基于出口压力的混凝土泵排量测量方法研究

发布时间：2020-04-24 09:08

【摘要】： 混凝土泵是通过管道依靠压力输送混凝土的施工设备，它能一次连续地完成水平运输和垂直运输，输送效率高、劳动力省、费用低，混凝土泵运输距离长，单位时间内的输送量大，尤其对于一些工地狭窄和障碍物的施工现场，用其他运输工具难以直接靠近施工工程，混凝土泵则能有效地发挥作用，是较为理想的一种现代混凝土输送设备。 本文从混凝土泵的结构、工作原理、混凝土在输送管中的流动特性以及压力的变化等方面入手，研究混凝土泵实时排量，并实时检测泵车液压系统和泵送系统运行工况。搭建了实测信号试验台，通过Labview信号采集系统现场采集混凝土出口压力信号、混凝土缸活塞位移信号和主液油信号，采用算术平均滤波法的数字信号处理方法对实测信号进行处理，通过两种排量计算方案检测泵车实时排量的泵送效率和相对误差。设计了混凝土泵车实时综合检测系统集成界面，完成对泵车液压系统和泵送系统进行实时检测。 第一章概述了混凝土泵基本功能及其现代化建筑行业的优势，介绍了混凝土泵的结构类型及工作原理、国内混凝土泵的发展概况和趋势。最后，论述了选题的背景及意义。 第二章介绍了混凝土的流变学特性，通过流变学原理及流变方程，归纳出一般的混凝土拌合物属于宾哈姆体，在输送管中流动属于“柱塞流”的运动。分析了混凝土拌合物在直管、弯管和锥形输送管中的压力变化、压力损失及影响因素，为下一步分析出口压力打下了理论基础。 第三章讨论了混凝土泵排量测量方法，根据混凝土泵泵的结构参数和工作原理建立了测量混凝土泵排量的数学表达式，阐述了混凝土泵实时泵送效率的关键因素。分析了实测的混凝土出口压力信号波形的变化情况，提出了两种实际排量测量方案。 第四章阐述了试验所用的仪器设备，传感器在泵车上的安装与固定。设计了混凝土出口压力信号、主油压压力与活塞位移信号的数据采集程序，对现场施工的混凝土泵车进行了试验。通过算术平均消抖的滤波方式进行压力信号处理，尽可能地消除干扰因素。最后通过出口压力信号和位移信号对泵车实际排量进行计算和精度分析。 第五章设计了混凝土泵车实时排量检测系统集成流程，用Matlab中的GUI界面设计实现了泵车实时检测系统集成界面，把采集来的信号读取到界面后进行滤波处理、数据查看、实时工况判断、实时排量计算和误差分析，检测泵车泵送系统和液压系统实时工况。 第六章对本课题研究进行了总结与展望。
【图文】：

土泵代表着混凝土泵的发展方向，它们基本的组成部件是相同的，如拖式混凝土泵主要由分配阀及料斗、推送机构、液压系统、电气系统、机架及行走装置、润滑系统、水洗装置、罩壳和输送管等部件组成。如图1一2所示，为闸板阀式混凝土泵基本构造图。对于混凝土泵车，还有臂架、回转塔、底架和底盘四个部分。 ...///.，.一二 二〔 〔 〔〔〔〔〔〔〔〔〔 〔〔 〔叠 叠 叠叠叠叠叠叠叠叠叠 叠 叠 :::::::II姜鑫’ ’’’ ’ ’租租租租租 租租睡夏 -------巨 巨匕匕卫」」 」」」」」」」 」 」 」卜卜二一二之二二匕\笋 44444歹歹 邻邻 邻 邻 邻 邻 协 协协乃一去去 去 纠 纠纠’ ’ 图1一2活塞式拖式混凝土泵结构简图1一料斗;2一集成阀组;3一油箱;4一操作盘;5一冷却器;6一电器柜;7一水泵;8一后支脚;9一车桥;10一车架;11一排出量手轮;12一前支脚;13一导向轮1.2.2混凝土泵工作原理混凝土泵是混凝土泵车的核心部分，它决定着泵车的总体技术性能和参数，不同类型的混凝土泵的泵送原理简述见表1一1所示。表1一1混凝土泵的泵送原理类类别 别泵送原理 理活活塞式式机械式式动力装置带动曲柄使活塞(柱塞)往返工作，，将混凝土送出 出液 液液压式式液压装置推动活塞(柱塞)往返工作，将混凝土送出 出挤挤压式式泵室内有橡胶管及滚轮架

1、2一主油缸;3一水箱;4一换向开关;5、6一混凝土缸;7、8一混凝土缸活塞;9一料斗;10一分配阀;11一摆臂;12、13一摆动油缸;14一出料口本研究课题以S形管型分配阀为例介绍液压活塞式混凝土泵工作原理。如图1一3所示，混凝土缸活塞(7、8)分别与主油缸(1、2)活塞杆相连，在主液压缸压力油的作用下作往复运动，一个混凝土缸活塞前进，另一个混凝土缸活塞则后退;混凝土缸出口与料斗连通，分配阀一端接出料口，另一端口通过摆动油缸推动摆臂在两混凝土缸口左右摆动，实现分别与两个混凝土缸的连通。泵送混凝土时，在主液压缸压力油的作用下，混凝土缸活塞7前进，混凝土缸活塞8后退
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TH38

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本文编号：2638786