垂直振动压路机分析

1、垂直振动压路机分析垂直振动压路机分析（1）振动压路机有圆振动压路机、垂直振动压路机之分。其工作原理见图一图一圆振动和垂直振动原理图1. 地基应力基本公式激振力对地基的作用应力可从楔问题导出，楔顶端荷载问题计算图示如图二左, 极坐标应力如式（1）。从该解答出发，可以导出以后各式。(b)半（a）楔端力平面表面力图二简化计算图示2/? cossinjffsm 碍=-十Jr 2a + sin 2a 2a 一 sin 2a 力=0J =0c jif 丿 y当一 一-时为半平面表面力问题，见图二右，极坐标应力如式（2）rar =-cos（J3-0）佃=0Tre =0圆振动激振力做圆周运动，应力的竖向（x）

2、、横向（y）和剪切（xy）应力分量 见式（3），cos( - “) co0*rcos(/?- 0)sin2 0n-Tcos(/? - 0) sin 0 cosO垂直振动激振力竖向分量为pcosfl，应力的竖向（x）、横向（y）和剪切（xy）分量见式，(4)5=_ coid-cos# sin 上 0n *r2. 压实效果分析2.1 .计算工况(1) 有效压实为激振块处于下半圆，即第一和第四象限，计算B =0 n /2 , 共020节点；(2) 考查地基中距轮地接触点距离处的应力，计算点9 =0n /2共5个节点；(3) 圆振动激振力为，垂直振动激振力为相对圆周运动的两个激振力各p/2 , r=0

3、.5m;计算模型见图三，计算结果见图四。p=20x9=180图三计算模型2.2 .计算结果分析图四中蓝线为圆周振动过程，红线为垂直振动过程，2.2.1 .竖向应力分析(图四(a)(1) 当9 =0时，圆周振动和竖向振动的过程线重合，也就是说在激振力竖向分 力最大位置时，二者对地基压实应力是相同的；(2) 当激振块偏离最大位置时，圆周振动过程线向一侧偏移，激振力朝向地基f碍皿-等Jcos0 计算点象限时偏大，朝向相反象限时偏小，甚至出现了拉应力；（3）用圆周阵动式（3）和垂直振动式（4）计算出的功积分是相等的，即cos(/?- )/7 cos2 0 = _ cos3 0 JT-r但是，圆周振动在

4、地基中产生拉应力在 9 =n /4处接近0.3MPa,大大超过了土 的粘聚力c, 一般c0.1MPa石灰土 0.2MPa地基被拉裂（松散），见图四、图 五；（4）垂直振动在任何情况下，对地基都是压应力，对土基没有不利扰动，见图 四、图六，（5）最大压应力超过了表1的无侧限抗压强度，地基土被压实。一直达到土基 有侧限抗压强度达到0.8MPa为止，终止压实，此时土基承载能力为 0.8MP& 222 横向应力分析（图四（b）图（b）横向应力表现根为突出，圆周振动越是靠近地表面，横向拉应力越大， 高达0.8MPa,致使表面松散。垂直振动横向均为数值较小的压应力，所以无松 散现象。2.3 .结论圆振动压

5、路机在压实过程中对地基有不利的扰动，导致地基松散，浪费了压实功，压实效率下降，以至于影响压实效果。垂直振动压路机对地基的作用 一直是压应力，对地基没有不利扰动，压实效率高，以至于压实深度更大。D4i. 4r1VIII . i，广 llIi. i ID 246& ID 121416 1ft 2D有叢隹為的半關期中屋实力方向(a)压实过程竖向应力(Tx图(b)压实过程横向应力(7 y图 图四压实过程应力图i 小I 沖J I11 - 1 I f *f j 1 I s X 1 l I *t ; L f J tI v E詁图五圆振动压路机压实后地基表面开裂图六垂直振动压路机压实后地基表面紧密 表1静压土

