范文一:卸货平台
卸货平台施工方案
一、工程的一般概况
1、工程名称:沙基诺转向系统定制厂房工程。
2、工程地点:本工程位于苏州工业园区凤里街与港田路交界处。
3、建设单位:腾飞新苏置业(苏州)有限公司。
4、工程设计单位:苏州中材非金属矿工业设计研究院有限公司。
二、场地条件
现有场地实际情况为厂房部位基础已施工完成,室内地坪已铺设碎石垫层,卸货平台位于厂房东侧,紧邻厂房20轴,原场地面标高约○
为-0.80M 。
三、施工措施
原设计该处地基采用水泥搅拌桩地基进行加固,而实际施工中甲方并未要求采用水泥搅拌桩地基,根据地质勘探报告,厂区2#粘土层位于-3.50M 左右。为确保卸货平台基础质量,现采取基础开挖至2#粘土层(实际标高根据现场开挖后确定),人工清土、平整后,采用1:1砂石垫层回填。
1、砂石垫层施工
1.1 1:1砂石在码头上拌合好后用自卸汽车运至现场进行回填。(对砂石垫层中中砂的含泥量应控制在≤3%)。
1.2 将采购回的砂石分层摊铺,用挖土机推平,局部不平处用人工整平。
1.3 砂石垫层铺好后用12吨的压路机分幅振动碾压3遍,分幅
间搭接宽不小于0.50米,逐幅逐偏搭接碾压。碾压后的砂垫层密实度应达到设计要求,其比重度大约为16.5KN/m3。
2. 底板及墙板砼施工
卸货平台底板底板为整板基础,底板厚为250,墙板厚为250,混凝土强度等级和抗渗等级为C30S8,采用商品混凝土,输送泵泵送。
为防止混凝土底板及墙板产生裂缝。采取措施如下:
2.1. 混凝土的技术质量要求:
a、要求商品混凝土厂家做好配合比的试配工作,优化配合比。 b、水泥采用水化热较低的矿渣硅酸盐水泥。
c、石子粒径5-31.5mm ,针片状颗粒不大于15%,含泥量小于1%,砂为中粗砂,细度模数大于2.4,含泥量小于2%。
d、砼中掺入适量的Ⅰ级粉煤灰,改善砼的和易性降低水泥用量,降低混凝土的水化热,减小混凝土收缩,增加可泵性,优先采用42.5级水泥。
e、混凝土和一定数量的FM-Ⅱ抗渗缓凝剂和FM Ⅲ抗裂抗渗型外加剂,避免产生浇筑冷缝或使用UEA 外加剂。
g、混凝土浇筑10~12小时内覆盖一层塑料薄膜进行养护。
2.2. 混凝土的浇筑
2.2.1. 混凝土浇筑前的准备工作
⑴、 底板及墙板钢筋内必须彻底清理干净,不得存杂物和积
水 。
⑵、 底板标高的控制:
将底板结构面标高用水平仪测量到柱墙的插筋上,用红油漆标注,并拉上标线用刮尺找平标高,找平过程中随时用水平仪进行复测,严格控制板面标高。
⑶、混凝土浇筑方法
混凝土采用从低到高进行浇筑,先浇筑底板,后浇筑墙板 。
增加混凝土的密实度,提高混凝土的抗裂性40~50cm,每点振捣时间应视混凝土表面呈水平不为15~30S。
⑸、混凝土的表面处理:
及时排除混凝土在振捣过程中产生的泌水,消除泌水对混凝土层间粘结能力的影响,提高混凝土的密实度及抗裂性能。
由于泵送混凝土表面的水泥浆较厚,在混凝土浇到顶面后,及时把浮浆赶跑,浇筑2-3小时后,用刮杆初步按标高刮平,用木抹子反复(至少三次)搓平压实,使混凝土在硬化过程初期产生的收缩裂缝在塑性阶段就予以封闭填补以控制混凝土表面龟裂。
四、质量保证措施
1. 质量保证应遵循以下原则:
① 适应有效的质量保证体系及其工程程序;
② 坚持施工、生产自觉控制质量的工序管理;
③ 坚持严格的监督制度、制止质量不合格分项工程产生; ④ 不合格的材料、成品和半成品不得使用;
⑤ 坚持试验、检验和工程验收制度;
⑥ 遵守标准、规范、设计图纸和技术说明书的要求;
⑦ 按时作好记录,提交必要的文件和原始记录资料;
⑧ 认真按实填写搅拌桩和插板桩等分项工程的施工记录和各种技术资料表格;
⑨ 发现地层变化较大的现象应及时通知监理工程师,必要时请设计院有关专家和质检站有关人员前往工地现场研究解决,确保工程质量。
2.质保组织机构
质量控制小组是现场质量管理及监督机械,独立于施工管理
部门之外,直接对分管质量和安全的副经理、技术负责人或施工管理人员行使监督权、检查权和停工权。
质量控制小组由以下成员组成:
①专职质量检查员 1人
②测量检查员 1人
③灰浆检查员 1人
4原材料、成品和半成品检查员 1人 ○
5钢筋砼检查员 1人 ○
3.材料管理
3.1材料采购
采购要求、采购计划应按施工部门提出的施工总进度计划、施工计划、施工图纸和技术要求制定。材料采购应准备以下采购文件: ① 项目名称、工程使用部位、规格、数量、时间及价格要求。 ② 施工合同中规定的质量保证规范、标准。
③ 技术说明书的要求。
④ 运输和交货条件。
⑤ 质量鉴定和检查方法。
3.2材料检验和管理
