輾壓力概念

碾壓力是指機(jī)械向加工零件施加的壓力，目的常為得到平整表面。常用的加壓機(jī)械有輾輪式混砂機(jī)，碾壓力來自于輾輪自身重力和彈簧產(chǎn)生的壓力。

工業(yè)生產(chǎn)的飛速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，對鍛壓生產(chǎn)不斷提出新的要求。鍛壓設(shè)備正向高效率、高精度、大型化、多工位及計算機(jī)控制方向發(fā)展，鍛壓工藝正向精度高、能耗少的連續(xù)成形工藝以及少無切削的精密成形工藝發(fā)展。新型的鍛壓技術(shù)、鍛壓工藝不斷出現(xiàn)，擺動碾壓為其中一種比較成熟的鍛壓新技術(shù)。

擺動碾壓是利用一個繞中心軸擺動的圓錐形模具對坯料局部加壓的工藝方法，如圖1所示。當(dāng)主軸旋轉(zhuǎn)時，OZ繞OM旋轉(zhuǎn)，使上模產(chǎn)生擺動。同時，滑塊3在油缸作用下上升，對坯料2施壓。這樣上模母線在坯料表面連續(xù)不斷地滾動，最后達(dá)到使坯料整體變形的目的。

圖1中下部陰影部分為上模與坯料的接觸面積。若上模母線為直線，則碾壓的工件表面為平面；若母線為曲線，則能碾壓出上表面為一形狀較復(fù)雜的曲面零件。

擺動碾壓省力，加工相同的鍛件，其碾壓力僅為一般鍛壓工藝變形力的1/20～1/5；可加工出厚度為1mm的薄片類零件；產(chǎn)品質(zhì)量高，節(jié)省原材料；碾壓中噪音及震動小，易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化與自動化。主要適于加工回轉(zhuǎn)體餅盤類或帶法蘭的半軸類鍛件。

碾輪式混砂機(jī)使用歷史最久，混砂性能好，適應(yīng)性強(qiáng)。最近一段時期，在主軸轉(zhuǎn)速，碾壓機(jī)構(gòu)、刮板形狀等方面有了許多改進(jìn)，因此仍是世界各國應(yīng)用最多的混砂機(jī)。

輾壓力碾輪式混砂機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理

圖2是我國最近設(shè)計的S1118型碾輪式混砂機(jī)。它的機(jī)體由底盤，圍圈和支腿組成，傳動系統(tǒng)的電動機(jī)和減速器裝在底盤下面。減速器的垂直輸出軸聯(lián)接混砂機(jī)主軸，在主軸的頂端安裝著十字頭。兩個碾輪通過碾輪軸及曲柄裝在十字頭兩側(cè)，在十字頭的另外兩側(cè)固定著壁刮板、內(nèi)刮板和外刮板?；焐皺C(jī)加料后，在碾盤上形成一定厚度的砂層。輾輪一方面隨主軸公轉(zhuǎn)，另一方面由于與砂層接觸，又繞水平碾輪軸自轉(zhuǎn)，在轉(zhuǎn)動過程中將砂層壓實(shí)。隨十字頭一起旋轉(zhuǎn)的刮板，接著將壓實(shí)的砂層翻起，松散，并送入下一個濺輪工作區(qū)。內(nèi)刮板將砂從底盤中部向外送，外刮板將圍圈附近的砂向里送，壁刮板用于清除圍圈內(nèi)表面上面的粘砂?；焐皺C(jī)主軸以一定轉(zhuǎn)速帶動十字頭旋轉(zhuǎn)，碾輪和刮板就不斷地碾壓和松散型砂，達(dá)到混砂目的。

碾輪的碾壓和搓研作用，是提高混砂作用的關(guān)鍵。具有一定碾壓力的輾輪，在碾壓和搓研砂層的過程中，使砂粒產(chǎn)生相對運(yùn)動，互相摩擦；將干砂壓入混砂時形成的粘土團(tuán)中，使其變脆，易于破碎，擠出粘土團(tuán)中富集的水分，使干粘土得到潤濕；將粘土膜更均勻地包復(fù)在砂粒表面。所以碾輪的結(jié)構(gòu)和參數(shù)對混砂效果十分重要，一方面需要輾壓力使砂層產(chǎn)生最大的變形，而另一方面又不希望砂層過于壓實(shí)，因?yàn)樯皩釉骄o實(shí)，刮板所受阻力越大，磨損越嚴(yán)重，功率消耗也增加。碾壓力的大小決定于碾盤上的砂層厚度，型砂性能和碾輪寬度。在保證一定碾壓力的情況下，應(yīng)加大碾輪寬度，使碾輪碾壓和搓研型砂的數(shù)量增多，提高混砂效率。

雖然碾輪式混砂機(jī)主軸轉(zhuǎn)速不高，但是對于刮板的混砂作用也不容忽視，因?yàn)闆]有刮板，碾輪就不能發(fā)揮作用，而且刮板使型砂愈松散，碾壓的作用才愈顯著。另外，碾輪的碾壓面積僅占照碾盤總面積的40%左右，而刮板則在整個碾盤攪拌和松散型砂。刮板的混砂作用在混砂初期，以及采用矮刮板時最為明顯。

