44、沥青铣刨工作流动力学与火花点火发动机水/燃料混合研究

沥青铣刨工作流动力学与火花点火发动机水/燃料混合研究

1. 沥青铣刨工作流动力学研究

在道路建设和维护中，沥青铣刨是一项重要的工作。尽管沥青铣刨机已有半个多世纪的历史，但由于研究人员的持续关注，冷铣刨技术仍远未达到完美。

目前，有几类相关工作值得关注：
- 确保铣刨后沥青混凝土表面达到所需质量，并评估铣刨面以下沥青混凝土的强度。
- 鉴于铣刨后的沥青混凝土常被再利用，部分研究聚焦于能保留填料完整结构的铣刨模式。
- 还有一些研究致力于探讨材料对切削工具的磨料磨损情况。

1.1 研究问题

要解决上述问题，关键在于理解材料与切削元件之间的接触相互作用。为设计出完整的沥青混凝土切削方案，需要掌握切削阻力的衍生规律、施加在切削元件上的能量消耗，以及平均和最大切削阻力、这些力的脉动频率和切削力方向。

虽然可以使用摆式试验台部分研究这些问题，该试验台在测试金属和聚合物的脆性断裂能量、确定切割天然材料（如木材废料和泥炭）的能量强度等方面有成功应用，也能用于确定铣刨机单个切削元件的切割能量强度。但这种方法无法估计切削阻力的脉冲、最大切削阻力以及切削元件上切削阻力的方向。

由于大多数铣刨鼓设计为焊接结构，确定材料与切削元件相互作用时的脉冲频率和最大切削力，对于确保其耐久性至关重要。本研究的主要目标就是确定这些规律。

1.2 研究方法

为解决沥青混凝土切削动力学的实验问题，需要使实验条件尽可能接近实际情况。为此，开发了一种带有机械驱动的实验台：
- 实验台是一个可通过带有螺旋齿轮的电机相对于基座移动的桌子。
- 桌子上安装有具有水平自由度的板，板上固定有材料样