液壓式組合建筑機(jī)械機(jī)械部分設(shè)計【液壓式鋼筋彎曲切斷套絲多用機(jī)設(shè)計】
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(文獻(xiàn)綜述) 第 7 頁
液壓式組合建筑機(jī)械機(jī)械部分設(shè)計(綜述)
一.課題背景:
隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,產(chǎn)品的多樣化及對市場的快速反應(yīng)成為企業(yè)能否在激烈的市場競爭中處于有利位置的必備能力,這就對企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備提出了更高地要求"如何提高生產(chǎn)設(shè)備的柔性和效率,滿足產(chǎn)品的多樣化的需要,是每個企業(yè)都面臨著的一個重要問題",尤其是近些年來住宅產(chǎn)業(yè)、能源交通等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不斷發(fā)展,鋼筋砼結(jié)構(gòu)的跨度和規(guī)模不斷擴(kuò)大,對建筑物、構(gòu)筑物使用年限的提高,對抗震、節(jié)能、節(jié)材要求的提高,施工難度不斷增加,傳統(tǒng)施工方法及現(xiàn)場手工操作已不適應(yīng)工程的要求,只有發(fā)展鋼筋加工商品化才能滿足建筑結(jié)構(gòu)和工程新技術(shù)發(fā)展的需要,就是在這樣的背景下,我們即將設(shè)計一種適用于鋼筋鋼管多種加工的產(chǎn)品。[1]
在當(dāng)今的建筑施工現(xiàn)場,工人一般使用的是機(jī)械式的鋼筋加工設(shè)備,這樣的設(shè)備不但占用的場地大,而且費(fèi)力費(fèi)時,同時沒有安全保護(hù)措施,極易造成工人的受傷;有些雖然占地少,但是工序繁雜,不能同時加工出所須的鋼筋用件,并且噪聲大,不宜控制,鑒于以上的情況,有必要設(shè)計一種有液壓系統(tǒng)統(tǒng)一提供動力的多功能鋼筋鋼管加工機(jī)械,可以適用于中小型建筑隊,該加工機(jī)動作方便靈活,便于掌握,移動,安裝簡便可靠。
二 概況:
作為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的骨架,鋼筋在構(gòu)筑物和構(gòu)件中起著極其重要的作用。因此鋼筋機(jī)械是建筑施工現(xiàn)場和混凝土預(yù)制構(gòu)件廠不可缺少的機(jī)械設(shè)備。
(一) 鋼筋機(jī)械種類 當(dāng)前工程上使用的鋼筋種類很多,大致可分為熱軋鋼筋和冷加工鋼筋兩大類。鋼筋加工機(jī)械種類繁多,按其加工工藝可分為強(qiáng)化、成形、焊接、預(yù)應(yīng)力等四類:
1鋼筋強(qiáng)化機(jī)械 土要有冷拉機(jī)、冷拔機(jī)、扎扭機(jī)等。其加上原理是通過對鋼筋施以超過其屈服點(diǎn)的力,使鋼筋產(chǎn)生相同形式的變形,從而提高鋼筋的強(qiáng)度相硬度,減少理性變形。
2鋼筋成形機(jī)械 主要有調(diào)直機(jī)、切斷機(jī)、彎曲機(jī)等,它們的作用是把原料鋼筋,按照各種混凝土結(jié)構(gòu)物所需鋼筋骨架的要求進(jìn)行加工成形。
3 鋼筋焊接機(jī)械 主要有對焊機(jī)、點(diǎn)焊機(jī)、網(wǎng)片成形機(jī)、電渣壓力焊機(jī)等.用于鋼筋成形中的焊接。
4 鋼筋預(yù)應(yīng)力機(jī)械 主要有電動油泵和千斤頂?shù)冉M成的拉伸機(jī)和鍛頭機(jī),用于鋼筋預(yù)應(yīng)力張拉作。[2]
