小型壓路機(jī)工作原理:土的壓實(shí)
想必大家對(duì)壓路機(jī)并不陌生,但是大家對(duì)關(guān)于土的壓實(shí)原理應(yīng)該沒(méi)有太多的了解,今天路工集團(tuán)小編就位大家詳細(xì)介紹下關(guān)于小型壓路機(jī)的工作原理:土的壓實(shí),希望大家可以通過(guò)認(rèn)真的閱讀,可以在后續(xù)的小型壓路機(jī)使用過(guò)程中帶來(lái)幫助。
下面我從幾個(gè)方面開(kāi)始為大家講解:
土的壓實(shí)
壓實(shí)是通過(guò)施加外力使被壓實(shí)材料提高壓實(shí)度的過(guò)程。在壓實(shí)過(guò)程中,土顆粒產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)并重新組合,被迫排出積在土顆粒間的空氣,粗顆粒土中的水也被排出。有效的壓實(shí)使得被壓實(shí)材料的壓縮系數(shù)大大降低,支撐能力提高,減少沉陷,且在提高土的壓實(shí)度的同時(shí)獲得較高的剪切強(qiáng)度。壓實(shí)后,土的剪切強(qiáng)度大約能提高40%,因而大大提高了被壓實(shí)材料的承載能力,降低了滲水性。
2.土的壓實(shí)原理
目前,雖然積累了許多土的壓實(shí)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),許多學(xué)者也進(jìn)行了大量的土的壓實(shí)試驗(yàn)研究并取得了許多可喜成果,但距土的壓實(shí)理論的完成仍差得很遠(yuǎn)。
土的壓實(shí)原理可歸納為四種:靜作用壓實(shí)、沖擊壓實(shí)、振動(dòng)壓實(shí)和振蕩壓實(shí)。
(1)靜作用壓實(shí)光輪壓路機(jī)和輪胎壓路機(jī),靠自重壓實(shí)土都屬于靜作用壓實(shí)。
為了獲得較高的壓實(shí)度,必須促使土顆粒產(chǎn)生位移或運(yùn)動(dòng),達(dá)到土結(jié)構(gòu)緊密的目的。依靠靜載荷壓實(shí)土?xí)r,土顆粒之間的摩擦力會(huì)阻止土顆粒大范圍地運(yùn)動(dòng)。隨著靜載荷的增加,顆粒間的摩擦力也會(huì)增加。因此,靜作用壓實(shí)有一個(gè)極限的壓實(shí)效果和影響深度,無(wú)限地增加靜載荷,并不能得到相應(yīng)的壓實(shí)效果,反而會(huì)破壞表層土的結(jié)構(gòu)。
(2)沖擊壓實(shí)利用振動(dòng)沖擊夯自由落體產(chǎn)生的沖擊力進(jìn)行工作。當(dāng)振動(dòng)沖擊夯與土的表面接觸時(shí),沖擊力產(chǎn)生的壓力波傳人土中,使土顆粒運(yùn)動(dòng),沖擊載荷的影響深度比靜載荷的影響深度要大。如果落體從20cm的高度落到土的表面,其沖擊力大約為基體產(chǎn)生靜壓力的50倍。所以,沖擊壓實(shí)比靜作用壓實(shí)的壓實(shí)效果好。
(3)振動(dòng)壓實(shí)振動(dòng)壓實(shí)用快速、連續(xù)、反復(fù)沖擊土的方式工作。壓力波從土的表面向深處傳播,土顆粒處于振動(dòng)狀態(tài),顆粒間的摩擦力實(shí)際上被消除,在這種狀態(tài)下,小的土顆粒充填到大顆粒的孔隙中,土處于容積盡量小的狀態(tài)。
不同時(shí)產(chǎn)生壓力的振動(dòng),能在一些情況下獲得好的壓實(shí)效果。如混凝土或完全水飽和砂,由于振動(dòng)消除了內(nèi)摩擦力,因受重力影響,這些材料被結(jié)密實(shí)。
用帶有壓力和剪切力的振動(dòng)去克服土顆粒間的赫著力和內(nèi)聚力是很有必要的,這是因?yàn)檫@些力總是阻礙土的壓實(shí)。在土中,“毛細(xì)管”(土的毛細(xì)性形成)把土顆粒連接在一起,并形成表面內(nèi)聚力,此力隨土顆粒尺寸的減小而增大。在土中,由于黏土顆粒之間分子力的作用,也形成內(nèi)聚力。
土的振動(dòng)壓實(shí),必須具備下列條件才能得到理想的壓實(shí)效果:
(1)土顆粒處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài),內(nèi)摩擦力被消除。
(2)在土中產(chǎn)生應(yīng)力和內(nèi)聚力。
關(guān)于土的振動(dòng)壓實(shí)有三種學(xué)說(shuō):
(1)土的共振學(xué)說(shuō)。根據(jù)物理學(xué)原理,如果被壓實(shí)土的固有頻率和激振機(jī)構(gòu)振動(dòng)頻率相一致,則振動(dòng)壓實(shí)能得到最好效果。但在不同種土或一種土的實(shí)際壓實(shí)過(guò)程中,土的固有頻率是變化的,因此激振機(jī)構(gòu)的頻率就必須有一個(gè)較大的調(diào)節(jié)范圍。
(2)重復(fù)沖擊學(xué)說(shuō)。利用振動(dòng)在土上所產(chǎn)生的周期性壓縮運(yùn)動(dòng)使土壓實(shí),這就需要使機(jī)械具有大振幅和增大振動(dòng)部分的質(zhì)量,來(lái)增大機(jī)械與土接觸前一瞬間的動(dòng)量。
(3)內(nèi)摩擦減小學(xué)說(shuō)。土的內(nèi)摩擦因振動(dòng)作用而急劇減小,這使剪切強(qiáng)度下降到只要很小的負(fù)荷就能很容易進(jìn)行壓實(shí),為此就需要使壓輪在振動(dòng)過(guò)程中始終保持與土的接觸,即土的振動(dòng)頻率、振幅與壓輪的頻率、振幅相同,才能得到最好的壓實(shí)效果。在這種情況下振動(dòng)壓輪傳遞給土的全部是振動(dòng)能量,為了使壓輪達(dá)到這樣一種工作狀態(tài),就必須使振幅很小,使它不脫離地面。
(4)振蕩壓實(shí)振蕩壓實(shí)是將壓輪產(chǎn)生的扭振力施加于土上,以水平方向的交變剪切力激勵(lì)土體,使土產(chǎn)生水平方向的振動(dòng),并在交變剪切應(yīng)變及壓輪靜載荷作用下得以壓實(shí)。
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