单钢轮振动压路机设计论文正文内容
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振动压路机设计中实际应用研究振动压路机设计中实际应用研究【摘要】笔者在本文中介绍振动压路机设计中应用人机工程学原理,为操作人员创造一个高效、安全、舒适的作业环境,使人机系统发挥出更高的效率。
【关键词】人机工程学;振动压路机;应用1 概述人机工程学是一门综合性的边缘学科,有他自己的理论体系,又从许多学科中吸取了丰富的理论知识和研究手段,使其具有现代交叉学科的特点。
人机工程学的根本目的是通过揭示人、机、环境三要素之间相互关系的规律,从而确保人机环境系统总体性能的最优化【1】。
从研究目的来看,就充分体现了本学科主要是“人体科学”、“技术科学”和“环境科学”之间的有机融合。
更确切地说,本学科实际上是人体科学、环境科学不断向工程科学渗透和交叉的产物。
2 人机工程学在振动压路机设计中的应用振动压路机作为一种工程机械,其宜人性一直不为人们所关注,以人为本的设计理念没有很好的体现。
随着科技的进步、社会的发展及对操纵人员健康、生命关注的提高,应当从人机工程学的角度对振动压路机进行设计。
2.1操纵和显示装置及人机界面优化匹配按人体操作部位不同,分为手控和脚控操纵装置。
操纵装置设计的形状、大小和布置,应使操作者能在一个作业班次内,安全、准确、迅速、舒适、方便地持续操纵而不产生早期疲劳,使其达到高度的宜人化。
操纵装置的设计需符合一些基本原则:1)操纵器要适应于人的生理特点,便于大多数人使用操作,操纵器的操纵力、操纵速度等,都应按操作人员的中、下限能力进行设计,见表1、表2所示。
2)操纵器的形状同其功能之间最好有逻辑上的联系,便于明确地辨认和记忆。
3)操纵器的运动方向要同机器的运行状态相协调。
4)操纵器的造型设计,应尺寸适当,形状美观,结构简单,并且给操作者以舒适的感觉。
5)尽量利用自然的操纵动作或借助操作者身体部位的重力进行操纵。
对重复或连续的操纵动作,要使身体用力均匀而不要只集中于某一部位用力,以减缓疲劳。
人机系统中,显示装置按其显示方式分为模拟式、数字式和屏幕式三类,其功能是通过可视化的数值、文字、符号、标志、图形、可听的声波以及其它人体可感知的刺激信号向“人”传递“机”的各种运行信息【2】。
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=(1)=(2)式中,V泵的排量r前轮的滚动半径V马达的排量r后轮的滚动半径n1前轮马达的转速i前轮的轮边减速比n2后轮马达的转速i后轮的减速比n泵的转速在实际设计过程中,如果用r代替r,用r代替r(注:r,r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r小于r,这必导致实际的n2增大,n1减小,n1一旦减小,其线速度相应减小,将会出现拥土现象。
n2一旦增大,将会导致其实际的滚动线速度VV(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n10,后轮n2增大。
方程式(2)右边趋于,导致左边的r趋于0。
而后橡胶轮的滑转率=1-(3),容易看出,当r趋于0时,100%,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。