《工程機械設計》壓實機械.ppt

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壓實機械,,第一節(jié)用途及分類第二節(jié)靜力式壓實機械第三節(jié)振動式壓實機械第四節(jié)沖擊式壓實機械第五節(jié)壓實機械的運用,第一節(jié)用途及分類,在筑路工程中，路基土壤和路面鋪砌層都需要進行壓實才能使用。路基壓實的目的：減小土壤間的間隙，增加密實度，提高抗壓強度和穩(wěn)定性，使之具有一定的承載能力；鋪砌層壓實的目的：獲得最大的表面密實度，以抵抗在其表面行駛物體的動力影響以及水分的侵蝕；,第一節(jié)用途及分類,根據(jù)工作原理的不同：靜力式，沖擊式，振動式。按行走方式：手扶式、拖式和自行式；按碾壓輪的材料和表面形狀：鋼制光面壓輪、凸塊壓輪、羊腳壓輪、格柵壓輪和充氣輪胎橡膠壓輪等。在選用壓實機械時應充分考慮以下因素：土壤的性質(zhì)和狀態(tài)、壓實層的厚度、施工工作面的情況、機械的特性及生產(chǎn)率等。,,第二節(jié)靜力式壓實機械,三種類型：光輪壓路機；羊角碾；輪胎式壓路機。一、靜力式光輪壓路機工作裝置：幾個鋼板卷成或用鑄鐵鑄成的圓柱形中空滾輪（內(nèi)部可裝配重材料）。特點：壓實深度不大，一般用于分層壓實；應用：碾壓路基、路面、廣場和其他各類工程的地基，使之達到足夠的承載力和表面平整度。,第二節(jié)靜力式壓實機械,1、分類：按機械自重：小型(3～5t)、輕型(5～8t)、中型(8～10t)、重型(10～15t)和超重型(>15t)。按碾壓輪和輪軸的數(shù)目：兩輪兩軸式、三輪兩軸式和三輪三軸式；,第二節(jié)靜力式壓實機械,小型壓路機都是兩輪兩軸式，宜用于壓實人行道或瀝青混凝土路面的修補等養(yǎng)路工程；輕型壓路機大多也是兩輪兩軸式，宜用于壓實瀝青混凝土路面和廣場等工程；中型壓路機有兩輪兩軸式和三輪兩軸式，宜用于壓實路基、地基以及初壓鋪砌層；重型壓路機三輪兩軸式和三輪三軸式，宜用于壓實路基和礫石、碎石及瀝青混凝土路面的最終壓實工作；超重型壓路機都是三輪三軸式，宜用于路基的最終壓實及重型石徹層和路面的壓實。,第二節(jié)靜力式壓實機械,2、總體構(gòu)造：五大部分：發(fā)動機，傳動系統(tǒng)，行駛滾輪，操縱系統(tǒng)，機架和駕駛室；采用柴油機作為動力設備，安裝在機架前部；機架：鋼板焊接結(jié)構(gòu)，支承在前后滾輪上；傳動系統(tǒng)：三輪壓路機裝有差速器和差速鎖。,第二節(jié)靜力式壓實機械,二、羊角碾在光輪壓路碾的表面上安裝了許多凸爪，由于這些凸爪的形狀與羊爪相似，所以稱為羊腳碾。羊腳形構(gòu)件與被壓土壤接觸面積小，作用力集中，壓實效果和壓實深度均較同重量的光輪壓路機高(重型羊腳碾的壓實厚度可達30～50cm)。所以，羊腳碾很適合對含水量較大且新填的粘性土進行壓實，但不能用來壓實砂土和工程的表面層。,第二節(jié)靜力式壓實機械,碾壓開始時，羊腳陷入土中、滾輪表面與土壤接觸，接觸面積較大，故單位壓力較?。坏S著碾壓次數(shù)的增加，土壤達到一定密實度后，羊腳就逐漸從土中露出來，此后機重只是通過羊腳傳給被壓的土壤，單位面積的壓力卻很大，故其壓實能力很高。但由于羊腳能深入土壤下層、對下層土壤先壓實，而被壓土層的表面卻不平整．所以最后還需使用光輪碾來加工。,第二節(jié)靜力式壓實機械,羊腳的形狀和尺寸：對土壤的壓實質(zhì)量和壓實效果有直接影響。主要要求：單位面積壓力要大，翻松土壤的傾向要小。實際施工表明，圖中(d)(f)(g)三種形狀的使用效果較好。羊腳的尺寸：根據(jù)實踐經(jīng)驗，其高度和碾輪的直徑之比應控制在1：5～1：8之間。為使羊腳經(jīng)久耐用，在羊腳的尖端部位常堆焊一層耐磨錳鋼。,第二節(jié)靜力式壓實機械,三、輪胎式壓路機輪胎式壓路機是一種新型靜力式壓路機、國內(nèi)外已廣泛使用；以多個耐油、耐熱、弧形光面或細花紋的特制輪胎來壓實鋪層材料；輪胎前后錯開排列，一般前輪為轉(zhuǎn)向輪，后輪為驅(qū)動輪，前、后輪胎的軌跡有交錯部分，使之不致漏壓。