近年來,在建筑、市政、橋梁中廣泛地采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),施工中使用的鋼筋機(jī)械為預(yù)應(yīng)力鋼筋機(jī)械。我國生產(chǎn)的鋼筋,直徑在14mm以下的大部分以盤圓方式出廠,直徑在14mm以上的大都以8—9m長線材出廠,以便運(yùn)輸、保管和使用。[3]
(二)、鋼筋機(jī)械的發(fā)展概況
鋼筋機(jī)械都屬于電動簡易設(shè)備.建國初期,國內(nèi)并無生產(chǎn)。20世紀(jì)50年代后期.由一些施工企業(yè)的加工廠自行制作了一些簡易機(jī)具配合手工操作進(jìn)行鋼筋加工。以后又按照前蘇聯(lián)進(jìn)口樣機(jī)仿制,由于自制自用,不可能批量生產(chǎn),因而品種單一,結(jié)構(gòu)落后。直到1962年后才開始轉(zhuǎn)入一些地方企業(yè)生產(chǎn),但還都是兼顧生產(chǎn),未能列為主導(dǎo)產(chǎn)品,因而發(fā)展不快。進(jìn)入70年代中后朗,才逐步組建成一批鋼筋機(jī)械的生產(chǎn)廠,開發(fā)出一些新機(jī)型并進(jìn)入批量生產(chǎn)。
改革開放以來,隨著基本建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大.鋼筋混凝土的用量急劇上升,促使鋼筋機(jī)械在引進(jìn)國外技術(shù)或樣機(jī)的基礎(chǔ)上,加快了研制步伐。一些采用新技術(shù)和多功能的新機(jī)型相繼研制成功,進(jìn)入批量生產(chǎn)。尤其在鋼筋成形、焊接和預(yù)應(yīng)力機(jī)械中,應(yīng)用了液壓技術(shù)、電子技術(shù)、計算機(jī)控制技術(shù)等,使鋼筋機(jī)械朝著半自動化和全自動化發(fā)展。例如:液壓鋼筋套管擠壓機(jī)和鋼筋錐螺紋連接等都相繼應(yīng)用于大型建筑施工中,取得了提高鋼筋強(qiáng)度、連接速度快、質(zhì)量穩(wěn)定、節(jié)省鋼材和改善勞動條件等諸多方面的經(jīng)濟(jì)效益。國內(nèi)切斷機(jī)外觀質(zhì)量、整機(jī)性能不盡人意;國外廠家一般都是規(guī)模生產(chǎn),在技術(shù)設(shè)備上舍得投入,自動化生產(chǎn)水平較高,形成一套完整的質(zhì)量保證加工體系。尤其對外觀質(zhì)量更是精益求精,外罩一次性沖壓成型,油漆經(jīng)烤漆噴涂處理,色澤搭配科學(xué)合理,外觀看不到哪兒有焊縫、毛刺、尖角整機(jī)光潔美觀。而國內(nèi)一些廠家雖然生產(chǎn)歷史較長,但沒有一家形成規(guī)模,加之設(shè)備老化,加工過程拼體力、憑經(jīng)驗(yàn),生產(chǎn)工藝兒十年一貫制,所以外觀質(zhì)量粗糙、觀感較差。
由于以上原因,國內(nèi)建筑機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊,企業(yè)技術(shù)力量薄弱,缺乏技術(shù)創(chuàng)新能力,產(chǎn)品單一,效益普遍不好,與國外相比差距非常明顯。像德國PEDDING HAUS公司,職工300人左右,年產(chǎn)值達(dá)上億馬克。我國只有對企業(yè)進(jìn)行徹底的改制,引進(jìn)競爭機(jī)制,重視對人才的引進(jìn)和培養(yǎng),依靠科技進(jìn)步、科技創(chuàng)新,才能增強(qiáng)自身的實(shí)力,企業(yè)才有希望。[4]
三 內(nèi)容:
在此,主要說明液壓式組合建筑機(jī)械,即鋼筋切斷機(jī),鋼筋折彎機(jī),鋼筋套絲機(jī)等各自獨(dú)立的加工原理,組成,提供動力的方式等。
(一)鋼筋切斷機(jī)
1 鋼筋切斷機(jī)的分類:
(1)按結(jié)構(gòu)型式可分為手持式、立式、臥式、顎剪式等四種,其中以臥式為基本型,使用最普遍。
