振动压路机工况下的压轮框架动载作用计算

振动压路机工况复杂，如水平直线前进、后退；左右转；上下坡；振幅有大振幅和小振幅两种；被压实层为石子、粘土和其他颗粒材料的路基和次路基等。下面讨论压路机作业中最常用的工况，即机器处于水平直线运动，振幅为大振幅，被压实层为粘性基础层。

讨论载荷边界条件：

（1）振动压路机牵引车架受以下静载作用 液压油箱及发动机罩质量、操纵台及驾驶室质量、油箱和柴油质量等。

（2）振动压路机压轮框架受到如下动载作用 振动轮质量、振动轮的最大激振力等。

操纵台及驾驶室的质量平均分配在牵引架的四个支腿上；发动机及附属装置的质量也平均分在其支腿上；发动机罩和液压油箱靠两边支腿支撑，由于质心接近支腿中点，故其重力加在支腿中点处；柴油箱和柴油质量，也加在两槽钢与其联接处；振动轮质量平均分配在侧板与振动轮连接的几何中心处，压轮框架铰接联接作用力平均加在托架的侧板上。

前后车架用铰接联接，当分别取牵引架和压轮框架为力学模型进行有限元计算时，铰接孔承受由铰接轴传来的载荷F，一般假设作用在孔壁上的载荷沿圆周按余弦规律分布，如图8-12所示，即

F_a=F_maxcoskα（8-54）

式中，F_a为分布载荷；F_max为最大分布载荷。分布载荷的合力应等于载荷F，即有

式中 R——铰接孔半径；

φ——轴与轴孔的接触角。

由图8-12可见，当α=φ/2时，F_a=0，即由式（8-54）可得(www.xing528.com)

F_maxcoskα=0

且有 k=180/φ

当φ=60°×2=120°时，由

于是得到

在指定工况的条件下P=Gμ

式中 G——工作重力；

μ——土的滚动阻力系数。

求出分布规律以后，即可计算轴孔边界上各节点之间微段上分布力的合力F_m及其x、y轴方向的分量F_mx和F_my，然后按照静力等效原则，将微段上的分力或其分量分别移置到对应的边界各节点上。

图8-12 铰接孔受力计算模型