振動壓路機最初被用于壓實非黏性材料，隨著技術性能的改進，  現(xiàn)已成功地用于黏性土壤、瀝青混凝土路面的壓實工作。   振動壓實技術 有一個發(fā)展過程，最早是德國人在振動平板壓實機的基礎上發(fā)  明了拖式振動壓路機， 1958 年以后，隨著對振動技術的深入研  究，振動軸承和  減振器的性能及制造工藝不斷提高，促使振動壓路機技術飛速發(fā)展，并先后研制  成功了輪胎驅動鉸接式振動壓路機和串聯(lián)式振動壓路機。 20 世  紀后期，由于液  壓傳動技術的廣泛應用，使振動壓路機很容易地實現(xiàn)了無級調速、全輪驅動、全  輪振動和調頻調幅振動。此外，振動壓路機還衍生出了手扶式振動壓路機、拖式  凸輪塊和羊足輪振動壓路機、輪胎驅動凸塊輪振動壓路機，以及組合式振動壓路  機等各種改型振 動壓路機。 20 世紀后期，壓實度的測量技術  ，“機 電 液”  一體化技術，逐漸在振動壓路機上應用，使壓實技術獲得了新的飛躍。   隨著振動壓實技術的發(fā)展， 20 世紀七十年代，瑞典等國家開始振蕩壓實機理的  研究。振蕩壓路機是應用土力學土壤交變剪應變的原理，在碾磙內對稱安裝同步  旋轉的激振偏心塊 (軸 )，使碾磙承受交變扭矩，對地面持續(xù)作用，形成前后方向  6  買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 長安大學畢業(yè)設計（論文）   的振蕩波，使被壓材料產生交變剪應變。在這種水平激振力和滾輪垂直靜載的共  同作用下，實現(xiàn)對土壤在水平和垂直兩個方  向的 壓實。振蕩壓實機理是振動壓實機理的  延伸和發(fā)展。振蕩壓實與振動壓實原理的區(qū)  別如圖  示，左圖為振動碾，右圖為振  蕩碾。振動壓路機的激振器激振時，振動輪  將以定的振幅相對地面產生跳動，利用碾磙  的靜載和垂直沖擊力壓實土壤；振蕩壓路機    圖  動壓實與振蕩壓實的原理   的碾磙則始終與地面保持接觸狀態(tài)，它是利用碾磙的靜垂直荷載和水平激振力產  生振蕩  波來推擠壓實土壤的。振蕩壓實消除了振動壓實因垂直振動和沖擊給操  作者和機械本身帶來的危害，改善了工作條件，降低了能源消耗。同時也降低了  對鄰近構筑 物和地下設施 (如電纜、管路等 )的破壞和影響，提高了壓實的均勻度  和相對密實度，不僅壓實效果好，而且作業(yè)效率高。   夯實機械特別適合壓實粒狀填筑材料，對黏性土壤也有良好的壓實效果。夯  實機械主要用于作業(yè)量不大及狹小場地的壓實作業(yè)，特別適合路肩和  程，  以及道路維修養(yǎng)護工程等壓實工作。   壓實機械沿  著靜碾壓  路機一輪  胎壓路機  一振動壓  路機一振  蕩壓路機的  方向  發(fā)展，至今已有  100 多年歷史。當前，振動壓路機已成為現(xiàn)代壓路機的主要機型，  也是世界各國壓實機械制造廠家生產和銷售的主要機種。由于振 動壓路機所產生  的壓力與運輸車輛對道路所產生的壓力大體一致，所以振動壓路機已被廣泛用于  瀝青混合料路面的壓實作業(yè)，使得振動壓路機的銷售市場日漸擴展。在歐洲，基  礎壓實工作主要靠振動壓路機完成，振動壓實機械的生產量約占總生產量的  75以上。   就世界范圍而言，現(xiàn)代壓實機械的主要生產國有德國、美國、瑞典、日本、  英國、法國、俄羅斯和我國。全世界壓路機的年產量約為  6 萬臺，其中德國寶馬  公司 (產量高達  1 3 萬臺，產值超過  4 8 億馬克。   德國和瑞典是世界上壓實機械產量最高、技術最先進的國 家，也是世界上壓  實機械的科研試驗中心。