与施工平台系统集成的轨道移动式混凝土布料装备体系研发

针对传统混凝土布料机与施工平台系统全时期固定集成方式存在的主要问题,提出一种与施工平台系统集成的轨道移动式混凝土布料装备体系。该体系由轨道移动基座系统、折叠式泵管系统、钢轨支承系统、布料机构系统等共4个部分组成,通过快插销轴连接技术、轨道快速铺装连接技术和双侧开合式伸缩泵管技术等实现了布料机与施工平台系统的一体化集成。通过分析施工工艺流程总结了该装备的特点及优势,并通过工程示范建造验证了装备各项功能的有效性和稳定性。

基于造楼机的混凝土布料机器人研究

为适应造楼机桁架结构悬空于待浇筑施工层之上,在造楼机架体桁架结构以下混凝土布料施工作业空间受限的问题,采用多臂节的折叠交错布置、泵管侧置自适应弯折的方式,首创设计布料机器人悬挂于造楼机下方的方法,进一步对布料机器人进行3种工况(臂节完全展开0°,臂节成90°和臂节成170°)下的整体应力仿真分析,并且对布料机器人试验架体应力仿真,在此基础上进行布料机器人臂节应力测试、泵送压损测试、重复精度测试,并依托武汉易家墩项目工程实例进行机器人应用。仿真结果表明:布料机器人悬挂于在造楼机架体桁架结构下方,在各位姿下运动时,造楼机试验架体上贝雷架及连接柱头上所受的最大应力,其远小于其许用应力,满足其强度要求;布料机器人仿真结果表明,其最大应力出现在布料机器人小臂处于伸展状态时,大臂回转关节支撑壁泵管开口位置处,最大应力小于材料需用应力。测试结果表明:布料机器人最大应力出现的姿态、位置区域、数值与仿真分析结果一致,满足结构安全性要求;布料机器人泵管结构并未增加多余的泵送压力损失,满足泵送压力要求;布料机器人出料口位置的重复精度在5 cm以内,满足现场混凝土浇筑施工需求。工程应用实例结果表明:布料机器人悬挂于造楼机架体桁架结构下方施工,结构和施工质量安全可靠。

移动式混凝土布料机支承反力的计算方法

本文探讨了一种移动式混凝土布料机支承反力的计算方法,可用于论证布料机工作时支腿是否离地以验证其稳定性,检验机构零部件和金属结构强度计算结果,也可作为验证有限元计算是否正确的依据,为布料机的设计和实际应用提供理论参考。

高层建筑施工中混凝土布料杆的应用和选择方法

采用商品混凝土泵送施工工艺 ,混凝土布料杆是完成输送、布料、摊铺及浇筑入模的最佳机械。在选择高层建筑施工用的混凝土布料杆时 ,应综合考虑下列因素 :(1)工程对象特点 ;(2)工期和施工进度要求 ;(3)工程量 ;(4)施工单位人力物力资源条件 ;(5)设备供应条件。

混凝土布料杆的发展及应用

混凝土布料杆的发展及应用建设部北京建筑机械综合研究所蒋顺东崔太刚随着混凝土泵的广泛使用，为了提高泵送施工的效率，混凝土布料杆应运而生。国外７０年代已有与混凝土泵联接在一起的臂架式泵车，为满足各种施工工程的需要，又逐渐研制出了独立的混凝土布料杆，性能主...

基于姿态枚举算法的混凝土布料机械臂轨迹控制

混凝土布料机的控制现状多为人工牵引及单关节遥控,工人工作条件艰苦,具有安全隐患。为实现混凝土布料机械臂的末端轨迹控制,即全自动布料,提出一种基于姿态枚举算法的机械臂轨迹控制方法。该方法适用于具有多自由度的布料机械臂,首先将目标轨迹离散化为各个离散点,利用运动学逆解模型,通过给定初始布料倾角,并按一定步长对该倾角进行枚举求解,得到各关节角度值,实现轨迹跟踪。针对某13m-3Z型混凝土布料机械臂,建立了多自由度混凝土布料臂架的运动学模型,并采用该方法控制其末端轨迹。通过联合仿真分析,得到臂架末端轨迹曲线图以及布料倾角变化曲线图。结果证明,该方法下布料倾角变化量减少了30.8%,较好的解决了末端软管径向甩动的问题。

