单轮振动压路机技术性能参数计算——单轮振动压路机的爬坡能力与坡道稳定性

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1、单轮振动压路机技术性能参数计算——单轮振动压路机的爬坡能力与坡道稳定性单轮振动压路ili几技性能爹数计算——单轮振动压路机的爬坡能力与坡道稳定性徐州海威工程机械有限公司尹继瑶摘要:爬坡能力是压路机作业能力的一项主要技术性能.单轮振动压路机的爬坡能力与其牵引特性直接相关,并且与压路机的重量分布及前后轮的附着力密切相联,还可能受坡道稳定性的影响.在基本结构不变的条件下,通过调节液压系统或机械传动的工作参数,可以提高压路机的爬坡能力与坡道稳定性.对由牵引力决定的和由附着力决定的压路机爬坡能力进行了计算和分析,对10～22t系列的机械传动单轮振动压路机和全液压驱动的单轮振动压路机的爬坡能力进

2、行了对比,并分析了压路机的坡道稳定性及其影响因素.关键词:振动压路机爬坡能力坡道稳定性压路机的动力性能以其爬坡能力为考核指标.爬坡能力n是压路机等速行驶所能爬越的最大坡度角的正切值,即i,~=tanot(.这里应当指出的是,爬坡能力是一个理论计算值,它实际上只是比较压路机动力性能的一个相对指标,并不是压路机能够稳定行驶所允许的爬坡度数,更不能作为坡道压实作业的依据.但所有的压路机都必须通过在20%(11.3.)标准坡道上的爬坡试验(此时不起振).试验时,压路机以I挡速度(无级调速不低于2km/h)等速上坡行驶,并且能够制动,驻车和再起步上坡.有些压路机产品样本上将爬坡能力标得很高,甚

3、至超过了50%(26.6.),这在某种情况下引起了不少的误解.其实设计者在标注爬坡能力时,未必都做过周密的设计计算.他们往往忽略了一些影响压路机牵引力的重要因素,特别是液压传动的效率很低,全液压单轮振动压路机行走驱动在最大牵引力状态下的传动效率不足60%.可以肯定的是,没有哪一台压路机做过50%的坡道试验(包括外国产品),即使将爬坡能力标得再高,也是一个得不到验证的虚设数据.从使用角度看,道路建设是压路机应用最主要的行业,公路的标准坡度不能超过11%(6.3.).如果有压实大角度堤坡的需要,则应选购专用的斜坡压路机.压路机实际能够爬越的坡度与其动力性能,附着性能,制动性能及行驶稳定性

4、都有着密切关系.也就是说,压路机在坡道上要有足够的动力驱动压一66一路机上坡,而驱动轮产生的附着力能够足以克服压路机的上坡阻力,停车制动器要有足够的能力使压路机在坡道上驻车,同时还必须保证压路机在此坡道上不至于纵向失稳.1由牵引力决定的压路机爬坡能力牵引力的大小涉及到发动机的输出功率(应除去振动功率,转向功率及液压系统的背压损失功率),液压系统的最大工作压力,机械传动系统与结构件的强度等,而且还必须计人整个传动系统的机械效率损失.压路机在爬坡时的力学平衡关系如图1所示,可得方程式G~fcosa+sina)=O.引入动力因数D=P./G得:D=fcosa+sinct(1)式中:卜压路机

5、行驶时的牵引力,参见文献1G——压路机的重力,视为集中在重心上的力.厂——滚动阻力系数,振动压实取0.15,无振图1压路机等速上坡时的牵引力平衡杠拭2006(8)躺——一一一一一一一——一一——一——1]l压实取0.12,公路行驶时取0.05单轮振动压路机由动力决定的爬坡能力计算值.——坡道角度全液压单轮振动压路机的牵引力主要取决于液ji机械传动单轮振动压路机牵引力3.6NKrld压系统的工作压力差,其爬坡能力i与速度的关i!,其中,ⅣK为发动机用于驱动压路机行走的功率,系由压路机的牵引特性()决定.表2所列为为传动系统的总传动效率(此处7/K=o.80),为与尸K1O～22t系列全

6、液压单轮振动压路机由动力决定的相对应的压路机行驶速度.由于在设计压路机时只爬坡能力计算值,图2,图3,图4分别为其中3个典能给予一定的强度条件,通常取最大牵引力为其附型压路机的口_1,关系曲线.着力P的1.2倍,即尸K≤1.2P.当压路机的牵引力图2所示的曲线图比较合理,I挡速度的调速达到最大值时,解方程式(1)可求得相应的最大爬坡范围较大,可以进行艰难压实,一般压实和静压实各能力=ta删一,表1所列为1O～22t系列机械传动项工作.图3所示的情况是发动机功率过剩,效率曲表1机械传动单轮振动压路机的动力爬坡能力计算计算工况参数10t12t14t16t18t20t22t备注压路机工作质

7、量(t)10.8121416182022驱动轮分配质量(t)5.96.67.38^39.310.812.1相关原始数据有振行驶驱动功率(kW)42.736.231.868.863.77369.1无振行驶驱动功率(kW)68.668.267.2107.6l06.8118.7118.2I挡I挡行驶速度(km/h)2-42-42.42.92.92.62.6行走有振最大牵引力(kN)45.143.438.263.563-380.976.5驱动无振最大牵引力(kN)