一种摊铺机作业共振频率的测定方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于道路施工领域，特别设及一种摊铺机作业共振频率的测定方法。
【背景技术】
[0002] 在进行渐青路面施工作业时，摊铺机的摊铺密实度是影响渐青路面质量的重要因 素之一，研究资料和工程实践均表明，摊铺层初压密实度愈高，路面施工质量愈好。为了提 高摊铺密实度，摊铺机變平板箱体内设置了激振器，通过激振器的动态载荷带动變平板振 动对被压材料进行压实。
[0003] 共振理论认为；当摊铺作业使机械-材料系统产生共振时，被压材料颗粒振幅大 幅增加，颗粒之间的内摩擦阻力减小，振动压实的效率最高。设计上摊铺机激振器的振动频 率在一定范围内可W连续调节（通常为0~55化），若预先知道摊铺机作业时材料的共振频 率，调节激振器频率使其与系统共振频率相符，将有效提高摊铺质量。理论研究表明渐青摊 铺机作业共振频率取决于设备与材料组成的系统特征，如设备质量大小、材料参数、接触情 况及临界条件等。由于渐青混合料的类型很多，集料来源、渐青含量及级配组成变化很大， 因此摊铺作业共振频率有一定的差异。在施工现场，对于确定的渐青混合料和摊铺设备而 言，如何准确获得摊铺作业共振频率，在渐青路面机械化施工领域尚未设及。
[0004] 在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在W下问题：
[0005] 在现有的渐青道路施工作业时，由于渐青成分差异较大，使得无法确定渐青混合 料的共振频率，进而对渐青混合料进行摊铺作业时，摊铺层的密实度较低，施工的路面质量 较差。
【发明内容】
[0006] 为了解决现有技术的问题，本发明提供了一种摊铺机作业共振频率的测定方法， 所述摊铺机作业共振频率的测定方法，包括：
[0007] 确定与施工路面使用的渐青混合料成分相同的实验路面，提取第一数量的样本材 料，获取所述样本材料在无核密度仪检测下的第一密实度和所述样本材料在实验室中检测 到的第二密实度，根据所述第一密实度和所述第二密实度获取净差值，根据所述净差值对 所述无核密度仪进行标定；
[000引使用振动频率监测仪获取摊铺机的实际振动频率，绘制振动频率曲线；
[0009] 在所述实际振动频率中，选取预设数量的振动频率数值，通过标定后的所述无核 密度仪获取所述摊铺机在所述振动频率数值作业时的实际摊铺密实度；
[0010] 从所述实际摊铺密实度中选取最大摊铺密实度，结合所述振动频率曲线，将所述 振动频率数值作为所述摊铺机在所述施工路面作业的共振频率。
[0011] 可选的，所述确定与施工路面使用的渐青混合料成分相同的实验路面上，提取第 一数量的样本材料，获取所述样本材料在无核密度仪检测下的第一密实度和所述样本材料 在实验室中检测到的第二密实度，根据所述第一密实度和所述第二密实度获取净差值，根 据所述净差值对所述无核密度仪进行标定，包括：
[0012] 根据施工路面的渐青混合料成分，构建相同成分的实验路面，在所述实验路面上， 选取第一数量的样本材料；
[0013] 使用无核密度仪获取所述样本材料的密实度，记为第一密实度，在实验室环境下， 获取所述样本材料中的巧样，检测所述巧样的密实度，记为第二密实度；
[0014] 根据所述第一密实度获取第一密度平均值，根据所述第二密实度获取第二密度平 均值，结合所述第一密度平均值和所述第二密度平均值确定净差值；
[0015] 将所述净差值输入至所述无核密度仪中，完成对所述无核密度仪的标定。
[0016] 可选的，所述根据所述第一密实度获取第一密度平均值，根据所述第二密实度获 取第二密度平均值，结合所述第一密度平均值和所述第二密度平均值确定净差值，包括：
[0017]根据所述第一密度值Pi结合公式（1)获取第一密度平均值P1，
[001 引
【主权项】
1. 一种摊铺机作业共振频率的测定方法，其特征在于，所述摊铺机作业共振频率的测 定方法，包括： 确定与施工路面使用的沥青混合料成分相同的实验路面，提取第一数量的样本材料， 获取所述样本材料在无核密度仪检测下的第一密实度和所述样本材料在实验室中检测到 的第二密实度，根据所述第一密实度和所述第二密实度获取净差值，根据所述净差值对所 述无核密度仪进行标定； 使用振动频率监测仪获取摊铺机的实际振动频率，绘制振动频率曲线； 在所述实际振动频率中，选取预设数量的振动频率数值，通过标定后的所述无核密度 仪获取所述摊铺机在所述振动频率数值作业时的实际摊铺密实度； 从所述实际摊铺密实度中选取最大摊铺密实度，结合所述振动频率曲线，将所述振动 频率数值作为所述摊铺机在所述施工路面作业的共振频率。
