混凝土濕噴機的濕噴工藝及工作機理

    混凝土濕噴機在濕噴過程，其主要將所采用的材料進行科學配比，配比過程以設(shè)計數(shù)據(jù)為主，通過高壓形式，送料到噴頭，隨后加入速凝劑噴出，這樣保證了工程進度，其噴出的混凝土會迅速凝固，起到有效施工的作用。從其工藝角度看，設(shè)計過程需要考慮工作臂長，明確其工作范圍，為其更加穩(wěn)定，工作臂尺寸需要小些，但以其工作的面來設(shè)計，則需要能噴頂部以及側(cè)壁，這對于工藝設(shè)計來說，有一定的靈活性，更加追求其實用性。此外，為進一步滿足有效的工程利用，其結(jié)構(gòu)設(shè)計方面需要不斷實踐，設(shè)計過程要依托具體工程，分析如何提高工作的效率。結(jié)合有效的工作機理進行科學設(shè)計，可以采用伸縮、俯仰和四連桿相結(jié)合的工作臂結(jié)構(gòu)形式，以滿足多種施工條件與任務(wù)，這樣會大大提高其使用的效率。

    濕噴機工作臂的機構(gòu)設(shè)計

    混凝土濕噴機工作臂設(shè)計階段，要結(jié)合運動學原理，工作過程要有規(guī)律，設(shè)計階段要考慮各個組成部分，是否能夠?qū)崿F(xiàn)其使用的價值，如運動規(guī)律應(yīng)該以空間機器人機械手運動為主，設(shè)計其使用的規(guī)律，工作臂的具體設(shè)計，要進行旋轉(zhuǎn)分析，明確旋轉(zhuǎn)運動在工作臂兩端進行，對于噴射頭來說以多方向的轉(zhuǎn)動為主，工作臂設(shè)計為3節(jié)，后兩節(jié)設(shè)計沿軸線方向的移動，每節(jié)與兩端的連接及相鄰兩節(jié)之間的連接設(shè)計為轉(zhuǎn)動這樣工作臂的設(shè)計才能符合實際，濕噴機工作機構(gòu)的轉(zhuǎn)動副在施工時使噴射頭在掌子面的頂部和側(cè)部運動，完成噴射頭在施工空間的位置和姿態(tài)的確定與調(diào)整，移動副使噴射頭沿掌子面掘進的方向噴射混凝土。移動副和轉(zhuǎn)動副的動力源分別為伸縮油缸和俯仰油缸。這樣一來形成了一個相互協(xié)作的局面，其結(jié)構(gòu)的設(shè)計更加合理，并且能夠發(fā)揮出積極作用。

    濕噴機工作臂的結(jié)構(gòu)設(shè)計

    結(jié)合實際的操作，可以將混凝土濕噴機工作臂結(jié)構(gòu)設(shè)計為俯仰、伸縮和折疊相結(jié)合的結(jié)構(gòu)形式，既可保證濕噴機有較大的工作范圍，又能滿足非工作狀態(tài)或行駛時結(jié)構(gòu)緊湊的要求。工作臂結(jié)構(gòu)主要由連接座、大臂、中間臂、小臂組成。大臂的內(nèi)外套結(jié)構(gòu)設(shè)計為五邊形薄壁箱形結(jié)構(gòu)，內(nèi)套的后端部和外套的前端部設(shè)計滑塊，依靠油缸的伸縮使內(nèi)套沿外套的內(nèi)壁滑動。小臂的內(nèi)外套結(jié)構(gòu)設(shè)計為四邊形薄壁箱形結(jié)構(gòu)，其運動方式和大臂一致。中間臂也設(shè)計為長度較短的箱形結(jié)構(gòu)。各節(jié)臂均為薄壁箱形結(jié)構(gòu)，截面尺寸受到結(jié)構(gòu)的強度和剛度的約束，需要對結(jié)構(gòu)進行計算和校核。

    3.1工作臂的強度。混凝土濕噴機在施工時所承受的力十分大，所以設(shè)計過程考慮設(shè)備的強度十分必要，混凝土濕噴機主要承受噴射頭的載荷、沿工作臂布置的管道中的混凝土、速凝劑及其自重等載荷。為了滿足施工使用，存在工作臂完全伸出情況，基于這種不利的工作狀況，設(shè)計后要積極實踐，找出設(shè)計過程不足因素，不斷提高工作臂的強度，提高混凝土濕噴機使用效率，例如可以在前一種工況下將工作臂所受的載荷和約束進行簡化，可得到計算模型。由于工作臂的各節(jié)之間采用的是鉸連接，可以采用子結(jié)構(gòu)的方法，對工作臂以各節(jié)為研究對象進行力學模型的進一步簡化。

    3.2工作臂的剛度。在混凝土濕噴機使用階段，工作臂有時會全部伸出，在此過程中設(shè)計要考慮其剛度，剛度需要調(diào)節(jié)，合理設(shè)計噴射頭的靈活性，包括轉(zhuǎn)角部分，需要明確余臂的動態(tài)位移，在此過程中轉(zhuǎn)角可以進行疊加，包括各個部位的原件設(shè)計更要采用有效資源，合理分析技術(shù)發(fā)展，降低傾斜，可以利用轉(zhuǎn)角的疊加和位移實現(xiàn)其使用價值。此外，因每個區(qū)域不同，施工過程所選取的混凝土濕噴機也不盡相同，設(shè)計過程更要以具體設(shè)備的使用效率為主，強化其剛度。尤其對于噴頭頂部位置的設(shè)計，剛度要更加符合標準。

    總之，在對混凝土濕噴機進行科學研究時，要以其設(shè)計實用性為基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上重視突出結(jié)構(gòu)設(shè)計，做到結(jié)構(gòu)的規(guī)范性，在具體工藝要求下，運用階段能夠體現(xiàn)其靈活性，也要保證其在運行過程能夠準確對相關(guān)各個部位進行全方位噴射，提高混凝土的使用價值。

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