[發(fā)明專利]一種用于預制構(gòu)件混凝土布料的螺旋輸送量的計算方法

有效

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• 申請日: 2020-10-22
• 公開（公告）號: CN112518972B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發(fā)明（設計）人: 李冬;周鵬;郭菁菁;張亞欣;張珂;吳玉厚;于文達
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽建筑大學
• 主分類號: B28B13/02
• 分類號: B28B13/02;G05B19/408
• 代理公司: 北京中強智尚知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11448
• 代理人: 黃耀威

本發(fā)明公開了一種用于預制構(gòu)件混凝土布料的螺旋輸送量的計算方法，基于螺旋輸送混凝土的能量轉(zhuǎn)換關系式，再根據(jù)直流電機帶動負載時輸出能耗計算螺旋驅(qū)動電機輸出的機械能、直流電機空載時輸出能耗計算螺旋驅(qū)動電機的螺旋機械能、以及混凝土向輸送通道出口方向運動時與螺旋葉片摩擦力和輸送通道內(nèi)壁分別產(chǎn)生的摩擦力計算混凝土內(nèi)能，計算出混凝土內(nèi)能，再根據(jù)混凝土受螺旋擠出作用產(chǎn)生的軸向移動動能和旋轉(zhuǎn)動能、以及混凝土動能，計算出高精度的布料機螺旋輸送量，本發(fā)明提供的方法通過考慮螺旋輸送混凝土時的螺旋驅(qū)動電機輸出的機械能消耗，再通過能量轉(zhuǎn)換關系式與布料機輸送混凝土的質(zhì)量關系對布料機螺旋輸送量進行計算，來提高螺旋輸送量的計算精度。

技術領域

本發(fā)明屬于混凝土布料機自動控制技術領域，具體涉及一種用于預制構(gòu)件混凝土布料的螺旋輸送量的計算方法。

背景技術

預制構(gòu)件混凝土布料是預制構(gòu)件工業(yè)化生產(chǎn)線的重要工藝環(huán)節(jié)，該環(huán)節(jié)主要采用螺旋式布料機，將料斗內(nèi)混凝土按照要求澆筑到模具內(nèi)，其工作性能直接影響預制構(gòu)件的產(chǎn)品質(zhì)量。隨著裝配式建筑發(fā)展不斷深入，當前人工控制混凝土布料機澆筑預制構(gòu)件的生產(chǎn)方式已經(jīng)無法滿足產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，業(yè)界對數(shù)字化自動澆筑的混凝土布料機需求越來越迫切。

傳統(tǒng)螺旋輸送量機理模型過于簡單，沒有全面描述螺旋輸送物料過程中的工藝情況，導致其輸送量計算預報值與實際值相差大，無法用于布料重量控制的目標值給定預報，限制了混凝土布料重量自動控制的實現(xiàn)。

因缺少高精度螺旋輸送量預報值的計算模型，混凝土布料重量自動控制系統(tǒng)無法獲得準確目標預報值，嚴重制約了混凝土布料重量自動控制功能的實現(xiàn)，導致當前預制混凝土構(gòu)件產(chǎn)品重量精度低。

發(fā)明內(nèi)容

針對以上現(xiàn)有技術的不足之處，本發(fā)明提供了一種用于預制構(gòu)件混凝土布料的螺旋輸送量的計算方法，以提高混凝土布料機螺旋輸送量的預報精度，從而為混凝土布料重量控制系統(tǒng)提供準確的目標預報值。

本發(fā)明一方面提供了一種用于預制構(gòu)件混凝土布料的螺旋輸送量的計算方法，其特征在于，包括：

根據(jù)直流電機帶動負載時輸出能耗，計算螺旋驅(qū)動電機輸出的機械能W；

根據(jù)直流電機空載時輸出能耗，計算螺旋驅(qū)動電機的螺旋機械能W₀；

根據(jù)混凝土向輸送通道出口方向運動時與螺旋葉片摩擦力和輸送通道內(nèi)壁分別產(chǎn)生的摩擦力，計算混凝土內(nèi)能E_u；

根據(jù)螺旋輸送混凝土的能量轉(zhuǎn)化關系式W＝W_O+E_P+E_u，計算混凝土動能E_p；

根據(jù)混凝土受螺旋擠出作用產(chǎn)生的軸向移動動能和旋轉(zhuǎn)動能、以及混凝土動能E_p，計算布料機螺旋輸送量Q_n。

進一步的，根據(jù)直流電機帶動負載時輸出能耗，對螺旋驅(qū)動電機輸出的機械能W進行計算時所用的計算公式，包括：

W＝UIt-I²Rt

式中，U、I、R和t依次為螺旋驅(qū)動電機的電壓、線圈電流、線圈電阻及運行時間。

進一步的，根據(jù)直流電機空載時輸出能耗，對螺旋驅(qū)動電機的螺旋機械能W₀進行計算時所用的計算公式，包括：

式中，U₀、I₀分別為螺旋驅(qū)動電機空載時的電壓和電流，R為線圈電阻，t為運行時間。

進一步的，根據(jù)混凝土向輸送通道出口方向運動時與螺旋葉片摩擦力和輸送通道內(nèi)壁分別產(chǎn)生的摩擦力，對混凝土內(nèi)能E_u進行計算時所用的計算公式，包括：