自行式振动滚压夯实机的优化研究

自行式振动滚压夯实机的优化研究

郭宝良[1]2004年在《自行式振动滚压夯实机的优化研究》文中进行了进一步梳理基础压实作业是土工建筑、水工建筑、道路工程、市政工程等建设中一项非常重要的基础性工程。基础经过良好的压实,能够显着改善其承载能力和稳定性,降低甚至消除地基的沉降,从而使各项工程在其使用期间有非常稳固的基础。 自行式振动滚压夯实机(以下均简称为滚压夯)是一个多自由度振动系统,但由于许多因素的限制,人们往往是通过对自由度进行简化来建立数学模型,在对机器的减振性能进行分析时又作了进一步的简化。 本文首次将ADAMS引入到滚压夯的模拟仿真中,利用ADAMS软件建立了的整机模型,并且经过仔细研究,发现现有研究存在的不足。为提高滚压夯的行走速度、优化结构、弥补不足,本文在深入研究滚压夯的工作原理的基础上,提出了两种改进模型。然后针对这两种模型建立相应的动力学微分方程,并在各种工况、不同参数条件下进行仿真分析,得出了系统的各种动态响应。通过大量的仿真,得出了模型的结构参数以及土壤参振参数的变化对系统稳定性、行走速度影响的具体结果,得到了较为优化的结构参数和运行参数,从而找出了影响滚压夯行走速度的主要因素及其最优值。为了证实这些模拟结果的正确性和可靠性,对原有模型进行仿真并对原有样机稍加改进后进行了实测,发现实测结果与仿真结果非常吻合,从而充分证实了用ADAMS进行系统优化仿真的可行性和可靠性。最后本文对原有模型和改进后两模型进行了横向对比,充分说明了改进模型的优越性。本文所得出的一些结论对指导滚压夯的整机设计和性能研究等方面具有一定的参考价值。

叶向东[2]2005年在《单轴式自行滚压夯实机的优化研究》文中研究指明近10年来,压实机械的小型化非常明显,小型压实机械以其特有的机动性,操纵性,在大型工程中作为辅助施工机械,在小型工程中,尤其在上下水道、煤气、电气等生活管线等工程施工中得到广泛的使用,已成为必不可少的施工机械。 但从目前我国国内压实机械产品的现状来看,对于小型压实机械,国内几乎未见像样的厂家和较成熟的产品,因此急需研制开发有自主知识产权,质量轻、体积小、结构紧凑、压实效果好、压实效率高、性价比高的小型压实机械。 通过多年的研究,国内科研院所已提出和实验了一些小型压实机械的方案及模型,如小型手扶式振动压实滚,定向式(圆周式)振动压实机,自驱动振动压实滚,自移式振动压实滚等。从这些方案中,不难发现,作为小型振动压实机械,要同时解决好结构简单、行驶速度稳定、生产成本低这几个方面的问题并非易事。 本文是在前人工作的基础上,通过对夯实机工作原理的深入剖析,对自行式振动滚压夯实机的原模型建立其运动微分方程,通过简化求其解析解,从而找到影响夯实机水平行走速度的主要因素;根据影响夯实机水平行走速度的主要因素对夯实机进行结构简化,建立自行式振动滚压夯实机的新模型;利用ADAMS对新模型进行各种工况下的运动仿真和优化设计,得到其最优的结构参数及最大的水平行走速度;按照原有样机模型进行试验,同其ADAMS仿真结果对比,最终实现了在机器结构大幅调整和简化的基础上,大幅度提高了自行式振动滚压夯实机的水平行走速度和运行的稳定性。

刘伟[3]2007年在《自行式振动滚压夯实机的计算机仿真及优化设计研究》文中提出从九十年代中后期以来,振动压实机械小型化趋势愈来愈明显,小型振动压实机械以其特有的机动性、操纵性,特别是用于狭窄场地的夯实时,更能显示其优越性。目前该类机械在土木工程、水工建筑、道路工程、市政等工程施工中得到广泛的应用,已成为必不可少的施工机械。目前国内压实机械产品类型主要有:蛙式打夯机、静作用光轮压路机、轮胎压路机和振动压路机,其中振动压路机已其技术性能先进、作业效率高、能源消耗低、操作简便的特点深受用户的欢迎。小型化压实机械是在振动压路机的基础上设计的,所以它除了保持振动压路机技术性能先进、作业效率高、能源消耗低、操作简便的特点外,还有质量轻、体积小、便于在狭窄场地施工的特点。通过多年来的研究,国内科研院所已提出了一些小型压实机械的方案及模型,如小型手扶式振动压实滚,定向式振动压实机,自驱动压实滚,自移式振动压实滚等。在这其中,我们不难发现,作为小型振动压实机械,要同时解决好结构简单、行驶速度稳定、生产成本低等方面的问题并非易事。自行式振动滚压夯实机是一个多自由度振动系统,但由于多种因素限制,人们往往是通过对自由度简化来建立数学模型,在对机器的减振性能进行分析时又作了进一步的简化。本文是在前人基础之上,通过对振动滚压夯实机工作原理的深度剖析,建立其运动微分方程,建立新的自行式振动滚压夯实机模型,并采用Pro/E软件,对其进行运动仿真。同时利用Pro/E软件下的mechanica模块对夯实机的动态模型进行模态分析,改进夯实机,提高其性能与可靠性。