,第二節(jié)靜力式壓實機械,膠輪彈性產(chǎn)生的揉壓作用：使被壓實層的顆粒向各個方向產(chǎn)生位移，因此壓實表面密實而均勻；膠輪變形：致使壓實表面的接觸面積比鐵輪寬。使被壓實的土壤在同一點上承受壓力作用的時間長，力的影響程度大，所以壓實效率高；可增減配重，改變輪胎充氣：改變接地壓力，對各種土壤都有良好的壓實效果，特別是對于瀝青路面的壓實作業(yè)中，更加顯示出優(yōu)越性能。,第二節(jié)靜力式壓實機械,傳動系統(tǒng)：機械傳動式：主離合器＋定軸輪系變速箱；液力機械傳動：液力變矩器＋動力換檔變速箱；配有差速器和差速鎖，終傳動采用鏈傳動。,,第三節(jié)振動式壓實機械,振動式壓實機械是利用偏心塊或偏心軸高速旋轉(zhuǎn)時所產(chǎn)生的離心力對材料進行壓實的。產(chǎn)生這種高頻離心力的裝置稱為振動裝置。振動平板：將振動裝置放在一平板上，僅靠振動力來振實的設備。主要適用于面積不太大的分層填土的基礎工程上。振動壓路機：將振動裝置裝在壓路機上。適用于大面積的路基土壤和路面鋪砌層的壓實。,第三節(jié)振動式壓實機械,與靜力式壓路機相比：在同等結(jié)構(gòu)重量的條件下，振動碾壓的效果比靜碾壓高1～2倍，動力節(jié)省1／3，金屬消耗節(jié)約1／2，且壓實厚度大、適應性強。振動壓路機的缺點：不宜壓實粘性大的土壤，也嚴禁在堅硬的地面上振動；同時，由于振動頻率高，駕駛員容易產(chǎn)生疲勞，因此需要有良好的減振裝置。,第三節(jié)振動式壓實機械,按行駛方法的不同：拖式、手扶式和自行式。拖式振動壓路機工作時由牽引車來拖駛；手扶式振動壓路機本身能自行，但其行駛方向和速度需由駕駛員在機下手扶操作，故操作人員工作時需隨機走動；自行式振動壓路機工作時是由駕駛員直接在機上進行操作的，大、中型振動壓路機均采用自行式。,第三節(jié)振動式壓實機械,按自身重量的不同：輕型(0.5～2t)、中型(2～4.5t)和重型(>8t)。按工作輪形式的不同：全鋼輪式和組合輪式兩種類型。全鋼輪式振動壓路機的前后輪均為鋼輪，并且前輪為振動輪(即驅(qū)動輪)，后輪為轉(zhuǎn)向輪。組合輪式振動壓路機的前輪為鋼輪，后輪為膠輪。,第三節(jié)振動式壓實機械,YZ4.5型振動壓路機:兩輪兩軸式；由機架6、工作行走裝置(振動輪1與轉(zhuǎn)向輪4)、傳動系統(tǒng)和操縱機構(gòu)5組成；機架6是整體式，它與振動輪通過減振環(huán)8連接，以減輕對司機及整個機體產(chǎn)生的振動。傳動系統(tǒng)中采用柴油機驅(qū)動，并借助皮帶傳動至分動箱。自分動箱2傳出的動力分為兩路：一路通過變速箱7、鏈傳動、最終齒輪傳動驅(qū)動壓路機行駛；另一路通過皮帶使振動輪的振動器振動，即振動輪的驅(qū)動與振動互不影響，各自由單獨的操縱機構(gòu)來操縱。另外，還設有無級調(diào)頻裝置。根據(jù)工作要求，其振動輪可調(diào)成不振、弱振或強振等不同狀態(tài)。,第三節(jié)振動式壓實機械,YZJ10B型振動壓路機振動輪:振動輪通過減振器與機架相連；鋼輪兩端的輻板上焊有軸承油浴室，潤滑振動軸承；兩振動軸通過中間軸用花鍵連接，兩偏心塊相位相等；若在振動輪上裝驅(qū)動裝置和減速器，則振動輪為驅(qū)動輪；自動停止振動裝置:停止行駛或換向時，防止局部地段過分振動，形成路面凹陷；振動軸與振動輪行駛的旋轉(zhuǎn)方向一致時，振動效果較好。,,第四節(jié)沖擊式壓實機械,沖擊式壓實機械屬于一種小型夯實機械；構(gòu)造簡單、體積小、重量輕、維修方便、操作容易，壓實效果好，生產(chǎn)率高；廣泛應用于建筑、給排水工程、道路工程施工中壓實面積很小的場所；兩種常用類型：電動蛙式打夯機；內(nèi)燃打夯機。,第四節(jié)沖擊式壓實機械,蛙式打夯機由偏心塊、夯頭、夯頭架、傳動系統(tǒng)(包括電動機)等組成。