单轴式自行滚压夯实机的优化研究

论文摘要

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。

论文目录

• 1 绪论
• 1.1 现代压实理论简介
• 1.2 现代压实技术发展概况及世界压实机械的发展趋势
• 1.3 国内压实机械发展的结构性缺陷
• 1.4 小型压实机械发展现状及本文的主要研究内容
• 2 系统的运动微分方程的建立
• 2.1 自行式振动滚压夯实机的工作原理简介
• 2.2 模型的构思、假设
• 2.3 模型的系统运动微分方程的建立
• 2.4 本章小结
• 3 系统的运动微分方程的化简、求解
• 3.1 对夯实机工作状况的分析及方程的求解思路
• 3.2 方程化简及求解
• 3.3 本章小结
• 4 新模型的建立
• 4.1 影响夯实机水平自行速度的主要因素的分析
• 4.2 自行式振动滚压夯实机新模型的建立
• 4.3 本章小结
• 5 单轴式滚压夯实机模型1的优化研究
• 5.1 仿真环境
• 5.2 土壤特性参数的确定
• 5.3 单轴式滚压夯实机模型1基本初始参数
• 5.4 单轴式滚压夯实机模型1仿真分析的步骤
• 5.5 单轴式滚压夯实机模型1仿真分析
• 5.5.1 夯实机在基本参数下的仿真分析
• 5.5.2 夯实机模型1在单设计变量下的仿真分析
• 5.6 夯实机模型1的初次改进模型的建立及其基本参数下的仿真
• 5.7 夯实机模型1的初次改进模型的仿真分析
• 5.7.1 模型1的初次改进模型在单设计变量下的仿真分析
• 5.7.2 模型1的初次改进模型的多设计变量的试验设计
• 5.7.3 针对初次改进模型的动力参数的设计研究
• 5.8 夯实机最终模型及针对不同土壤特性参数的最佳频率范围的确立
• 5.9 本章小结
• 6 实验研究
• 6.1 原有模型的基本参数
• 6.2 对单轴式样机进行仿真
• 6.3 实验条件和测试方法
• 6.4 模型Ⅰ同原单轴式样机的横向对比
• 6.5 本章小结
• 7 结论
• 致谢
• 参考资料
• 附录：硕士研究生学习阶段发表论文