6、样试验值F界收AJR阳轨Ikg粘聚力 MM4tcmlit/MPiA Pa A* )U59452-T5-OS 8.2.67455 5 5- T L4 57 7 X9 1 I-7 IX !71724X.316.7*h161 -16.RMon团軍体大小对境筑土强度影响的试註研宾I |B 即启，1IV伽汕HS 1 I B ? K恻戲X3UB年 12IJGim# ktim M 汹甜b闽 btfineeriMIhc., 300S垂直振动压路机分析（2）在博文 垂直振动压路机分析（1）之中从地基应力动态分布的观点讨论了垂直 振动压路机的工作效率，本文试图统计垂直、圆周振动压路机的功率、工作质量、 激振力之间

7、的关系，以资比较。收集样本83个，其中圆振动压路机72种，垂直振动压路机11种，垂直振动压路机中有国外5种、国内6种，统计图如文末附图。结论：（1）除极少数样本以外，绝大多数样本线性统计规律良好；（2）圆振动压路机、垂直振动压路机都在同一线性分布之中；（3）圆振动压路机、垂直振动压路机的功率、工作质量、激振力属于同一规律 范畴；（4）从图1中可见，10-14吨的小吨位的垂直振动压路机最大激振力较圆振动 压路机高；18-22吨的中等吨位的垂直振动压路机激振力处于平均水平；大吨位 压路机样本较少，但趋势是明显的；（5）从图2中可见，振动压路机较小的功率可以获得较大的激振力，但是随着 功率提高效果不

8、明显；图中的特殊情况，是采用了高转速转发动机；（6）从图3中无法区分两种振动方式的区别；（7） 可见，垂直振动压路机的优点还是在于对横向振动的平衡技术，见1 参考资料：1垂直振动压路机分析（1）附图：图1.地井 I El 1 t I fc-Fhw-IvkriK .1 I I I -.:机弟路-:压动动-动振振；旅直童I.:;: - “ 厂k:o:fc计120001 1 歹兰聲昏释0圜振动jE貉机進宣梅軌压路咖地卜 垂直振翱压路机j酒井）|-r.OGflL0图31002D0300400500垠大敢按力呦600700垂直振动压路机分析（3）由安徽省公路学会筑路机械专业委员会发起，安徽省交通职业技术

9、学院和合肥永安绿地工程机械有限公司 实施的“垂直振动压路机与圆振动压路机 调研和实验研究”得到了一些有益的结果，博主看到这些结果后汇总得到下表， 并建议增列入“垂直振动压路机施工技术规程”（安徽省地方标准）。因掌握得资料不全，尚不知是否准确，且记录留存备查。垂直振动压路机与圆振动压路机调研实验工程对照表代号结 构項目 名称填料I5V200 （20）做摂动问机OoDll閱网版动压胳机压实耳度c压实筝显/谨 度 ka/h压实度（%）压实I嗷 静/M压实度（%）设讣实测实测2河北邢台 七里河 综合治理粘性 土（酬 50）49095.190.14安徽 六安至叶集 崙速公路8% 灶20无静圧96平均97

10、.3蘇皿 静压3加达舅 设计值61路安赅北沿江5%(tett3O)24.6静压1迫厠34爲96平均96.86-2基髙建公路马巢段(松铺40)32.9平均96.973%2092平均94.892.98$*S1O5Jc30静压谎4半均96.79土石 比4： 6（咄402.5总沉降呈平均1.8MX11合桥 田际机场 场路级配 砾石（松铺40）32JE1 驱3迫 9Mi5396平均97.512n-.fiHA叱黑生18静压皿 *2連ME?2.598平均98.8撥压谐 静压2迫达到设计値16河北那台水泥 检定（酬36）S1MJE?98平均98.5181河北 石家庄1898平均98平均9518-2石坏公路辅 道及戦域9526ma平均99.3扳压個平均9819合桶桥 国际机场 外何场路（松铺4B）36振压3爲 静压5398平均99.220安徽省道S1053水泥邓石20*和各1来4平均98.721大体积殓贵卅松桃g 井水利枢纽LDV15O（15 吨）RCC60静压企 撮Ms9597(98)按动压踣机的工昨质冕ft刑额定功率阿140注: 1.压实遍数栏中，“*低频咼幅振动压实、“*咼频底幅振动压实；2 压实遍数和