履帶式混凝土布料機設計要點分析
設計目的
吸取國外同類設備先進技術，選用國內(nèi)成熟設備和零部件，以QUY50Y履帶式吊車底盤為平臺，設計面向水利水電工程大體積混凝土澆筑，同時適用于建筑行業(yè)。
主要設計參數(shù)：
布料半徑：40m
生產(chǎn)率：80-150m3/h
帶寬：600mm
布料臂變幅范圍：-10°~+25°
輸送介質(zhì)：四級配混凝土和小于150mm的顆粒性物料
履帶式混凝土布料機設計要點分析如下
1）混凝土布料機抗傾覆穩(wěn)定性設計
為保證設備安全運行，混凝土布料機設計安裝起重機設計規(guī)范和起重機設計手冊來進行抗傾覆穩(wěn)定性設計，對混凝土布料機在無風靜載和有風動載二種情況下，作用于布料機上包括自重在內(nèi)的各項載荷對危險傾覆的力矩代數(shù)和必須大于等于零。
為擴展QUY50底盤能力，設計可伸縮配重，根據(jù)布料臂伸出長度調(diào)整配料半徑，滿足布料機抗傾覆要求。
2）回轉軸承承載能力分析校核
QUY50改裝為布料機后，其回轉軸承載荷發(fā)生變化，回轉軸承軸向載荷，力矩載荷都小于QUY50起重機的轉盤軸承載荷和回轉軸承載荷安全。
3）布料臂設計
40m布料臂架由設計為矩型斷面的三節(jié)可伸縮格構鋼桁架，其間安裝滾筒，托輥，張緊裝置，清掃器，膠帶，驅動裝置，收料斗等部件，伸縮由液壓馬達驅動，平均伸縮速度為6m/s，其整體結構要滿足以下基本要求;
1：有足夠的抗傾覆穩(wěn)定性和工作穩(wěn)定性
2：布料臂結構和零部件有足夠的強度，剛度和抗屈服能力
3：空載和滿載時，較前端的擾度變化量不能危及臂架安全
4：布料臂架結構具有良好的抗沖擊性和動態(tài)特性
5：維護方便，結構輕量化和造型美觀。
為滿足上述要求，保證布料臂架的安全系數(shù)和經(jīng)濟性，通過力學建模，工況分析，建立布料臂架有限元模型，進行有限元求解于分析，通過找出各載荷對布料臂架較前端擾度的作用效果，各臂節(jié)變形量的分布規(guī)律，載面高度對布料臂架剛性的影響，輸送物料與臂架較大擾度的關系和溜管與料斗堆積與臂架較大擾度的關系等規(guī)律，對布料臂架結構性能進行分析和優(yōu)化。
4）布料膠帶機設計
膠帶機不同于普通的膠帶機，主要輸送的介質(zhì)為混凝土，所以布料機膠帶的設計必須滿足以下要求
1：防止和減少砂漿損失
2：防止和減少骨料分離
3：重量輕，生產(chǎn)率高
4：適應伸縮要求，保持膠帶長度不比
5：帶速0-4m/s可調(diào)，適應不同變幅角度或不同級配混凝土的輸送
6：布料臂在-10°~+25°范圍內(nèi)變幅時，確保混凝土輸送。
5）電控系統(tǒng)
布料機控制系統(tǒng)采用PLC進行邏輯控制，人機界面設定運行參數(shù)，手動控制相結合。行走，變幅，回轉，布料臂架的伸縮可用操作桿控制液壓先導閥進行操作，也可以在監(jiān)控觸摸屏上觸摸操作和備用電控開關按鈕操作布料臂架的伸縮，膠帶機的驅動，監(jiān)控系統(tǒng)可由可編程控制器（PLC），人機界面（HMI），精密傳感器等部分組成，以文字，指示燈或圖形等形式來控制，修改PLC內(nèi)部寄存器或繼電器的數(shù)值和狀態(tài)，從而使操作人員能自如的控制機器設備，了解設備運行狀態(tài)。
6）安全保護系統(tǒng)
布料機上設有3個安全傳感器，分別控制布料臂架的變幅，伸縮的位置限位和下料軟管堵塞時的載荷超載報警和緊急停機功能，如發(fā)生載荷，位置，角度參數(shù)超過設定值，系統(tǒng)將會自動報警并緊急自動停下相應傳感器控制的動作，確保布料機的安全運行。
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