摘要
本论文介绍了振动锤的工作原理、性能参数以及国内外的发展现状。
提出设计制造能根据不同的地基状况自动改变其参数的振动锤，使其工作在
最佳的打桩状态，提高打桩效率。
本论文主要从以下四个方面进行了分析和设计：一是地基土固有频率
的估计。根据它来改变振动锤的振动速度，使振动锤与地基土发生共振；二
是控制系统的设计。利用控制装置，然后根据参数估计的结果来改变振动锤
的振动频率，实现自动打桩，这样可以提高振动锤的打桩效率和质量；三是
振动锤转速的调节，要使振动锤的振动频率和地基土的固有频率相等，就要
能实现振动锤的无级变速及控制；四是机械激振系统的设计。本课题对振动
锤的某些参数进行控制，设计出用自适应控制系统控制振动锤的某几个参数
（如转速，偏心力矩）来适应不同工况下的打桩要求的自动振动锤。这样即
可以减少施工单位资金开支（因为施工单位为满足不同工况打桩要求而购买
多种型号的振动锤），用一个振动锤代替了多个振动锤，同时也不需要因地
基土的改变而更换振动锤。因此，采用自适应控制理论设计的振动打桩锤将
对增加经济效益和提高劳动生产率都有重要意义。
This essay introduces the principle of work for Vibratory
Extracting-Driving Piling Machine .This machine which is designed can change
it抯 parameter adaptively according to the ground quality.Thus the machine can
work in the best state and high efficiency.
In this paper four aspects are analyzed and designed
effectively.First,natural frequency of the ground is estimated.based on which the
vibrating frequency is changed through adapting console to generate resonance
between soil and the machine;Second, the control system is designed. the
vibrating frequency is adapted by control appratus on the basis of the result of
parameter estimates.thus the machine can pile the column automatically .Third,
the adaptive appatus for the machine frequency vibration accomplish steepless
speed control. ;Fourth,machanical vibratory extracting-driving system is designed.
By useing it the buiding section can save lot抯 of capital,because buiding section
need not exchange the machine if the ground condition has changed and need
not buy many machines to adapt the ground condition.
In a word,it is very important to increase economic benifits and labour
productivityfor buiding section.
引文
1．王建等 振动沉拔桩机工作机构动态特性的计算机仿真 建筑机械1998(1)
2．郭传新。振动桩锤原理及研制进展建筑机械，1999(8)
3．罗忠辉、张世亮。PLC在低空间落锤式液压自动打桩机控制中的应用建筑机械，1999(8)
4．梁国文。机电一体化在工程机械上的应用与发展建筑机械，1999(8)
5．汪锡龄、张宝义。我国建筑机械的发展和主要技术成就 建筑机械，1999(10)
6．严世榕等。振动压路机的一种非动力学仿真 建筑机械，1999(2)
7．陈鸣。IEC液压振动沉拔桩机结构特点及应用 建筑机械，1999(9)
8．哈建院、西安建院合编。混凝土机械和桩工机械
9．赵衍池。振动打桩机的应用与计算 中国建筑工业出版社
10．日本 水谷裕。振动打桩机的发展史及其展望建筑机械，1981(5)
11. Adaptive control in machine tool 机械工业出版社
12. Concrete answer to poor ground quality, construction weekly 19 MAY 1993
13. Soil test Iab will pay its way. construction weekly 20 MAY 1992
14．朱凡等。土力学与基础工程 成都科技大学出版社
15．严普强 黄长艺。机械工程测试技术基础机械工业出版社
16．李清泉。自适应控制系统理论、设计与应用科技出版社
17．朱骥北。机械控制工程基础 机械工业出版社
18．方崇智 萧德云。过程辩识清华大学出版社
19．[日]谷口修。机械振动大全 机械工业出版社
20．屈维德主编 机械振动 机械工业出版社
21．黄惟一等 测试技术——理论与应用 国防工业出版社
22．薛定宇。控制系统计算机辅助设计——MATLAB语言及应用清华大学出版社
23．周景星等。基础工程 清华大学出版社
24．重庆建筑工程学院等。建筑工程液压技术 中国建筑工业出版社
25．上海市业余工业大学编。液压传动与控制 上海科学技术出版社
26．官忠范。液压传动系统 机械工业出版社
27．林建亚 何存兴。液压元件 机械工业出版社
28．张福学。传感器应用及其电路精选 电子工业出版社
29．郑学坚等。微型计算机原理及应用 清华大学出版社
30．黄遵熹。微型计算机接口及应用 西北工业大学出版社
31．王秀玲等。微型计算机A／D、D／A转换接口技术及数据采集系统设计清华大学出版社
32．李杏春等。8098单片机原理及实用接口技术北京航空航天大学出版社
33．刘复华。8098单片机及其应用系统设计 清华大学出版社
34．路甬祥 胡大紘 电液比例控制技术 机械工业出版社
35．黎启柏 电液比例控制与数字控制技术 机械工业技术出版社
36．振动锤技术条件GB8518-87 国家标准局
37．振动、冲击数据分析和表示方法 国家技术监督局