混凝土搅拌站配料称量精度研究
发布时间：2021-01-24 11:49
随着我国建筑、公路等行业的高速发展,混凝土的需求量与日俱增,我国已成为混凝土生产量和使用量最大的国家。称量系统作为混凝土搅拌站的核心模块,其称量精度直接影响混凝土成品的质量和性能。目前在混凝土动态称量中,设备物理特性、物料特性以及计量数据的动态变化等诸多问题,导致称量精度降低,难以满足企业更高的要求,因此研究配料称量精度对于保障混凝土质量、降低成本、提高产能具有重要的现实意义。本文以混凝土搅拌站称重系统为研究对象。首先,从混凝土搅拌站粉料称量系统结构入手,介绍了称量系统的主要设备螺旋输送机和双速异步电机,并根据称量机理分析了影响称量精度的主要因素,建立了动态称量数学模型;根据高低速二级上料策略,确立高低速最佳切换点,为进一步提高称量精度,对称量过程和控制策略引起精度问题进行优化。然后,围绕改进称重过程和校正称重系统,针对称量过程中空中余料,引入迭代自学习控制修正关闭提前量,通过仿真协调给料速度与称量精度的合理关系,以达到理想的控制效果;通过离散元法对冲击载荷进行分析,针对冲击载荷对称量精度的影响,设计了缓冲装置锥形溜料板,并进行了仿真验证,效果显著,减小了冲击载荷对计量精度的影响;接着...
【文章来源】：华北水利水电大学河南省
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
混凝土搅拌站Fig.1-1Concretemixingplant
1绪论11绪论1.1研究背景和意义随着我国经济的高速发展，房地产、水利、公路等行业对混凝土的需求不断加大，我国已经成为世界上混凝土产量和使用量最大的国家。混凝土作为应用最广泛的工程材料之一，其经济、技术指标对整个建筑工程的质量和成本有着至关重要的影响[1-3]。混凝土是由骨料、粉料、添加剂、水等物料配料称重后经搅拌混合均匀的拌合料。混凝土搅拌站作为生产混凝土的主要设备，其配料精度直接影响混凝土的质量和性能[4]。混凝土搅拌站整体外观如图1-1所示。图1-1混凝土搅拌站Fig.1-1Concretemixingplant混凝土搅拌站机械结构复杂，模块众多，涵盖了机、电、液等多种技术，具体系统组成如下图1-2所示。混凝土搅拌站各个系统之间联系紧密，相辅相成，下面对主要系统进行简单介绍[4-9]。图1-2混凝土搅拌站系统组成Fig.1-2Compositionofconcretemixingstationsystem
华北水利水电大学硕士学位论文2储料系统主要用于各个物料的储仓、料常因生产混凝土所需物料种类较多，且物料特性区别较大，则不同物料储仓也不大相同。混凝土中骨料起支撑和填充作用，配料比例较高，一般存放于带有遮挡效果的开放性料场，而粉料和添加剂一般放于密封性储仓中。给料系统主要是上料设备，其设备有电磁阀、料门、螺旋输送机、传送带、提升机以及气力输送等，不同物料所用的上料设备不同，给料系统常用于对料场和储仓中物料的输送。计量系统主要是按混凝土配比对所需物料进行称量，不同物料采用的计量称不同。骨料主要用皮带秤，粉料用料斗秤和失重称，液体和添加剂用流量泵计量。搅拌系统主要对已完成称量的物料进行搅拌混合。搅拌系统的核心设备是搅拌机，而搅拌机主要分为自落式和强制式两种，双卧轴强制式搅拌机兼顾了自落式搅拌机的优点，因此，在混凝土搅拌站中一般使用双卧轴强制式搅拌机。除尘系统主要对可能产生粉尘的位置安装除尘设备，以减小粉尘对环境的污染。粉尘多产生物料流动性较大的位置，集中在上料、称量、下料以及搅拌过程中。主楼控制系统是对混凝土搅拌站进行整体控制，主要通过上位机组态界面对混凝土的生产进行远程控制。图1-3混凝土搅拌站生产工艺流程Fig.1-3Productionprocessofconcretemixingstation混凝土生产所需物料经不同输送设备送至称量料斗，如水泥、粉煤灰、矿粉等粉料由螺旋输送机输送，骨料通过斜皮带输送，水和添加剂混合后由泵输送，当所有物料严格按照预设比例称量完成经搅拌机搅拌混合均匀后由砼车运至工地，其生产工艺流程如图1-3所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]水平式螺旋输送机运动模型搭建和参数化设计[J]. 刘威,唐倩,刘宗敏,梁平华. 食品与机械. 2019(06)
