混凝土泵实时排量计量方法和控制研究

【摘要】：随着国民经济的飞速发展、城市化进程的加快,基础建设和各种其他建设商品混凝土的用量大幅度增加,混凝土泵车的使用和需求也迅猛增加,在实际商品混凝土施工和使用中,人们迫切需要可以实现计量混凝土排量的实时计量系统。泵送方量的实时计量可以给施工双方或三方的业务结算带来方便,同时保证施工质量以及为有关部门提供监测的客观依据。 目前在国内还没有复杂物料的泵送计量系统,国外的相关研究也比较少,目前只有日本对往复式活塞泵排量计量做了一定程度的研究工作。日本的Saeki Hiromi在研究中提出,针对活塞式混凝土泵,采取用开关传感器记录到达末端的信号,并用计算机计算和显示混凝土排量,但实际测量精度不够。 本文介绍了三种新的混凝土泵实时排量计量方法,并对其计量原理,各自特点做了详细的阐述和比较,给出了每种计量方法的试验结果和对比分析,最后作者考虑采用第三种计量方案(压力信号导出实时泵送效率系数的方法),并给出了第三种方案的系统设计思想和实现原理、软硬件系统结构,最后给出本系统实验结果和性能分析。 本文共分为五章。 第一章,绪论部分,主要介绍混凝土泵的发展历史、结构和工作原理、未来的发展方向、以及本课题的选题意义和主要研究内容。 第二章,比较详细的介绍了混凝土在泵送过程中的流变力学理论,指出泵送各点压力在泵送过程中的变化和相关特性,为泵送计量系统的设计打下力学的理论基础。 第三章,本章是本文的核心章节,介绍了三种新的混凝土泵计量方案,并阐述了每种方案的计量原理,实现方式,性能比较,试验结果分析。 第四章,介绍了采用泵送压力信号导出实时泵送效率系数,实现混凝土泵实时计量的方法,系统结构,软硬件实现,最后给出试验结果和分析。 第五章,介绍了混凝土泵整机控制技术的实现和系统仿真。 第六章,全面总结本课题所做的工作,对进一步研究和应用前景做了展望。