[发明专利]一种具有均匀振幅的熨平板的摊铺机

权利要求书

1.一种具有均匀振幅的熨平板的摊铺机，所述摊铺机包括由振捣机构、熨平板、振动器组成的压实系统，所述压实系统位于摊铺机的最后端，所述振捣机构包括振捣梁、振捣器驱动偏心轴(3)、轴承及轴承座(4)，振捣梁包括主振捣梁(1)和副振捣梁(2)，主振捣梁(1)和副振捣梁(2)通过轴承安装在所述振捣器偏心轴(3)上，所述振捣器偏心轴(3)由固定在熨平板箱体上的所述振捣器轴承座(4)支承，振捣器马达(5)驱动所述振捣器驱动偏心轴(3)转动，带动主振捣梁(1)和副振捣梁(2)做上下往复运动，沿摊铺宽度方向布置有若干段振捣梁，各振捣梁的所述振捣器偏心轴(3)通过振捣器联轴器(6)相连，熨平板为箱形结构，箱体上方装有振动器偏心轴(7)和振动器轴承座(8)组成的振动器，振动器马达(9)驱动振动器偏心轴(7)转动，整个熨平板由基本段熨平板(10)和加长段熨平板(11)用螺栓连接而成，各段熨平板的振动器偏心轴(7)通过振动器联轴器(12)相连，

其特征在于，所述压实系统的主要设计参数具体采用如下步骤得到：

步骤(1)：将熨平板、振动器、振捣梁作为刚柔耦合系统，熨平板为柔性体，列出熨平板上点的运动方程；振捣梁为刚体，列出振捣器轴承座与熨平板连接处的约束方程、振捣梁运动方程；

步骤(2)：根据步骤(1)中熨平板和振捣梁的运动方程，计算刚柔耦合系统的总动能；计算熨平板弹性变形引起的广义力；计算铺层材料的弹性力、阻尼力以及振动器激振力引起的广义力，根据拉格朗日定理列出动力学控制方程；

步骤(3)：采用数值解法求解步骤(2)的动力学控制方程，计算出熨平板上各点的振幅；

步骤(4)：将步骤(2)动力学控制方程中涉及的设计参数作为设计变量，动力学控制方程对所述设计变量求导数，列出动态响应对该设计变量的灵敏度方程；采用数值解法求解灵敏度方程，得到熨平板上关键点位移响应灵敏度，根据灵敏度值选定对节点振幅有较大影响的多个设计变量作为优化变量；

步骤(5)：步骤(4)中的每个优化变量取3个水平，通过正交设计获得N组数值模拟试验方案，即每一组试验方案为优化变量取不同水平组合而成。将每组试验方案中优化变量的值代入步骤(2)中的动力学方程，求解后得到该组试验方案下熨平板上各点振幅最大值与最小值之差和振幅平均值；

步骤(6)：N组数值模拟试验完成后，采用最小二乘法进行二次多项式拟合，得到关于振幅平均值和振幅差的响应面函数；

步骤(7)：以熨平板上各点振幅差最小为优化目标，以满足平均振幅值为约束条件，对响应面函数进行优化设计，获得关于优化变量的最优值，以对摊铺机压实系统的各设计参数进行优化，从而提高沿摊铺宽度方向上熨平板上各点振幅的均匀性。

2.如权利要求1所述的具有均匀振幅的熨平板的摊铺机，其特征在于，所述设计参数包括：包括各段振捣梁质量、各段熨平板上振动器偏心轴的偏心质量和偏心距的乘积、熨平板截面惯性矩、振捣梁运动的初相位角。