德國的寶馬 (司是目前世界上最大的  壓實機械  制造商，據(jù)統(tǒng)計，早在  1990 年該公司壓實機械的銷售量約占世界市場總銷售量  的  23，其產量居世界第一。寶馬公司的研究機構是世界上  最龐大的壓實機械  研究中心，其研究和試驗手段領先于世界先進水平。在德國，生產振動壓路機的  著  名  廠  家  還  有   公  司  、  原  勞  森  豪  森  ( 公  司  、  原  魏  伯  樂  馬  克  斯  (司，其產品暢銷世界各地。瑞典的戴納 帕  克 (司是世界  上著名的壓實機械制造廠家之一，該公司生產的重型壓路機銷量居世界之首，技  術先進，其產品在世界市場上占有極為重要的地位。   7  買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 長安大學畢業(yè)設計（論文）   日本的壓實機械是近  40 年才發(fā)展起來的，現(xiàn)已成為世界上生產振動壓路機  最多的國家之一。其產品有一半出口，振動壓實機械品種齊全。日本壓實機械的  生產廠家主要有酒井 (工業(yè)株式會社、渡邊機械工業(yè)和  川崎重工業(yè)等生  產企業(yè)。   現(xiàn)代壓路機已廣泛采用液壓傳動技術，液壓傳動可實現(xiàn)無級調速，全液壓轉  向 ，起動、起振和運轉平穩(wěn)，換向制動無沖擊，且操作十分輕便。液壓技術的發(fā)  展可提高壓路機碾滾和驅動輪的控制精度，穩(wěn)定壓路機的行駛和作業(yè)速度，實現(xiàn)  自動調頻調幅和平穩(wěn)振動，提高壓實質量。   自從  司  20 世紀  60 年代末八十年代初首先在振動壓路機上采用鉸  接技術以來，現(xiàn)代振動壓路機已普遍采用柔性鉸接車架，使后機架和駕駛室操作  人員隔離振動源，改善了駕駛工作條件。采用鉸接車架，可實現(xiàn)全液壓折腰轉向，  不僅操繳輕便靈活，轉彎半徑小，而且作業(yè)穩(wěn)定性好，壓實生產率高。   現(xiàn)代建筑和道路工程對其結構和 基礎的質量要求愈來愈高。高標準的工程質  量必須符合施工技術規(guī)范，達到規(guī)定的壓實標準。提高構筑基礎的壓實質量，不  僅可以提高路基和路面的抗壓強度，提高其永久性負載和承受變負荷的能力，還  可以提高基層的穩(wěn)定性和防滲透性，提高路面的抗凍性和低溫抗裂性，消除沉陷、  裂紋、松散等路面病害，最大限度地減少建筑工程和道路的維修費用。壓實質量  的好壞，對道路的使用壽命和行車安全有著極大的影響。   振動壓路機的技術進步和現(xiàn)代化，較好地滿足了現(xiàn)代基礎設施工程重型壓實  標準的要求，現(xiàn)代振動壓路機具有良好的深層壓實特性，生產率高， 是施工單位  一種必備的理想壓實設備。   為了適應大型工程對基礎的承載能力、高密實度和高穩(wěn)定性的要求，一些歐  美國家于  10 多年前成功研制出一種高密實度振動壓路機。這種新型的高密實度  壓路機采用輪胎行走機構，其振動裝置具有深層高密實度的壓實功能，對提高砂  石、穩(wěn)定土等鋪層的工程質量和加快施工進度發(fā)揮了重要作用，現(xiàn)已在國外廣泛  使用。我國已于近年引進這種壓實設備，并在研究和開發(fā)符合我國國情的高密實  度振動壓路機。   瑞土波雄公司的專利產品  密實度振動壓路機見圖  適用于砂、  礫石、碎石  、 爐渣、穩(wěn)  定土等鋪層  的  壓實作業(yè)。 密實度壓路機前后  設置  6 8 個高頻。