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振动压实机械的无级调频调幅设计与研究
| 论文题名： | 振动压实机械的无级调频调幅设计与研究 |
| 关键词： | 振动压路机;压路机无级调幅;无级调幅;振动装置 |
| 摘要： | 本研究以振动压路机为对象，对压路机无级调幅、调频系统进行了理论分析、工程设计和实验研究，主要内容如下： 1）土力学基础理论的研究：土壤的压实机理是振动压路机振动压实理论的基础，本文建立压路机-土系统的力学模型，分析了土壤的应力-应变模型及土体破坏规律，给出了不同土体的振动频率，为进一步研制压路机械提供了理论基础。 2）压路机工作参数的内在机理分析：对影响振动压路机作业效果的静线压力、钢轮直径、钢轮宽度、离心力、振幅、频率、压实厚度、碾压速度和碾压遍数等进行了理论分析，积累了压路机设计的系统资料；为压路机械的设计奠定了技术基础。 3）无级调幅机构的设计、运动分析及动力学分析：对振动偏心块无级调幅机构进行运动分析、设计计算，应用行星齿轮传动的基本原理，结合压路机振动偏心块的应用，摸索出无级调幅振动轮的基本设计思路，研究出新型的无级调幅机构，并应用三维ProeWildfire技术将其绘出，使机构清晰化；对所研究的机构进行动态运动过程分析，验证了机构设计的正确性。 4）电液比例泵的控制特性研究：无级调幅、调频机构采用电液比例泵作为动力源，根据泵的电液比例、伺服变量缸的运动机构图，对控制过程进行动态的分析，得到电液比例阀的特性曲线；通过对节流阀的动态特性分析，证明在变量缸的两个进出油路，以及电液比例阀的中位机能上使用节流孔，能缓和液压冲击和抑制高频脉动，使变量缸的工作流量具有稳态值，实现泵排量控制特性的线性化。 5）电液比例控制技术在无级调幅系统的应用研究：压路机的无级调幅液压系统，一方面要求变幅驱动的功率不能很大，另一方面，要求低速运动的线性度好。本研究根据蜗轮蜗杆的传动原理，通过使用摆动油缸作为直接控制变幅机构的执行元件，达到控制变幅装置旋转运动的目的。并对摆动油缸的动特性、低速运动的摩擦特性曲线，以及使用摩擦补偿缩短调节时间、减小超调量等方面进行研究，实现系统低速运行的平稳性和快速跟踪性能。 6）无级调幅、调频控的协调控制及压路机的智能化研究：通过无级调频调幅控制系统，主要包括振动频率、振幅两个参数的匹配、压实参数自动控制、故障智能诊断、工作参数监控、远距离通讯等方面的研究，对压路机的智能控制有了明确的认识。 7）现场实验研究及分析：通过装机试验，采集振动频率、压力、振幅曲线，对土壤进行压实度分析，验证了理论分析的正确性。 本研究的创新之处在于无级振动轮和无级调频、调幅系统的研究与开发，研究的结果为智能化压路机的进一步研发提供了理论基础。 |
| 作者： | 刘春侠 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 王存堂 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2006 |
| 正文语种： | 中文 |
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