振动压路机激振机构偏心块的设计优化.pdf

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1、CONSTRUCTIONMACHINERYANDMANAGEMENT文章编号：1000—033X(2016)03—010205振动压路机激振机构偏心块的设计优化孔国华，陈乐尧，石明礼，段乾坤(三一重工股份有限公司，湖南长沙410100)摘要：为了提高振动压路机的作业性能和操作舒适性，对压路机激振机构内偏心块的转动惯量与静偏心矩的关系进行了研究，从理论上得出在静偏心矩一定的情况下，葫芦状的偏心块转动惯量最小，并利用软件仿真和试验验证了该结果。应用该种偏心块，能使压路机在不降低激振力和振动频率的情况

2、下，提高起停振灵活性，从而提高压实路面的平整度。关键词：振动压路机；偏心块；转动惯量；静偏心矩中图分类号：U415．521文献标志码：BDesignandOptimizationofEccentricBlockofVibratoryRollerKONGGuo—hua，CHENLe—yao，SHIMing—li，DUANQian—kun(SanyHeaVyIndustryCo．Ltd．，Changsha410100，Hunan，China)Abstract：Byresearchingtherela

3、tionshipbetweenmomentofinertiaandeccentricity，itwasfoundthatthecucurbitshapeoftheeccentricblockhasthesmallestmomentofinertiawhentheeccentricityisfixed，andtheresultwasvalidatedbysimulationandtest．Applicationofthiskindofeccentricblockcanimprovetheflexi

4、bilityofvibrationintheconditionofnotreducingtheexcitingforceandvibrationfrequencyoftheroller，andasaresultimprovethesmoothnessofpavement．Keywords：roller；eccentricblock；momentofinertia；eccentricity并且影响压路机的可靠性和操作舒适性。0引言因此在进行压路机的设计时，应保证在不降低振动压路机的工作原理是利用激

5、振机构中偏心压路机激振力和频率的前提下，尽量降低振动轮的块旋转产生的离心力作用于钢轮上使钢轮振动，钢起振、停振时间。轮的振动能量传人被压实的路面上，从而实现路面1设计需求分析的压实口]。在实际施工过程中，振动压路机是前进、后退交由于压路机工作时振动频率的选择与施工路面替压实，且在压实过程中，振动轮需要经历一次起停结构有关，本文不作相关论述，主要考虑在某一固定振阶段。振动轮的起振、停振时间对被压实路面及振动频率下，激振机构如何在不降低压路机激振力设备均有较大影响，如在起振和停振过程中，振动频的前提

6、下，尽量降低振动轮起振和停振的时间。率不断变化，激振力也不断变化，而在该过程中压路1．1振动轮起振、停振时间分析机的行走速度基本不变，如果起振、停振时间过长，全液压振动压路机工作时，激振机构受力如会导致路面承受不稳定的激振力，从而影响路面的图1所示。平整度和压实度；又如，由于压路机稳定工作时振动图中，为激振机构工作过程中的阻力矩；Tz频率比整车固有频率高，因而起振、停振时间越长，为振动马达提供的输出力矩；N为激振机构所受振振动频率超过压路机固有频率的时间就越长，会导动轴承的支撑力；F。为由于激振

7、机构旋转而产生的致压路机的共振时间增长，从而影响路面的平整度，离心力。由于激振机构重力相对于Fs很小，本文收稿日期：2015一O922102CONSTRUCTIONMACHINERYANDMANAGEMENTfv况下，实际转动惯量J×h为最小。因此本文只需考虑对单位厚度偏心块的形状进行优化，获得的最优偏。心块形状即可推广到具有一定厚度的偏心块。2偏心块形状曲线优化l＼＼＼‘2．1提出目标函数＼、，传统压路机激振机构中偏心块的形式主要为半圆形或扇形]，如图2所示。1振动压路机激振机构受力简图忽略了

8、激振机构重力的影响。因此压路机起振时间为一㈩式中：厂为压路机的振动频率；为激振机构的转动图2压路机传统偏心块的形状加速度；为激振机构转动惯量。由于振动压路机偏心块均绕中心振动轴旋转，由式1可知，起振时间t与_厂、成正比，与(T。一T)成反比。在一般的设计过程中，振动频率．厂且实际偏心块的设计一般都采用对称结构，设旋转中心为原点，对称中心为轴，因此可以先考虑位为选定值；T与马达排量及振动系统压力有关；T于第1、2象限的偏心块部分，静偏心矩及转动惯量与压实对象、振动轴承、振动频率、激振力及润滑状的计