振動夯錘，并通過  其特有的頻  率及其相互  有機的配合  ，  產生周期性  的同步振動  ，使能量達  到  理想的傳遞，從而使被壓實的物料產生    圖   高密實度振動壓路機   流動，促使  物料之間以  最大截面  相互緊密的  結合，達  到基礎層的  高密實度  。圖  8  買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 長安大學畢業(yè)設計（論文）   示為壓實原理圖，碾壓部與被壓實層的接觸為平面接觸，從根本上保證了  路面基層表面  10壓 實度和瀝青混凝土面層的壽命及平整度。   高密實度振動壓路機具有下列特點：   1)與其他類型的壓實機械相比，壓實密度更大。   2)可直接對路肩進行壓實，使整個路基密實度相同。   3)路肩邊坡可連同路肩同步壓實，既提高工程質量又減少了大量土石方的運  輸和刷銑邊坡的工作。   4)適用于橋頭基礎的壓實，使橋頭路面與橋  面之間過渡平坦，不致產生下沉及跳車現(xiàn)象：   5)對于溝豁地帶填方工程壓實效果更佳，不  會產生裂縫和凹陷下沉現(xiàn)象。   6)隨機配有灑水裝置，可將路基壓實含水量  調至最佳狀態(tài)。   7)機動靈活 、轉彎半徑小，轉移工地時能夠  快速行駛。   由于工程的規(guī)模和具體情況不同，回填和鋪  筑   材料的性質不同，施工工藝及鋪層厚度不同，壓     圖   高密實度壓實原理   實作業(yè)時，必須根據(jù)不同的施工條件和施工要求，合理選用壓實機械。   輪胎壓路機較之靜作用壓路機和振動壓路機，其優(yōu)越性在于它的揉搓作用和  能使被壓實材料有良好的封閉性。除了適宜于壓實瀝青混凝土鋪裝層，幾乎還能  夠完成所有的壓實工作。自行式輪胎壓路機的機動性好，便于運輸和轉移工地。  由于輪胎式壓路機可設置集中充氣系統(tǒng)，合理調節(jié)輪胎充氣壓力和 接地比壓，使  之處于最佳工作狀態(tài)，可滿足不同鋪層和鋪層厚度的壓實要求，有效地提高了輪  胎壓路機的生產率和壓實質量。實踐證明，輪胎壓路機仍是一種不可缺少的重要  壓實設備。   為滿足在特殊施工條件下的使用要求，在國外，已設計并生產出沖擊式壓路  機、溝渠振動壓路機、水下振動壓路機、斜坡振動壓路機等新型專用壓實機械。  這些專用壓實設備適應性強，壓實效果好，生產效率高，社會效益和經(jīng)濟效益都  十分明顯。   沖擊式壓路機是一種高密實度的重型拖式壓路機，也是  20 世紀末由南非經(jīng)  長時間研究試驗制造出來的一種新型壓實機械。 沖擊式壓路機突破了傳統(tǒng)的滾壓  方式，創(chuàng)新了壓實機理，更新了碾壓磙的結構和設計思想，是壓實技術發(fā)展的一  次飛躍。   沖擊式壓路機首次采用多邊形非圓碾壓磙，由輪式牽引車快速拖動，各碾邊  9  買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 長安大學畢業(yè)設計（論文）   沖擊弧面按順序沖擊地面，所產生巨大的沖擊波瞬間向地層深處傳播，其壓實深  度可隨碾壓遍數(shù)的增加而遞增。實踐證明，一臺沖擊能量為  15沖擊式壓路  機，對新鋪層碾壓  15 20 遍后，在  5m 深處的壓實度可達  90 92。沖擊式  壓路機的作業(yè)速度可達  12 15h，是普 通振動壓路機的  4 倍左右；沖擊式壓  路機對原地基的有效壓實深度可達  4 5m，可明顯提高鋪層厚度。沖擊壓實的生  產率和壓實效果是現(xiàn)有其他重型壓實機械難以達到的，特別適合對軟地基、干砂  土和填方土的壓實，應用前景十分廣闊。   