[2]大倾角螺旋输送机质量流率主要影响因素试验研究[J]. 周思柱,孙文斌,吴帮雄,黄天成. 机械设计与制造. 2019(04)
[3]工业煤粉锅炉中间仓落料冲击现象分析及解决方案[J]. 王实朴,李殿新,罗伟,裘星,于海鹏. 洁净煤技术. 2018(03)
[4]混凝土搅拌站环保智能型粉料输送系统[J]. 肖宁,冯振童,罗郑裳棋. 建设机械技术与管理. 2017(07)
[5]动态定量称量包装系统BP神经网络PID控制算法[J]. 刘江,李海龙. 包装工程. 2017(05)
[6]基于离散元方法的颗粒材料缓冲性能及影响因素分析[J]. 季顺迎,樊利芳,梁绍敏. 物理学报. 2016(10)
[7]地震作用下节理岩质边坡的动力稳定性分析[J]. 王泉伟,杜朋召,张涛,刘建磊. 华北水利水电大学学报(自然科学版). 2015(06)
[8]煤岩散料冲击系数试验研究[J]. 叶龙,陈希红,卢崇劭,于朔,王楠,李斌. 煤矿机械. 2015(12)
[9]一种环保混凝土搅拌站设计方案[J]. 张吉光,张玉路. 建筑机械化. 2015(12)
[10]基于SolidWorks的混凝土搅拌站（楼）的三维快速设计[J]. 上官林建,张伟超,王宗领. 华北水利水电大学学报(自然科学版). 2015(01)
硕士论文
[1]对旋轴流风机专用变极双速电机设计及节能分析[D]. 杨小妮.哈尔滨理工大学 2019
[2]基于离散元素法的动态配料模型预测控制算法研究[D]. 黄立沛.重庆大学 2017
[3]螺旋输送机理及设计方法的研究[D]. 高健.太原科技大学 2014
[4]配料秤控制系统的灰色PID算法研究及其仿真[D]. 曹婷.武汉理工大学 2013
[5]自适应配料控制方法的研究[D]. 刘发伟.青岛科技大学 2012
[6]沥青搅拌设备骨料称量系统模糊控制应用的研究[D]. 秦洪浪.长安大学 2009
[7]迭代学习控制若干问题的研究[D]. 绪远.江苏大学 2008
[8]炼铁高炉上料监控系统及其配料落差的模糊控制[D]. 王圣亮.山东大学 2005
本文编号：2997193
【文章来源】：华北水利水电大学河南省
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
混凝土搅拌站Fig.1-1Concretemixingplant
1绪论11绪论1.1研究背景和意义随着我国经济的高速发展，房地产、水利、公路等行业对混凝土的需求不断加大，我国已经成为世界上混凝土产量和使用量最大的国家。混凝土作为应用最广泛的工程材料之一，其经济、技术指标对整个建筑工程的质量和成本有着至关重要的影响[1-3]。混凝土是由骨料、粉料、添加剂、水等物料配料称重后经搅拌混合均匀的拌合料。混凝土搅拌站作为生产混凝土的主要设备，其配料精度直接影响混凝土的质量和性能[4]。混凝土搅拌站整体外观如图1-1所示。图1-1混凝土搅拌站Fig.1-1Concretemixingplant混凝土搅拌站机械结构复杂，模块众多，涵盖了机、电、液等多种技术，具体系统组成如下图1-2所示。混凝土搅拌站各个系统之间联系紧密，相辅相成，下面对主要系统进行简单介绍[4-9]。图1-2混凝土搅拌站系统组成Fig.1-2Compositionofconcretemixingstationsystem
