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桥梁伸缩缝用车载式振动搅拌设备结构设计及仿真分析
| 论文题名： | 桥梁伸缩缝用车载式振动搅拌设备结构设计及仿真分析 |
| 关键词： | 桥梁伸缩缝;振动搅拌设备;混凝土拌制;结构设计;数值仿真 |
| 摘要： | 桥梁伸缩缝用车载式振动搅拌设备是一种专门用于桥梁伸缩缝施工用混凝土拌制、运输、及浇注设备。本文将基于桥梁伸缩缝施工过程中的混凝土拌制、运输、浇筑环节，对该设备展开总体设计，并以设备的核心部件（振动搅拌主机）为主要研究对象进行仿真分析。桥梁伸缩缝施工作为桥梁工程收尾阶段的关键施工项目，施工过程中浇筑用混凝土的质量对伸缩缝的好坏影响很大。主要表现在桥梁的使用寿命以及行车的安全性、舒适性。所以对浇筑用混凝土的施工要求非常高，浇筑过程要边浇筑边振捣，且浇筑过程要连续进行，以保证其密实度和强度符合规范要求尽可能延长伸缩缝的服役年限。但是，就目前来看，桥梁伸缩缝浇筑所使用的混凝土大都是在某就近拌和站集中拌制，然后采用罐车运输至施工现场，费时费力，转场也不方便，很难达到连续浇筑的施工要求，而且长途运输会使混凝土发生离析等不良现象，导致混凝土性能下降，从而进一步影响到桥梁伸缩缝的质量，乃至行车的安全。而本文设计的一种车载式振动搅拌设备，其转场方便、混凝土现场搅拌，避免长途运输，能够实现连续浇筑，正好弥补了传统的桥梁伸缩缝浇筑用混凝土的拌制、运输缺陷，可以在很大程度上提高浇筑效率，改善桥梁伸缩缝的使用性能。 本文设计的车载式振动搅拌设备，主要由运载车、振动搅拌机、动力系统、给水系统、上料系统等以及其他辅助系统组成。本次设计中动力部分采用发电机组，为搅拌主机和其他系统提供动力。该设计主要借鉴了车载式搅拌泵，并结合桥梁伸缩缝的实际施工过程，确定了整机的结构方案。 设计中主要对整机的系统方案以及搅拌主机进行设计，确定各系统的配置方案，并对振动搅拌主机的主要零部件进行静力学分析，验证其强度和刚度。同时，借助离散元分析软件EDEM，分别对振动搅拌主机与普通搅拌机的搅拌过程进行模拟仿真，通过对拌和料速度分布、运动轨迹、离散系数等结果的对比分析，来验证振动搅拌主机的优越性。最后，通过与传统的搅拌运输车施工过程进行对比发现，本文所设计的车载式振动搅拌设备，不仅拌制的高性能混凝土的质量更好，而且工作效率高、节省原料、降低了工人劳动量，极大地节约了施工成本，优势明显。 |
| 作者： | 张健健 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 赵悟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2018 |
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