近年來，隨著電子技術的飛速發(fā)展，電子元器件和計算機在壓實機械上已得  到廣泛應用，在壓實過程中，可綜合檢測并顯示壓實層任意點的密實度和均勻性，  必要時還可將數(shù)據(jù)打印出來。   為了適應危險地帶、水下等特殊環(huán)境下的壓實作業(yè)，國外已開始應用遙控技  術，生產出無人駕駛的振動壓路機。我國江麓浩利工 程機械公司與國防科大已于  20 世紀八十年代成功地研制出無人駕駛振動壓路機，為我國壓實機械向自動化、  智能化和無人化方向發(fā)展積累了一定的經(jīng)驗。   我國壓實機械從無到有，經(jīng)歷了  50 年的創(chuàng)業(yè)和發(fā)展過程，已形成一個科研、  設計和制造的完整體系。特別是改革開放以來，先后引進德國、瑞典和英國的振  動壓路機制造技術，為我國壓路機趕上或接近世界先進水平創(chuàng)造了條件。在我國，  以領先世界水平的寶馬和戴納帕克壓實技術為主的壓路機制造體系，已形成  4力壓路機、 16 30t 輪胎壓路機、 動壓路機三 大系列的產品，  品種比較齊全。國產現(xiàn)代壓路機已廣泛采用液壓傳動，并采用先進的電子控制技  術和先導式液壓伺服控制技術，其行走、變速、換向、振動、轉向和制動等工作  可靠，傳動非常平穩(wěn)，操作輕便省力，不僅提高了對填方鋪層的壓實能力，而且  具  有良好的路面壓實質量特性。 21  世紀，我國國民經(jīng)濟建設  將進入一個嶄新的  發(fā)展階段。圓家已經(jīng)確立了“十五”期間公路交通發(fā)展的目標和建設的重點。到  2005 年，全國公路總里程要達到  155 萬公里， 5 年新增  15 萬  中西部地區(qū)  新增   6 萬   十五”期 間，公路建設的重點為士基本建成全國公路主骨架系  統(tǒng)、開發(fā)西部公路通道以及其他區(qū)域干線公路網(wǎng)絡、縣鄉(xiāng)公路網(wǎng)絡、公路運輸服  務網(wǎng)絡，同時加強國防公路和邊境口岸公路建設。也就是說，要在短短的  5 年時  間內，初步形成全國公路主骨架與區(qū)域干線公路相互連接、功能分明的干線公路  網(wǎng)絡，提高以高等級公路為依托的、省際間與重要城市間快速直達公路運輸系統(tǒng)  的運輸效率，加快重要港口、鐵路樞紐的物流集散和周轉。   以公路為重點的基礎設施建設規(guī)劃，為我國壓實機械的進步和發(fā)展提供了契  機，也為我國壓實機械提供了巨大的潛在市場。   隨 著壓實機械市場的擴大，現(xiàn)代基礎設施土建工程對壓實的要求越來越高，  壓實的作業(yè)范圍也在不斷擴大。進入新的世紀，壓實技術和壓實機械也將進入新  10  買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 長安大學畢業(yè)設計（論文）   的發(fā)展階段。   為了滿足不同施工條件的需要和要求，壓實機械的產品系列還有待進一步擴  大和完善，并衍生出適應沙漠壓實、干硬混凝土壓實、邊坡壓實、溝槽壓實和蟹  行壓實等特殊壓實要求的變型產品。   進一步研究和探討綜合壓實理論，更新壓實技術，強化壓實過程，是關系到  壓實技術和壓實機械科技進步的重要課題。突破傳統(tǒng)的壓實方法，形成全新 的綜  合壓實力和新的壓實過程，對進一步提高壓實質量和壓實效率，有效提高工程質  量具有重要的現(xiàn)實意義。   壓實機械的現(xiàn)代化，還有賴于壓實控制技術的進步與發(fā)展。