① 必须采用苏州市建设局已颁发准用证的水泥,且按园区质检站的规定送检合格后方可用于工程。
② 外加剂必须是设计院指定的产品,且是合格产品。
③ 检查合格的材料应分类、分批堆放,并设立标志和帐卡,坚持按用途归口管理、发放,不得混杂。
④钢筋、水泥等主要建材必须抽检合格后方可用于工程。
4、施工过程控制
施工过程控制从制定施工方案时即开始。其控制过程详见: 质量管理组织机构图。(如图1所示)。
不符合要求返工后再检
图1
5、检查验收和试验
5.1隐蔽工程的检查与验收
隐蔽工程指上一工序完成的部位将被下一工序所掩埋,无从再进行测量的部分,在隐蔽或掩埋之前必须检查验收。隐蔽工程的检查验收应会同监理工程师一起进行,检查结果填入验收表格,由双方签认。
5.2试验工作
试验工作要委托专业实验室或其它实验室进行。
5.3测量和试验设备的校准和检测
测量仪量、试验设备及各种仪器仪表、计量器具按照《中华人民共和国计量法》规定进行定期或不定期的检定。新购置和在用的计量器具均应进行检定,取得合格书后方能使用。检定由合格的计量检定中心或计量局进行。
6、资料的记录和保存
质量保证文件和记录应由工程项目(单位工程)负责人填写整理,工程结束时装定成册交质量控制部门。质量控制部门再将全部工程的质量保证文件和记录汇编成册,竣工时文件交给业主。
五、安全生产保证措施
1、安全生产管理体系
建立以项目经理为首的安全生产管理部,设立专职安全员,明确职责,坚守岗位,签订各班组安全生产责任目标,实行安全生产“一票否决制”,消除安全生产隐患。并建立如下图所示的安全生产管理系。
2、安全生产保证措施
2.1加强现场施工人员的安全意识,对参加施工的全体施工人员进行定期安全生产教育,使每一个施工人员自觉遵守“安全操作规程”,在每一分项工程施工前,必须由安全负责人进行安全技术交底班组签字后才能施工。
2.2落实安全技术交底工作,每分部分工程开工前由安全生产负责人进行安全教育和安全技术交底,明确安全要求,办理交底手续。
2.3建立安全生产检查制度,工程处每半个月进行一次安全生产大检查,并做好记录。项目经理部负责日常安全生产工作。
2.4加强机械设备和机械操作人员的管理,对机械设备要常检查、常维修、常保养、建立定期检测和操作人员岗位责任制。
2.5现场临时用电,严格按照颁规范执行,严禁使用破损或绝缘性能不良的电线,严禁电线随地走,所有电闸箱应有门有锁,有防雨盖板,悬挂危险标志。
2.6特殊工种工人经过专业培训,要求持证上岗,严禁无证操作。
2.7施工用电采用三相五线制,现场施工机具,严禁无证操作。
2.8加强火源管理。现场使用明火必须严格审批手续。易燃、易爆物品指定专人管理。焊工作业时必须清理周围的易燃物。消防工具要齐全、足够,安放位置适当,不得随意移动,并注意定期检查。
2.9高塔架施工机械设备严格按规范要求安装,并请宝安区安全监督站验收合格后方可投入生产。
2.10坚持安全“三宝”,进入施工现场必须戴安全帽,不得穿拖鞋,易滑鞋进入现场。
2.11夜间施工必须保证施工现场和主要通道有足够的照明灯具。 ①本工程工期紧,工作量大,需合理安排劳力交叉作业,教育工人注意劳逸结合,防止因连续加班作业而使工人过度疲劳或因此而发生工伤事故,确保作业人员安全。
②安全资料应有专人负责,并按部颁评分标准,认真给予整理分类、每次检查,均应有方案记录资料。
2.12建立健全安全责任制,责任人、贯彻落实。结合本工程特点和实际情况,防患于未来。特别是用电安全和高空作业的安全。高空作业时必须系好安全带,并在支架上挂好安全网,且预防坠物伤人。用电操作方面,严禁带电作业,严禁非专业人员拉接电线和安装电气设备。
2.13制定并坚决贯彻安全生产岗位责任制。新工人进场要进行三级教育,做好岗前安全教育。制定分工序的安全操作规程和安全奖惩制度。在施工中严格执行。对安全事故决不息事宁人,做到“三不放过”,对安全隐患坚决整改,对违反操作规程的人和事,专职和兼职安全员均有权制止,暂停作业。
2.14严禁有心脏病、酒后和身体不适的人员进行高空作业。施工人员一律戴安全帽。高空作业时一定要系好安全带和穿防滑鞋。
2.15坚持“三教”制度,积极开展“百安”活动和组织好国家及市级的“安全生产周”活动,推动安全工作的开展。严格“三检”制度,强化专检。
2.16用“FTA ”(事故树)法分析安全隐患或事故原因。运用人体生理节律理论预测,预防安全事故的发生,确保行车和施工安全。
2.17挖掘机、吊机作业要防止触碰架空电线,现场油料库远离火源、电源,临时供电线路采用三相五线制。设重复接地,现场流动电箱专人看守,电源开关不许外露并设漏电保护开关。工棚内不得生明火和
