为了标准化实验室内半刚性基层试件的压实过程,使其在实验室内就能模拟现场振动压路机的真实碾压工况,本文设计一种新的振动压实成型机。目前,市场上振动成型机种类复杂,参照标准不一:大部分振动压实成型机没有上下车结构,理论模型为一自由度力学模型,与现场施工的振动压路机二自由度力学模型有出入,且机械结构有缺陷;极少数振动压实成型机将振动装置划分为上下车二自由度系统,但振动装置采用外置电机通过万向节等机械传动带动偏心块转动产生激振力,造成整机机械传动不安全、整机占地面积偏大等问题。针对上述问题,本文设计一种新的振动压实成型机,并生产加工出来:力学模型方面与振动压路机理论模型一致,均采用二自由度模型,并将动力源与激振源合二为一,采用两台振动电机内置在下车的方式,利用两台振动电机自同步原理,让其水平方向分力相互抵消,只产生垂直方向的力来振动压实。依照这样的原理,先利用三维软件设计出机械结构,并转换为二维图纸生产加工。由于现实加工生产与理论设计还是会有较大区别,因此,本文还对加工生产出来的样机的振动参数,如振幅、频率、激振力和静压力等参数进行测量与调试,确保样机振动参数符合标准并能正常运行,最终调试出一号振动电机频率61.98Hz、二号振动电机频率63.00Hz时振动压实成型机振动频率符合30±1Hz;上车测试的平均振幅为417μm,下车平均振幅为1262.5μm,隔振率为67%,充分验证了双夹橡胶减振装置的高减振性能。利用调试好的样机,通过试验手段测试得出:本样机最佳振动压实时间为100s;本样机振动压实与静力压实成型的试件相比,振动压实的试件无侧限抗压强度达到185.07k N,相比静压的115.215k N提高了69.855k N,强度提高了60.6%。在试验过程中,发现试件成型大部分采用一体式试模,在成型完成以后需用脱模机将试件强制推出,会对已经成型的试件造成损害,故利用剖分式试模与一体式试模做了对比试验,得出脱模方式对试件成型后的强度影响甚微,反而强度与试件成型后的高度和直径成反比。因此利用剖分式试模时,需将试模螺栓上紧,避免试件直径不符合标准,从而强度不达标。