原文传递
热再生路面养护车搅拌加热过程混合料温度均匀性分析
| 论文题名： | 热再生路面养护车搅拌加热过程混合料温度均匀性分析 |
| 关键词： | 热再生路面养护车;搅拌加热过程;混合料;温度均匀性 |
| 摘要： | 热再生沥青混合料温度均匀性是影响沥青路面维修养护质量的重要因素，局部温度过低，沥青缺乏流动性，会影响混合料分散；局部温度过高，会加速沥青老化，超过200℃甚至会造成沥青烧焦失效。因此，为了获得温度均匀性良好的再生沥青混合料，本文针对热再生路面养护车搅拌加热过程混合料温度均匀性问题，依托浙江美通筑路机械股份有限公司合作项目以LMT5140型热再生沥青路面养护车为研究对象，对搅拌加热装置结构进行了改进，对热再生沥青混合料搅拌加热过程进行了理论分析，借助EDEM离散元仿真软件进行了仿真，并结合工程实测，开展了热再生路面养护车搅拌加热过程混合料温度均匀性分析，主要研究结论如下： ①分析了热再生沥青混合料颗粒在热再生沥青路面养护车搅拌加热装置中的受力情况，根据混合料颗粒的受力情况给出了热再生沥青混合料搅拌加热装置搅拌叶片安装角的取值范围；根据原始热再生沥青混合料搅拌加热装置存在的不足，提出了一种搅拌加热装置结构改进方案，分析了改进后搅拌加热装置作用下热再生沥青混合料颗粒的受力情况和运动情况。 ②确定了Hertz-Mindlin with JKR接触模型和Heat Conduction模型为仿真过程中的两个基本物理模型，根据依托项目获得了热再生沥青路面养护车的主要技术参数和沥青混合料的级配组成，借助CATIA三维建模软件建立了搅拌加热装置和混合料颗粒的三维实体模型，并完成了EDEM离散元软件中的参数设置。 ③建立了混合料温度均匀性评价指标，即混合料分区温度标准差S，利用EDEM离散元软件对不同结构参数、不同材料参数和不同工作参数下热再生沥青混合料搅拌加热过程进行了仿真，得到了不同参数与混合料温度标准差的关系曲线。结果表明增加35°三叶片螺旋搅拌刀，新旧料配比2:1，加热温度170℃，搅拌转速30rpm时，搅拌锅内和摊铺后混合料温度标准差平均值SA更小，混合料温度均匀性均更好。无论从结构参数、材料参数还是工作参数考虑，搅拌锅内和摊铺后混合料温度标准差变化趋势都具有良好的一致性，可以借助于摊铺后混合料温度均匀性验证搅拌锅内混合料温度均匀性。 ④依托合作项目以LMT5140型热再生沥青路面养护车为试验对象，设计开展了搅拌加热装置结构、加热温度和搅拌转速三组工程实测，完成了热再生沥青混合料温度采集。实测数据分析结果表明35°三叶片螺旋搅拌刀装置加热速率更快；加热温度170℃时混合料温度标准差最小，混合料温度均匀性更好；搅拌转速30rpm为更合适工作参数，进一步证明了仿真结果和实测结果具有良好的一致性。 |
| 作者： | 黄兴生 |
| 专业： | 机械工程;机械设计及理论 |
| 导师： | 曹源文 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2022 |
检索历史
应用推荐