使用电炉,大风天食堂要停火。
2.18做好防暑降温措施。夏季施工时,如果气温超过40℃,应停止外业施工,防止施工人员中暑。
2.19根据公司的安全奖惩制度,项目经理部与每个班组签订施工安全生产责任书,明确奖罚的内容和额度,责任书由项目经理和各生产队、班、组长签订,由专职安全监督工程检查贯彻。安全领导小组审核批准。
2.20执行安全技术交底制度。对主要工程项目在开工前除进行质量技术交底外,同时进行安全技术交底。交底用书面的形式现到班组,由安全员、施工员、班组长签字一式两份。一份由班组保存,一份由专职安全监督工程师保管。
2.21贯彻公司制定的各项安全制度,包括《定期安全检查制度》、《安全生产岗位责任制》、《安全三检制度》、《事故处理三不放过制度》、《安全技术操作规程》、《安全生产十大纪律》、《防火制度》、《安全用电检测制度》等。
2.22在本工程施工过程中要加强安全预防意识,避免发生重大安全事故,杜绝重伤致残和死亡事故发生。
范文二:天域大厦卸货平台设计方案
苏州天域大厦卸货钢平台设计方案
1. 编制依据
1. 苏州吴中区天域大厦工程——工程建筑、结构施工图纸
2. 苏州吴中区天域大厦工程施工组织设计
3. 《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002)
4. 《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300-2001)
5. 《建筑工程施工技术标准》(苏州一建企业标准)
6. 《建筑施工手册》(第四版,中国建筑工业出版设)
2. 工程概况
苏州吴中区天域大厦工程位于苏州吴中区东吴北路与吴中东路交汇处;本工程地下2层,地上22层,为框架剪力墙结构体系;抗震设防烈度为6度,框架的抗震等级为四级,安全等级为二级。
屋面和楼盖均采用现浇钢筋混凝土。一层层高为5.5m、二~七层层高5m,七层以上为3.95m,、在裙房7~8/E轴处(1,6层)高度为38m设置一个钢平台;主体结构施工时将在12~13/H轴以及C~D/9位置共设置2个卸货钢平台,具体位置见卸料平台平面布置图。
3、卸料钢平台构造
卸料钢平台尺寸为2500×5000mm,边框梁采用[18a槽钢,檩条采用[8槽钢,平台和踢脚板采用3mm钢板,栏杆采用Φ48×3.0钢管,拉索用4×37Φ21.5钢丝绳,拉索长度微调采用4.5级花篮螺丝,拉环用Φ36圆钢。具体做法详见下图。卸料平台计算荷载为3吨,实际使用限额为1.5吨,折算限装钢管390m或装限扣件1300只。
- 1 -
Φ48×3.0钢管扶手
在楼板浇筑前预留2个圆钢25拉环(拉环间距为2430mm,距D轴线150mm,
距N轴线100mm),尺寸如下图:
4、卸料平台承载力验算
4.1 檩条[8槽钢验算
4.1.1 [8槽钢参数
- 2 -
4.1.2 荷载计算
恒载:自 重:
钢板重: 活载:取1500N/m2,
荷载组合:
4.1.3 计算简图
弯距:
承载力验算:
- 3 -
整体稳定系数
查表得
挠度验算:
所以满足要求。
4.2 边梁[18a槽钢验算
假设檩条的荷载传至边梁视为均布荷载,2个拉索合计为一个拉索点。
4.2.1 [18a槽钢参数
/m
4.2.2 荷载计算
恒载:自 重:
钢板重:
(取钢平台一半结构作为计算单元)
檩 条: 栏杆、踢脚板:
活载:取1500N/m2,
荷载组合:
- 4 -
4.2.3 计算简图
承载力验算:
弯距:
支座反力:
整体稳定系数
所以
所以满足要求。
挠度验算:
24EI
3
- 5 -
所以满足要求。
4.3 拉索验算
4.3.1 钢丝绳验算
现场卸货平台安装拟按下图安装。
拉索用6×37Φ21.5钢丝绳,其公称抗拉强度为1400N/mm2。
。
4250
- 6 -
假设取安全系数K=10,钢丝绳拉力R‘=10×17kN=170kN
选用6×37Φ21.5钢丝绳[R]=174.27?2×1400N/?2=244.02kN 安全
4.3.2 花篮螺丝
拟选用OO型4.5,[R]=45kN>R=17kN 安全
根据钢材强度计算,取f=210 N/?2,R=1/4×3.14×362=1017?2,安全系数K=210×1017/45000=4.8,花篮螺丝的安全系数约为5,同时实际中采用两根钢丝绳,用1备1,故安全。
4.3.3 顶部拉环
选取Φ36拉环,
0N/mm2 A1018
所以安全。
构造如下图:
- 7 -
底部拉环布置如下图:
- 8 -
4.4 拉环验算
拉环所受拉力近似为RB,则
、卸料平台吊装、拆除
