压路机的大滚轮是空心的,那它是如何压实路面的?

科普猫猫说万物 2025-02-20 11:17:54

不知道有没有人和我一样,一直以为压路机的滚轮是实心的,不灌铅至少也要是全铸铁的,实际上并不是。

压路机并没有多么重,我们常见的压路机整车只有20吨左右,但是它却能给地面造成60吨的压力。

这是不是有点违反牛顿力学?看看压路机的原理你就明白了。

压力机的滚轮里装的其实是电机和偏心轮,当电机持续驱动偏心轮旋转时,由于偏心轮的质心偏离其几何圆心,这导致滚轮会产生周期性的震动。当偏心轮重心运动到上方时,滚轮对地面的压力就小,运动到下方时压力就陡然增大 。也就是说,压路机并不是利用自重来把道路压实的,更像是中国人以前盖房子使用的“夯筑法”把路基夯实。

压路机滚轮每秒能实现30次震动,这种震动产生的能量能够传递的很深,使路基下面的土壤或沥青颗粒在震动的作用下重新排列,减少颗粒间的空隙,从而达到压实路面的效果。

然而,单个偏心轮的设计有很大问题,它不够稳定,电机带动偏心轮旋转时,滚轮甚至会蹦起来。而且震动模式太单一了,会导致路面压实不均匀,特别是在复杂地形或特殊路面情况下,压实效果往往不尽如人意。

更可怕的是,单一的偏心轮力量虽然足够,但是它压过的路面就和搓衣板一样,会形成一条一条的纹路,有的地方被压的很紧实,而有的地方依旧很松散。即使增加偏心轮的旋转速度,加大滚轮的振动频率,搓衣板路面的条纹只会变得更细,还是没有改善。

其实这样的路面也算被压实了,但是新的麻烦又来了。因为震动的不均匀,路基的整体结构也被破坏了,这样的路面时间久了就会坑坑洼洼,车开在上面会非常颠簸。

为了克服这些难题,工程师们对压路机的设计进行了改进。方法简单且粗暴,只要在滚轮内部安装多个偏心轮,计算好各偏心轮的位置,设计好配重和偏心轮相互之间的角度,就能使让压路机的滚轮能产生更为复杂和多样的震动模式。

使用多组皮带,带动偏心轮转动,同时让偏心轮绕着压路机滚筒中心转动。于是神奇的事情就发生了,压路机的滚筒不再上下跳动,显得非常稳定。,心轮运动时产生的压力不再垂直的砸向地面,而是沿着多个方向传递到地下 。

这样一来,压出的路更加的紧实,在特殊情况下,压路机的滚轮能斜着压实路面。至此,压路机之前的问题就被解决了。因为滚筒很稳定,就让我们产生了一个错觉,以为压路机是靠滚轮自身重力把路压平的。

其实这只是压路机的一种,压路机诞生的历史很早,种类也比较多。

世界上第一台压路机诞生于1866年,蒸汽机驱动,由英国艾夫林·波特公司发明。这家公司创造性地将一个0.9米宽的滚子安装在12马力的牵引车后部,实现了路面的压实作业。这台实验机被当时的地方报纸描述为“世界上第一台压路机”,并随后在不断改进中于次年获得了蒸汽压路机的专利。

总的来讲,目前压路机分为两大类,一类是上面介绍的有钢制滚轮的,另一种没有滚轮,全部都是橡胶轮胎。

轮胎式压路机是怎么工作的?它主要压哪些路面?

轮胎式压路机,简单来说就是一台有大轮子的机器,它靠自身的重量和轮胎的特性来压实路面。想象一下,一个大胖子站在软泥地上,他的脚会把泥地压平,轮胎式压路机也是这个原理,只不过它的“脚”是充气的大轮胎。

当这台机器在路上开动时,它的轮胎会紧紧地贴在路面上,因为轮胎里有气,所以有一定的弹性。这个弹性不仅让轮胎能很好地适应路面的不平整,还能像揉面团一样,把路面材料揉得更紧密。同时,轮胎的重量也给路面施加了很大的压力,让路面材料更加结实。

这种压路机特别适合压实一些需要柔软和均匀压实的路面,比如,沥青路面就需要这样的压实方式,因为沥青材料比较软,需要柔和而均匀的压实来避免产生裂缝。轮胎压路机就能很好地满足这个需求,让沥青路面既平整又耐用。

通常,轮胎式压路机主要用来压实像沥青路、水泥路、金刚砂碎石路等各种类型的路面。它是道路建设中不可或缺的好帮手,能让我们的道路更加坚固、平整,行车更加安全舒适。而钢制滚筒压路基最好用,体积也可以做的很小。不得不说发明压路机的人真是一个天才。

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