《工程机械设计》压实机械.ppt

压实机械,第一节 用途及分类第二节 静力式压实机械第三节 振动式压实机械第四节 冲击式压实机械第五节 压实机械的运用,第一节 用途及分类,在筑路工程中，路基土壤和路面铺砌层都需要进行压实才能使用。路基压实的目的：减小土壤间的间隙，增加密实度，提高抗压强度和稳定性，使之具有一定的承载能力；铺砌层压实的目的：获得最大的表面密实度，以抵抗在其表面行驶物体的动力影响以及水分的侵蚀；,第一节 用途及分类,根据工作原理的不同：静力式，冲击式，振动式。按行走方式：手扶式、拖式和自行式；按碾压轮的材料和表面形状：钢制光面压轮、凸块压轮、羊脚压轮、格栅压轮和充气轮胎橡胶压轮等。在选用压实机械时应充分考虑以下因素：土壤的性质和状态、压实层的厚度、施工工作面的情况、机械的特性及生产率等。,第二节 静力式压实机械,三种类型：光轮压路机；羊角碾；轮胎式压路机。一、静力式光轮压路机工作装置：几个钢板卷成或用铸铁铸成的圆柱形中空滚轮（内部可装配重材料）。特点：压实深度不大，一般用于分层压实；应用：碾压路基、路面、广场和其他各类工程的地基，使之达到足够的承载力和表面平整度。,第二节 静力式压实机械,1、分类：按机械自重：小型(35t)、轻型(58t)、中型(810 t)、重型(1015t)和超重型(15t)。按碾压轮和轮轴的数目：两轮两轴式、三轮两轴式和三轮三轴式；,第二节 静力式压实机械,小型压路机都是两轮两轴式，宜用于压实人行道或沥青混凝土路面的修补等养路工程；轻型压路机大多也是两轮两轴式，宜用于压实沥青混凝土路面和广场等工程；中型压路机有两轮两轴式和三轮两轴式，宜用于压实路基、地基以及初压铺砌层；重型压路机三轮两轴式和三轮三轴式，宜用于压实路基和砾石、碎石及沥青混凝土路面的最终压实工作；超重型压路机都是三轮三轴式，宜用于路基的最终压实及重型石彻层和路面的压实。,第二节 静力式压实机械,2、总体构造：五大部分：发动机，传动系统，行驶滚轮，操纵系统，机架和驾驶室；采用柴油机作为动力设备，安装在机架前部；机架：钢板焊接结构，支承在前后滚轮上；传动系统：三轮压路机装有差速器和差速锁。,第二节 静力式压实机械,二、羊角碾在光轮压路碾的表面上安装了许多凸爪，由于这些凸爪的形状与羊爪相似，所以称为羊脚碾。羊脚形构件与被压土壤接触面积小，作用力集中，压实效果和压实深度均较同重量的光轮压路机高(重型羊脚碾的压实厚度可达3050 cm)。所以，羊脚碾很适合对含水量较大且新填的粘性土进行压实，但不能用来压实砂土和工程的表面层。,第二节 静力式压实机械,碾压开始时，羊脚陷入土中、滚轮表面与土壤接触，接触面积较大，故单位压力较小；但随着碾压次数的增加，土壤达到一定密实度后，羊脚就逐渐从土中露出来，此后机重只是通过羊脚传给被压的土壤，单位面积的压力却很大，故其压实能力很高。但由于羊脚能深入土壤下层、对下层土壤先压实，而被压土层的表面却不平整所以最后还需使用光轮碾来加工。,第二节 静力式压实机械,羊脚的形状和尺寸：对土壤的压实质量和压实效果有直接影响。主要要求：单位面积压力要大，翻松土壤的倾向要小。实际施工表明，图中(d)(f)(g)三种形状的使用效果较好。羊脚的尺寸：根据实践经验，其高度和碾轮的直径之比应控制在1：51：8之间。为使羊脚经久耐用，在羊脚的尖端部位常堆焊一层耐磨锰钢。