摊铺熨平板的动力学研究及计算机模拟仿真.doc

1概述

1.1引言
近年来，随着我国经济的迅速发展，国家对公路建设的投资越来越大，特别是高速公路建设的投资，每年投资上千亿元，高速公路发展非常迅速。2004年中国高速公路里程新增4400公里，高速公路通车里程超过3.4万公里，居世界各国高速公路通车里程第二位；2005年底，我国高速公路里程达到4.1万公里。根据交通部最新公布的《国家高速公路网规划》，从2005年起到2030年，国家将斥资2万亿元，新建5.1万公里的高速公路，使我国高速公路的里程达到8.5万公里，高速公路的发展驶入快车道。对于高速公路如此大的投入,如此此快的发展速度，保证工程质量、提高施工效率，减少因过早破坏而导致的浪费，就显得尤为重要。与水泥混凝土路面相比，沥青路面具有表面平整、无接缝、行车舒适、耐磨、噪声小、养护简便等优点，因而得到广泛应用。据初步统计，在我国已建成的高等级公路中，沥青混凝土路面已经占到了75%以上。
随着我国高速公路的发展，我国的公路施工技术已经路面质量已经有了较大提高，但是由于我国高速公路建设起步较晚，施工经验较少、施工法规不够科学合理、施工水平参差不齐，加上我国人口众多，交通量迅猛增长以及重型车比例增加（尤其是违法超重车辆现象存在严重），沥青路面在设计寿命（一般指建成通车到第一次大修的年限）内甚至是营运初期就开始出现一些早期破坏，如裂缝、车辙、松散、剥落等。沥青路面病害发生的原因是多方面的，其中包括路面设计不合理、施工质量水平不高、施工机械技术落后、养护管理不到位、交通量大、重车多，超载现象严重、水对路面结构的破坏、气候影响等因素。而其中一个最重要的原因就是施工质量存在问题。影响施工质量的因素也比较多，但最关键的因素就是沥青混合料的离析问题和压实度问题。
由于我国幅员辽阔，高等级公路的规划里程和在建里程数量庞大，而建设资金并不是很充足，因此我国的公路施工企业对于在满足公路施工技术规范和质量要求的前提下，对于提高施工效率和降低施工成本有着更高的需求，这是我国公路建设与国外发达国家所面对问题的不同之处，是我国的国情所决定的。这也就决定了我国筑路机械行业和公路建设行业的专家学者的研究方向和研究热点。
目前，解决提高施工效率、降低施工成本这一问题的重要途径之一就是采用大厚度、大宽幅抗离析摊铺技术，此孕育而生了大厚度、大宽幅抗离析摊铺机。本课题就是在这样的背景下提出的。
1.2国内外摊铺机的发展及趋势
1.2.1摊铺机技术的发展
（1）国内摊铺机技术的发展
我国的摊铺机工业起步较晚,20世纪60年代才有了自己的生产厂家。这些制造厂在引进国外技术的基础上进行生产,很大程度上受到国外技术发展的制约。
1989年,徐州工程机械集团路面机械公司从德国VOGELE公司引进具有世界领先水平的沥青砼摊铺机生产制造技术,经过10多年的消化吸收、改进和技术创新,2000年形成了我国第一条年生产能力为500台的摊铺机装配流水线,并推出具有国际先进水平并代表我国摊铺机制造水平的RP8000型沥青砼摊铺机,该机采用当今世界先进的数字式、微电脑控制技术,整机技术性能接近当今世界先进水平。2001年,该公司与德国ABG公司合作。由于吸收了ABG和VOGELE两公司产品的优点,该公司现在推出的LTU125摊铺机质量较好。目前该公司是国内最具实力、品种最齐全的摊铺机生产制造厂家。
陕西建设机械集团有限责任公司与德国ABG公司联合生产摊铺机已近10年,1992年该公司通过技贸合作,与德国ABG公司联合生产摊铺机,先后组装生产了ABG-TITAN411、TITAN423、TI2、TAN323、TITAN325、LTL60等多种型号摊铺机。该公司生产的ABG423已成为我国修筑高等级公路的首选品牌。
西安筑路机械有限公司在20世纪70年代与交通部公路科学研究所研制了我国第一台LT6型轮式摊铺机,之后相继开发了LT1200、GTLY750、LT700、LT600、LTU4型履带式和LTY8、LT5等型号的轮胎式摊铺机,生产的摊铺机型号较齐全。
此外,天津鼎盛工程机械公司、镇江华晨华通路面机械有限公司、成都新津筑路机械股份有限公司、南阳陆德筑路机械制造有限公司、陕西中大机械集团有限公司、西安燎原路面机械有限公司、中联重科、三一重工等企业都能生产沥青混合料摊铺机。
（2）国外摊铺机技术的发展
20世纪30年代,VOGELE公司生产出世界上第一台沥青混合料摊铺机,主要靠轨道作为基准来保证路面的平整度。BARBER-GREENE公司在1937年推出拖式摊铺机,它由拖拉装置和浮动熨平装置组成,结构简单,尺寸较小。但其供料装置功能简单,不能根据需料量控制进料量的大小；在找平性能方面,仅采用了浮动熨平板的自动找平特性,找平效果较差。50～70年代,随着液压技术的成熟及自动控制理论的发展,摊铺机在