現(xiàn)代高科技的迅  速發(fā)展為壓實控制技術的更新與進步創(chuàng)造了有利的條件。壓實過程的自動監(jiān)測、  自動控制和自動調節(jié)的技術正在促使壓實機械向自動化、智能化、無人化和機器  人化的方向發(fā)展。   由于許多施工現(xiàn)場土方工程量很大，每天的土方工程量可能高達  1   采用傳統(tǒng)的  壓實控制方  法往往難  以滿足施工  的要求。  由于碾壓層  本身的材  料性  質、含水量以及 下承層的承載能力都有較大的變異性，因此，在一定遍數(shù)的碾壓  后，僅用傳統(tǒng)的抽樣檢驗方法，已不能滿足施工質量的要求。人們一直在尋求一  種安裝在機器上能在壓實過程的進展中連續(xù)進行測量，不斷提供有關基礎材料壓  實狀況信息的壓實控制方法和裝置。早在  20 世紀九十年代初就有人提出了能否  利用振動部件與基礎之間相互作用的動力特性來判斷壓實進程進展狀況的設想。  這種方法的原理是建立在如下認識的基礎上的：當?shù)孛嬖谡駝硬考淖饔孟轮鸩? 壓實時，地面一機器系統(tǒng)的動力特性也在變化，這種變化將指示出地面承壓能力  變化的相對數(shù)值，從 而也反映了地面被壓實的程度。在壓實計實時監(jiān)測的基礎上  各公司都在進一步向壓實信息的實時化處理方向發(fā)展。   國  外的高速公路施工，已有采用連續(xù)壓實控制 (系統(tǒng)控制路基和路面底  基  層的壓實。 統(tǒng)包括一臺振動壓路機、壓實度儀、壓實  記錄系統(tǒng) (  個人計算機軟件。這種連續(xù)壓實系統(tǒng)需要采用動力壓路機，可以是振動式的或顫  振式的，而不能使用靜力壓路機。壓實度儀是安裝在壓路機上的壓實度檢測設備，  它測量和評價壓路機滾輪對被壓層表面的每次沖擊作用。壓實度儀是通過一加速  度傳感器來測量豎向振動，并將 測量結果轉變?yōu)殡娦盘杺鹘o處理器的。處理器根  據(jù)信號計算出壓實儀值 (頻率和諧振儀值 (并將這些數(shù)值顯示在各種  儀表上。 著被壓實土層堅實度的增加而提高，并反映包括下承層在內的地  面承載能力。土層壓實程度越高， 越大。對于給定的基層和壓路機，總是  存在一個最大的壓實度。當達到最大壓實度后， 止增大。據(jù)此，壓路機操  作者就知道進一步壓實將不會再增加壓實度。除非更換功能更強的振動壓路機。  壓實記錄系統(tǒng) (裝在壓路機操作者的前方，與壓實度儀之  間保持電信號連  11  買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 長安大學畢業(yè)設計（論文）   接，它可以隨時顯示結果。在整個壓實過程完成以后，可以在現(xiàn)場將連續(xù)壓實控  制系統(tǒng)記錄的報告打印出來。   上述產品到目前為止主要用于土石填料和碾壓混凝土的壓實。最近又設計了  一種新的瀝青混凝土壓實記錄系統(tǒng)，它采用四個全球定位系統(tǒng)  (攤鋪機和  壓路機進行準確定位。土壤壓實檢測系統(tǒng)  自動化壓實系統(tǒng)是一種新  開發(fā)產品。它可以連續(xù)檢測所達到的壓實度，使壓路機可以根據(jù)地面條件自動采  用最佳振動方式。 計算機壓實控制測量系統(tǒng)也是一種新產品， 它可以連  續(xù)、實時測量并處理壓實進程中壓實度的變化情況，從而顯示或打印出壓實層縱  剖面各點的壓實質量。在  基礎上又開發(fā)了一種可與微機相連的離線處理  系統(tǒng)  過再處理后可以繪  制整個壓實地區(qū)的三維壓實圖。   