压路机双轮振动对整机减振性能的影响 (2010年)

减振问题一直是困扰双驱、双振铰接式双钢轮振动压路机的主要问题之一．现有的分析方法忽略两个钢轮振源的相互影响．采用试验的方法研究一级减振中，两个振源的相互影响及机架自身的摆振问题．工业样机的试验结果表明：双钢轮振动压路机机架的振动是复杂的振动合成，包含前、后振动源相互影响、车架摆振、减振器造成的振动滞后等；其中，前、后钢轮两个振源相互影响及机架本身的摆振对机架的振动影响较大． ### 压路机双轮振动对整机减振性能的影响 #### 摘要与背景 本文探讨了双钢轮振动压路机在实际应用过程中遇到的关键问题——减振性能不佳。双钢轮振动压路机因其独特的双驱动、双振动特性，在路面压实工作中具有显著优势。然而，其减振系统的复杂性给操作者的舒适度和机器的可靠性带来了挑战。现有研究往往忽视了前后钢轮作为两个独立振动源之间的相互作用及其对整机减振性能的影响。通过实验方法，本研究旨在探索这两个振动源如何相互作用以及这种相互作用如何影响整机的减振效果。 #### 双钢轮振动压路机的特点 双钢轮振动压路机采用铰接结构，该结构允许前后车架在一定范围内相对摆动，从而提高其在不平路面上工作的适应性。每个车架都配备了一个振动轮，通过发动机驱动的振动机构产生振动，以此来压实路面材料。这种设计使得压路机能够在较硬的路面上获得良好的压实效果，同时保持较高的行驶速度。 #### 减振系统概述 双钢轮压路机的减振系统通常包括一系列橡胶减振块和其他减振元件，这些元件分布在车架和操作室之间，以减少传递到操作者身上的振动。由于驱动端和振动端的功能差异，减振块的排列方式和数量有所不同。此外，减振器还具有非线性特性，这意味着其减振效果会随着预载荷、振动频率和振幅的变化而变化，这进一步增加了减振系统动态特性的研究难度。 #### 实验研究方法 为了更准确地理解双钢轮压路机的整体振动特性，研究人员基于一台实际使用的13吨双钢轮振动压路机建立了三维实体模型，并利用ADAMS软件进行了动态仿真分析。实验过程中，使用了力传感器、加速度传感器、电荷放大器、数据采集板和计算机等设备来记录机架和钢轮的加速度动态曲线。 #### 实验结果与分析 通过对机架振动信号的频谱分析发现，机架振动呈现出复杂的复合振动特性。具体来说，机架的振动既受到前轮和后轮振动频率的影响，又包含了车架摆振以及减振器造成的振动滞后等因素。值得注意的是，前轮和后轮作为两个独立的振动源，它们之间的相互作用对机架的振动有着显著影响。例如，在一个测点上，当振动频率为44.9 Hz时出现了能量峰值，而在46.4 Hz时也有较大的振动能量。这表明前后钢轮的振动频率差异不仅会影响各自的工作效率，还会对整个系统的减振效果造成影响。 #### 结论 本研究表明，双钢轮振动压路机机架的振动是一个由多个因素共同作用形成的复杂过程，其中前后钢轮作为两个独立的振动源之间的相互作用是最关键的因素之一。为了改善压路机的操作体验和延长其使用寿命，需要进一步研究并优化减振系统的结构设计和参数配置，以便更好地抑制由这些相互作用引起的振动。此外，还需要开发更加精确的仿真模型来模拟双钢轮压路机的实际工作状况，以便更全面地理解和解决减振问题。