2. 根据权利要求1所述的摊铺机作业共振频率的测定方法，其特征在于，所述确定与 施工路面使用的沥青混合料成分相同的实验路面，提取第一数量的样本材料，获取所述样 本材料在无核密度仪检测下的第一密实度和所述样本材料在实验室中检测到的第二密实 度，根据所述第一密实度和所述第二密实度获取净差值，根据所述净差值对所述无核密度 仪进行标定，包括： 根据施工路面的沥青混合料成分，构建相同成分的实验路面，在所述实验路面上，选取 第一数量的样本材料； 使用无核密度仪获取所述样本材料的密实度，记为第一密实度，在实验室环境下，获取 所述样本材料中的芯样，检测所述芯样的密实度，记为第二密实度； 根据所述第一密实度获取第一密度平均值，根据所述第二密实度获取第二密度平均 值，结合所述第一密度平均值和所述第二密度平均值确定净差值； 将所述净差值输入至所述无核密度仪中，完成对所述无核密度仪的标定。
3. 根据权利要求2所述的摊铺机作业共振频率的测定方法，其特征在于，所述根据所 述第一密实度获取第一密度平均值，根据所述第二密实度获取第二密度平均值，结合所述 第一密度平均值和所述第二密度平均值确定净差值，包括： 根据所述第一密度值P 合公式（1)获取第一密度平均值P P
根据所述第二密实度Pj结合公式（2)获取第二密度平均值P 2，
结合所述第一密度平均值P i和所述第二密度平均值P 2确定净差值Δ， Δ - p f p 2，（3) 其中，i、j e N，N为正整数。
4. 根据权利要求1所述的摊铺机作业共振频率的测定方法，其特征在于，所述使用振 动频率监测仪获取摊铺机的实际振动频率，绘制振动频率曲线，包括： 将振动频率检测仪放置在所述摊铺机熨平板的箱体上； 启动所述摊铺机，从所述摊铺机的控制面板显示的振动频率的10 %对应的振动频率 开始，并且按5%的步幅逐渐提高振动频率，每次增加后，记录所述振动频率检测仪的监测 值； 根据所述检测值确定所述摊铺机的实际振动频率，结合所述实际振动频率以及所述控 制面板显示的振动频率绘制振动频率曲线。
5. 根据权利要求1所述的摊铺机作业共振频率的测定方法，其特征在于，所述在所述 实际振动频率中，选取预设数量的振动频率数值，通过标定后的所述无核密度仪获取所述 摊铺机在所述振动频率数值作业时的实际摊铺密实度，包括： 在所述实际振动频率中，选取预设数量的振动频率数值； 令所述摊铺机在所述振动频率数值下进行作业，通过标定后的所述无核密度仪获取所 述摊铺机在每一个所述振动频率数值下摊铺层的实际摊铺密实度。
6. 根据权利要求1所述的摊铺机作业共振频率的测定方法，其特征在于，所述从所述 实际摊铺密实度中选取最大摊铺密实度，结合所述振动频率曲线，将与所述最大摊铺密实 度对应的振动频率数值作为所述摊铺机在所述施工路面作业的共振频率，包括： 获取所述实际摊铺密实度的平均值和标准差，结合所述平均值和所述标准差进行误差 分析，对误差分析后的实际摊铺密实度求取修订平均值； 在所述修订平均值中选取最大的实际摊铺密实度，在所述振动频率曲线中选取与所述 最大的实际摊铺密实度对应的振动频率数值，将所述振动频率数值作为所述摊铺机在所述 施工路面作业的共振频率。
7. 根据权利要求6所述的摊铺机作业共振频率的测定方法，其特征在于，所述获取所 述实际摊铺密实度的平均值和标准差，结合所述平均值和所述标准差进行误差分析，对误 差分析后的实际摊铺密实度求取修订平均值，包括： 根据公式4获取所述实际摊铺密实度Xi的平均值χ，
根据公式5获取所述实际摊铺密实度\的标准差s，
易IJ除不在区间（X-3^5，X+3*S)内的所述实际摊铺密实度，求取剩余的所述实际摊铺 密实度的平均值； 其中，i、n e N，N为正整数。
【专利摘要】本发明公开了一种摊铺机作业共振频率的测定方法，属于道路施工领域。所述发明包括获取样本的密实度进而通过密实度对无核密度仪进行标定，接着确定摊铺机实际振动频率与显示的振动频率的对应关系，其次令摊铺机在多种振动频率下作业，获取每种振动频率下对应的实际摊铺密实度，最后选取实际摊铺密实度中最大值，结合对应关系确定振动频率，将该振动频率作为摊铺机作业是的共振频率。本发明通过上述方法，使得在摊铺机进行道路压实作业时，按该振动频率进行作业，就可以使该路面的沥青混合料达到最大密实度，从而提高道路的路面质量。
【IPC分类】E01C19-12, G01H13-00
【公开号】CN104880246
【申请号】CN201510254666
【发明人】刘洪海, 张勇, 汪学斌, 张丙录, 张志耕, 陈疆, 韩久剑, 徐中新
【申请人】长安大学
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年5月18日