技术要求
5.1卸料平台吊装
卸料平台加工制作完毕经过验收合格后方可吊装。
吊装流畅如下:
卸料平台加工制座完毕经过验收合格后方可吊装。吊装时,先挂好四角的吊钩,传发初次信号,但只能稍稍提升平台,放松斜拉钢丝绳,方可正式吊装,吊钩的四条引绳应等长,保证平台在起吊过程中的平稳。吊装至预定位置后,先将平台工字钢与预埋件固定后,再将钢丝绳固定,紧固螺母及钢丝绳卡子,完毕后方可松塔吊吊钩,卸料平台安装完毕后经验收合格后方可使用。要求提升一次验收一次。具体构造要求如下:
1、悬挑式卸料平台应按现行的相应规范进行设计,其结构构造应能防止左右晃动。
2、悬挑式卸料平台的搁支点与上部拉结点,必须位于建筑物上,不得设置在脚手架等施工设备上。
3、斜拉杆或钢丝绳,构造上宜两边各设前后两道,两道中的靠近建筑一侧的一道为安全储备,另外一道作受力计算。
4、应设置四个经过验算的吊环,吊运平台时使用卡环,不得使吊钩直接钩挂吊环,吊环应用甲类3号沸腾钢制作。
5、悬挑式卸料平台安装时,钢丝绳应采用专用的挂钩挂牢,采取其他方式时卡头的卡于不得少于三个,建筑物锐角利口围系钢丝绳处应加衬软垫物,悬挑式卸料平台外口应略高于内口100。
6、悬挑式卸料平台左右两侧必须装固定的防护栏杆。
7、悬挑式卸料平台吊装,需待横梁支撑点电焊固定,接好钢丝绳,调整完毕,经过检查验收,方可松卸起重吊钩,上下操作。
8、悬挑式卸料平台使用时,应有专人进行检查,发现钢丝绳有锈蚀损坏应及时调换,焊
- 9 -
缝脱焊应及时修复。
9、卸料平台上应显著地标明容许荷载值。操作平台上人员和物料的总重量严禁超过设计的容许荷载,应配备专人加以监督。
5.2卸料平台拆除
拆除流程如下:
卸料平台拆除前,平台上不得有任何人员设备或材料。
拆除时,先挂好吊钩,再拆除钢筋拉环与平台梁的连接;塔吊微微起吊,使钢丝绳不受力,拆除钢丝绳与钢平台连接;塔吊正式起吊,卸货平台拆除完毕。
6、安全技术要求
卸料平台外口必须高于内口100,不可向外下斜。
钢丝绳穿过预留洞口边角处加垫木方,以防钢丝绳磨损。
卸料平台在使用过程中,必须经常进行检查。发现钢丝绳有锈蚀损坏应及时更换,架体焊缝脱焊应及时补焊牢固。
安装卸料平台时,吊运平台的钢丝绳与吊环之间要使用卡环连接不得将吊钩直接钩挂吊环,吊装后,钢丝绳接好,调整受力完毕,并经过检查验收,方可松卸起重吊钩。
卸料平台上标明最大容许荷载值,并设定专人严格监督其使用,最大使用荷载限定为
1.5T,严禁将物料放在护栏上。
卸料平台首次使用前,必须进行荷载试验,荷载按其承受的最大使用荷载分三次均匀加荷每次4小时,重点检查架体变形下沉,焊缝开脱,拉索承载力,砼墙
体有无破坏,试验合格方可正式投入使用。
7、操作平台安全要求
1.卸料平台的上部拉结点,必须设于建筑物上,不得设置在脚手架等施工设备上;
2.卸料平台安装时,钢丝绳应采用专用的挂钩挂牢,建筑物锐角口围系钢丝绳处应加 补软垫物,平台外口应略高于内口;
3.卸料平台左右两侧必须装置固定的防护栏;
- 10 -
4.卸料平台吊装,需要横梁支撑点电焊固定,接好钢丝绳,经过检验后才能松卸起重吊钩;
5.卸料平台使用时,应有专人负责检查,发现钢丝绳有锈蚀损坏应及时调换,焊缝脱焊应及时修复;
6.操作平台上应显著标明容许荷载,人员和物料总重量严禁超过设计容许荷载,配专人监督。
8、文明施工措施
平台上装料不得超长超过平台50cm,超高堆放材料不得超过防护栏杆。
平台上的防护栏杆不得任意拆除。
起吊时必须设专人指挥,其他人员不得在平台上逗留。
放物料时必须按规格品种堆放整齐,长短分开,不得混吊,并且不得在平台上组装和清理模板。
不得从上一层向下一层平台上乱抛物料。
夜间施工平台上必须保持足够的照明。
- 11 -
范文三:整车卸货翻转平台结构优化设计
吴敬蓬 万 鹏
:中铁第五勘察设计院集团,北京 102600:
摘 要:整车卸货翻转平台,尤其适用于粮食作物、煤、矿石、沙石等散料运输卸车。解决传统手工卸货的不安全因素,减小工作
量,大幅度保证卸车速度,降低成本,从手动卸货到自动卸货。我国运输行业发展很快,运输车辆的运载能力不断加强,车体不断
扩大,一般汽车半挂单车载重量超过 80 吨,对于散装物料,装载通常采用铲车直接装车,但卸料成了很严重问题,在原设计 40t
翻转平台结构基础上进行局部改造,使之满足 100t 的承载要求。
关键词:整车卸货;翻转平台;结构设计;MIDAS