,第二节 静力式压实机械,三、轮胎式压路机轮胎式压路机是一种新型静力式压路机、国内外已广泛使用；以多个耐油、耐热、弧形光面或细花纹的特制轮胎来压实铺层材料；轮胎前后错开排列，一般前轮为转向轮，后轮为驱动轮，前、后轮胎的轨迹有交错部分，使之不致漏压。,第二节 静力式压实机械,胶轮弹性产生的揉压作用：使被压实层的颗粒向各个方向产生位移，因此压实表面密实而均匀；胶轮变形：致使压实表面的接触面积比铁轮宽。使被压实的土壤在同一点上承受压力作用的时间长，力的影响程度大，所以压实效率高；可增减配重，改变轮胎充气：改变接地压力，对各种土壤都有良好的压实效果，特别是对于沥青路面的压实作业中，更加显示出优越性能。,第二节 静力式压实机械,传动系统：机械传动式：主离合器定轴轮系变速箱；液力机械传动：液力变矩器动力换档变速箱；配有差速器和差速锁，终传动采用链传动。,第三节 振动式压实机械,振动式压实机械是利用偏心块或偏心轴高速旋转时所产生的离心力对材料进行压实的。产生这种高频离心力的装置称为振动装置。振动平板：将振动装置放在一平板上，仅靠振动力来振实的设备。主要适用于面积不太大的分层填土的基础工程上。振动压路机：将振动装置装在压路机上。适用于大面积的路基土壤和路面铺砌层的压实。,第三节 振动式压实机械,与静力式压路机相比：在同等结构重量的条件下，振动碾压的效果比静碾压高12倍，动力节省13，金属消耗节约12，且压实厚度大、适应性强。振动压路机的缺点：不宜压实粘性大的土壤，也严禁在坚硬的地面上振动；同时，由于振动频率高，驾驶员容易产生疲劳，因此需要有良好的减振装置。,第三节 振动式压实机械,按行驶方法的不同：拖式、手扶式和自行式。拖式振动压路机工作时由牵引车来拖驶；手扶式振动压路机本身能自行，但其行驶方向和速度需由驾驶员在机下手扶操作，故操作人员工作时需随机走动；自行式振动压路机工作时是由驾驶员直接在机上进行操作的，大、中型振动压路机均采用自行式。,第三节 振动式压实机械,按自身重量的不同：轻型(0.52 t)、中型(24.5 t)和重型(8 t)。按工作轮形式的不同：全钢轮式和组合轮式两种类型。全钢轮式振动压路机的前后轮均为钢轮，并且前轮为振动轮(即驱动轮)，后轮为转向轮。组合轮式振动压路机的前轮为钢轮，后轮为胶轮。,第三节 振动式压实机械,YZ4.5型振动压路机:两轮两轴式；由机架6、工作行走装置(振动轮1与转向轮4)、传动系统和操纵机构5组成；机架6是整体式，它与振动轮通过减振环8连接，以减轻对司机及整个机体产生的振动。传动系统中采用柴油机驱动，并借助皮带传动至分动箱。自分动箱2传出的动力分为两路：一路通过变速箱7、链传动、最终齿轮传动驱动压路机行驶；另一路通过皮带使振动轮的振动器振动，即振动轮的驱动与振动互不影响，各自由单独的操纵机构来操纵。另外，还设有无级调频装置。根据工作要求，其振动轮可调成不振、弱振或强振等不同状态。,第三节 振动式压实机械,YZJ10B型振动压路机振动轮:振动轮通过减振器与机架相连；钢轮两端的辐板上焊有轴承油浴室，润滑振动轴承；两振动轴通过中间轴用花键连接，两偏心块相位相等；若在振动轮上装驱动装置和减速器，则振动轮为驱动轮；自动停止振动装置:停止行驶或换向时，防止局部地段过分振动，形成路面凹陷；振动轴与振动轮行驶的旋转方向一致时，振动效果较好。,第四节 冲击式压实机械,冲击式压实机械属于一种小型夯实机械；构造简单、体积小、重量轻、维修方便、操作容易，压实效果好，生产率高；广泛应用于建筑、给排水工程、道路工程施工中压实面积很小的场所；两种常用类型：电动蛙式打夯机；内燃打夯机。