2 各種壓路機(jī)的原理與其技術(shù)參數(shù)
　　根據(jù)工程的實(shí)際情況和所處環(huán)境，綜合考慮壓路機(jī)的技術(shù)參數(shù)是十分必要的，但一定要深入 地了解和分析這些技術(shù)參數(shù)及技術(shù)特點(diǎn)的實(shí)際使用效果，方能選擇出既切合實(shí)際，又物美價(jià)廉的壓 路機(jī)，從而滿足工程的需要。
　　2.1振動(dòng)壓路機(jī)的壓實(shí)原理與技術(shù)參數(shù)
　　2.1.1振動(dòng)壓實(shí)原理
　　振動(dòng)壓路機(jī)在作業(yè)時(shí)，由于振動(dòng)輪的振動(dòng)作用，對(duì)地面造成一個(gè)往復(fù)沖擊力。在每次沖擊時(shí)， 都在被壓實(shí)的材料中產(chǎn)生一個(gè)沖擊波，在沖擊波的作用下，材料顆粒由靜止的初始狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檫\(yùn) 動(dòng)狀態(tài)。由于材料中水分的離析作用，顆粒間的摩擦阻力大為下降，對(duì)加速顆粒運(yùn)動(dòng)更為有利。振動(dòng) 壓實(shí)后，由于顆粒之間的互相填充，提高了被壓實(shí)材料的密實(shí)度，顆粒之間的緊密接觸，也增大了被 壓實(shí)材料的內(nèi)摩擦阻力，使基礎(chǔ)的承載力亦隨之提高。土壤壓實(shí)后的最終密實(shí)度與抗變形能力，既 取決于材料本身的情況，又與振動(dòng)壓路機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)選定有關(guān)。其中，影響壓實(shí)效果的主要技 術(shù)參數(shù)為：振動(dòng)壓路機(jī)的凈重、振動(dòng)質(zhì)量、振動(dòng)頻率、振動(dòng)振幅和碾壓速度。對(duì)于砂石混合料的壓實(shí) 除上述參數(shù)外，同時(shí)還應(yīng)考慮振動(dòng)輪的寬度及直徑、振動(dòng)輪的數(shù)量等。
　　2.1.2技術(shù)參數(shù)
　　(1)凈重、激振力和振動(dòng)總作用力。
　　靜作用壓路機(jī)主要依靠機(jī)身的凈重壓實(shí)土壤，但振動(dòng)壓路機(jī)卻是靠振動(dòng)能進(jìn)行壓實(shí)工作。在振 動(dòng)輪振動(dòng)壓實(shí)時(shí)，振動(dòng)頻率引發(fā)土壤本身的共振，而使壓實(shí)材料重新排列并使單位面積中材料的重 量有所增加，從而提高了被壓實(shí)材料的密實(shí)度。由于壓實(shí)能量來自振動(dòng)輪，所以，機(jī)身的凈重并不代 表一臺(tái)振動(dòng)壓路機(jī)的壓實(shí)效益。相對(duì)而言，利用靜線載荷與動(dòng)線載荷的參數(shù)作為壓實(shí)效益的比較會(huì)更 為妥當(dāng)。激振力F是振動(dòng)頻率與偏心力矩的綜合作用，即：
　　F0=Me?ω2
　　式中 Me――偏心塊的靜偏心力矩；
　　ω――振動(dòng)壓路機(jī)的工作頻率。
　　顯然，激振力的大小取決于機(jī)器本身的參數(shù)，提高頻率或偏心力矩就可提高激振力。但因?yàn)槠?力矩受到設(shè)計(jì)振幅的限制以及振動(dòng)頻率受到土壤共振范圍的限定，所以，一臺(tái)優(yōu)良的振動(dòng)壓路機(jī)是不 能隨意提高其激振力的。
　　振動(dòng)總作用力是激振力與前滾輪及其支架的重量之和，有些人常用振動(dòng)總作用力來判別壓路機(jī)的 壓實(shí)能力。同樣，振動(dòng)總作用力的大小也不能作為一臺(tái)振動(dòng)壓路機(jī)等級(jí)或規(guī)格的劃分標(biāo)準(zhǔn)。
　　(2)振動(dòng)頻率。