隨著現(xiàn)代科學技術革命和現(xiàn)  代高科技的迅猛發(fā)展，在壓實過程和機器工作狀  態(tài)實時監(jiān)測的基礎上，壓實機械將進一步向自動化的過程發(fā)展，這一進程將從局  部自動化過渡到全面自動化，并向遠距離和無人化的方向發(fā)展。現(xiàn)在國外無人操  縱的振動壓實機械已經(jīng)應用在某  些特殊的環(huán)境，例如危險地帶、水下壓實 作業(yè)中。  在  壓實機械  智能化發(fā)展  方面一個  可以預期的  目標是將  自適應和自  學習技術  引入  壓實控制中，開發(fā)壓實機械相應的仿真軟件，并在此基礎上實現(xiàn)壓實作業(yè)參數(shù)的  全自動最優(yōu)控制。此時機器將具有一定的智能，當對某一材料進行壓實時，通過  一  段時間的實踐機器會自動對壓實作業(yè)的各項參數(shù) (頻率、振  幅、碾壓速度和遍  數(shù) )進行不同組合，并判斷其壓實效果，從而決定最優(yōu)控制的方案。當使用條件，  例如土質情況變化時，它會不斷改變自身的參數(shù)，自動適應外部或內部狀況的變  化，使壓實作業(yè)始終在最良好的條件下進行。   在智能 發(fā)展方面的另一個重要趨勢是隨機電腦將普遍應用于壓實機械上，用  來進行工作過程監(jiān)測、機器技術狀態(tài)診斷、報警和故障分析。人工智能的介入將  大大改善機器的維修保養(yǎng)工作，并加速其現(xiàn)代化進程。   此外，進一步提高振動壓路機的操作和乘坐舒適性，最大限度地降低噪聲和  振動對機械的影響，以減輕駕駛疲勞并延長機械使用壽命；同時，改善壓路機的  外觀造型，優(yōu)化人機工程，也是提高壓路機總體功能的一個重要部分。可以預測，  新一代壓路機將會以全新的概念和面貌展示在人們面前。    壓實機械的分類與壓實性能   修筑堤 壩、機場、港口和道路，常采用穩(wěn)定土 (包括石灰穩(wěn)定  土、水泥或瀝  青加固穩(wěn)定土 )、瀝青混凝土和水泥混凝土，以及其他道路鋪  筑材料，自下而上  分層鋪筑。為了使鋪筑材料顆粒之間處于較緊的狀態(tài)和增加它們之間的內聚力，  可以采用靜力和動力作用的方法使其變得更為密實。這種密實過程對提高各種筑  12  買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 長安大學畢業(yè)設計（論文）   路材料和整體構筑物的使用強度有著實質性的影響。對于塑性水泥混凝土，材料  的密實過程主要是依靠振動液化作用使材料顆粒之間的內摩擦力和內聚力降低，  從而在自重的作用下下沉而變得更加密實。 對于包括碾壓混凝土在內的大多數(shù)筑  路材料采說，它們都可以通過壓實機械的壓實作用來完成這種寄實過程。在筑路  過程中，路基和路面壓實效果的好壞，是直接影響工程質量優(yōu)劣的重要因素。因  此，必須要采用專用的壓實機械對路基和路面進行壓實以提高它們的強度、不透  水性和密實  度，防止因受雨水風雪侵蝕而產生沉陷破壞。   1  壓實機械的分類   壓實機械的類型很多，不同的壓實機械，其壓實功能和適應范圍也不相同。  按壓實機械工作機構的作用原理、行走方式、碾壓輪的形狀，壓實機械可分為不  同的類別和形式。   壓路機與其他自行式施工 機械所不同的是，壓路機的行走裝置也是壓路機的  工作裝置，兼有行走和壓實雙重功能。工作裝置和工作機構的作用原理不同，其  壓實方法也不相同。   按壓實力的作用方式，壓實機械可分為靜力作用式和動力作用式兩大類。   