【摘要】：預(yù)制裝配式建筑主要由預(yù)制構(gòu)件組成,這種建筑的優(yōu)點(diǎn)就是建造速度快,受氣候條件制約小,降低傳統(tǒng)建筑業(yè)對(duì)勞動(dòng)力的依賴,促進(jìn)建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。預(yù)制混凝土布料機(jī)作為預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)線上混凝土澆筑時(shí)的關(guān)鍵設(shè)備,其布料方式很大程度上影響預(yù)制構(gòu)件的質(zhì)量。近幾年隨著預(yù)制裝配式建筑的不斷發(fā)展,對(duì)預(yù)制構(gòu)件的要求也逐漸提高,然而預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)線工藝復(fù)雜、工位較多,在布料這一工序上目前大都采用人工輸入布料區(qū)域的形式,但是由于人工手工操作的不穩(wěn)定性,直接導(dǎo)致布料過(guò)程中落料量的不穩(wěn)定,生產(chǎn)的預(yù)制混凝土構(gòu)件不能標(biāo)準(zhǔn)化,無(wú)法滿足市場(chǎng)需求,傳統(tǒng)的混凝土布料方式需要改進(jìn)。本論文在預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)線全面考察的基礎(chǔ)上,通過(guò)對(duì)比新的自動(dòng)化生產(chǎn)工藝和傳統(tǒng)工藝,對(duì)原有預(yù)制混凝土布料機(jī)的布料方式進(jìn)行了優(yōu)化,布料系統(tǒng)和行走系統(tǒng)采用了數(shù)字化控制方式。為了實(shí)現(xiàn)預(yù)制混凝土布料機(jī)布料系統(tǒng)精確布料,首先將需要澆筑的預(yù)制構(gòu)件“網(wǎng)格化”,在布料機(jī)的8個(gè)布料口分別安裝一個(gè)厚度檢測(cè)裝置,用于測(cè)量各個(gè)“網(wǎng)格”中預(yù)制構(gòu)件厚度,厚度檢測(cè)裝置把測(cè)得的距離傳給中央控制器(PLC S7-200),接口方式為RS-485,數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議為Modbus-RTU,中央控制器(PLC)根據(jù)測(cè)得的厚度信息計(jì)算各個(gè)“網(wǎng)格”中需要澆筑的混凝土量,并通過(guò)控制電機(jī)來(lái)調(diào)節(jié)各個(gè)布料口螺旋輸送器轉(zhuǎn)速,使得不同容量的“網(wǎng)格”在相同的時(shí)間內(nèi)完成澆筑任務(wù)。行走系統(tǒng)定位時(shí)采用激光測(cè)距與編碼器結(jié)合的方法,編碼器主要通過(guò)計(jì)算布料機(jī)車(chē)輪轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)來(lái)計(jì)算布料機(jī)走過(guò)的路程,激光測(cè)距儀為了防止車(chē)輪在行走布料時(shí)出現(xiàn)打滑,每隔5 s對(duì)布料機(jī)做一次位置檢測(cè),如果與編碼器測(cè)得的距離有誤差,則布料機(jī)行走時(shí)出現(xiàn)了打滑,對(duì)編碼器進(jìn)行校正。利用Simulink軟件建立布料機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)模型,仿真PID控制器對(duì)布料機(jī)制動(dòng)距離和制動(dòng)滑移率的影響。該定位裝置已經(jīng)在預(yù)制構(gòu)件廠進(jìn)行了測(cè)試,編碼器和激光測(cè)距儀相結(jié)合的定位方式有效的減少了布料機(jī)的行走誤差,提高了定位精度。
【學(xué)位授予單位】：石家莊鐵道大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TU64
【圖文】：

第一章2012 年預(yù)制裝配式建筑在全球市場(chǎng)達(dá)到 746 億美元，截止到 2017 年底 1 812 億美元，市場(chǎng)增速保持在 10%以上[6]，如圖 1-1 所示。目前預(yù)制裝筑的市場(chǎng)主要在以美國(guó)為代表的歐美國(guó)家，亞洲地區(qū)代表國(guó)家有新加坡等國(guó)。2017 年美國(guó)裝配式建筑在全球市場(chǎng)的占有率達(dá)到 25%，相當(dāng)全球半的市場(chǎng)都在歐洲國(guó)家。

-4-圖 1-2 幾種常見(jiàn)的布料機(jī)手動(dòng)布料機(jī)主要由布料臂、回轉(zhuǎn)支座及立架構(gòu)成，為了使用方便立架可動(dòng)拆卸，布料機(jī)的高度可以通過(guò)伸縮支腿調(diào)節(jié)，這樣可以滿足不同的施工環(huán)境手動(dòng)布料機(jī)主要應(yīng)用于平面混凝土澆筑。手動(dòng)布料機(jī)具有操作簡(jiǎn)單、能耗低價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，因此深受用戶喜歡，但是施工過(guò)程中完全依靠人工操作，料軟管需要人工拖動(dòng)，這種操作方式不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作效率低，而且安性差，澆筑質(zhì)量不高。液壓驅(qū)動(dòng)布料機(jī)由人工遠(yuǎn)程操作，這樣可以避免工人施工現(xiàn)場(chǎng)操作，降(c)內(nèi)爬式布料機(jī) (d)車(chē)載式布料機(jī)

圖 1-3 新一代布料機(jī)在澆筑預(yù)制構(gòu)件時(shí)主要依賴人工控制，需要手動(dòng)控制布料次數(shù)。預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)過(guò)程中，工作經(jīng)驗(yàn)豐富的工作人員主判斷布料機(jī)的布料位置從而控制布料機(jī)的停頓和換向等基作誤差，生產(chǎn)出來(lái)的預(yù)制構(gòu)件的質(zhì)量通常不能符合標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)，也會(huì)導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備故障從而降低預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)效率[21筑市場(chǎng)需求的逐漸改變，預(yù)制混凝土構(gòu)件生產(chǎn)線也在逐漸自動(dòng)化生產(chǎn)模式，工作人員可以通過(guò)中央系統(tǒng)根據(jù)預(yù)定的之匹配的工藝流程。凝土及散料輸送機(jī)械是工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家普遍重視的研究課題調(diào)環(huán)保與節(jié)能建設(shè)的當(dāng)今。目前歐州國(guó)家無(wú)論是預(yù)制構(gòu)件產(chǎn)方面技術(shù)水平都比較先進(jìn)，整個(gè)預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)過(guò)程基本廠化生產(chǎn)[22]。德、美、日等國(guó)正在積極開(kāi)展新一代布料機(jī)占據(jù)了國(guó)外大部分的市場(chǎng)和中國(guó)一部分市場(chǎng)，代表性企業(yè)

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2753600