1)桁架立柱:箱型 400mm×300mm,板 各优化结构的截面型式:(前言 为了解决在整车散装料卸货周期长,人工卸货在物料中厚 t=10mm;桁架斜撑:箱型 200mm×200mm,板厚 t=10mm。(2)外侧 卸货, 底纵梁:箱型 400mm×200mm,上下板 t=16mm、左右板 t=10mm。(3) 安全没有保障,不易用其它通用卸货装置,该装置不仅减轻了工人 入口处底横梁:箱型 400mm×300mm,上下板 t=16mm、左右板 t= 的劳动强度,消除安全隐患,还大幅度降低人员成本,维护费用低, 10mm(4)平衡梁:箱型 300mm×200mm,板厚 t=10mm;平衡梁立柱: 工作量,大幅 操作简单方便。解决传统手工卸货的不安全因素,减小箱型 400mm×300mm,板厚 t=10mm;平衡梁斜撑:箱型 200mm× 度保证卸车速度,减少卸货人员,降低成本,从手动卸货到自动卸 200mm,板厚 t=10mm。 货。对于散装物料,装载通常采用铲车直接装车,有一小部分车有自 模型中油缸未伸出,直接在油缸施力点设置荷载或边界条件, 卸翻斗装载,但大部分汽车由于吨位过的无此功能,对此我们对此 不影响最后结果。 项进行研究是否可以把整车纵向翻转 40?以上,达到卸料功能。并且 3 翻转架强度计算 对市场进行调研分析,有此方面的需求。 3.1 翻转架开始起动时(不同步) 当满载货车(100t)固定于翻1 翻转平台结构设计 转架末端并开始起动时,如果两侧 及参数 油缸不同步,会引起结构局部受力过大。假设一侧油缸已达到 整车卸货翻转平台由 翻转架、固定架、导向坡以 750kN 顶升力(油缸与地面初始角度为 65?),而另一侧未能起动,则 及液压系统组成,原结构 翻转架反力由末端铰轴和未能起动的油缸承受,翻转架所受荷载的 承载力 40t,现将负载提高 布置和约束情况见图 4。 到 100t,因此需要对原结 计算后得到翻转架位移以及应力结果,如图 5、6。 构进行加固改造,使之能 3.2 货车满载翻转至 30?时 在 100t 荷载作用下正常使 当翻转架翻转至 30?时,假设货车仍为满载(100t),则此时计算 用。图 2 为原 40t 整车卸料 结果必定比实际结果偏大,即偏于安全。翻转架反力由末端铰轴和 翻转平台的结构图。 顶升油缸承受,翻转架所受荷载的布置和约束情况见图 7。 图 1 整车卸料翻转平台实图 参数: 主要计算后30?时反力、位移以及应力结果,如图 得到翻转架翻转 起重量:100t。 起升角度:8、9。 40?。 平台有效尺寸:3.3 货车空载翻转至 45?时 18mx2.8m。 平台占地面积:当翻转架翻转至 45?时,假设货车仍为空载(30t),则此时计算 27mx4.5m。 起升动力:结果必定比实际结果偏大,即偏于安全。翻转架反力由末端铰轴和 25kw。 适应车辆:整车长顶升油缸承受,翻转架所受荷载的布置和约束情况见图 10。 度 17m。 计算后得到翻转架翻转 45?时反力、位移以及应力结果,如图
11、12。 适应物料范围:农作物、煤、矿石、沙石等散料。对原有 40t 整车
卸料翻转平台的翻转架结构进行改造,对改造后的结构在 100t 荷 根据计算结果得到 100t 翻转架起动时 (同步) 的最大位移为 载作用下进行分析。使之满足 100t 的承载要求。图 3 为改造后的 15.585mm,最大应力发生在翻转架底部一横梁上为 128.3MPa,满载 100t 整车卸料翻转平台模型。 时翻转 30?的最大位移为 3.572mm。最大应力发生在翻转架靠近铰
在原有 40t 翻转平台上优化的结构部分有:将桁架结构拆除, 轴 处 底 部 一 横 梁 上 为 113.1MPa,空 载 时 翻 转 45? 的 最 大 位 移 为 换为图 2 中所示型式;两侧顶部连接板之间加设平衡梁;加设桁架 11.1mm, 最 大 应 力 发 生 在 翻 转 架 靠 近 铰 轴 处 底 部 一 横 梁 上 为
66.4MPa。 斜撑,翻转架入口处直角连接改为斜杆,并在两侧桁架中加设斜撑; 4 结束语 外侧底纵梁截面加强;入口处底横梁截面加强。 综合以上分析结果,工况 1 情况下:货车满载翻转架开始起动 2 工况分析及截面 时(不同步)结构产生的位移和应力最大,其强度安全系数为 n=215/ 需要计算的控制工况包括:(1) 货车满载静置于翻转架上开始 128.3=1.7,最大位移为 15.585mm,小于简支梁挠度限值 l/400=9550/ 起动时(不同步);(2)货车满载翻转 30?时;(3)空载翻转至 45?时。
图 2 原 40t 整车卸料翻转平台 图 3 100t 整车卸料翻转平台模型 图 4 100t 翻转架计算模型:单位:kN: 图 5 起动时:不同步:位移结果:单位:mm:
图 6 起动时:不同步:应力结果 7 翻转架翻转 30?计算模型 8 翻转 30?位移结果 9 翻转 30?应力结果 图 图 图 :单位:MPa: :单位:kN: :单位:mm: :单位:MPa: 9 - -
科技创新与应用 科 技 创 新2014 年第 12 期
基于爬壁式清洁机器人的设计
卿婷婷
:西南大学工程技术学院,重庆 400715:
摘 要:介绍基于爬壁式清洁机器人的系统设计。该系统包括机械底板、水压驱动装置、清洁装置和控制装置等四大模块,实现对
高楼壁面有效地清洁。
关键词:清洁机器人;清洁装置;无线模块
, 利用超声换能器激发清洗液产生 的超声传导到水膜上声换能器产生1 引言 随着近几年来城市化进程的不断加快,城市大规模基础高频振动, 对浸泡在液体玻璃表面进行去污清洗, 从而对壁面进行清 项目改造 洗。 的不断开展,在现代都市中,高层建筑越来越多,这些高楼的壁面多采
3.4 控制系统 运用遥控板实现对机器人的控制,当操作者按上、下用瓷砖和玻璃幕墙作为装饰,有的还要敷设铝塑板等,而长期以来,对 时,发射电路 高层建筑的清洗工作主要是由人工完成的,这种作业方式不仅效率低, 发出信号,由接收机接收,用来控制后轮的驱动电机。当操作者按左、右 而且存在着很大的安全隐患。爬壁式清洁机器人将极大降低高层建筑 时,发射电路发出信号,控制前轮的换向电机,使前轮转向,从而实现机 的清洗成本,改善工人的劳动环境,提高生产效率,也必将极大地推动 器人的遥控。而越障时清洁盘和吸盘的提起则通过电路设计自动实现。 清洗业的发展,具有极其重要的社会经济效益。 爬壁清洁机器人要实现在壁面上的移动,对电机的扭矩要求很高,但一 2 系统整体设计方案 本系统主要由机械底板、水压驱动装置、般步进电机的扭矩都较小。为使扭矩达到要求,故选择使用直流电机。 清洁装置和控制装置组 为了提高清洗效率,采用“S”形路线(即从楼底直线运动到楼顶,侧移一 成。其中机械底板主要功能为固定和连接其它装置,是机器人的机械结 个工作位置,然后再直线运动到楼底)。这样,机器人在清洗作业过程中, 构主体部分。而水压驱动装置的水流将会被分为两部分,一部分驱动活 只需要上行、下行及侧移三种运动,决定采用两后轮驱动来实现机器人 塞作往复运动,为机器人的爬行提供动力,另一部分则分别流经真空吸 的前进、后退运动,通过楼顶小车的侧向运动来实现机器人的侧移。 盘的水流抽气装置,为真空吸盘抽气。此后这两部分水流将合二为一, 4 软件设计 软件通过无线遥控实现,无线遥控是指爬壁式机器人在流入超声波清洁装置,为清洁装置供水。而控制装置则以 Freescale 进行清洁 MC9S128 单片机为核心,实现对每个真空吸盘的电子阀门、超声波清洁 作业时,各种动作通过操作无线电遥控设备完成。通信系统框图如图 2 装置的控制,其中还包含了 ZigBee 无线通信模块,以实现工作人员对机 所示,无线电遥控设备由发射机、接收机及执行机构三部分组成,用不 器人的远程操控。整个系统仅用水流即可实现机器人的驱动、真空吸盘 同频率的信号代替不同的控制指令。在爬壁机器人控制系统中,由于控 的抽气以及壁面的清洁。 制量较多,过程比较复杂,程序较长。为了便于软件的编制和阅读修改,
控制系统软件采用模块化的结构。各个程序模块就是一个单独的子程
序,运行时各负其责,主程序只要调用各个子程序,使整个系统易读、易
改、易调试。 图 1 爬壁式清洁机器人系统结构框图 3 系统硬件的设计 3.1 机械底板 机械底板主要功能为固定和连接其它装置,是机器 图 2 无线遥控电路工作原理框架图 人的机械结构 5 结束语 主体部分,其大小决定了机器人的整体结构尺寸。因此,机械底板采用
紧凑型底盘结构设计,能够有足够的刚度,节约能源,提高运动灵活性。 文章设计了一种基于爬壁式清洁机器人,经过实际制作后相关实 3.2 水压驱动装置 水压驱动装置分为两大部分,一部分由机械结验证明:它能够在高楼表面灵活移动,并且能达到清洁效果。 参考文献 构将所有真空吸盘 [1]于今,闰军涛,饶冀.一种新型多吸盘壁面清洗机器人模型研究[J].液压 相连结,并由一至两个活塞推动该机械结构进行运动。另一部分则是每 与气动,2007:3::10-13. 个真空吸盘的水流抽气装置。该装置由水流抽气原件和电子阀门构成, [2]钱志源,刘仁强,赵言正,等.一种壁面牵引移动式玻璃幕墙清洗机器人 [J].以实现对每个真空吸盘是否进行吸附的灵活控制。水压驱动装置的这
两大部分相结合,则可实现爬壁式清洁机器人的直线爬行和转弯。 上海交通大学报,2006:11::1818-1821.
