道路就地冷再生机动态性能仿真研究

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1、摘要道路冷再生机是用于路面就地冷再生施工中的主导机械，可以在自然环境温度下就地连续地完成沥青材料的铣刨、破碎、拌和及摊铺过程。因此对冷再生机的进一步研究和开发，具有重要的现实意义。本文在分析虚拟样机技术的特点和优势的基础上，将虚拟样机技术引入到冷再生机的研发领域，采用理论计算和计算机仿真分析相结合的方法，对冷再生机工作装置进行运动学和动力学仿真。本文主要根据沥青路面被铣削时的受力条件，简化了沥青混合料的破坏模型，初步探讨了刀具对它的切削机理，在分析冷再生机工作装置的基础上，建立了转子工作装置的运动学模型，确定其基本设计参数。并利用金属材料切削的基本原理，研究了主切削力，从能量转化守恒的角

2、度推导出冷再生机工作时的作业阻力和功率的表达式，讨论了机器进给速度、切削速度、铣削深度及刀具与材料特性对冷再生机作业阻力和功率的影响规律，得出了冷再生机水平工作阻力的计算公式，并讨论冷再生机的牵引性能。接着分别在机械系统动力学仿真软件ADAMS和UG软件中建立了冷再生机机身和刀具的三维实体模型，经过模型的导入，在ADAMS中建立了道路冷再生机多刚体虚拟样机，通过以多刚体动力学理论为基础的运动学、动力学分析，得出单把刀具的运动轨迹及其反向旋转工作过程中的水平工作阻力曲线。经过大量的仿真试验，得到在不同条件下，冷再生机进给速度、转子转速和切削深度对冷再生机水平工作阻力的影响，根据仿真结果绘制

3、出曲线图，直观地描绘出各个要素对水平工作阻力的影响程度。本文在冷再生机的设计中引入虚拟样机技术，对提高产品设计质量，缩短开发周期，具有一定的参考价值。关键词：道路冷再生机，工作装置，虚拟样机，ADAMS，动力学仿真AbstractPavementcoldrecyclingmachineisleadingequipmentwhichisusedincoldin-placerecyclingconstruction，itcanaccomplishthemilling，breakingup，mixingandspreadingprocesscontinuouslyinenvironmentte

4、mperature．Therefore，ithasverynecessaryoperationsignificancetoresearchanddevelopmentthecoldrecyclingmachine．Thevirtualprototypingtechnologyisusedinresearchanddevelopmentofthecoldrecyclingmachineafteranalysisitscharacteristicsandadvantages．Throwtheintegrationoftheorycalculationandcomputersimulation

5、，thepapercarriedoutkineticsanddynamicsofthecoldrecyclingmachine’Sworkingdevice．Thepaperbasedonthestressconditionofasphaltpavementwhenitismilling，simplifythedestroymodelofasphaltconcreteanddiscussthemillingmechanism，thenbuildkineticmodeloftherotorworkingdeviceandstudythebasicdesignparameterbaseona

6、nalyzecoldrecyclingmachine’Sworkingdevice．Usedtheprincipleofmetalcutting，themaincuttingforceisstudied，theworkingresistanceandpowerequationofcoldrecyclingmachineisdeducedfromtheaspectofprincipleofenergyconservation．Theeffectruleoffeedingspeed，cuttingthickness，cuttingknifeandmaterialsontheworkingre

7、sistanceandpowerisdiscussedandeducethehorizontalworkingresistanceofthecoldrecyclingmachine，tractivepropertyofcoldrecyclingmachineisalsostudied．Thenthe3Dmodelofthecoldrecyclingmachine’Sbodyandcurerarebuildinmachinerysys