混凝土泵排量测量仿真及其s管的优化设计

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1、分类号：TP39L9学校代号:1()1()9密级:公开硕士学位论文THESISOFMASTERDEGREE(学术型）混凝土泵排量测量仿真及其S管的论文题目：优化设计____________________研生名:郭润坤_________________________指导教师：李捷副教授_______________学科专业：车辆工程_____________________学习年限：2012年9月一2015年7月分类号：TP391.9学校代码：10109密级：公开太原科技大学硕士学位论文(学术型)学位论文题目：混凝土泵排量测量仿真及其S管的优化设计

2、研究生姓名：郭润坤导师姓名及职称：李捷副教授培养单位：机械工程学院学科专业：车辆工程论文提交日期：2015年4月论文答辩日期：2015年6月2日答辩委员会主席：李爱峰高工论文独创性声明本人郑重声明：所呈交的论文，是本人在导师指导下，独立进行研宄所取得的成果。除文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他个人或集体己经发表或撰写的研究成果。对本研究所做的任何贡献的个人或集体均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本声明产生的法律责任由本人承担。论文作者签名：讲对蚌B期:中文摘要在道路、桥梁和楼房等的建筑施工中，商品混凝土拌合场（站）与施工场地之间通

3、常有一定的距离，要合理经济地安排施工设备的数量，在一定程度上取决于混凝土泵的泵送能力和混凝土搅拌运输罐车的运输能力。而混凝土泵的排量是一个关键参数，测量其排量又是获得决策支撑的关键技术之一。目前国内排量测量技术领域主要应用测量仪器或实验，研究新型测量方法也以实验为主，缺少一种排量测量数字仿真方法，为施工方与用户方提供产品制造流程中的监督工具，从而更早预测其排量，一定程度上减少了资金损失，间接地达到缩减排量测量成本的目的。再者，置于料斗中的S管，其设计方法与结构特征对混凝土的搅拌与泵送起到至关重要的作用。S管长期在充满混凝土的料斗中工作，高压混凝土对其

4、各个方向的力的作用使其易磨损并出现冲击。基于键合图理论求解建立了混凝土泵主液压回路的功率键合图，找出系统的状态变量并建立了主液压系统的状态方程，利用数值仿真软件MATLAB导出混凝土泵主液压缸一次泵送的压力波形图，结合“有效位移”概念和活塞位移曲线得出混凝土泵一次推送实际排量，从而提前预测各种型号混凝土泵的排量；同时，利用分配机构的运动特点推导出S管的动力学特性；用ANSYS的参数化设计语言（APDL）工具对S管进行参数化建模并进行有限元静力分析；最后，利用ANSYS中的优化模块（/OPT）对S管进行了结构优化，有效减少了S管的体积，达到节省材料的目

5、的。本文提出的混凝土泵排量测量方法是将数字仿真与“有效位移”概念相结合，通过键合图理论与计算机软件仿真实际泵送工况下的主油缸压力波动，通过对不同坍落度混凝土的测试，验证了该模型的精确性。关键词：混凝土泵；排量测量；数字仿真；S管；优化设计ABSTRACTUsually,intheconstructionofroads,bridgesandbuildings,therewasacertaindistancebetweencommercialconcretemixingstationandconstructionsite.Toarrangethenumb

6、erofconstructionequipmentsreasonably,toacertaindegree,itdependsonthepumpingcapacityofconcretepumpandthetransportcapacityofconcretetruck.Theemissionisoneofkeyparameters,andthemethodofmeasurementisoneofkeytechnologyofgettingdecisionsupport.Atpresent,thedomesticrelatedtechnologyfo

7、cusonmeasuringinstrumentandexperiment,thenewfrontierisexperimenttoo.Itseemstolackamethodofdigitalsimulationformeasurementtoprovidetheconstructionsideandtheusersideamonitoringtoolinproductmanufacturingprocess.Itcanpredictemissionearlierandreducethecapitallosses.Moreimportant,itc

8、ancutcostsindirectly.Atthesametime,thedesignmethodands