3.3 清洁装置 在清洁装置的设计上,由于超声波清洗必须在水中[3]周旋.超声波技术在工业清洗中的应用[J].机电工程技术,2012:7::
进行, 故清洗头 157-159.
的清洗平面与玻璃平行紧贴, 由于水的张力在玻璃和清洗头之间形成 作者简介:卿婷婷:1993-:,女,汉族,湖南人,现就读于西南大学自 动
化专业。主要研究方向:控制理论。 一层“水膜”, 避免了清洗头与玻璃的直接接触。清洗头材料为铝, 把超 [1]李家参考文献 宝.结构力学[M].北 京:高 等教育出版社,1991. [2]王 重华.结构力学[M].北 京: 人民交通出版社,1998. [3] 中华人民 共 和国 建 设. 部 钢结构设计规范[S].北 京:
中国计划出版社,200图 10 翻转架翻转 45?计算模型 图 11 翻转 45?位移结果 3. [4]图 12 翻转 45?应力结果 :单位:kN: :单位:mm: :单位:MPa: 张质 文,虞 和 谦. ,等起
400=23.9mm。其强度和刚度均在允许范围内,满足使用要求。 [M].北京.中 重机设计手册国铁道出版社, 1998. 通过对整车卸料翻转平台结构的加强,使其具备了更大的卸料 作者简介:吴敬蓬:1977-:,男,工程师,2008 年毕业于日本九州 能力,为以后我国的整车卸料提供了新的手段,大大节省了人力,在 产业大学 ,研究生,主要从事铁路施工机械设计工作。 卸车过程中更加安全快捷,希望该设备能够为社会做出更大的贡
献。
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范文四:整车卸货翻转平台结构优化设计
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整车卸货翻转平台结构优化设计
作者:吴敬蓬 万鹏
来源:《科技创新与应用》 2014年第 12期
摘 要:整车卸货翻转平台,尤其适用于粮食作物、煤、矿石、沙石等散料运输卸车。解 决传统手工卸货的不安全因素,减小工作量,大幅度保证卸车速度,降低成本,从手动卸货到 自动卸货。我国运输行业发展很快,运输车辆的运载能力不断加强,车体不断扩大,一般汽车 半挂单车载重量超过 80吨,对于散装物料,装载通常采用铲车直接装车,但卸料成了很严重 问题,在原设计 40t 翻转平台结构基础上进行局部改造,使之满足 100t 的承载要求。
关键词:整车卸货;翻转平台;结构设计; MIDAS
前言
为了解决在整车散装料卸货周期长,人工卸货在物料中卸货,安全没有保障,不易用其它 通用卸货装置,该装置不仅减轻了工人的劳动强度,消除安全隐患,还大幅度降低人员成本, 维护费用低,操作简单方便。解决传统手工卸货的不安全因素,减小工作量,大幅度保证卸车 速度,减少卸货人员,降低成本,从手动卸货到自动卸货。对于散装物料,装载通常采用铲车 直接装车,有一小部分车有自卸翻斗装载,但大部分汽车由于吨位过的无此功能,对此我们对 此项进行研究是否可以把整车纵向翻转 40°以上,达到卸料功能。并且对市场进行调研分析, 有此方面的需求。
1 翻转平台结构设计及参数
整车卸货翻转平台由翻转架、固定架、导向坡以及液压系统组成,原结构承载力 40t ,现 将负载提高到 100t ,因此需要对原结构进行加固改造,使之能在 100t 荷载作用下正常使用。 图 2为原 40t 整车卸料翻转平台的结构图。
主要参数:
起重量:100t 。
起升角度:40°。
平台有效尺寸:18mx2.8m 。
平台占地面积:27mx4.5m 。
起升动力:25kw 。
范文五:整车卸货翻转平台结构优化设计[权威资料]
整车卸货翻转平台结构优化设计
摘 要:整车卸货翻转平台,尤其适用于粮食作物、煤、矿石、沙石等散料运输卸车。解决传统手工卸货的不安全因素,减小工作量,大幅度保证卸车速度,降低成本,从手动卸货到自动卸货。我国运输行业发展很快,运输车辆的运载能力不断加强,车体不断扩大,一般汽车半挂单车载重量超过80吨,对于散装物料,装载通常采用铲车直接装车,但卸料成了很严重问题,在原设计40t翻转平台结构基础上进行局部改造,使之满足100t的承载要求。
关键词:整车卸货;翻转平台;结构设计;MIDAS
为了解决在整车散装料卸货周期长,人工卸货在物料中卸货,安全没有保障,不易用其它通用卸货装置,该装置不仅减轻了工人的劳动强度,消除安全隐患,还大幅度降低人员成本,维护费用低,操作简单方便。解决传统手工卸货的不安全因素,减小工作量,大幅度保证卸车速度,减少卸货人员,降低成本,从手动卸货到自动卸货。对于散装物料,装载通常采用铲车直接装车,有一小部分车有自卸翻斗装载,但大部分汽车由于吨位过的无此功能,对此我们对此项进行研究是否可以把整车纵向翻转40?以上,达到卸料功能。并且对市场进行调研分析,有此方面的需求。
