单钢轮振动压路机沙漠打滑现象浅析.docx

单钢轮振动压路机沙漠打滑现象浅析单钢轮振动压路机沙漠打滑现象浅析随着西部开发的深入进行，国家对西部公路建设投资的加大，沙漠适应性压路机的需求日益增加。由于沙土含水量低，内摩擦力小，堆隙密度小，从而附着力小，普通单钢轮振动压路机经常会出现橡胶轮打滑现象，出现该现象的因素较多，数学模型建立比较困难，本文仅结合现阶段认识从以下五个方面对这一现象进行了分析。一轮胎的影响：沙漠打滑往往表现在后退时的后橡胶轮打滑。前进时，由于后橡胶轮是在前钢轮压过的路面上前进，路面的密实度高，从而附着力高，路面通过能力强，相对不易打滑；而在后退时，后橡胶轮是在松软的干沙土上前进，此时，橡胶轮的沉陷较多，通行阻力倍增，附着力成倍降低，从而难以后退。二前后车重量分配的影响：在以往的经验中，设计全液压单钢轮的前后车重量分配时，为了增强压实效果，前钢轮的分配重量约为后橡胶轮分配重量的两倍。而在沙漠中行驶，如果后橡胶轮分配载荷较轻，容易导致胶轮附着力不够，产生滑转。为了增加后橡胶轮的附着力，可以适当增加后轮的分配载荷，从而减小后轮的滑转。三滚动半径的影响：从设计角度来看，求转速或排量公式应为（）（）式中，泵的排量前轮的滚动半径马达的排量后轮的滚动半径前轮马达的转速前轮的轮边减速比后轮马达的转速后轮的减速比泵的转速在实际设计过程中，如果用代替，用代替（注：，分别代表前轮和后轮的自然状态半径），对于前钢轮，视之为完全钢性，是可以的。而对于后橡胶轮，它存在很大的弹性形变，故而小于，这必导致实际的增大，减小，一旦减小，其线速度相应减小，将会出现拥土现象。一旦增大，将会导致其实际的滚动线速度（纯滚动线速度），后橡胶轮出现滑移，既而打滑。后轮一打滑，前轮的转速，后轮增大。方程式（）右边趋于，导致左边的趋于。而后橡胶轮的滑转率（），容易看出，当趋于时，完全打滑。四前后轮扭矩分配的影响：如果液压回路给后橡胶轮提供的扭矩太大，相对于前钢轮而言，后橡胶轮超出的扭矩过多，因而易先打滑，后橡胶轮一打滑，导致前钢轮的流量流向后橡胶轮，前钢轮的相应减小，故而不打滑。我们认为前后流量最好独立控制，以便减小后轮的驱动抓矩，进而减小其驱动力，从而降低后轮土层所受的剪应力，抑制胶轮的滑移。五附着系数和阻力系数的影响：在常规设计中，我们选用的橡胶轮的附着系数和阻力系数分别为和。设计在一般的公路上施工的压路机，这样取值是可行的，并且也得到了实践的认可。但在沙漠上行驶，由于其特殊性，这样的取值容易低算实际阻力，多算理论的附着力，从而带来对整机系统和爬坡能力计算的影响。针对沙漠铺层厚度的分析，结合沙漠试验的经验，把附着系数值取低一点，阻力系数值取高一点更符合实际。结论：提高非公路移动式车辆的附着力，是工程机械设计人员永恒的追求。由于一层弹性沙阻隔了轮胎与硬路面的接触，导致了轮胎附着力的降低，从而打滑。我们可以从以下几方面来改善压路机在沙漠中的通过能力：从附着力和阻力调整方面：采用大直径、宽基低压光面轮胎或沙漠专用容沙性轮胎。减小前后轮重量分配的差距，设计前后重量均衡。设计整机时，建议把橡胶轮附着系数和阻力系数分别取为和。在允许的范围内加大前钢轮直径，钢轮外圈可加薄镶条。从扭矩调整方面：适当减小后橡胶轮驱动力矩，加大前钢轮驱动力矩。提高轮边减速器的减速比，将有助于提高钢轮驱动力矩。从减小线速度方面：设计时认真计算滚动半径，并在相应的公式中使用滚动半径来计算。