【硕士】砌块成型机布料系统的改进及其离散元分析

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内容简介

　　【硕士】砌块成型机布料系统的改进及其离散元分析　　授予学位：硕士　　学位授予单位：太原理工大学　　学位年度：2012　　 目前，我国生产的混凝土砌块主要以空心砌块为主，砌块的性能主要与砌块组成材料、混凝土配合比、生产工艺、成型设备和养护等因素有关。其中砌块强度是最主要的性能之一，其很大程度上取决于砌块的密实度和均匀性，因此提高成型机模箱内布料的密实度和均匀性是目前国内砌块成型设备首要改进的问题。　　 国内砌块成型机成型时每一托板上砌块的强度和密实度普遍存在离散性。一次成型的多块砌块中，靠近工作台一侧的砌块强度高，远离工作台一侧的砌块强度低。其中混凝土砌块成型机布料系统的结构及布料方式是引起这一问题的主要原因，它的运行精度、运行平稳性以及布料耗料器的耙料方式都将直接影响砌块的强度，同时很大程度上影响着布料的均匀性及制品强度离散性。因此，对布料系统的改进及优化具有很重要的意义。　　 本文主要对砌块成型机的布料系统提出改进优化方案，对于传统的布料系统，布料过程是边前进边落料的一个过程，靠近布料箱工作台的一侧(即模箱后端)先落料，远离布料箱工作台的一侧(即模箱前端)后落料，先落料的部位由于大量物料的堆积且布料时间长，布料相对密实度高，而后布料的部位混合物料相对比较稀疏，由于物料靠自重落入模箱，模箱前端存在布料不足和布料不均匀的问题。改进后的布料系统，布料方式是模箱前端先布料，因此模箱前端不存在布料不足的问题。其次，模箱前端先布料，后端后布料，同样存在布料的时间差问题，但布料箱体作回程运动时，模箱后端继续布料，对前面存在的时间差问题有个很好的补充，基本上不存在布料时差问题。由于整个布料过程又是一个边布料边振动的过程，传统布料由于时间差问题，明显模箱前端物料的密实度低于模箱后端，模箱内布料不均匀。但改进后的布料系统，由于时间差得到很好的补充，模箱内前后端物料的密实度基本相同，且布料很均匀。　　 本文先通过模拟试验对改进后的布料系统做了一个初步可行性分析，然后利用离散元分析软件PFC3D对改进后布料系统的整个布料过程进行了计算机模拟仿真分析。　　 通过模拟试验及模拟仿真软件的分析验证得出：改进后的布料方式使得模箱内布料不足和布料不均匀的问题得到很好的改善，且模箱内各部位的密实度基本一致，即砌块强度的离散性得到很好的改善。　　

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