發(fā)布時間：2020-07-15 11:55

【摘要】：近幾年我國住宅工業(yè)化的進程不斷推進,在裝配式建筑這一新的建造模式推動下混凝土預制(PC)構件的發(fā)展進入了一個嶄新的時代。PC構件實現(xiàn)柔性化生產是預制裝配建筑技術的必然趨勢,也是制約住宅工業(yè)化進展的關鍵所在。數(shù)控布料機作為混凝土預制構件生產線中的關鍵智能設備之一,對混凝土預制構件柔性化生產的實現(xiàn)具有十分重要的作用。而目前國內布料機在柔性化生產方面無法滿足需求,生產的PC構件的質量和產量也無法得到保障。為了適應市場的發(fā)展需求,本文設計了實現(xiàn)復雜構件精確布料的數(shù)控布料機。本文首先確定了布料機布料厚度與運動參數(shù)的關系,并建立布料效率與運動參數(shù)和布料厚度的數(shù)學模型,通過優(yōu)化模型求解得到:在塌落度一定的情況下對布料厚度小于h_0布料時要使布料效率最高則料斗移動速度取最大值通過控制螺旋分料軸轉速來完成相應布料厚度;當布料厚度大于h_0厚度時要使布料效率最高則螺旋分料軸轉速取最大值通過控制料斗移動速度來完成相應布料厚度。并進行分層布料對比,結果顯示在一定厚度內一次性完成布料的布料效率最高,大于這一厚度時采用分層布料的布料效率更高且厚度越大相應的分層布料的次數(shù)越多。并通過實驗的方式進行驗證,得出實驗數(shù)據(jù)符合上述結論。然后在滿足布料效率與運動參數(shù)和布料厚度的數(shù)學模型的基礎上對數(shù)控布料機的結構及控制系統(tǒng)進行設計。結構設計方面主要圍繞布料機的分料軸機構、倉門機構、行走機構和升降機構進行設計,以滿足模型的建立以及提高布料位移精度和針對復雜構件布料的可調性等。控制系統(tǒng)選用“PC嵌入NC型”架構,選用新代HC10C-S一體化運動控制器通過伺服電機來控制大車走行和小車走行以及八個螺旋分料軸和一個攪拌軸的旋轉,通過電磁閥來控制油缸實現(xiàn)料斗的升降以及八個倉門的開合,并對伺服電機、伺服驅動器和檢測元件等進行設計選型。對控制系統(tǒng)的軟件部分的設計主要是PLC程序、人機界面和遠程監(jiān)控系統(tǒng)的設計,實現(xiàn)數(shù)控布料機遠程監(jiān)控等功能。最后對數(shù)控布料機如何實現(xiàn)復雜構件布料進行路徑規(guī)劃。
【學位授予單位】：石家莊鐵道大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TU64
【圖文】：

-3-圖 1-1 Elematic 公司生產的布料機公司(Vollert)是德國一家實力雄厚的過 88 年的成功經驗。其生產的布料式上基本可以滿足復雜構件的布料需操作。

圖 1-2 Vollert 公司生產的布料機EBAWE Anlagetechnik GmbH)是德國生產鋼家之一，在研發(fā)、設計和制造可直接交付，擁有五十多年的豐富經驗，其預制構件4]。如圖 1-3 所示是 EBAWE 公司研制的布無法實現(xiàn)升降調整之外，在精確布料和定

圖 1-3 EBAWE 公司生產的布料機究現(xiàn)狀機研制起步較晚，但近年在國家大力提倡裝配國多家工程機械生產廠家和研究機構對布料機8-41]。如圖 1-4 所示為國內某廠生產的布料機，力落料及控制倉門開合的方式布料，此方法對

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