华北水利水电大学硕士学位论文2储料系统主要用于各个物料的储仓、料常因生产混凝土所需物料种类较多，且物料特性区别较大，则不同物料储仓也不大相同。混凝土中骨料起支撑和填充作用，配料比例较高，一般存放于带有遮挡效果的开放性料场，而粉料和添加剂一般放于密封性储仓中。给料系统主要是上料设备，其设备有电磁阀、料门、螺旋输送机、传送带、提升机以及气力输送等，不同物料所用的上料设备不同，给料系统常用于对料场和储仓中物料的输送。计量系统主要是按混凝土配比对所需物料进行称量，不同物料采用的计量称不同。骨料主要用皮带秤，粉料用料斗秤和失重称，液体和添加剂用流量泵计量。搅拌系统主要对已完成称量的物料进行搅拌混合。搅拌系统的核心设备是搅拌机，而搅拌机主要分为自落式和强制式两种，双卧轴强制式搅拌机兼顾了自落式搅拌机的优点，因此，在混凝土搅拌站中一般使用双卧轴强制式搅拌机。除尘系统主要对可能产生粉尘的位置安装除尘设备，以减小粉尘对环境的污染。粉尘多产生物料流动性较大的位置，集中在上料、称量、下料以及搅拌过程中。主楼控制系统是对混凝土搅拌站进行整体控制，主要通过上位机组态界面对混凝土的生产进行远程控制。图1-3混凝土搅拌站生产工艺流程Fig.1-3Productionprocessofconcretemixingstation混凝土生产所需物料经不同输送设备送至称量料斗，如水泥、粉煤灰、矿粉等粉料由螺旋输送机输送，骨料通过斜皮带输送，水和添加剂混合后由泵输送，当所有物料严格按照预设比例称量完成经搅拌机搅拌混合均匀后由砼车运至工地，其生产工艺流程如图1-3所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]水平式螺旋输送机运动模型搭建和参数化设计[J]. 刘威,唐倩,刘宗敏,梁平华. 食品与机械. 2019(06)
[2]大倾角螺旋输送机质量流率主要影响因素试验研究[J]. 周思柱,孙文斌,吴帮雄,黄天成. 机械设计与制造. 2019(04)
[3]工业煤粉锅炉中间仓落料冲击现象分析及解决方案[J]. 王实朴,李殿新,罗伟,裘星,于海鹏. 洁净煤技术. 2018(03)
[4]混凝土搅拌站环保智能型粉料输送系统[J]. 肖宁,冯振童,罗郑裳棋. 建设机械技术与管理. 2017(07)
[5]动态定量称量包装系统BP神经网络PID控制算法[J]. 刘江,李海龙. 包装工程. 2017(05)
[6]基于离散元方法的颗粒材料缓冲性能及影响因素分析[J]. 季顺迎,樊利芳,梁绍敏. 物理学报. 2016(10)
[7]地震作用下节理岩质边坡的动力稳定性分析[J]. 王泉伟,杜朋召,张涛,刘建磊. 华北水利水电大学学报(自然科学版). 2015(06)
[8]煤岩散料冲击系数试验研究[J]. 叶龙,陈希红,卢崇劭,于朔,王楠,李斌. 煤矿机械. 2015(12)
[9]一种环保混凝土搅拌站设计方案[J]. 张吉光,张玉路. 建筑机械化. 2015(12)
[10]基于SolidWorks的混凝土搅拌站（楼）的三维快速设计[J]. 上官林建,张伟超,王宗领. 华北水利水电大学学报(自然科学版). 2015(01)
硕士论文
[1]对旋轴流风机专用变极双速电机设计及节能分析[D]. 杨小妮.哈尔滨理工大学 2019
[2]基于离散元素法的动态配料模型预测控制算法研究[D]. 黄立沛.重庆大学 2017
[3]螺旋输送机理及设计方法的研究[D]. 高健.太原科技大学 2014
[4]配料秤控制系统的灰色PID算法研究及其仿真[D]. 曹婷.武汉理工大学 2013
[5]自适应配料控制方法的研究[D]. 刘发伟.青岛科技大学 2012
[6]沥青搅拌设备骨料称量系统模糊控制应用的研究[D]. 秦洪浪.长安大学 2009
[7]迭代学习控制若干问题的研究[D]. 绪远.江苏大学 2008
[8]炼铁高炉上料监控系统及其配料落差的模糊控制[D]. 王圣亮.山东大学 2005
本文编号：2997193
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