大板结构设计研究论文

2022-04-21

【摘要】本文通过一个商业地产项目地下室结构基础及顶板的选型与优化,反映了基础概念设计对工程造价控制的重要性,以及加腋大板体系在地下室顶板设计中的优越性,并就加腋大板设计过程中的细节问题进行了探讨。今天小编为大家推荐《大板结构设计研究论文(精选3篇)》,仅供参考,大家一起来看看吧。

大板结构设计研究论文 篇1:

陶瓷大板双摆动式抛光加工工艺研究

摘 要:针对现有陶瓷大板表面加工不均匀、漏抛问题,本文提出了陶瓷大板双摆动式抛光加工工艺,建立了横梁纵横向摆动数学模型,建立了同频率以及频率比值为2:1,3:1,1:2,1:3,3:2,2:3时,相位为0、π/4、π/2,不同摆动幅度下的合成运动轨迹,建立了该合成运动轨迹与陶瓷大板直线进给运动的合成加工轨迹。研究结果得出:同频率时,合成轨迹多是圆形和椭圆形;不同频率时,合成轨迹是李萨如图形。同频率时,合成加工轨迹多是长摆线,不同频率时,合成轨加工迹是多变的图形。心形轨迹不适合陶瓷大板加工,长摆线轨迹和8字形轨迹、上下8字形轨迹是最优的加工轨迹。同时给出了最优加工轨迹的加工工艺参数。

关键词:陶瓷大板;双摆动;长摆线;8字形;李萨如图形

1 前言

陶瓷大板目前在国内外市场炙手可热[1],当前的陶瓷大板还是沿用传动的摆动式抛光加工工艺,仅仅是将传统摆动式抛光机的宽度加大。当传统摆动式抛光机的宽度加大以后,就会出现一系列的问题[2、3],如:摆动频率与瓷砖进给之间的匹配关系,陶瓷大板的漏抛、表面磨削均匀性差等问题。

石材大板与陶瓷大板在加工工艺上有相似之处,因此石材大板的加工工艺对陶瓷大板的深加工具有借鉴意义。到目前为止,国内外最新石材大板的加工工艺有如下几种:圆形轨迹加工工艺、双摆动式加工工艺、单摆动式加工工艺。2018年厦门国际石材及其加工装备展会上,百利通、西斯特姆、萨克米等国外知名公司,均展出了石材双摆动式加工工艺。这种加工工艺仅仅在国外应用,在国内却未见厂家使用。这种工艺早在2015年意大利展会上就展出过,国内企业却没有跟风、也没有借鉴。原因如下:运动复杂、石材表面复合运动轨迹多变,没有基础理论研究做支撑,运动轨迹没有数学模型、工艺参数没有理论数据。再加上国外的技术封锁,这些因素制约了双摆动式抛光工艺在石材大板上的应用和推广。

本文提出了陶瓷大板双摆动式抛光加工工艺,建立横梁双摆动数学模型、及双摆动合成运动轨迹。建立横梁双摆动在陶瓷大板表面复合加工轨迹。给出最优化的复合加工轨迹的工艺参数。研究结果为双摆动式抛光机的设计提供理论基础、打破国外技术封锁,在国内陶瓷和石材行业的推广及应用提供理论基础。

2 陶瓷大板双摆动式抛光加工工艺原理

图1为陶瓷大板双摆动式抛光加工工艺原理图,陶瓷大板双摆动式抛光机有三种主要的运动:第一种是横梁的横向往复摆动,磨头安装在横梁上,横梁支撑在支撑座A、B上。横梁及其安装在其上的磨头,在电机的驱动下,在支撑座A、B上来回的作横向摆动。第二种是横梁的纵向往复摆动,支撑座A、B安装在机架A、B上,在电机的驱动下支撑座A、B,以及安装其上的横梁和磨头作纵向往复摆动。所谓的双摆动就是横梁作横向往复摆动的同时也作纵向摆动。第三种是陶瓷大板的直线进给运动,磨头在陶瓷大板表面的加工轨迹是横梁的横向、纵向的双摆动与陶瓷大板的直线运动三种运动复合的结果。由于结构设计的不同,很多时候,也可以是横梁在支撑座A、B上即作横向摆动,也作纵向摆动。而支撑座固定在机架上不动。

3 横梁纵横摆动的数学模型

下面将横梁的摆动进行简化,建立其数学模型。磨头安装在横梁之上,磨头的中心点位置在M点。在此取横梁支撑座的中心位置作为横梁摆动的静态平衡位置。如图2所示。取横梁支撑座的中点为位置作为坐标原点O,在图中所示,横梁是沿着上下方向摆动的,沿着运动方向取坐标y(向上为正)。磨头中点M的任意一点位置可有横梁的y坐标确定。

