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全液压单钢轮振动压路机振动系统作业过程负荷特性分析
| 论文题名： | 全液压单钢轮振动压路机振动系统作业过程负荷特性分析 |
| 关键词： | 全液压单钢轮振动压路机;振动系统;作业过程;负荷特性;联合仿真 |
| 摘要： | 全液压单钢轮振动压路机作为压路机的高端产品，压实质量高，驱动能力强，可以适应复杂工况，广泛应用于路基压实中。振动系统作为压路机核心系统之一，其性能的好坏对压实质量、效率以及经济性有着至关重要的作用。在路基压实中，振动系统还存在着起振时间长、压力冲击大等问题，有必要对压路机与介质交互过程中发动机、液压系统负荷特性以及钢轮的振动特性进行研究。 针对样机振动系统设计试验方案，测试样机在悬空、气垫以及级配土上振动时振动系统的负荷特性，通过对测试数据统计计算，对钢轮振动特性、发动机以及振动液压系统负荷特性进行分析。试验发现，相比于悬空和气垫，在级配土上钢轮振动加速度、振幅更大；不同介质上发动机扭矩、功率峰值变化不大，级配土上平稳振动时驱动扭矩、功率增加明显；不同介质上起振时液压系统均产生压力冲击，冲击大小基本一致，但级配土上响应时间延长，平稳振动时压力更高且处于最佳工作区。同时也发现样机存在起振时间长，瞬时功率需求大，而平稳振动时功率利用功率低等问题。 建立二自由度动力学模型对振动系统进行分析，得到共振频率以及加速度理论影响因素，并通过试验数据对模型分析结论进行了验证。采用理论与试验结合的方法研究振动系统负荷特性，得到振动系统功率及其影响因素。随后对样机发动机的功率特性，调速特性以及油耗特性进行了分析。最后对振动液压系统进行理论分析，得到液压系统压力的影响因素，讨论了起振过程压力冲击及作业过程对液压系统的要求，给出系统匹配原则。 采用联合仿真的方式对振动系统进行分析并给出优化方案。在ANSYS中建立路面柔性弹性体，导入ADAMS中建立钢轮和路面的刚柔耦合动力学模型，在AMESim中建立振动液压系统，并建立AMESim主导的机械-液压系统的联合仿真模型，并借助试验数据对其进行了验证。基于模型研究了路面刚度对钢轮振动特性、液压系统压力以及驱动扭矩的影响，以及泵马达排量对系统起振的影响。 |
| 作者： | 关海宁 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 马军星 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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