工作時，電動機經(jīng)兩級減速(三角皮帶傳動)使夯頭上的偏心塊旋轉(zhuǎn)。由于偏心塊在旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生離心力使夯頭架的動臂繞銷軸擺動，夯頭架便帶動夯頭做上下運動，并對土層進行夯擊，同時實現(xiàn)機器的自由前進。由于行進時像青蛙一樣蹦跳，故名為蛙式打夯機。偏心塊每分鐘轉(zhuǎn)動140～150次，只能向前進方向旋轉(zhuǎn)。,,,第五節(jié)壓實機械的運用,一、生產(chǎn)率的計算各種型號壓路機的生產(chǎn)率都按單位時間所壓實的體積來計算。,第五節(jié)壓實機械的運用,二、施工方法1．路基的壓實目的：提高其強度和穩(wěn)定性。路基的壓實作業(yè)應遵循“先輕后重、先慢后快、先邊后中”的原則。(1)先輕后重：開始時先用輕型壓路機初壓，隨著被壓實層密實度的增加漸改用中型和重型壓路機進行復壓。(2)先慢后快：壓路機的碾壓速度隨著碾壓遍數(shù)的增加可以加快。在初壓作業(yè)時，土壤較松散，以較低速度進行碾壓，可使碾壓的作用時間長些，作用深度大些，土壤的變形也就更充分些，以利于發(fā)揮壓路機的壓實功能和避免因碾壓速度過快造成推擁土壤或陷車的現(xiàn)象。,第五節(jié)壓實機械的運用,(3)先邊后中：碾壓作業(yè)應始終堅持從路基兩側(cè)開始，逐次向路中心移動碾壓的原則，以保證路基的設計拱形和防止路基兩側(cè)的坍落。另外，在碾壓過程中，應始終保持壓路機行駛方向的直線性。到達一碾壓地段的盡頭應迅速而平穩(wěn)地換向，并使左右相鄰兩壓實帶有1／3的重疊量，以保證碾壓質(zhì)量。,第五節(jié)壓實機械的運用,2．路面的壓實目的：獲得表面最大的密實度，從而使道路表面形成一層堅硬的外殼，以保護它在自然氣候和運輸工具的作用下，都能保持鋪砌層的相對穩(wěn)定。和路基的壓實一樣，從初壓到以后各個階段所選用的壓路機也是先輕后重，速度由低到高。為了防止混合料粘附在輪面上，應在壓路機的滾輪面上抹一層特制的乳化劑或灑水。,第五節(jié)壓實機械的運用,在碾壓過程中，應注意下列事項：(1)相鄰兩碾壓帶應重疊0.2~0.3m。(2)壓路機的驅(qū)動輪或振動輪應超過兩段鋪砌層接縫0.5~1m；(3)前段橫接縫處可留5~8m、縱接縫處可留0.2~0.3m不予碾壓，待與下段鋪砌層攤鋪后，再一起進行碾壓。(4)路面的兩側(cè)應多壓2～3遍，以保證路邊緣的穩(wěn)定。(5)碾壓時可向鋪砌層上灑少量的水，以減少石料被壓碎。(6)不允許在剛剛壓實或正在碾壓的路段內(nèi)掉頭或緊急制動。(7)壓路機應盡量避免在壓實段同一橫斷面位置換向。,,壓實工作原理,壓實工作原理,靜力式壓實機械：利用本身重量以及附加重量，通過碾壓輪使被壓實土壤或路面材料產(chǎn)生深度為h的永久變形。加載時間長，有利于土壤的塑性變形。對粘土的壓實效果較好，尤其對大面積的壓實效率較高，適用于大型建筑和筑路工程。,壓實工作原理,沖擊式壓實機械：利用質(zhì)量為M的物體，從一定的高度作自由落體所產(chǎn)生的沖擊能，從而使土壤被壓實。主要用于狹窄工作面的土層壓實，適應于粘性較低的土壤。電動蛙式打夯機和內(nèi)燃打夯機等。,壓實工作原理,振動式壓實機械：利用質(zhì)量為M的物體，發(fā)出一定的振動頻率，并與碾壓動做復合作用在被壓實土上，進而使土的密實度得到提高。對于非粘性土壓實效果較好。小型振動器和振動壓路機等。,,靜力式光輪壓路機,,按輪軸數(shù)分類,,ZY8/10A型兩輪壓路機的傳動系統(tǒng),,,羊角碾,,羊腳的形狀和尺寸,,,,,輪式壓路機,,YL9/16型輪胎式壓路機傳動系統(tǒng),,,,YZJ10B型自行式振動壓路機,,Z4.5型振動壓路機,,YZJ10B型振動壓路機振動輪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