横梁的一个周期的横向摆动过程如下:横梁从静态平衡位置O开始,也就是横梁支撑座的中心位置开始。先是向上摆动,磨头中心点M摆动到上极限位置O1,接着从O1点开始返回向下摆动,通过横梁支撑座的中心位置之后,继续向下摆动,磨头中心点M摆动到下极限位置O2,接着从O2点开始返回向上摆动,到达横梁支撑座的中心位置O。横梁的一个周期的横向摆动结束。周而复始。

如图2所示,从横梁的横向摆动规律来看,其运动规律为简谐运动。接下来,本文采用模拟的方法展示横梁简谐运动的特性。横梁是按照前述的运动的规律开始运动,若在磨头中心点M的位置上放置一个小光源,使它的一束光照射在一条匀速水平移动的光敏纸带上,记录下横梁横向摆动的运动量随着时间的变化规律,横梁位移的时间历程是时间t的正弦函数,因此,横梁横向摆动这一运动过程可用下面正弦函数表达。

4 同频率横梁纵横垂直简谐运动的合成轨迹

横梁以及安装其上的磨头同时参与两个相互垂直方向(横梁的纵横摆动方向)的简谐摆动运动,因此横梁上磨头中心点的位移是这两个简谐摆动运动位移的矢量和。

设两个相互垂直的、同頻率的简谐运动分别在x轴和y轴上进行,位移方程分别为:

横梁沿着x、y轴实现纵横向运动的合成运动,位于边长分别为2A和2B的矩形中。如图5所示。

两个相互垂直方向简谐运动的运动轨迹可有各种形状,由横梁纵横两个方向摆动的频率、摆动幅度和初始相位决定。

下面分析横梁在纵横方向上同摆动频率情况下,不同初始相位时,相互垂直的两个简谐运动合成运动轨迹。

设定公式(4)中的参数按照如下三种情况的设定进行运动。

横梁纵横方向摆动的简谐运动规律,在此用旋转矢量表示。ω1、ω2旋转矢量的转动频率,转动的方向是相同的,矢量圆的半径A、B分别是横梁离开纵横向平衡位置的最远距离。旋转矢量的起始位置按照三种条件的初始相位设置进行。

合成运动的绘制方法如下:

将表示旋转矢量的圆周进行等分,等分的分数随意确定,本文等分为8等分,按照旋转矢量的旋转方向,从0开始标注标号,如6图所示。纵横方向的矢量圆的起始位置,用箭头表示。

依次从零点开始,横向矢量圆的0点位置引出直线至合成区域,纵向矢量圆的0点位置引出直线至合成区域,引出线在图中用虚线表示。纵横向0点位置的引出线相较于合成区域。相交点就是纵横运动的合成点,标注为0。按照同样的方向,参照纵横矢量的旋转的方向,依次再从1点引线至合成区域,相交点为合成运动的1点。依次类推,至8点结束。将合成区域的点,依次连接成曲线,就是在纵横相互垂直运动下,在给出的相位条件下的合成运动轨迹曲线。

5 同频率横梁纵横垂直简谐运动与陶瓷大板直线运动,在陶瓷大板表面合成的综合运动轨迹

上述的分析是在没有考虑陶瓷大板直线运动的情况下,单纯横梁纵横向相互垂直简谐运动的合成运动轨迹。在实际过程中,磨头是安装在横梁上,横梁的合成运动轨迹,也是磨头中心点的运动轨迹。磨头与陶瓷大板表面接触,研抛陶瓷大板的表面,因此,磨头在陶瓷大板表面的加工轨迹,是横梁纵横向垂直简谐运动的合成运动与陶瓷大板直线运动的再次合成。运动轨迹合成结果如图7所示。

图7对应着图6,例如图7(a)是图6(a)与陶瓷大板直线运动合成的结果,是横梁纵横向垂直简谐运动时,矢量圆旋转一周,陶瓷大板在移动的距离,纵横向垂直简谐运动与陶瓷大板直线运动在其表面合成的运动轨迹。

图7可看出:

(1)横梁纵横向简谐运动合成运动为一条斜直线时,磨头在陶瓷大板表面上的合成加工轨迹为倾斜的之字形长波。

(2)横梁纵横向简谐运动合成运动为斜椭圆、正圆、纵、横向正椭圆时,磨头在陶瓷大板表面上的合成加工轨迹都是长摆线轨迹。只不过是摆线轨迹有倾斜、正向、长短之分。

同频率时,纵横向垂直简谐运动与陶瓷大板直线运动在其表面合成的连续运动轨迹,如图8所示。图8对应着图7,如图8(a)对应着图7(a)。

6 不同頻率横梁纵横垂直简谐运动的合成轨迹

当横梁纵横垂直的简谐运动的频率不相等时,它们的合成运动就更加复杂, 相互垂直的两个简谐运动的频率相差很大,但是有简单的整数比值时,则合成运动具有稳定的封闭运动轨迹。这种频率成简单整数比时,所得到的稳定的合成轨迹线称为李萨如图形。

