振动压路机工作时是通过振动钢轮的反复振动作用来增加道路材料的密实程度的,所以振动压路机的参数是与沥青路面压实度息息相关的主要影响因素之一。为了提高压实质量,需要对沥青路面压实度的影响因素加以考虑和重视。我们已经知道,振幅、振动频率及辗压速度是振动压路机施工压实时的三个主要控制因素,振幅对压实质量影响最大,辗压速度次之,振动频率影响最小。
本文主要依托于江西省交通厅重点科技项目——“路基路面压实度自动连续检测新技术研究”,以振动压路机在实际施工过程中钢轮的振动加速度和被压实材料压实度的检测实验为基础,对振动压路机在不同振幅情况下沥青路面压实度的影响进行研究。
理论分析振幅代表了振动压路机振动钢轮的振动强弱。通常情况下,振幅的增大使得压路机对被压实材料的作用力度和作用深度均会增加。但振幅过大会造成碾压过的路面物料被碾碎,压实的土基材料无法承载过高、过强的压实能量,产生开裂等现象,反而会使已经压实的薄层物料松散,降低压实度,并且振幅过大必然导致压路机车架振动过大,容易引起司机的疲劳和零部件的损坏;当振幅过小时,压实深度变小,压路机作用力度不够,达不到预期的压实效果。因此在道路施工中,为了提高压实效率,选择一个适当的振幅是有必要的。
工程测试在江西抚州至吉安高速公路建设施工现场中,碾压速度主要是在低速(即2.4km/h-1的行驶速度)下,分别用1.2mm和2.0mm两种振幅进行压实作业,并使用采集仪器检测压路机的振动信号。在两种不同的振幅作用下,分别进行四遍的沥青路面压实作业,同时,在每压实一遍后,都用灌砂法对道路压实度进行了测量,并收集大量数据以备分析。
在低幅和高幅两种条件下,对检测到的振动加速度信号进行处理后,得到的加速度有效值以及压实度数据如表1所示。
表1压实度数据与加速度有效值
根据表1的数据,分别对两种作业情况下采集到的压实度和加速度有效值进行了数据拟合,得到其相关关系表达式为式(1)、(2)。为了得到更直观清晰的数据结果,将其关系利用函数图像表达出来,如图1、2所示。
图1低幅作业时压实度与振动加速度的相关关系
图2高幅作业时压实度与振动加速度的相关关系
其中式(1)由低速低幅作业时的数据拟合后得到,其校正后的决定系数R2为0.,式(2)为低速高幅作业时的据拟合后得到,其校正后的决定系数R2为0.,相关性都较好,满足要求。通过拟合关系得到在低速低幅和低速高幅作业时,对同种压实材料作业时压实度的变化情况,如图3所示。
图3低幅和高幅作业时压实度的变化情况
由图3可知,在压实作业中,振动压路机在高幅作业情况下,比低幅作业对道路的作用更强烈,压实效果更好。高幅作业时对道路的作用深度以及对其作用的能量均比低幅作业时大很多,因此,在图3中,高幅作业在压实的初期会表现出比低幅作业有明显的压实优势,但随着压实遍数的增加压实度会逐渐增大,这种区别会越来越小,直至达到要求。
根据拟合后得到的振动压路机在低幅和高幅作业下振动加速度有效值与道路压实度的相关关系,采用式(1)和式(2)对加速度信号进行与压实度的相关计算,截取其中一段在此作业条件下道路压实的加速度信号并进行计算,得到如图4、5所示的实时显示趋势图。
图4低幅时压实度实时显示趋势
图5高幅时压实度实时显示趋势
根据两图的实时趋势情况可知,低幅和高幅两种工况在第一遍和第二遍的压实作业中,道路压实度有明显的提升,随着压实遍数的增加,压实度的增涨速度会越来越小直至压实度达到需求;而在每一遍的压实度比较当中,高幅的压实程度又要略高于低幅。
结语本文利用数据拟合的方法,将压路机振动钢轮的振动加速度与路面压实过程中的压实度间接地联系起来,建立振动加速度与压实度的相关关系,从而反馈出振动压路机振幅对道路压实度的影响程度,经分析后,得出以下结论。
(1)在施工现场中,没有其他因素干扰时,振动压路机高幅作业比低幅作业产生更大的能量及作用深度。
(2)根据高幅和低幅的实时显示趋势图可知,在振动压路机四遍的压实过程中,压实度随压实遍数的增加而增大;再比较每一遍的压实结果可以得出,高幅压实比低幅效果好。
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产品推介
一.产品特点
●前框架采用鱼跃式造型设计,配合圆弧面挡风玻璃及流线型机罩,整机造型独特美观具有强烈的视觉冲击。
●采用上柴涡轮增压水冷六缸柴油机,符合国Ⅱ排放标准,无论在何种工况,动力系统均能发挥出极佳的牵引性能。
●进口泵、马达组成闭式液压系统,实现双频双幅;进口振动轴承,安全可靠;优化振动轮结构和振动参数,激振效果好,压实效率高。
●钳盘式行车制动配合独创的无动力驻车系统,使整车制动安全可靠;防滑扶梯,机架铰接锁,全方位确保安全。
●关键部件均为进口元件,优化振动轮结构,可靠性高使用寿命长;秉承20余年德国ABG品质的生产、制造、设计经验,建设机械压路机的可靠性能完美延续。
●一体式空调驾驶室,符合欧洲1×1米视线要求;软轴远程换挡控制,操作方便;可调式操作台,仪表面板、座椅符合人体功能学设计,大幅降低操作者的疲劳。
●变速箱后置结构,后车架后端可拆卸,转向油缸外置,各种润滑脂加注口,废液排放口触手可及,日常维护极为方便。
二.技术参数
SRSJ
SRSJ
SRSS
SRSS
工作质量(kg)
00
20
00
20
前轮载荷(kg)
后轮载荷(kg)
长(mm)
宽(mm)
高(mm)
发动机型号
SC8DG2
SC8D.3G2B1
SC8DG2B1
SC8DG2B1
发动机功率(kW)
发动机转速(r/min)
0
振动轮直径(mm)
轴距A(mm)
3
3
3
3
碾压宽度(mm)
离地间隙(mm)
转弯半径(mm)
爬坡能力(%)
30
30
30
30
静线载荷(N/cm)
名义振幅(小/大)(mm)
0.95/1.9
0.95/1.9
0.95/1.9
0.95/1.9
振动频率(小/大)(Hz)
28/33
28/33
28/33
28/33
激振力(小/大)(kN)
/
/
/
/
行走速度(km/h)
2.6/5.3/8.6
2.3/4.6/9.6
0-6/0-10
0-6/0-10
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