摊铺机振捣压实机理与抑制振害的措施

           在摊铺机进行工作时，振捣压实机构对于提高摊铺后混合料的密实度起关键性的作用。其振幅及振捣频率的选择又是保证摊铺后混合料密实度的关键。目前，振捣压实机构由原单振幅发展为多振幅以适应不同类型的混合料，由单振捣发展为双振捣以提高同一断面的压实次数（即相当于振捣频率增加一倍）来增加密实度。这些改进发展提高了机构运行的可靠性及压实效率，但是其结构原理仍然是曲柄连杆机构。

　　　振捣压实机构是由曲柄(1)的回转运动带动滑块(3)上下运动实现对混合料的压实。单振捣压实机构在回转中心上只有一个曲柄，必将在运动过程中要克服因偏心而产生的离心力及振捣梁上下运动的惯性力。在单振捣机构内无法抵消，因而必然作用于熨平板主体上而产生不可避免振动。但单振捣压实机构具有结构简单，性价比高等优点。双振捣压实机构在回转中心上有两个相位相差180°双曲柄,因此也就有两排振捣梁。其靠近摊铺机主机的振捣梁称为副振捣，摊铺材料进行初压实。靠近熨平板主体的振捣梁称为主振捣，对摊铺材料进行终压实。因双振捣有相位相差180°双曲柄，所以可以在机构内部抵消因回转而产生的离心力。两排振捣梁运动方向相反，可以抵消因上下运动而产生的惯性力。因此双振捣压实机构具有大振幅、高频率、振动小等优点。

　　压实是通施加外力使被压实材料提高密实度的过程。铺筑材料的压实过程，是向被压材料加载，克服松散多相材料中固体颗粒间摩擦力、粘着力，排除固体颗粒间的空气和水分，使铺筑材料得到压实，密实度增加。铺筑材料的压实一般都采用周期性的加载，加载过程中材料的应力增大到最大值，卸载时材料的应力下降，然后经过间歇，再加载，重复循环，最终达到对摊铺材料的压实。常采用的压实方法有：滚压、振实和夯实。

　　(1)滚压(静压压实)是用具有一定重量的滚轮慢速滚过铺层，用静压力使铺层材料颗粒之间产生相对运动排出空气和水分，获得永久残留变形。随滚压次数的增加，材料的密实度增加，而永久残留变形减小，最后永久残留变形等于零。

　　(2)振实(振动压实)是铺筑材料受强迫振动后，铺筑材料颗粒产生的惯性力，克服材料颗粒间的摩擦力和粘结力，使颗粒处于一种强迫振动状态，内部摩擦力急剧减少，这时在粒料自重及振动器的重力作用下，材料颗粒发生相对位移，力图占据最低稳定位置，从而排除气体和水分，达到密实。

　　(3)夯实(冲击压实)是一定质量的物体从一定高度落在被压材料的表面上，使其受冲击后产生很大的应力，达到对铺筑材料的压实。夯实是将一定的机械能转化为储存于铺筑中的变形能，夯实最显著的特点是当物体接触铺筑材料时具有一定的速度(动量)才可形成起压实作用的冲击波。

　　振捣压实机构是靠振捣梁上下运动实现对混合料的压实，故不是滚压压实。其振动频率及振动质量较小，不能产生足够的冲击力引起铺筑材料颗粒振动，故不是振动压实。振捣压实机构是曲柄连杆机构，在运动最高点及最低点运动速度等于零，也就是当振捣梁在最高点开始压缩混合料时，对混合料不能产生起压实作用的冲击波，故也不是夯实(冲击)压实。

　　振捣压实机构是采用捣实压实的方法。捣实是在对混合料进行周期性压缩的同时也以相同的周期不断的填加混合料，并将这些混合料压缩至一固定的体积，经过几个压缩周期后混合料之间的空隙被新填入的料粒颗粒占据，从而排出空气和水分，使混合料的密实度增加。

 

　　在振捣压实机构压实过程中,振捣梁运行到最高点时，振捣开始第一次压缩混合料,运行到最低点时实现第一次压缩,然后振捣梁向上运动,混合料在螺旋分料器分料压力F及混合料自重作用下,混合料(质量为M)填充因振捣向上运动而形成的间隙,接着振捣进行第二次压缩,将填充的混合料压到第一次压缩的混合料中,振捣梁下面区域内的混合料密实度明显上升,实现对混合料的摊铺压实。这也解释了为什么在停机待料处，摊铺的路面密实度高的原因。在摊铺机工作时，振捣梁下混合料密实度显线性增大也是基于此压实原理。在匀速摊铺工作时，保证螺旋分料叶片匀速转动，就是保证分料器分料压力F一致，保证填充质量M相同，也就保证摊铺路面具有相同的密实度，减少离析。

　　由此可见，振捣压实机构对混合料的压实不是靠由振捣机构产生的振动力压实，也就是振捣压实根本不是基于冲击压实的机理。由此振捣压实机构产生的振动是有害的，也是应在进行机构设计尽可能减少的。

       振捣压实机构虽然是采用曲柄连杆机构的结构原理，但是作为一种专用机构也有自身的特点。将曲柄连杆机构中的滑块和连杆固连在一起成为振捣梁，这简化了机构本身的结构复杂程度同时也使其更适用于在工作条件恶劣的机器上使用，如摊铺机等。

现以双振捣为实进行分析，能产生振动激振力主要有三方面：

回转中心由曲柄产生的离心力,应采用配置偏心块来平衡.

振捣梁上下运动产生的惯性力，两侧振捣应采用重量配置的方法来产生相同的惯性力。

双振捣优点比单振捣的优点就是在产生的激振力可以相互抵消。

　　　

在摊铺机工作时，熨平板振动过大并不是结构共振。结构共振的显著特点是某一频率时其振动量非常大，在小于及大于此频率时振动显著减小。在根据工地的测试结果，没有出现这样一个频率，其振呈现线性增加趋势，故熨平板的振动不是结构共振而是由于振捣机构的激振力造成。

改进措施：

重新布景振捣机构的质量分布，修改结构。使回转产生的离心力及振捣梁上下的惯性力尽可能小。先出试制件进行试验，试验效果明显改变现有的振动情况后，再正式出图纸进行批量生产。