2 各種壓路機的原理與其技術(shù)參數(shù)
　　根據(jù)工程的實際情況和所處環(huán)境，綜合考慮壓路機的技術(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)特點的實際使用效果，方能選擇出既切合實際，又物美價廉的壓 路機，從而滿足工程的需要。
　　2.1振動壓路機的壓實原理與技術(shù)參數(shù)
　　2.1.1振動壓實原理
　　振動壓路機在作業(yè)時，由于振動輪的振動作用，對地面造成一個往復(fù)沖擊力。在每次沖擊時， 都在被壓實的材料中產(chǎn)生一個沖擊波，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\ 動狀態(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，對加速顆粒運動更為有利。振動 壓實后，由于顆粒之間的互相填充，提高了被壓實材料的密實度，顆粒之間的緊密接觸，也增大了被 壓實材料的內(nèi)摩擦阻力，使基礎(chǔ)的承載力亦隨之提高。土壤壓實后的最終密實度與抗變形能力，既 取決于材料本身的情況，又與振動壓路機的主要技術(shù)參數(shù)選定有關(guān)。其中，影響壓實效果的主要技 術(shù)參數(shù)為：振動壓路機的凈重、振動質(zhì)量、振動頻率、振動振幅和碾壓速度。對于砂石混合料的壓實 除上述參數(shù)外，同時還應(yīng)考慮振動輪的寬度及直徑、振動輪的數(shù)量等。
　　2.1.2技術(shù)參數(shù)
　　(1)凈重、激振力和振動總作用力。
　　靜作用壓路機主要依靠機身的凈重壓實土壤，但振動壓路機卻是靠振動能進(jìn)行壓實工作。在振 動輪振動壓實時，振動頻率引發(fā)土壤本身的共振，而使壓實材料重新排列并使單位面積中材料的重 量有所增加，從而提高了被壓實材料的密實度。由于壓實能量來自振動輪，所以，機身的凈重并不代 表一臺振動壓路機的壓實效益。相對而言，利用靜線載荷與動線載荷的參數(shù)作為壓實效益的比較會更 為妥當(dāng)。激振力F是振動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――振動壓路機的工作頻率。
　　顯然，激振力的大小取決于機器本身的參數(shù)，提高頻率或偏心力矩就可提高激振力。但因為偏心 力矩受到設(shè)計振幅的限制以及振動頻率受到土壤共振范圍的限定，所以，一臺優(yōu)良的振動壓路機是不 能隨意提高其激振力的。
　　振動總作用力是激振力與前滾輪及其支架的重量之和，有些人常用振動總作用力來判別壓路機的 壓實能力。同樣，振動總作用力的大小也不能作為一臺振動壓路機等級或規(guī)格的劃分標(biāo)準(zhǔn)。
　　(2)振動頻率。
　　振動頻率是振動器的振動軸每分鐘轉(zhuǎn)動的次數(shù)。振動軸通常由液壓馬達(dá)驅(qū)動，所以，只需改變 液壓馬達(dá)的流量即可改變振動頻率。有些振動壓路機附有無級振動頻率或超過兩個振動頻率。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際使用效益，甚至對機器本 身或土料壓實造成反效果，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 料開始被壓實后，其自然共振頻率也相應(yīng)地稍微提高。為了使振動壓路機有足夠的壓實能量，進(jìn)一步 把已被壓實的材料的密度再次提高，通常振動壓路機工作頻率一般設(shè)定為壓實接近終了時被壓實材料 的自然共振頻率。壓實土方的振動壓路機設(shè)計頻率一般都定在29~33Hz之間。砂石混合料的壓實，壓 路機的最佳振動頻率為45~55Hz。壓路機上用的每一個機械零件都有其自身固有的頻率。當(dāng)振動頻率 太低時，會引起機身上的緊固螺栓和避震塊共振，不僅造成壓實效果差，并且機器上的零件也 會因共振而松動或損壞。因此，振動頻率一般絕不能低于20Hz(1200r/min)。
　　(3)振動振幅。
　　激振力與偏心力距及振動頻率成正比。激振力與振幅之積等于激振壓實能量，但激振力與振 幅卻沒有直接的關(guān)系。振幅的含義是振動輪上下移動半個總距離的量，移動量大，作用能量也大。 一般土壤和砂石混合料對壓實的要求各異。高振幅用于較深的壓實層，而低振幅用于較淺的壓實 層。所以，許多壓路機都設(shè)有兩個振幅。振動壓路機的工作振幅是影響壓實效果的非常重要的參數(shù) 之一，但它必須配合壓路機的頻率以及振動輪及支架重量達(dá)到最佳配比才能取得良好的壓實效果。 振幅過大會引起司機疲勞和機器零件的過早損壞，甚至?xí)斐陕访娉霈F(xiàn)“過壓實”現(xiàn)象。實際振幅取 決于土壤的自然共振頻率與振動輪的設(shè)計頻率。在壓實過程中，壓路機的振幅如能配合材料的自 然共振頻率，將會獲得良好的壓實效果。但這并不意味著采用變幅的設(shè)計就絕對有好處。因為操作 員往往因無法掌握壓實過程中土壤共振頻率的實際變動而選用不適當(dāng)?shù)恼穹?，反而獲得不良的壓 實效果。從理論上講，變幅不失為好的理想設(shè)計，但是在不同的壓實材料下，除非壓路機的變幅是 在自動而非手動的情況下配合不同壓實材料產(chǎn)生共振，且同時自動變頻，變幅才有它的實際使用價 值。
　　(4)碾壓速度。
　　因液壓元件的迅速發(fā)展，現(xiàn)在的振動壓路機的行駛速度均為無級變速。其碾壓速度影響壓路 機在一定表面區(qū)域內(nèi)的有效壓實時間。在一定的頻