(2)技工作原理可分為凸輪式和曲柄式兩種。
(3)按傳動方式可分為手壓鋼筋切斷式,機(jī)械式和液壓式三種。[6]
2手壓鋼筋切斷機(jī)
按結(jié)構(gòu)分有杠桿式,齒輪式等,結(jié)構(gòu)簡單,費(fèi)力費(fèi)時,一般應(yīng)用于細(xì)鋼筋等加工,且間斷少量切斷加工。
3機(jī)械式筋切斷機(jī)
機(jī)械式鋼筋切斷機(jī)是鋼筋切斷的專用設(shè)備,也是鋼筋加工的基本設(shè)備。目前普遍使用的有GJ5—40型曲柄連桿式鋼筋切斷機(jī)、QJ40—1凸輪式鋼筋切斷機(jī)及GQ40L型立式偏心軸鋼筋切斷機(jī)等種類.用于切斷?6一40 mm的鋼筋。[7]
4液壓式鋼筋切斷機(jī)
(1).手動式液壓鋼筋切斷機(jī)
SYJ—16型手動液壓切斷機(jī)主要用于切斷直徑16mm以下的鋼筋及直徑25mm以下的綱絞線。該機(jī)體積小、重量輕、操作簡單、便于現(xiàn)場攜帶工作。結(jié)構(gòu)見圖4-11。
(2).GQ—20型電動液壓子持式鋼筋切斷機(jī)
GQ—20型電動液壓手持式鋼筋切斷機(jī)外形如圖4-12所示。主要由電動機(jī)5、油箱4、工作頭2和機(jī)體3等組成。采用一個可超載2.6倍,轉(zhuǎn)速22000 r/min單向串激電動機(jī)5帶動一只直徑8mm的活塞缸,產(chǎn)生150kN的壓力,推進(jìn)動刀片l與工作頭2配合工作,可以剪斷25mm以下的單根鋼筋。鋼筋切斷后,限位回流閥自功打開,壓力油自動返回,同時在復(fù)位彈簧的協(xié)助下動刀片復(fù)位。[8]
電動液壓手持式鋼筋切斷機(jī)自重輕,一般不超過15kg,可以跨在操作人員的肩上進(jìn)行現(xiàn)場施工或高空作業(yè),尤其適用于建筑施工工地現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物上多余鋼筋頭的切斷工作。[9]
(二)鋼筋折彎機(jī)
為了保證鋼筋在混凝土結(jié)構(gòu)中的相互連接,提高預(yù)制構(gòu)件的強(qiáng)度。必須對鋼筋進(jìn)行配置,彎曲成設(shè)計圖紙所要求的尺寸和形狀.這是鋼筋加工中一道重要的加工工序。因此.在鋼筋加工機(jī)械中,鋼筋彎曲機(jī)械同樣是重要的鋼筋加工設(shè)備之一。手工彎曲鋼筋的方法,在一些現(xiàn)場工地中還經(jīng)常被采用,這種方法具有投資小、設(shè)備簡單等特點(diǎn),但是勞動強(qiáng)度大、效率低等,一般僅在彎曲工序少或缺少動力設(shè)備的中小型建筑企業(yè)中采用。[10]
采用機(jī)械彎曲鋼筋,既能減輕勞動強(qiáng)度,且工效高、質(zhì)量易于保證。因此,鋼筋彎曲機(jī)成為鋼筋加工的主要機(jī)械設(shè)備。目前,在彎制40mm以下的鋼筋時,常用的有蝸輪蝸桿式鋼筋彎曲機(jī)械。
目前,為了更適應(yīng)于建筑行業(yè)的發(fā)展方向,成功設(shè)計了一種液壓鋼筋彎曲切斷機(jī),它是由液壓傳動和操縱的兩用機(jī)床,適用于加工直徑為6—32mm的鋼筋。這種彎曲機(jī)還可以進(jìn)行切斷工作,是一種兩用機(jī)械,自動化程度高,操作方便,但不能同時進(jìn)行切斷和彎曲兩項(xiàng)工作。該機(jī)械有一臺電動機(jī)帶動兩組柱塞式液壓泵,一組推動切斷用活塞;另一組驅(qū)動回轉(zhuǎn)液壓缸,帶動工作盤旋轉(zhuǎn)。同時,為了移動方便,機(jī)械底盤上裝有行走輪。但是這樣的兩用機(jī)械有一個缺點(diǎn)就是不能同時進(jìn)行加工。[11] (三)鋼筋套絲機(jī)
