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第四章对袭击式压道机根本参数的领会与斟酌前

  

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  第四章对冲击式压路机基本参数的分析与探讨前面从动力学角度分析了冲击式压路机动力学参数随工作轮转动角度的变化关系。同时冲击能量和冲击力也是衡量冲击式压路机的主要参数。它们是冲击式压路机结构设计和施工选型的重要依据。冲击式压路机冲击路面时 由于其工况的多样性。确定冲击能量和冲击力之前 对冲击式压路机作业

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  第四章对冲击式压路机基本参数的分析与探讨前面从动力学角度分析了冲击式压路机动力学参数随工作轮转动角度的变化关系。同时冲击能量和冲击力也是衡量冲击式压路机的主要参数。它们是冲击式压路机结构设计和施工选型的重要依据。冲击式压路机冲击路面时 由于其工况的多样性。确定冲击能量和冲击力之前 对冲击式压路机作业过程作几点假设。 待压路面为水平面。 作轮冲击路面时间很短 冲击结束后全部能量转化为压实能量。 作轮为刚体。 、牵引主机的牵引速度恒定。 冲击能量的确定图 是冲击式压路机压实路面的运动分析图。当工作轮 点接地时 重心最高 点接地时 重心最低 以工作轮重心最低点所在的水平面为重力零势能面 则根据动力学知识 工作轮的转动动能 。、平动动能 、以及重力势能 分别为 一工作轮绕轮轴的转动惯量 一重心速度 一工作轮质量假设工作轮冲击地面时间很短 认为冲击完成时工作轮的角速度为 并且能量完全被地面吸收。因此 全部能量可近似认为 冲击能量与工作轮边数的关系 由冲击能量确定可知 得出当其它参数一定时 工作轮边数增加时 减少总体上冲击能量将随之减少 当边数进一步增多时 工作轮的外型轮廓就越接近欲圆形 考虑极限情况 当外型为圆形时 就不会产生冲击了。由上述分析可得如图 所示的冲击能量与冲击轮边数的关系。 冲击轮边数图 冲击能量与冲击轮边数关系图由图 可知 当边数取得越少时 对提高冲击能量可能会更有利。但并不是边数越少越好 工作轮质心在垂直方向位移 与工作轮理论直径 则冲击行程与轮边数的关系如图冲击行程与工作轮直径的关系如图 冲击轮边数图 冲击行程与轮边数的关系 冲击行程和轮径的关系由于轮边数决定异形滚轮的形状对冲击行程影响很大。由图 可见轮边数越少冲击行程越大 但轮边数少会使工作轮再翻起的滚动阻力变化剧烈 对主机的冲击振动大 尽管轮边数越少 冲击行程越大。但一般轮边数的选取 应综合考虑 一般在 之间。 冲击能量与牵引速度的关系由式 不变时增大时 冲击能量随之增大。如图 所示。 冲击能量与牵引速度关系图尽管牵引速度越大冲击能量也越大 但工作轮行驶阻力与 的平方成正比 太高 牵引阻力消耗的功率增加太快 也是不经济的。因此 冲击式压路机’的作业速度必须保持一适当的数值。 冲击力的确定目前 超重型振动压路机的激振力上限为 超重型拖式振动压路机激振力上限 。与同等吨位的振动压路机相比 冲击式压路机的冲击力 夯实力 可高出同等吨位的振动压路机十倍以上。如图 是工作轮冲击地面的受力图 在以工作轮一边为例的冲击过程分析中 点可以看成是其运动瞬心 此时 工作轮的平均冲击力 垂直于线段 在忽略其它力的作用下 则根据理论力学中的平行轴定理、动量定理有 一工作轮绕点的总转矩 一冲击作用时间 一工作轮对过 点且平行于轮轴轴线的转动惯量 一冲击作用前质心绕 点的角速度 一冲击作用后绕 点的角速度由却 是确定冲击式压路机冲击力的计算公式。此式中确定冲击式压路机冲击时间是很关键的问题它不仅与冲击式压路机冲击物料的种类有关 而且与其含水量、密实度有关。