1 翻转平台结构设计及参数
整车卸货翻转平台由翻转架、固定架、导向坡以及液压系统组成,原结构承载力40t,现将负载提高到100t,因此需要对原结构进行加固改造,使之能在100t荷载作用下正常使用。图2为原40t整车卸料翻转平台的结构图。
主要参数:
起重量:100t。
起升角度:40?。
平台有效尺寸:18mx2.8m。
平台占地面积:27mx4.5m。
起升动力:25kw。
适应车辆:整车长度17m。
适应物料范围:农作物、煤、矿石、沙石等散料。对原有40t整车卸料翻转平台的翻转架结构进行改造,对改造后的结构在100t荷载作用下进行分析。使之满足100t的承载要求。图3为改造后的100t整车卸料翻转平台模型。
在原有40t翻转平台上优化的结构部分有:将桁架结构拆除,换为图2中所示型式;两侧顶部连接板之间加设平衡梁;加设桁架斜撑,翻转架入口处直角连接改为斜杆,并在两侧桁架中加设斜撑;外侧底纵梁截面加强;入口处底横梁截面加强。
2 工况分析及截面
需要计算的控制工况包括:(1)货车满载静置于翻转架上开始起动时(不同步);(2)货车满载翻转30?时;(3)空载翻转至45?时。
各优化结构的截面型式:(1)桁架立柱:箱型400mm×300mm,板厚t=10mm;桁架斜撑:箱型
200mm×200mm,板厚t=10mm。(2)外侧底纵梁:箱型400mm×200mm,上下板t=16mm、左右板t=10mm。(3)入口处底横梁:箱型400mm×300mm,上下板t=16mm、左右板t=10mm(4)平衡梁:箱型300mm×200mm,板厚t=10mm;平衡梁立柱:箱型400mm×300mm,板厚t=10mm;平衡梁斜撑:箱型200mm×200mm,板厚t=10mm。
模型中油缸未伸出,直接在油缸施力点设置荷载或边界条件,不影响最后结果。
3 翻转架强度计算
3.1 翻转架开始起动时(不同步)
当满载货车(100t)固定于翻转架末端并开始起动时,如果两侧油缸不同步,会引起结构局部受力过大。假设
一侧油缸已达到750kN顶升力(油缸与地面初始角度为65?),而另一侧未能起动,则翻转架反力由末端铰轴和未能起动的油缸承受,翻转架所受荷载的布置和约束情况见图4。
计算后得到翻转架位移以及应力结果,如图5、6。
3.2 货车满载翻转至30?时
当翻转架翻转至30?时,假设货车仍为满载(100t),则此时计算结果必定比实际结果偏大,即偏于安全。翻转架反力由末端铰轴和顶升油缸承受,翻转架所受荷载的布置和约束情况见图7。
计算后得到翻转架翻转30?时反力、位移以及应力结果,如图8、9。
3.3 货车空载翻转至45?时
当翻转架翻转至45?时,假设货车仍为空载(30t),则此时计算结果必定比实际结果偏大,即偏于安全。翻转架反力由末端铰轴和顶升油缸承受,翻转架所受荷载的布置和约束情况见图10。
计算后得到翻转架翻转45?时反力、位移以及应力结果,如图11、12。
根据计算结果得到100t翻转架起动时(同步)的最大位移为15.585mm,最大应力发生在翻转架底部一横梁上为128.3MPa,满载时翻转30?的最大位移为3.572mm。最大应力发生在翻转架靠近铰轴处底部一横梁上为113.1MPa,空载时翻转45?的最大位移为11.1mm,最大应力发生在翻转架靠近铰轴处底部一横梁上为66.4MPa。
4 结束语
综合以上分析结果,工况1情况下:货车满载翻转架开始起动时(不同步)结构产生的位移和应力最大,其强度安全系数为n=215/128.3=1.7,最大位移为15.585mm,小于简支梁挠度限值l/400=9550/400=23.9mm。其强度和刚度均在允许范围内,满足使用要求。
通过对整车卸料翻转平台结构的加强,使其具备了更大的卸料能力,为以后我国的整车卸料提供了新的手段,大大节省了人力,在卸车过程中更加安全快捷,希望该设备能够为社会做出更大的贡献。
参考文献
[1]李家宝.结构力学[M].北京:高等教育出版社,1991.
[2]王重华.结构力学[M].北京:人民交通出版社,1998.
[3]中华人民共和国建设部.钢结构设计规范[S].北京:中国计划出版社,2003.
[4]张质文,虞和谦,等.起重机设计手册[M].北京.中国铁道出版社, 1998.
作者简介:吴敬蓬(1977-),男,工程师,2008年毕业于日本九州产业大学 ,研究生,主要从事铁路施工机械设计工作。
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