,第四节 冲击式压实机械,蛙式打夯机由偏心块、夯头、夯头架、传动系统(包括电动机)等组成。工作时，电动机经两级减速(三角皮带传动)使夯头上的偏心块旋转。由于偏心块在旋转时产生离心力使夯头架的动臂绕销轴摆动，夯头架便带动夯头做上下运动，并对土层进行夯击，同时实现机器的自由前进。由于行进时像青蛙一样蹦跳，故名为蛙式打夯机。偏心块每分钟转动140150次，只能向前进方向旋转。,第五节 压实机械的运用,一、生产率的计算各种型号压路机的生产率都按单位时间所压实的体积来计算。,第五节 压实机械的运用,二、施工方法1路基的压实目的：提高其强度和稳定性。路基的压实作业应遵循“先轻后重、先慢后快、先边后中”的原则。(1)先轻后重：开始时先用轻型压路机初压，随着被压实层密实度的增加渐改用中型和重型压路机进行复压。(2)先慢后快：压路机的碾压速度随着碾压遍数的增加可以加快。在初压作业时，土壤较松散，以较低速度进行碾压，可使碾压的作用时间长些，作用深度大些，土壤的变形也就更充分些，以利于发挥压路机的压实功能和避免因碾压速度过快造成推拥土壤或陷车的现象。,第五节 压实机械的运用,(3)先边后中：碾压作业应始终坚持从路基两侧开始，逐次向路中心移动碾压的原则，以保证路基的设计拱形和防止路基两侧的坍落。另外，在碾压过程中，应始终保持压路机行驶方向的直线性。到达一碾压地段的尽头应迅速而平稳地换向，并使左右相邻两压实带有13的重叠量，以保证碾压质量。,第五节 压实机械的运用,2路面的压实目的：获得表面最大的密实度，从而使道路表面形成一层坚硬的外壳，以保护它在自然气候和运输工具的作用下，都能保持铺砌层的相对稳定。和路基的压实一样，从初压到以后各个阶段所选用的压路机也是先轻后重，速度由低到高。为了防止混合料粘附在轮面上，应在压路机的滚轮面上抹一层特制的乳化剂或洒水。,第五节 压实机械的运用,在碾压过程中，应注意下列事项：(1)相邻两碾压带应重叠0.20.3m。(2)压路机的驱动轮或振动轮应超过两段铺砌层接缝0.51m；(3)前段横接缝处可留58m、纵接缝处可留 0.20.3m不予碾压，待与下段铺砌层摊铺后，再一起进行碾压。(4)路面的两侧应多压23遍，以保证路边缘的稳定。(5)碾压时可向铺砌层上洒少量的水，以减少石料被压碎。(6)不允许在刚刚压实或正在碾压的路段内掉头或紧急制动。(7)压路机应尽量避免在压实段同一横断面位置换向。,压实工作原理,压实工作原理,静力式压实机械：利用本身重量以及附加重量，通过碾压轮使被压实土壤或路面材料产生深度为h的永久变形。加载时间长，有利于土壤的塑性变形。对粘土的压实效果较好，尤其对大面积的压实效率较高，适用于大型建筑和筑路工程。,压实工作原理,冲击式压实机械：利用质量为M的物体，从一定的高度作自由落体所产生的冲击能，从而使土壤被压实。主要用于狭窄工作面的土层压实，适应于粘性较低的土壤。电动蛙式打夯机和内燃打夯机等。,压实工作原理,振动式压实机械：利用质量为M的物体，发出一定的振动频率，并与碾压动做复合作用在被压实土上，进而使土的密实度得到提高。对于非粘性土压实效果较好。小型振动器和振动压路机等。,静力式光轮压路机,按轮轴数分类,ZY8/10A型两轮压路机的传动系统,羊角碾,羊脚的形状和尺寸,轮式压路机,YL9/16型轮胎式压路机传动系统,YZJ10B型自行式振动压路机,Z4.5型振动压路机,YZJ10B型振动压路机振动轮,电动蛙式打夯机外形构造图,