靜力作用式的壓實方法為滾壓法，即碾壓滾輪沿被壓層往返運行，進行滾動  壓實。這類壓實機械包括各種型號的光輪壓路機、輪胎壓路機、羊足壓路機及各  種拖式碾滾等。   動力作用式的壓實方法有振動式、夯實式、振動夯實式和沖擊式等幾種。   壓實機械的壓實方法及其工作機構如下圖 (示。   圖   壓 實方法與壓實機械的工作機構示意圖   1234滾輪； 567 振動作用式是通過激振器產生垂直激振力或水平振蕩壓力波，對被壓材料持  13  買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 長安大學畢業(yè)設計（論文）   續(xù)脈動作用，其作用過程在滾動過程中完成。此類壓實機械包括各種形式的自行  式振動壓路機和拖式振動壓路機。   夯實式為夯實構件對被壓材料進行周期撞擊，以達到壓實的目的。這類壓實  機械有內燃  式和電動式  沖擊夯等  。振動夯實  式則兼有  沖擊夯實和  振動壓實  的功  能，如平板振動夯等。   沖擊式是通過拖動異形多邊碾磙，完成能量轉換，產生巨大的沖擊壓力波達  到壓實土壤的目的。常見的異形沖擊碾碴有三邊形、四邊形、五邊形三種。   壓實機械還可按行走方式、碾壓輪性質和形狀進行分類。   按行走方式分為拖式和自行式兩類。   按碾壓輪的性質和形狀可分為光輪、羊足輪、凸塊式滾輪和充氣胎輪等等。  光輪也可采用在其表面覆蓋橡膠層的滾輪。羊足輪也可采用凸塊式碾輪。   根據(jù)  準，國產壓實機械的分類和型號編制方法列表如下 (見表     產品 的型號按類、組、型分類編制，一般由類、組、型的代號與主參數(shù)代號兩部  分組成。   壓實機械按其工作質量可作如下分類：   自行式振動壓路機可分為輕型、中型、重型和超重型四類，其中：   輕型： 0 55t  中型： 2 4 5t  重型： 6 12t  超重型： >12t  拖式振動壓路機可分為輕型、中型和重型三類，其中：   輕型： 2 3t  中型： 3 6t  重型： 6t 以上   夯實機械可按沖擊能量、結構和工作原理進行分類：   14  買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 長安大學畢業(yè)設計（論文）   表  壓實機械的分類   種  別     型  式   特  性   代號含義   15  類     代   主參數(shù)  號  名稱  單位  拖式   Y 拖式壓路機（簡稱平  碾）  加載后質  量  t 光輪壓  路機  Y （壓）  兩輪  自行式  Y（液）  2Y 2輪壓路機（簡稱壓路  機）  液壓（轉向）壓路機  （簡稱壓路機）  結構質量  加載后質  量  結構質量  加載后質  量  t t 壓  實  機  械  光  輪  壓  路機  Y （壓）  三輪  自行式  Y（液）  3Y 3輪壓路機（簡稱壓路  機）  三輪液壓（轉向）壓路  機  （簡稱壓路機）  結構質量  加載后質  量  結構質量  加載后質  量  t t 羊足壓  路機  Y J （壓、  足）  拖式  自行式  T（拖）  J 拖式羊足壓路機  （簡稱羊足碾）  自行式羊足壓路機  （簡稱羊足碾）  加載總質  量  加載總質  量  t t 輪胎壓  路機  壓輪）  拖式  自行式  T（拖）  L 拖式輪胎壓路機  （簡稱羊足碾）  自行式輪胎壓路機  （簡稱羊足碾）  加載總質  量  加載總質  量  t t 別  買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 長安大學畢業(yè)設計（論文）   按夯實沖擊能量大小分為輕型、中型和重型三種。   