輾壓力碾輪的彈簧加減壓裝置

為強(qiáng)化碾輪混砂機(jī)的混砂過程，提高生產(chǎn)率，就要增加每次加料量和提高主軸轉(zhuǎn)速，使單位時間內(nèi)碾壓和松散型砂的次數(shù)增加。但是這些措施是與碾輪的重量和尺寸互相矛盾的，為解決這一問題，人們設(shè)計了碾輪彈簧加壓裝置，最近又改進(jìn)成彈簧加減壓裝置，它的安裝情況如圖3所示。支架固定在十字頭上，而曲柄則鉸接在十字頭上。在曲柄和支架的上墻鉸接著彈簧加減壓裝置，在曲柄下端的碾輪軸上裝著碾輪。彈簧加減壓裝置(圖4)由拉桿活塞、加壓彈簧、減壓彈簧、套筒等組成。設(shè)

在混砂機(jī)空載時，碾輪自重使曲柄沿逆時針方向轉(zhuǎn)動，拉桿活塞左移，壓縮減壓彈簧，直至碾輪自重與減壓彈簧力平衡，即：

當(dāng)型砂混制完畢進(jìn)行卸砂時，碾盤上的砂層厚度很快降低，這時

輾壓力彈簧加減壓裝置優(yōu)點(diǎn)

由以上分析可以看出彈簧加減壓裝置有下述優(yōu)點(diǎn)：

1)在減輕碾輪自重的情況下，利用彈簧加減壓裝置保證一定的碾壓力。因此可以適當(dāng)增加碾輪寬度，擴(kuò)大碾壓面積，也可以提高主軸轉(zhuǎn)速，加快混砂過程。

2)碾壓力隨砂層厚度自動變化，加砂量多或型砂強(qiáng)度增加，則碾壓力增加，加砂量少或在卸砂時，碾壓力也隨之降低。這不但符合混砂工藝要求，而且可以減少功率消耗和刮板磨損。

S1118型碾輪式混砂機(jī)主軸轉(zhuǎn)速為36r/min，外刮板線速度較高，在設(shè)計中采用形狀簡單的短形矮刮板，其高度為70mm。所有刮板的底緣均堆焊硬質(zhì)合金，提高了使用壽命。在混砂機(jī)底盤上鋪有輝綠巖鑄石板，既耐磨又光滑，型砂不易粘附，可減少刮板阻力，也便于清理。 2100433B

膠輪輾壓機(jī)由動力系統(tǒng)，傳動系統(tǒng)和碾壓系統(tǒng)組成。其中動力系統(tǒng)是指壓路機(jī)的發(fā)動機(jī)；傳動系統(tǒng)是指通過液壓、液力或機(jī)械傳動使得發(fā)動機(jī)的動力傳輸?shù)侥雺狠喌南到y(tǒng)；碾壓系統(tǒng)指的是碾壓輪。

由上述分析可知，膠輪輾壓機(jī)自身的重力、膠輪的規(guī)格材質(zhì)及充氣壓力等參數(shù)是影響膠輪壓路機(jī)性能的主要因素另外還可以得知，對于不同鋪層材料的路面，要選用不同配置的膠輪壓路機(jī)進(jìn)行壓實(shí)作業(yè)，才能達(dá)到良好的壓實(shí)效果。

膠輪輾壓機(jī)膠輪輾壓機(jī)膠輪規(guī)格材質(zhì)和壓力

為了保證壓實(shí)過程中免受瀝青混合料的刮傷，膠輪壓路機(jī)采用的膠輪一般是由特制的合成橡膠構(gòu)成的，具有高強(qiáng)度、耐磨損等特點(diǎn)膠輪的寬度和半徑對于調(diào)節(jié)鋪層受力具有一定的作用，減小膠輪的直徑和寬度都可以減小其支承面積增大膠輪對地面的接觸壓應(yīng)力，從而增大壓陷深度和剪切力為了適應(yīng)不同鋪層路面的壓實(shí)要求，需要在施工前合理調(diào)節(jié)膠輪壓路機(jī)的充氣壓力膠輪的充氣壓力應(yīng)根據(jù)施工實(shí)際情況，配合膠輪的負(fù)荷量進(jìn)行合理取值。

膠輪輾壓機(jī)膠輪輾壓機(jī)的自身重力

膠輪輾壓機(jī)的重力同樣影響著壓實(shí)質(zhì)量由于被壓實(shí)材料的彈塑性，當(dāng)壓路機(jī)經(jīng)過后鋪層材料會發(fā)生彈性變形和塑性變形彈性變形會在壓路機(jī)經(jīng)過后恢復(fù)原狀，而塑性變形則會使被壓實(shí)材料產(chǎn)生塑形流動或體積減小，宏觀表現(xiàn)為壓實(shí)效果施工中合理選擇膠輪壓路機(jī)的噸位非常重要。