叠合楼板生产线设计2(附件)【字数：19841】
摘 要摘 要混凝土在浇筑之后需要进行养护才能得到满意的强度要求，传统的露天自然养护虽然可以得到拥有不错强度的混凝土，但是效率低，耗时耗力，不适用于混凝土预制板生产线。本文重点介绍一种名为立体养护窑的机械设备，该设备的窑体用型钢搭建而成，可以直接在工厂内搭建，采用的养护方式是蒸汽养护，通过向封闭的窑体内输入常压100℃饱和水蒸气的方式使窑体内部的温度和湿度迅速的达到水化作用的最佳条件。养护过程中不需要工人对混凝土进行看管，各个过程都有对应的机械部分完成。本文根据混凝土养护的实际工况对立体养护窑提出合理的总体方案。通过solidworks对各组件进行三维建模，同时运用AnsysWorkbench进行有限元模拟，根据应力应变图进行客观分析并对关键部分计算校核。在养护过程中蒸汽的输入量也是设计立体养护窑需要重点考虑的，本文根据实际工况和热力学的相关知识对蒸汽系统的管件进行严谨的尺寸计算，最后选取合适的管件型号。立体养护窑的窑门不具备提升驱动装置，需要专门设计与其相互配合的开门装置。虽然开门装置不属于立体养护窑的一部分，但是立体养护窑要想完整的工作，开门装置是必不可少的。所以本文将会单独对其工作原理进行介绍，并对其中关键组件进行设计计算，使其满足实际要求。关键词立体养护窑；总体方案；有限元模拟；蒸汽系统；开门机构
目 录
第一章 绪论 1
1.1 养护窑发展现状 1
1.2 立体养护窑的研究背景和研究内容 1
1.2.1 研究背景 1
1.2.2 研究内容 1
第二章 立体养护窑总体方案设计 2
2.1 生产用混凝土叠合板的尺寸 2
2.2 模台方案设计 2
2.2.1 模台介绍 2
2.2.2 模台设计 3
2.2.3 模台整体尺寸 3
2.3 窑体方案设计 4
2.3.1 窑体方案分析与选择 4
2.3.2 钢结构 5
2.3.3 型材选型 5
2.3.4 窑体整体尺寸确定 6
2.4 窑门方案设计 7
2.4.1 窑门工作原理 7
2.4.2 窑门单元内部结构 8
2.4.3 窑门 style="display:inline-block;width:630px;height:85px" data-ad-client="ca-pub-6529562764548102" data-ad-slot="6284556726"> (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({ });
目 录
第一章 绪论 1
1.1 养护窑发展现状 1
1.2 立体养护窑的研究背景和研究内容 1
1.2.1 研究背景 1
1.2.2 研究内容 1
第二章 立体养护窑总体方案设计 2
2.1 生产用混凝土叠合板的尺寸 2
2.2 模台方案设计 2
2.2.1 模台介绍 2
2.2.2 模台设计 3
2.2.3 模台整体尺寸 3
2.3 窑体方案设计 4
2.3.1 窑体方案分析与选择 4
2.3.2 钢结构 5
2.3.3 型材选型 5
2.3.4 窑体整体尺寸确定 6
2.4 窑门方案设计 7
2.4.1 窑门工作原理 7
2.4.2 窑门单元内部结构 8
2.4.3 窑门 style="display:inline-block;width:630px;height:85px" data-ad-client="ca-pub-6529562764548102" data-ad-slot="6284556726"> (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({ });
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滚轮结构设计 8
2.4.4 窑门单元外形设计 9
2.5 钢轨轮方案设计 10
2.5.1 钢轨轮工况 10
2.5.2 结构设计 10
2.6 内部蒸汽管路布置方案设计 11
2.6.1 混凝土受热分析 11
2.6.2 蒸汽管路布置方案分析与选择 12
2.7 排水装置方案设计 14
2.7.1 排水装置结构设计 14
2.7.2 管件选型 14
2.8 地上滚轮方案设计 14
2.8.1 地上滚轮结构设计 15
2.9 窑墙方案设计 15
2.9.1 窑墙结构 15
2.9.2 窑墙材料 15
第三章 立体养护窑组件的有限元模拟和校核计算 17
3.1 窑体受压有限元模拟 17
3.1.1 窑体受力分析 17
3.1.2 有限元模型建立 17
3.1.3 有限元分析结果 18
3.2 钢轨轮压弯有限元模拟 19
3.2.1 钢轨轮受力分析 19
3.2.2 有限元模型建立 20
3.2.3 有限元分析结果 20
3.2.4 焊接节点校核计算 21
3.2.5 轴承校核计算 23
3.3 模台受压有限元模拟 24
3.3.1 模台受力分析 24
3.3.2 有限元模型建立 24
3.3.3 有限元分析结果 25
3.4 预埋螺栓选取与疲劳校核 26
3.4.1 预埋螺栓受力分析 26
3.4.2 预埋螺栓选取 26
3.4.3 预埋螺栓疲劳校核 28
第四章 蒸汽系统的管件选型 30
4.1 混凝土蒸汽养护 30
4.1.1 蒸汽养护过程 30
4.1.2 蒸汽养护各过程时间 31
4.2 蒸汽管件尺寸选定 32
4.2.1 热量分析 32
4.2.2 热量支出量计算 33
4.2.3 热量输入量计算 36
4.2.4 各管件尺寸计算 37
4.2.5 管件选型 38
第五章 开门装置的工作原理介绍和驱动装置设计 40
5.1 开门装置工作原理 40
5.2 电机选型 41
5.3 驱动装置设计 42
5.3.1 链条设计 42
5.3.2 链轮设计 44
5.3.3 摆动气缸选型 46
结论与展望 49
结论 49
课题研究展望 49
致 谢 51
参 考 文 献 52
第一章 绪论
1.1 养护窑发展现状
随着装备制造业的发展，工厂自动化成为了现在制造业发展的趋势。目前国内对混凝土构件自动化生产线研究较少，一些学者对混凝土养护窑进行了研究，出现了几种混凝土构件的养护设备，对PC构件自动化养护设备的研究起到借鉴作用。
吉林第一建筑公司技术科研究的电控连续生产混凝土构件立式养护窑，立柱采用钢筋混凝土结构，出入库起升装置与窑体为一体的作业方式，传送采用滚道形式，进出窑采用千斤顶起升形式，升降脱模利用窑内天车实现[1]。
北京第五建筑工程公司构件厂研制的混凝土构件地下隧道养护窑生线，采用地下隧道养护窑体的形式，入库采用地下升机，出库采用地下升降机与地上天车协同作业的形式。地下窑体中采用双层形式，模具的传输采用滚道形式。
湘潭混凝土制品厂研制的自动化蒸养混凝土构件立窑，窑体内安装构件的出入升降装置，窑体分为出入窑两个部分，传送方式采用滚道形式，进出窑采用出入升终机联动，升降采用出入两个升降机，堆垛采用升降机与牛腿协调来完成[2]。
1.2 立体养护窑的研究背景和研究内容
1.2.1 研究背景
混凝土养护机械设备的设计，是依托江苏某企业与江苏科技大学合作的项目，即建设一条用于混凝土叠合板制造的生产线展开的。对于立体养护窑的设计，依托的背景为该企业已有的管桩蒸汽养护窑。
1.2.2 研究内容
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