压实路面产生位移和波纹的原因分析
仪器信息网 · 2009-08-02 21:40 · 39899 次点击
振动压路机在进行压实作业时,被压实的路面容易出现位移,从而产生裂纹和波纹,尤其在振动压是最后几编时,有的操作者还采用大振幅进行压实,将表面振裂,因而产生更严重的裂纹和波纹,严重的影响了路面的质量。此种状况的出现与操作不当、被压实材料的无力性能以及压路机本身结构等因素有关。
钢轮压实时有两种工作状态,即钢轮驱动状态和刚轮从动状态。
(1)驱动轮压实时的受力分析
驱动轮压实时的受为下作用力:分配载荷G、机架的反作用力F1(假设其行驶方向如图1所示)、力M、路面对钢轮的垂直反作用力N1、路面对钢轮的水平反作用力P。
如果钢轮的驱动力矩M〉Ga,机架反作用力F1的方向如图1所示,此时钢轮为对路面的垂直作用力N1′对路面进行压实;路面对钢轮的水平作用反方向移动,挤向已被压实的路面,因而路面不会出现波纹,压实后的路面比较平坦。
如果M〈Gs,机架反作用力F1的方向与图1所示的相反,该力使压实材料向压路机行驶的方向移动,对压实材料产生剪切力超过P′,钢轮会滚过该波纹继续向前方生裂纹。P′值越大,路面方生位移、裂纹和波纹越严重。
如果M=Ga,则F1=0,钢轮对路面没有水平力作用,状况下路面压实得最好。
对双轮驱动的压路机来说,由于前后轮的滚动阻力矩和行走马达的匹配存在差别,马达又是并联连接,使得前、后轮的驱动力矩很难同时满足各自的滚动力矩的要求。因此,上述3种情况都有可能出现。
(2)从动轮压实时的受力分析
从动轮受以下作用力:从动轮分配载荷G,机架的推力F2,路面对钢轮的垂直反作用力N2,路面对钢轮的水平反作用力Pf。
由以下受力分析可知,钢轮的分配载荷、滚动半径、压实材料的阻力系统和驱动力矩都是产生移和波纹的因素。
对从动轮而言:钢轮的分配载荷越大,产生位移越大;钢轮的半径越大,产生的位称越小;钢轮的滚动阻力越大,产生的位移越大。
对驱动轮而言,只要驱动力矩小于滚动磨擦阻力矩就会主生位移和波纹,驱动力矩越小,位移和波纹越大。
压路机压实时的工作速度对产生波纹也有一定影响。
实验表明,双轮驱动的压路机比单轮驱动产生的位移量小得多;行走速度小于3km/h时,位移量随速度增加而减小;速度在km/h左右时,位移量趋于稳定。