便携式液压打桩机动力学理论研究.pdf

第12期
机械设计与制造
2015年12月
Machinery Design Manufacture
便携式液压打桩机动力学理论研究
韩林山,张步恩,韩剑鹏2
(1.华北水利水电大学机械学院,河南郑州4500002.华北水利水电大学电力学院,河南郑州45000
3水资源高效利用与保障工程河南省协同创新中心,河南郑州450000)
摘要;汛期的堤防加固以及公路建设与维护的打桩作业,由机械设备代替人カ进行打桩作业是技术上的一次长足进
步。针对打桩设备作业效率低、自重大及劳动强度大等缺陷,研发便携式液压打桩机用于防汛抢险、高速公路及铁路护栏
建设等领城的打桩作业将促进行业发展。在简化条件下,通过建立便携式液压打柱机打桩过程的动力学模型,分析了动
カ学模型系统的加速度以及打桩过程中桩身周面摩擦力与桩端土壤阻力对沉桩的影响。得到基频与加速度的关系,土壤
阻カ对打桩机的影响,为研发便携式液压打桩机产品样机莫定良好的理论基础。
关键词:便携式液压打桩机;动力学模型;基频;加速度;土壤阻力
中图分类号:TH16;TH113文献标识码:A文章编号:1001-3997(2015)12-0055-03
The Theoretical Study of Portable Hydraulic Pile Driver in Dynamics
HAN Lin-shan, ZHANG Bu-en HAN Jian-peng
(1school of Mechanical Engineering, North China University of Water Resources and Electric Power, He'nan Zhengzhou
450000, China; 2. Institute of Electric Power, North China University of Water Resources and Electric Power, Henan Zhengzhou
450000, China;3.Collaborative Innovation Center of Water Resources Efficient Utilization and Guarantee Engineering, He nan
Zhengzhou 450000, China)
Abstract: In food season, embankment reinforcement and the constuction and mnte nance of road need piling Pile driving
operation by machinery eguipment instead of manual labor is a technological progress a a time. At present, piling
equipments eficiency is Low piling euipments se -ight and Labor intensity is high and so on, so researches a portable
hydraulic pile driver, which uses in areas such as food control and emergency rescue and the guardrail construction of
highway and railay, will promote the development of indust y. Under the simplified condi ions, by establishing the dyamic
model of portable hydraulic pile driver piling process, analyzing the acceleration of the system of dynamic model and the
in fluence of the pile body suface friction nd the pile end soil resistance to the pile in the piling. And gets the relationship
between the acceleration and the base frequency and the infuence of the soil resistance to the pile, which will be a good
theoretical basis for the development of the portable hydraulic pile driver product prototype.
Key Words: Portable Hydraulic Pile Driver; Dynamic Model; Base Frequency; Acceleration; Soil Resistance
引言
机主要用于防汛抗洪抢险等场合的打桩作业,使用便携,缺点是
在防洪抢险过程中,运用传统的抢护方法、需要大量的木神い、相对手液压式打机冲击能量小,打效率低。而气动式打桩机
在公路建设工程中,两边护栏的建设与维护,也需要大量的钢管动力装置零件种类繁杂,维修成本高而且维修时间长,费时费力
桩等,可见打桩是各种抢护方法中所不可缺少的一道工序。目前能源效率随着工作时间的延长而逐日下降。国外所用的便携式液
压打桩机较为先进,该机且具有功效高,噪音小,可靠性高等优
国内设计的打桩机主要用于桩基工程和桥梁工程,打桩机的激振
点,但是价格相当昂贵。
力很大,整机重量大、运输不方便、适用场地受限。国内所用的便
结合液压式打桩机相对气动式打桩机,具有动力大、效率
携式打柱机主要有落锤式打柱机、机械式打柱机与气动式打桩高、打桩迅猛、省工省时等特点,研发一种新型便携式液压打柱
机。落锤式打桩机用于一般士层粘土还有砾石土层,该机枃造简机,新型便携式液压打柱机不仅可以用于汛期的堤防加固以及维
单,使用便捷,冲击力大但是锤击速度馒,效率校低。机械式打柱护江、河、湖、塘堤岸等打桩作业,也可用于公路建没维护的打桩
来稿日期:2015-05-17
作者简介:韩林山,(1964-),男,山西人,博土研究生,教授,主要研究方向:机械设计及理论
张步恩,(1991-),男,河南人,硕上研究生,主要研究方向:机械设计及理论