混凝土布料机输送量影响因素研究

目的研究混凝土布料机螺旋输送量影响因素,为人工神经网络输送量智能预报模型的输入量确定提供合理依据.方法从混凝土布料机的布料机理出发,推导布料机输送量的计算公式;采用单一变量分析方法,使用MATLAB以及离散元软件进行数值仿真,研究螺旋输送量影响因素对输送量的影响效果.结果随着螺旋叶片直径、填充系数的增加,布料机输送量增加;随着螺旋叶片的摩擦系数、螺旋轴直径增加,布料机输送量减小;螺旋升角与螺旋转速都存在一个最佳值,使得输送量最大;影响因素对输送量的影响灵敏度从大到小为螺旋升角1.32 t/h、螺旋转速1.1 t/h、螺旋叶片直径0.99 t/h、填充系数0.91 t/h、摩擦系数0.59 t/h,螺旋轴直径0.382 t/h.结论影响因素中的螺旋叶片直径、螺旋升角、螺旋转速、填充系数及摩擦系数更适合作为神经网络输送量智能预报模型的输入量.

基于EDEM的多螺杆混凝土布料机工作性能分析与试验研究

目的 研究螺杆结构参数对多螺杆混凝土布料机工作性能的影响,为多螺杆混凝土布料机结构优化设计提供参考。方法 采用离散元仿真和试验研究相结合的方式,探究不同螺距、叶片直径、叶片厚度下,布料机质量流率、螺杆转矩以及电机功率的变化规律;采用正交试验法找出三种因素对螺杆工作性能的影响程度。结果 随着螺旋叶片直径及螺距的增大,螺杆电机功率和转矩消耗增大;随着螺旋叶片厚度增大,螺杆质量流率平稳;试验装置中螺杆螺距为40 mm、螺旋叶片直径为50 mm、螺旋叶片厚度为3.5 mm时,最有利于降低布料机功耗,提高布料均匀性。结论 三种螺杆结构参数对布料机工作性能的影响程度由大到小依次为螺旋叶片直径,螺距,螺旋叶片厚度。

混凝土布料机主梁多目标优化

目的研究优化混凝土布料机的结构性能,在保证满足混凝土布料机整机动静态性能的前提下,提高混凝土布料机一阶固有频率,减少主梁质量。方法对混凝土布料机进行建模,应用ANSYS workench作为分析工具,对混凝土布料机进行静力学分析;在ANSYS仿真软件的响应面优化模块中,对主梁参数变量进行设定,根据各试验设计点建立参数变量与优化目标之间的响应面模型;运用Screening算法以及MOGA算法对应力、一阶固有频率以及主梁质量进行多目标优化,通过对比得出最优解;对优化前的结构进行模态分析,对比优化前后混凝土布料机一阶固有频率以及主梁质量。结果通过优化算法得出了一组最优解,优化后的质量减少了11.5%,一阶频率提高了3.7%。结论优化得出的最优解可以在保证满足混凝土布料机整机动静态性能的前提下,提高了混凝土布料机一阶固有频率,减少了主梁质量,减少了制造成本,可为混凝土布料机的结构研究提供借鉴。

超高层建筑中混凝土布料机的选型与布置

以珠海横琴总部大厦项目布料机的选择与布置为例,通过形象鲜明的对比分析,并结合工程实体的结构形式和施工工艺,详尽阐述了在保证工程质量、安全和工期的前提下从技术、经济方面科学的布料机选型与布置方法。

