壓路機雙輪振動對整機減振性能的影響

崔節濤

摘 要：在進行大型道路施工中，施工者必須使用規范化的施工方法，正確應用各種具有一定技術化水平的道路施工裝置。在使用大型道路施工設備時，一些應用問題會降低道路施工的綜合效益，壓路機是路面施工中必備設備之一，在多種現代化道路施工過程中均需要頻繁地運用壓路機，進而達到碾壓以及壓實路面等應用目的。一些新型壓路機雖然展現出性能方面的優勢，但是使用問題也是客觀存在的，尤其是振動問題，必須對壓路機加以控制。

關鍵詞：壓路機；雙輪振動；減震性能；影響

壓路機是現代道路施工工作中需頻繁應用的重型機械設備，通過壓路機設備可以成功地完成填方壓實作業，隨著壓路機被改進，其機械化運行水平充分提升，應用范圍也被擴展，在路面的面層施工階段，壓路機可以幫助處理具有不同粘性的土壤，同時也不會對已有的路面施工成果產生過于嚴重的影響，在運用具有雙輪特點的壓路機時，必須預先解決強度過大的振動問題，減震性能也是測評壓路機的可用性的重要依據，本文雙輪振動裝置帶來的影響。

1 壓路機減震工作概述

壓路機運行的動力往往來自于內燃機，現代壓路機的傳動活動可以依靠液壓技術以及機械技術，常規的壓路機的運行模式為后輪驅動、前輪轉向，其具有的機動性能也相對優越，為了使壓路機具有更好的碾壓應用效果，其主體運行結構被優化，即使被應用到平整度極差的路面上其機身也可以保持穩定，擺動幅度也相對比較少，一些新型雙輪式壓路機還被安裝了噴水系統，可以同時完成碾壓與噴水兩種工作任務。

雙輪式壓路機在當前的大型施工中比較常見，不僅可以在道路施工中發揮作用，在大壩修建以及其他有土方碾壓需求的工程中也可以被使用，這種壓路機的結構一般為鉸接式結構，車架機構別分割，如果選定的角度范圍合適，壓路機就可以被正常運用。其減震系統有橡膠材料構成，在減震工作中還需注意到振動端與另外的驅動端之間存在的差異，具體體現在排布方式與應用數量兩個方面，在優化減震裝置時，必須要關注到多個方面的影響。

根據已有的減震工作經驗，通過模型來確定減震方式是一種比較合理的方法，可構建的減震模型種類多樣，但是這種模型研究方法會導致機架剛度、支撐結構等核心部位被忽略，因此需要將建模與仿真兩種實驗技術結合，擴大考慮范圍，把握減震變量與相關參數。

2 振動測定工作

2.1 減震工作方案設計

以前機架為例，根據前機架各測點FFT頻譜分析，把不同頻率下的振動對機架的影響進行分離，其中疊加曲線由兩個頻率下的峰值直接相加得到。從實驗數據中隨機截取的前機架某個測點FFT曲線測點在4419Hz的振動頻率下有能量峰值，同時在4614Hz的振動頻率下也有較大振動能量。

2.2 實驗結果研究

前輪振動引起的前機架振動加速度峰值數據可以看出，僅當前輪振動時，水平方向機架兩側相應測點的值較為接近，豎直方向差別略大，整體來看，中點處最小，偏向兩端逐漸變大，機架前端點振動最大。振動向后端點傳遞過程中隨著遠離中點有逐漸減弱趨勢，此時機架呈現以中點為支撐的前后擺振。前機架振動疊加峰值總體小于實測峰值，沿整個車架上差值變化比較均勻。表明除了前、后鋼輪振動影響外，機架還受其它振動影響。但是疊加峰值與實測值變化趨勢完全一致而且接近。表明機架振動主要由前、后鋼輪振動引起。

3 振動測定成果

3.1 后輪振動造成的影響分析

在對壓路機的后輪給減震活動帶去的影響進行研究后，獲取以下結論，根據機架振動狀況可以發現當后輪出現振動后，后車架部位的鉸接點會給前方的車架帶去影響，基于這種振動性影響，前車架的驅動側受到的影響已經超過了振動側，因此機架會隨之出現左右方向的擺振情況，這主要是因前機架存在質心偏移問題造成的。后輪給壓路機前方支架帶去影響不容忽視，會加劇壓路機前方振動程度，受到振動傳遞現象的影響，機架的實際剛度也會出現變化。當形成高幅振動情況時，壓路機的前端點位置與鉸接點位置會出現明顯差異，同時阻尼因素與機架剛度打來的振動傳遞情況也會呈現出一些差異。

3.2 前輪振動的實際影響分析

在對前輪振動的影響進行研究時，選擇使用的方法與后輪分析工作中運用的方法保持一致，如果只有前輪呈現振動狀態，機架存在的振動情況比較復雜。

前輪振動引起的前機架振動加速度峰值數據可以看出，僅當前輪振動時，水平方向機架兩側相應測點的值較為接近，豎直方向差別略大，整體來看，中點處最小，偏向兩端逐漸變大，機架前端點振動最大。振動向后端點傳遞過程中隨著遠離中點有逐漸減弱趨勢，此時機架呈現以中點為支撐的前后擺振。前機架振動疊加峰值總體小于實測峰值，沿整個車架上差值變化比較均勻。表明除了前、后鋼輪振動影響外，機架還受其它振動影響。但是疊加峰值與實測值變化趨勢完全一致而且接近。表明機架振動主要由前、后鋼輪振動引起。

3.3 壓路機的綜合減震效果探討

試驗中，前輪低幅時振動加速度為3317m/s2，高幅時振動加速度為6318m/s2，則前機架各測點減振傳遞率明顯。無論低幅還是高幅時，測試數據中加速度有效值對應的傳遞率，皆大于前機架只受前輪振動能量影響時各測點的傳遞率，可見在減振系統的設計時，并未考慮兩個振動源的相互干擾作用，使得樣機的減振系統只適合單個振動源的結構，這將導致在兩個振動源的結構中其減振性能大大降低。擺振是機架受到前、后鋼輪同時振動造成的，前后擺振對應的1，5和2，6兩組測點加速度差異最高達到13161m/s2，左右擺振對應的1，2；3，4；5，6這3組測點加速度差異最高達到4104m/s2，機架前后擺振的影響大于左右擺振。擺振對減振系統的減振性能有很大的影響。測點3，4是直接經過減振系統與鋼輪連接的機架中點位置，與其它測點相比，受前后擺振的影響相對較小。需要抑制兩個激振源引起的振動在上車架的交互影響，這就需要系統研究每一個鋼輪減振系統特性，有效控制單個鋼輪的振動傳遞。

4 結束語

根據壓路機的輪軸布置方式可以將現有的壓路機劃分為雙軸三輪、雙軸雙輪以及單軸單輪等，不同類型的壓路機給減震工作提出的限制要求也有所不同，雖然雙輪式的壓路機具有更優越的碾壓應用性能，但是其減震工作也更加復雜，壓路機自身具有的動態性能也更加復雜，為了克服壓路機施工環節中的各種因振動引起的施工困難，需要對減壓工作進行優化，對整體剛度問題進行解決，同時還需對上車架位置的問題集中處理，從鋼輪入手進行減震處理工作是一種很多的思路，可以對振動傳遞情況有效控制。

參考文獻

[1]王偉.振動壓路機參數對壓實性能的影響分析[J].裝備制造技術，2017（8），282-283.

[2]韓貴杰.壓路機雙輪振動對整機減振性能的影響[J].民營科技，2015（6），69-72.

[3]徐冉.振動壓路機減振性能的研究[D].長安大學，2016.