对最佳含水量的土 冲击时间 般推荐如下 夯击时间的确定夯击时间土壤状态亚砂土粘土松土 冲击力与工作轮边数的关系由图可知 工作轮起动过程中 考虑碾滚冲击地面前 碾滚的角加速度为 的情况时 根据力学知识 当工作轮边数增加时增大 减少 不变 从而牵引力随之减少。这与我们的直观认识是一致的 当工作轮为圆形 所需的牵引力是最小的 它们的关系如图 所示。 冲击轮边数图 牵引力与冲击轮边数的关系图由牵引力与工作轮边数关系分析可知。因此 当工作轮边数增加时 增大 减少 即工作轮质心与工作轮纯滚动时的瞬时中心的水平距离逐渐减少 当达到工作轮为圆形情况时 工作轮质心就是工作轮圆心 工作轮成为一般行驶车轮 冲击力也就消失。所以冲击力随着工作轮的边数增加 而逐渐减少。 冲击力与牵引速度的关系由式 可知。由于 一定时平均冲击力随着牵引速度的增加而增大。如图 所示。 牵引速度与冲击力关系图正如分析冲击能量与牵引速度的关系可知并不是 越大越好 因为行驶阻力与 的平方成正比 太高 牵引阻力消耗的功率增加也太快 也是不经济的。因此 牵引速度的选择也必须综合考虑。 分析与讨论第五章研究结果与分析从计算结果看 工作轮的轮边数为三边形 四边形 五边形 重量相等 工作轮的轮廓曲线尺寸 大、小圆弧半径 以及偏心距 相同时 工作轮、车架所受的拉力相差不大。工作轮的重量、冲击势能相同 轮廓曲线尺寸不同时 对于相同碾边数的工作轮、车架所受的拉力的相差较大。对于同一工作轮 连杆机构中各秆件的长度不同时 工作轮、车架所受的拉力的相差不大。因此 工作轮的轮廓曲线尺寸变化比连杆机构中杆件长度变化对工作轮、车架所受的拉力的影响将更大。实际设计时 要重点考虑工作轮轮廓曲线尺寸变化。在工作轮质心立起前 工作轮、车架所受的拉力比较大 工作轮质心立起后 拉力下降。在倒下的最后 ’左右 车架所受的拉力为一常数 说明了工作轮在小圆滚到一定的时候 由于工作轮速度超过了车架速度 导致连杆机构中的拉杆向前冲出 拉杆拉力为零 车架所受拉力为一定值 从计算结果看 工作轮所受的拉力最大值出现在轮廓曲线中大、小园弧相切处 由于碾滚动力半径突然从大圆半径变为小圆半径 不仅惯性力存在 且增加了一个惯性力矩。从工作轮质心运动方程看 由于工作轮的非圆截面形状 滚动中其工作轮质心理论运动轨迹应是一条周期曲线 水平方向和垂直方向有加速度 为非匀速运动。 有待进一步的研究工作本文对动力学模型的研究在忽略了弹簧缓冲的影响 同时 连杆机构中杆件与车架刚性连接来建立的。因此 有必要在考虑弹簧、杆件与车架铰接这两种情况下 应建立力学模型 推出力学方程 以工作轮冲击能量最大 重量最轻 分析动力学参数的变化情况。所需牵引功率最小 对工作轮的轮廓曲线 连杆机构的铰点进行结构优化 分别得出工作轮的结构尺寸与连杆机构中各杆件的长度 然后求出对应动力学参数。致谢在本文从开题报告到最后定稿 特深深感谢导师周萼秋教授、黄东胜副教授近三年来对我的学习和生活所给予的悉心指导和深切关怀。导师高尚的人格 渊博的知识 一丝不苟 严谨治学的态度 不断开拓进取的精神和无比宽阔的胸怀 使我获益匪浅 并将激励我终生向上。在此谨向导师表示衷心地感谢和深深的祝福 在平时的学习和生活中 得到了汽车与机电工程系、研究生部的老师及师兄弟们的关怀和帮助 在此表示诚挚的感谢 近三年的时间 千多个日夜 回想起来 每时每刻都有珍贵的回忆。再次感谢所有关心我的人和我所尊敬的人 好人一生平安由于本人水平有限 论文中难免有不当和疏漏之处 热情期待各位的批评指正。作者

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本站文章于2019-11-07 02:45,互联网采集,如有侵权请发邮件联系我们,我们在第一时间删除。 转载请注明:第四章对袭击式压道机根本参数的领会与斟酌前