周飞[4]2009年在《自行式振动滚压夯实机的结构优化设计》文中指出随着社会需求的日益增加,振动压实机械小型化的趋势越来越明显。小型振动压实机械具有质量轻、体积小、机动性好、易操作、特别适用于狭窄场地夯实的特点。目前主要用于土木工程、建筑施工、道路工程、市政等工程的施工中。小型振动夯实机已经成为现代社会建设中不可缺少的压实机械。蛙式打夯机、轮胎压路机、静作用光轮压路机、振动压路机和手扶振动压路机等是国内压实机械的主要产品。小型振动压实机中除了蛙式夯机之外的产量都很小,蛙式夯实机结构简单造价低,但是其缺点也很多:夯实效果差,压实影响深度浅,偏心块外露,工作噪音大,安全性差,污染环境,操作人员劳动强度大,其能量消耗同振动夯实机相比较不划算。振动压路机以其技术性能先进、作业效率高、能源消耗低、操作简单等特点深受用户的欢迎。而手扶式振动压路机,国内尚无较成熟的产品。因此急需研制开发有自主知识产权,质量轻、体积小、结构紧凑、压实效果好、压实效率高、性价比高的小型压实机械。自行式振动滚压夯实机是一个有多种限制因素的多自由度振动系统。本文是通过简化系统自由度来建立数学模型的。本人是在之前样机基础之上通过对夯实机工作原理的深入分析,建立了系统运动微分方程,对原有样机行星传动系统和制动系统存在问题的原因从理论方面进行分析,对其结构进行了优化设计,对其零件进行了检验校核。并用cad二维软件绘制零件加工图,用proe软件进行了叁维虚拟安装和全局干涉检验,通过干涉检验得知样机安装实际可行,为样机顺利安装提供了理论支持。另外,样机已于2009年4月中旬在西安北郊某机械加工厂安装完成,通过初步调试,样机取得了预期的效果。

赵玉秀, 郭宝良, 方海[5]2007年在《一种小型压实机械的实验及仿真研究》文中研究指明为了提高自行式振动滚压夯实机(简称滚压夯)的行走速度和运行稳定性,对滚压夯的物理样机进行了大量的实验研究.用ADAMS和SolidWorks软件联合建立虚拟样机模型并进行了动力学仿真.通过对实验数据和仿真结果的分析,验证了用ADAMS进行机械系统的仿真的可行性.对虚拟样机进行了仿真和结构优化,得到了优化的结构参数,提高了滚压夯的行走速度和运行稳定性,给出了滚压夯工作的最佳频率和合理的工作频率范围及相应的行走速度.

张姗[6]2011年在《冲击压路机的减振研究》文中研究指明目前,我国经济快速发展,冲击式压路机得到了广泛应用。据统计,我国是世界上最大的使用以及生产冲击式压路机的国家,但在冲击式压路机工作过程中产生的冲击振动无法避免,加之冲击式压路机自身的减振措施、隔振措施较差,而且工作时路面情况很差,这就使得作业过程中产生的冲击振动传递到牵引车以及驾驶员,严重影响驾驶员的身心健康,降低工作效率,降低了整机工作的平稳性以及整机寿命。因此,如何有效地减少冲击振动的影响是当今研究的核心问题。为了能够知道减振效果如何,以便对冲击压路机缓冲减振系统进行改进设计,需对冲击压路机的缓冲减振系统进行动力学仿真研究。针对上述问题,本文以除了牵引车之外的冲击式压路机为研究对象,将冲击压路机作业过程分为冲击与滚压两过程,建立了冲击式压路机二级自由度减振模型,并利用MATLAB/Simulink建立了相应的仿真模型,模拟出了G级路面以及滚压过程激励源,然后在Simulink中进行仿真分析,得出了车架在滚压以及冲击过程的加速度、加速度自功率谱密度以及传递率,并结合功率谱密度以及传递率对冲击式压路机作业过程的减振进行了评价分析。同时,着重分析了冲压轮间的连接桥以及其减振的分析,并且进行了冲击式压路机冲压轮间连接桥间的橡胶减振垫的计算分析。

参考文献:

[1]. 自行式振动滚压夯实机的优化研究[D]. 郭宝良. 西安建筑科技大学. 2004

[2]. 单轴式自行滚压夯实机的优化研究[D]. 叶向东. 西安建筑科技大学. 2005

[3]. 自行式振动滚压夯实机的计算机仿真及优化设计研究[D]. 刘伟. 西安建筑科技大学. 2007

[4]. 自行式振动滚压夯实机的结构优化设计[D]. 周飞. 西安建筑科技大学. 2009

[5]. 一种小型压实机械的实验及仿真研究[J]. 赵玉秀, 郭宝良, 方海. 西安工业大学学报. 2007

[6]. 冲击压路机的减振研究[D]. 张姗. 太原科技大学. 2011

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