振动压实机械平顺性研究

论文摘要

平顺性是振动压实机械一个重要的性能,它与驾驶员的舒适性、零部件的可靠性以及使用寿命有着密切的关系。目前,对于振动压实机械的研究主要集中在振动轮激振力、压实效果和参数优化设计等方面,对于平顺性缺乏深入系统的研究。为此,很有必要对振动压实机械的平顺性进行深入系统的研究。 振动压路机作为振动压实机械中使用最广泛、压实效果较好的一个种类,具有较强的代表性。本文以YZ12T型振动压路机为例,通过对该振动压路机的结构分析,建立了反映轮胎驱动振动压路机的7自由度振动模型。利用拉格朗日方程,建立了该模型的微分方程组,用理论分析的方法,求出了三个测点处的加速度功率谱密度,并用Matlab语言编制了相应的模拟计算程序。 同时进行了YZ12T型振动压路机的平顺性试验,分别用1/3倍频带评价法和加权加速度均方根值法对采集的数据进行了分析,评价了该压路机的平顺性性能。试验说明在压路机振动轮激振力频率处于低频振动阶段时,压路机的平顺性很差;在以2.0km/h的速度行驶、激振力频率处于中频和高频阶段时,平顺性较好;在以4.1km/h的速度行驶、激振力频率处于中频和高频阶段时,平顺性较差。通过分析试验数据的加速度功率谱密度,发现发动机对整机的振动特性有一定的影响:在激振力频率处于低频阶段时,发动机的影响很小;在中频阶段时,对驾驶室地板处和驾驶员座椅处有一定的影响,但是对前机架处的影响很小;在高频阶段,发动机对驾驶室地板处和驾驶员座椅处有较大的影响,但对机架测点处的影响比较小。 通过对比模拟数据和试验数据,滤除发动机因素的影响,二者基本一致,验证了模型的有效性和可靠性。利用编制的模拟计算程序,采用单因素分析法,分析了各参数对驾驶员座椅处振动位移的影响:在激振力频率大于20Hz后,各参数对驾驶员座椅处振动影响较小;各参数对座椅振动影响较大的区域在激振力频率为10Hz附近的共振区。利用单自由度振动模型,对机架减振装置和座椅的减振效果进行了分析,得出当激振力频率大于系统固有频率的21/2倍时,减振装置才能起到减振隔振的作用。

论文目录

• 第1章 绪论
• 1.1 振动压路机平顺性研究的背景与意义
• 1.2 振动压路机平顺性的研究方法
• 1.3 本课题研究的主要目的、方法和内容
• 第2章 平顺性评价方法
• 2.1 平顺性评价方法的研究历史
• 2.2 平顺性的评价方法
• 第3章 振动压路机模型的建立
• 3.1 振动压路机的压实机理和结构原理
• 3.2 压路机系统振动模型的分析
• 3.3 压路机振动分析模型的建立
• 3.4 压路机振动系统模拟计算
• 3.5 压路机基本参数的确定
• 第4章 振动压路机平顺性试验
• 4.1 YZ12T型振动压路机的主要技术参数
• 4.2 YZ12T型振动压路机的平顺性试验
• 4.3 试验结果及分析
• 第5章 振动压路机平顺性的模拟计算
• 5.1 Matlab软件简介
• 5.2 模拟与试验值对比
• 5.3 模型参数对驾驶员座椅处振动的影响分析
• 5.4 压路机减振系统分析
• 第6章 总结与建议
• 致谢
• 参考文献
• 附录Ⅰ
• 附录Ⅱ
• 附录Ⅲ
• 攻读硕士学位期间发表的论文