　　振動(dòng)頻率是振動(dòng)器的振動(dòng)軸每分鐘轉(zhuǎn)動(dòng)的次數(shù)。振動(dòng)軸通常由液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，所以，只需改變 液壓馬達(dá)的流量即可改變振動(dòng)頻率。有些振動(dòng)壓路機(jī)附有無級(jí)振動(dòng)頻率或超過兩個(gè)振動(dòng)頻率。由于頻 率的選擇限于土壤本身的自然共振頻率，因此，這種多頻率不僅無任何實(shí)際使用效益，甚至對(duì)機(jī)器本 身或土料壓實(shí)造成反效果，可以認(rèn)為是某些廠家推銷的技巧。土壤和砂石混合料的壓實(shí)原理完全不 同，頻率的選擇也不在同一范圍內(nèi)。一般土壤和砂石混合料的共振頻率是在20~26Hz之間，當(dāng)土方材 料開始被壓實(shí)后，其自然共振頻率也相應(yīng)地稍微提高。為了使振動(dòng)壓路機(jī)有足夠的壓實(shí)能量，進(jìn)一步 把已被壓實(shí)的材料的密度再次提高，通常振動(dòng)壓路機(jī)工作頻率一般設(shè)定為壓實(shí)接近終了時(shí)被壓實(shí)材料 的自然共振頻率。壓實(shí)土方的振動(dòng)壓路機(jī)設(shè)計(jì)頻率一般都定在29~33Hz之間。砂石混合料的壓實(shí)，壓 路機(jī)的最佳振動(dòng)頻率為45~55Hz。壓路機(jī)上用的每一個(gè)機(jī)械零件都有其自身固有的頻率。當(dāng)振動(dòng)頻率 太低時(shí)，會(huì)引起機(jī)身上的緊固螺栓和避震塊共振，不僅造成壓實(shí)效果差，并且機(jī)器上的零件也 會(huì)因共振而松動(dòng)或損壞。因此，振動(dòng)頻率一般絕不能低于20Hz(1200r/min)。
　　(3)振動(dòng)振幅。
　　激振力與偏心力距及振動(dòng)頻率成正比。激振力與振幅之積等于激振壓實(shí)能量，但激振力與振 幅卻沒有直接的關(guān)系。振幅的含義是振動(dòng)輪上下移動(dòng)半個(gè)總距離的量，移動(dòng)量大，作用能量也大。 一般土壤和砂石混合料對(duì)壓實(shí)的要求各異。高振幅用于較深的壓實(shí)層，而低振幅用于較淺的壓實(shí) 層。所以，許多壓路機(jī)都設(shè)有兩個(gè)振幅。振動(dòng)壓路機(jī)的工作振幅是影響壓實(shí)效果的非常重要的參數(shù) 之一，但它必須配合壓路機(jī)的頻率以及振動(dòng)輪及支架重量達(dá)到最佳配比才能取得良好的壓實(shí)效果。 振幅過大會(huì)引起司機(jī)疲勞和機(jī)器零件的過早損壞，甚至?xí)斐陕访娉霈F(xiàn)“過壓實(shí)”現(xiàn)象。實(shí)際振幅取 決于土壤的自然共振頻率與振動(dòng)輪的設(shè)計(jì)頻率。在壓實(shí)過程中，壓路機(jī)的振幅如能配合材料的自 然共振頻率，將會(huì)獲得良好的壓實(shí)效果。但這并不意味著采用變幅的設(shè)計(jì)就絕對(duì)有好處。因?yàn)椴僮?員往往因無法掌握壓實(shí)過程中土壤共振頻率的實(shí)際變動(dòng)而選用不適當(dāng)?shù)恼穹?，反而獲得不良的壓 實(shí)效果。從理論上講，變幅不失為好的理想設(shè)計(jì)，但是在不同的壓實(shí)材料下，除非壓路機(jī)的變幅是 在自動(dòng)而非手動(dòng)的情況下配合不同壓實(shí)材料產(chǎn)生共振，且同時(shí)自動(dòng)變頻，變幅才有它的實(shí)際使用價(jià) 值。
　　(4)碾壓速度。
　　因液壓元件的迅速發(fā)展，現(xiàn)在的振動(dòng)壓路機(jī)的行駛速度均為無級(jí)變速。其碾壓速度影響壓路 機(jī)在一定表面區(qū)域內(nèi)的有效壓實(shí)時(shí)間。在一定的頻