同步碎石封层设备关键技术研究
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摘要
为了加快同步碎石封层技术的推广，提高同步碎石封层设备的作业质量，本文对同步碎石封层设备作业质量的影响因素与控制方法、液压系统的动力学特性和沥青喷嘴的喷洒特性等关键技术进行了深入细致的研究：
1)研究了影响同步碎石封层作业质量的因素，提出了采用联合密度分布置信概率对同步碎石封层中沥青洒布量和碎石撒布量的系统偏差和标准差指标进行综合评价的方法，克服了传统评价方法只能对单一指标进行评价的缺陷；
2)采用数理统计的方法，研究了沥青泵的容积效率特性，修正了沥青泵容积效率公式，为沥青喷洒系统的匹配和沥青泵出口流量的精确控制提供了依据；采用数理方程推导与试验相结合的方法，研究了同步碎石封层设备液压系统的动力学特性，为从设计和控制的角度提高同步碎石封层设备液压系统的稳定性和效率奠定了理论基础；
3)运用AMESim软件对采用负载敏感控制和恒压控制的两种同步碎石封层设备液压系统进行仿真，结果表明：负载敏感控制的并联液压系统在多回路同时工作时，由于液压泵排量控制参考压力不稳定，容易引发液压系统振荡，恒压控制的并联液压系统是目前技术条件下比较理想的同步碎石封层设备工作装置驱动方案；该结论亦通过同步碎石封层设备装机试验得到了验证。
4)采用试验的方法对沥青喷嘴的喷洒特性进行了研究，结果表明：沥青洒布的横向精度并不是随着喷洒扇面重叠度的增加线性增加，其最高点通常出现在二个重叠度之间的“半重叠位置”，“2．5重叠”洒布时，沥青的横向洒布精度≤±4%，可以达到国家相关标准中的优级标准；同步碎石封层设备还可以根据不同洒布量情况下的流量需求，采用不同通径的喷嘴进行喷洒，提高沥青洒布精度。
To accelerate the widespread of Synchronous Chip Seal and improve the operation quality of Synchronous Chipsealer, key techniques which influence the operation quality is studied detailedly, including the control of distributing quality, the dynamics characteristics of hydraulic system and the spray characteristics of asphalt nozzle of Synchronous Chipsealer.
1) The factors which influence Synchronous Chip Seal quality are studied. Fiducial probability of simultaneous distribution density is advised to be used in evaluating the distribution bias and standard deviation of asphalt and aggregates simultaneously, which is more advanced than the single index evaluation method used before.
2) The volume efficiency formula of asphalt pump is revised after analyzing the data of volume efficiency with mathematical statistics, which is helpful to match the asphalt spray system and control the flow out of asphalt pump accurately. With equation deduction and experiment, dynamic of hydraulic system used in Synchronous Chipsealer is studied, which lay the theory foundation on improving the stability and efficiency from design and controlling.
4) Simulation on hydraulic system used in Synchronous Chipsealer is done with AMESim; the results indicate that multi-circle parallel connected hydraulic system with constant pressure power is better than that with load-sensing pressure power at present, because the latter will oscillate when the multi circles work at the same time. This conclusion has been proved during the debug of Synchronous Chipsealer.
5) Asphalt nozzle characteristics, such as flat jet shape, flow distribution, are studied with experiment, the results indicate that cross quality of asphalt distributing is not increased linearly follow the increase of fan overlap level, the best point usually exists between two whole overlap level, asphalt distributing quality is better than±4% at the 2.5 overlap level, meets the superior specified in standard; The distribution quality of Synchronous Chipsealer can be increased by spray asphalt of different flow rang with nozzle of different diameter
1)研究了影响同步碎石封层作业质量的因素，提出了采用联合密度分布置信概率对同步碎石封层中沥青洒布量和碎石撒布量的系统偏差和标准差指标进行综合评价的方法，克服了传统评价方法只能对单一指标进行评价的缺陷；
2)采用数理统计的方法，研究了沥青泵的容积效率特性，修正了沥青泵容积效率公式，为沥青喷洒系统的匹配和沥青泵出口流量的精确控制提供了依据；采用数理方程推导与试验相结合的方法，研究了同步碎石封层设备液压系统的动力学特性，为从设计和控制的角度提高同步碎石封层设备液压系统的稳定性和效率奠定了理论基础；
3)运用AMESim软件对采用负载敏感控制和恒压控制的两种同步碎石封层设备液压系统进行仿真，结果表明：负载敏感控制的并联液压系统在多回路同时工作时，由于液压泵排量控制参考压力不稳定，容易引发液压系统振荡，恒压控制的并联液压系统是目前技术条件下比较理想的同步碎石封层设备工作装置驱动方案；该结论亦通过同步碎石封层设备装机试验得到了验证。
4)采用试验的方法对沥青喷嘴的喷洒特性进行了研究，结果表明：沥青洒布的横向精度并不是随着喷洒扇面重叠度的增加线性增加，其最高点通常出现在二个重叠度之间的“半重叠位置”，“2．5重叠”洒布时，沥青的横向洒布精度≤±4%，可以达到国家相关标准中的优级标准；同步碎石封层设备还可以根据不同洒布量情况下的流量需求，采用不同通径的喷嘴进行喷洒，提高沥青洒布精度。
To accelerate the widespread of Synchronous Chip Seal and improve the operation quality of Synchronous Chipsealer, key techniques which influence the operation quality is studied detailedly, including the control of distributing quality, the dynamics characteristics of hydraulic system and the spray characteristics of asphalt nozzle of Synchronous Chipsealer.
1) The factors which influence Synchronous Chip Seal quality are studied. Fiducial probability of simultaneous distribution density is advised to be used in evaluating the distribution bias and standard deviation of asphalt and aggregates simultaneously, which is more advanced than the single index evaluation method used before.
2) The volume efficiency formula of asphalt pump is revised after analyzing the data of volume efficiency with mathematical statistics, which is helpful to match the asphalt spray system and control the flow out of asphalt pump accurately. With equation deduction and experiment, dynamic of hydraulic system used in Synchronous Chipsealer is studied, which lay the theory foundation on improving the stability and efficiency from design and controlling.
4) Simulation on hydraulic system used in Synchronous Chipsealer is done with AMESim; the results indicate that multi-circle parallel connected hydraulic system with constant pressure power is better than that with load-sensing pressure power at present, because the latter will oscillate when the multi circles work at the same time. This conclusion has been proved during the debug of Synchronous Chipsealer.
5) Asphalt nozzle characteristics, such as flat jet shape, flow distribution, are studied with experiment, the results indicate that cross quality of asphalt distributing is not increased linearly follow the increase of fan overlap level, the best point usually exists between two whole overlap level, asphalt distributing quality is better than±4% at the 2.5 overlap level, meets the superior specified in standard; The distribution quality of Synchronous Chipsealer can be increased by spray asphalt of different flow rang with nozzle of different diameter
引文
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