按結構和工作原理分為自由落錘式夯實機、振動平板夯實機、振動沖擊夯實  機、爆炸式夯實機和蛙式夯實機。   2 壓實機械的性能   不同類型的壓實機械，其壓實性能不同，故其使用范圍也不完全相同。施工  時應根據(jù)工程實際情況，合理選用機型，才能獲得理想的壓實效果。   下面分別介紹幾種典型壓實機械的壓實性能及其 使用范圍：   1)靜力式壓路機   靜作用式壓路機 (包括靜力光輪壓路機、凸塊式壓路碾和羊足碾 )是靠碾壓輪  自重及荷重所產生的靜壓力直接作用于鋪筑層上，使土壤等被壓材料的固體顆粒  相互靠緊，形成具有一定強度和穩(wěn)定性的整體結構。   靜力式壓路機與振動壓路機相比其壓實功能雖有一定局限性，壓實厚度亦受  到一定限制，一般不超過  20且，光輪靜壓路機在壓實作業(yè)中，容易產  生“虛”壓實現(xiàn)象。但是靜力式壓路機卻因其結構簡單，使用與維護簡便，而且  16  振動  壓路機  壓、振 ) 拖式  拖式  自行式  手扶式  Z(振 ) T（振）  B（擺）  J（鉸）  F （手  扶）  S Z 式振動羊足壓路機  （振動羊足碾）  拖式振動壓路機  （簡提前振動碾）  自行式振動壓路機  鉸接式振動壓路機  手扶式振動壓路機  加載總質  結構質量  結構質量  結構質量  結構質量  結構質量  t t 振動夯  實機  H 振動式  Z（振）  R（燃 ）  機  內燃式振動夯實機  結構質量  實機  H（夯）  蛙式  W B 多頭式  D B   實機  多頭夯實機  結構質量  文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 長安大學畢業(yè)設計（論文）   國產靜力式壓路機的系列 化程度較高，可供選擇的機型較多，能適應某些特定條  件下的壓實工作。因而，國內仍普遍在機械化施工程度不高的施工條件下使用靜  力式壓路機。    光輪壓路機的滾輪是一個圓柱形簡體，以壓路機的自重保證壓實作用，還可  通過增減配重適當調整其線壓力，擴大其應用范圍。   光輪壓路機按其質量可分為輕型、中型和重型幾種，其應用范圍見表    表   光輪壓路機按質量劃分的應用范圍     羊足壓路機有較大的單位壓力 (包括羊足的擠壓力 )，壓實深度大而均勻，并  能擠碎土塊，因而有很好的壓實效果和較高的生產率。它廣泛用于黏性土的分層  壓實，而不適用非黏性土和高含水量土的壓實。    輪胎壓路機機動性好，便于運輸，進行壓實工作時土壤與輪胎同時變形，全  壓力作用時間長，接觸面積大， 并有揉合的作用，壓實效果好，適用于壓實黏性  土及非黏性土，如黏土、砂黏土、砂土和砂礫土等。    凸塊式壓路機具有圓柱形筒狀的滾輪，在其上焊有多排對稱狀的凸塊，與羊  足滾輪相比，按凸塊自身的結構相似于羊足滾輪羊足的布置，但凸塊高度較低，  個數(shù)較少。碾壓是在壓路機的重力作用下進行，同時也有凸塊的揉合作用。此外，  由于凸塊切人被壓材料速度快，對材料產生動力作用 (沖擊荷載 )，因此對于此類  壓路機而言，可以不要求采用附加的激振器。凸塊式壓路機工作速度高，可用于  大面積土壤以及垃圾的壓實。   2)振動 壓路機   17  壓路機  型式  質量  （ t）  單  位線  壓  力  （ kN/m）  應用范圍  輕型   5 10 >60 礫石和碎石路基以及瀝青混凝土路面的最終壓  實  買文檔就送您 紙全套， Q