混凝土布料机螺旋输送量自学习研究

针对混凝土输送量预报模型在布料机浇筑工艺发生变化时适用性低的问题,提出一种混凝土输送量预报模型自学习方法。通过对混凝土布料机浇筑环节工艺流程进行研究,搭建实验平台获取实际混凝土输送量数据;分析工艺变化时实际输送量的变化规律,基于自学习在线预测基本原理,在浇筑间歇采用指数平滑法对自学习系数进行更新,实现输送量预报模型的在线修正。实验结果表明,此方法投入使用后,混凝土的预报输送量与实际输送量间的偏差迅速减小,输送量预报模型的适用性明显增强。

现浇梁专用混凝土布料机悬臂梁结构的有限元分析

以现浇梁专用混凝土布料机为例,选择大长度悬臂梁为对象,运用Simulation有限元计算软件,对3种工况进行计算,并分析计算结果,对结构进行优化。

混凝土布料机布料厚度实时测量算法研究

利用ORB算法进行双目视觉厚度测量存在运行速度慢、自动化程度低、无法得到特定区域和特定位置厚度信息,以及难以满足混凝土图像特征点准确匹配等问题。为此,文中提出一种图像分割方法与区域特征匹配技术相结合的改进ORB算法。该算法利用双目视觉,首先对双目相机采集的左、右图像中混凝土布料机布料口区域进行区域分割,对分割区域内部特征点进行描述;然后计算布料口在图中对应像素点位置并进行立体匹配。进行立体匹配时,在左图中选定匹配特征点的周围建立匹配窗,取匹配窗中汉明距离总和值最小的特征点来作为一对匹配点,通过这对匹配点的视差来计算该点的深度信息。实验结果表明:文中算法在选取匹配窗为3×3时效果最优,测量8个点位的平均运行时间小于0.9 s,平均误差小于0.8 mm,在测量速度与误差方面均优于其他双目测距算法,能够满足实际应用中实时测量混凝土布料机布料厚度的要求。

混凝土布料机打散棒的能耗分析

目的研究混凝土在布料机搅拌过程中打散棒的能耗,分析搅拌棒各处的受力和磨损情况,优化搅拌棒的几何参数,从而降低驱动电机的能耗、节约能源.方法采用CFD数值模拟方法建立混凝土的Bingham理论模型,并基于混凝土V型漏斗和L型箱流动性实验与数值模拟的实验数据进行对比,得出混凝土理论模型的准确参数;在混凝土布料机的三维几何建模下,数值模拟分析混凝土在布料机打散过程中打散棒的磨损和能耗情况.结果通过数值模拟和实验结果对比标定混凝土的屈服应力为200 Pa,塑性黏度为350 Pa·s,数值模拟分析得出打散棒在30 r/min下的扭矩为158.52 N·m,驱动电机的功率约为0.75 kW,且打散棒在转动过程中叶片根部受力最大.结论Bingham模型作为混凝土的理论模型是可行的,通过数值模拟方法能够分析出打散棒在转动过程中叶片根部的磨损情况最为严重,并能够准确计算出打散棒的能耗情况,这对混凝土布料机打散棒驱动电机的选型及工艺参数设定具有指导意义.

超高层内爬式混凝土布料机施工技术

在项目工期紧、难度大的背景下,主要介绍内爬式混凝土布料机在超高层建筑施工中的应用,以及布料机的附着固定方式,实现减少施工难度、提高施工效率、缩短工期目标。

浅谈混凝土布料机调试的常见问题

混凝土布料机是混凝土预制构件生产线中的重要设备,其性能的优劣将会影响整条生产线的生产效率,其调试的速度将会影响生产线的交付速度,本文将列举一些混凝土布料机调试时的常见问题。

螺旋式混凝土布料机关键技术研究

在现有技术基础之上,对螺旋式混凝土布料机的关键技术进行了分析研究,并针对现有产品存在的不足,提出了改进方法和结构的优化设计,对螺旋式混凝土布料机关键运动部件选型计算,并对主要承载结构件进行有限元分析,为螺旋式混凝土布料机的开发提供理论基础和技术依据,最后对螺旋式混凝土布料机的发展方向进行了预判。