鋼筋套絲機(jī)即鋼筋螺紋連接設(shè)備的一種, 鋼筋螺紋連接設(shè)備和工具主要有鋼筋套絲機(jī)、量規(guī)、力矩扳手和砂輪鋸等。圖8—27是鋼筋套絲機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。鋼筋套絲機(jī)由夾緊機(jī)構(gòu)2、切削頭4、退刀機(jī)構(gòu)3、減速器5、冷卻泵1和機(jī)體7等組成。 鐓粗直螺紋連接所用設(shè)備和工具主要由鋼筋鐓粗機(jī)、鐓粗直螺紋套絲機(jī)、量規(guī)、管鉗和力矩扳手等組成。[12]
滾壓直螺紋連接所用設(shè)備和工具主要由滾壓直螺紋機(jī)、量具、管鉗和力矩扳手等組成。圖8—28是剝肋鋼筋滾壓直螺紋成型機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖,主要由臺鉗1、剝肋機(jī)構(gòu)4、滾絲頭5、減速機(jī)7和機(jī)座12等組成。工作原理是:鋼筋夾持在臺鉗上,扳動進(jìn)給手柄8,減速機(jī)向前移動,剝肋機(jī)構(gòu)對鋼筋進(jìn)行剝肋,到調(diào)定長度后,通過漲刀觸頭2使剝肋機(jī)構(gòu)停止剝肋,減速機(jī)繼續(xù)向前進(jìn)給,漲刀觸頭縮回,滾絲頭開始滾壓螺紋,滾到設(shè)定長度后,行程擋塊與限位開關(guān)接觸斷電,設(shè)備自動停機(jī)并延時反轉(zhuǎn),將鋼筋退出滾絲頭,扳動進(jìn)給手柄后退,通過收刀觸頭2收刀復(fù)位,減速機(jī)退到極限位置后停機(jī),松開臺鉗、取出鋼筋,完成螺紋加工。
以上設(shè)備使用時注意要點(diǎn)較多,操作時不太安全,并且維護(hù)麻煩,不宜使用于建筑工地現(xiàn)場,同時移動不便。[13]
四 自己設(shè)計的思路:
但是目前的現(xiàn)狀就是如此,使用液壓提供動力的設(shè)備很少,而一臺機(jī)器具有三種以上的加工功能的更少?,F(xiàn)在我個人認(rèn)為只有從現(xiàn)有機(jī)械的結(jié)構(gòu)組成,工作原理及性能特點(diǎn)出發(fā),在理解該機(jī)械工作原理和工作環(huán)境的情況下,進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕M合,就是使他們的共同優(yōu)點(diǎn)集中于一臺機(jī)械,當(dāng)然這樣缺點(diǎn)也就會隨之而生,因此,在設(shè)計的同時,應(yīng)該使該機(jī)應(yīng)用在假想的工作環(huán)境之中,避免該設(shè)計的理想化設(shè)計。
為完成該設(shè)計,具體步驟如下:
1認(rèn)真查閱有關(guān)資料,并進(jìn)行仔細(xì)研讀,寫出綜述。
2認(rèn)真熟悉液壓方面的有關(guān)知識,為該機(jī)械的動力輸出奠定基礎(chǔ)。
3設(shè)計初期,做好設(shè)計方面的數(shù)據(jù)計算,并綜合考慮各因素的影響。
4根據(jù)加工條件的要求,選好機(jī)械基礎(chǔ)材料,具有較好的性價比,符合人機(jī)工程的一般要求。
5根據(jù)加工要求,選好刀具材料。
五 總結(jié)
展望前景,隨著建筑施工機(jī)械化程度的提高,液壓技術(shù)和電子技術(shù)在鋼筋機(jī)械中加快推廣應(yīng)用,微機(jī)自動控制技術(shù)的逐漸普及,將使鋼筋機(jī)械自動化和半自動化的新面貌早日實(shí)現(xiàn),他們的實(shí)現(xiàn)將為國家的現(xiàn)代化建設(shè)作出更大的貢獻(xiàn),深信建筑加工機(jī)械的明天會更好!
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液壓式鋼筋彎曲切斷套絲多用機(jī)設(shè)計
液壓式組合建筑機(jī)械機(jī)械部分設(shè)計【液壓式鋼筋彎曲切斷套絲多用機(jī)設(shè)計】
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