频率比值为3:2,2:3时,纵横向垂直简谐运动与陶瓷大板直线运动在其表面合成的运动轨迹,如图16所示。图16对应着图15,如图16(a)对应着图15(a)。

频率比值为3:2,2:3时,纵横向垂直简谐运动与陶瓷大板直线运动在其表面合成的连续运动轨迹,如图17所示。图17对应着图16,如图17(a)对应着图16(a)。

图15、16、17显示,频率比值为3:2,2:3时,横梁纵横向简谐运动合成轨迹是一个心形,这种轨迹会在陶瓷大板的边缘处残留很大的一个空白区域,会产生漏抛,以及抛光不均匀。

作者:徐斌

大板结构设计研究论文 篇2:

汕尾某商业地产项目地下室结构设计与优化

【摘要】本文通过一个商业地产项目地下室结构基础及顶板的选型与优化,反映了基础概念设计对工程造价控制的重要性,以及加腋大板体系在地下室顶板设计中的优越性,并就加腋大板设计过程中的细节问题进行了探讨。

【关键词】结构选型;加腋大板;经济性

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2022.01.040

1、工程概况

汕尾某高层商业地产项目,总建筑面积39.54万平方米,其中地下室面积约8万平方米,东侧为两层地下室,西侧为单层地下室。地下室采用框架结构,顶板主要覆土厚度为1.2米,设计时以负二层顶板作为上部结构的嵌固端。

本工程所在地基本地震烈度为7度(0.10g),地震分组为第一组,场地土类别Ⅱ类,场地特征周期0.35s。

2、基础选型与优化

本项目建设场地土层分布不均匀,下部风化基岩岩面起伏变化大,软硬相间。但总体来看,场地中西部微风化岩埋深较浅,场地东部相同标高处却主要为残积沙质粘土及全风化岩。考虑到首开区对工程造价和项目工期的控制非常严格,设计方建议将原定西侧的两层地下室移动至场地东侧,调整后的西侧一层地下室在基坑开挖后已达到地勘建议的微风化岩持力层。如此,可大大减少对场地西侧大范围微风化岩的爆破工作,同时也降低了两层地下室区域基坑的开挖难度,节省了项目一期工程基础部分的工期和造价。

针对场地中西部的一层地下室的基础选型,因微风化岩层开挖爆破困难,在现场踏勘及与施工方沟通后,排除掉独立基础+防水板及筏板加下柱墩的基础形式,采用较厚的平板式筏形基础。虽然材料成本稍贵,但平板式筏形基础相较其它基础形式的实际操作性强,施工速度快。后施工现场反馈因岩石爆破深度和范围难以精细化控制,现场各爆破点实际深浅不一,基坑表面凹凸不平,在清理完爆破残渣后,采用了C15素混凝土填平场地。

针对场地东部的两层地下室基础选型,考虑到底板标高处存在微风化岩或中风化岩、强风化岩、全风化岩及局部填土三种地质情况,为缓解不均匀沉降,微风化岩或中风化岩区域采用700厚平板式筏基,强风化岩、全风化岩及局部填土区域均采用500厚筏板加下柱墩的基础形式,并用C15素混凝土替换填平局部填土区域。

本工程的平板式筏基的厚度由冲切控制,通过计算比较发现,提高混凝土强度等级和设置抗冲切箍筋,均可以有效降低筏板的厚度,由于筏板的计算结果大部分为构造配筋,减小筏板的厚度可以有效地节约基础造价。本工程实际选用了500厚C35混凝土并配置抗冲切箍筋的筏基形式。

3、地下室顶板选型与优化

3.1 顶板情况介绍

本工程地下室负一层结构层高为4.0m,典型柱网尺寸为8.1mx8.6m,框架柱截面尺寸为500mmx600mm,嵌固端在负二层顶板。顶板覆土厚度为1.2m,顶板方案选型时不考虑消防车荷载,板面附加恒载按22kN/m2,活载考虑施工荷载按5.0kN/m2考虑。梁板混凝土强度等级均为C35,钢筋为HRB400。

根据《地下工程防水技术规范》GB50108-2008中的要求,地下工程防水混凝土结构的结构厚度不应小于250mm,故本工程地下室顶板的板厚取为不小于250mm。

3.2 楼盖选型测算

因甲方不考虑使用无梁楼盖,故测算加腋大板、十字梁、井字梁及单向双次梁四种梁板方案,选取5x5跨(40.5mx43m)标准连续跨为研究对象,板厚均为250mm,相应的结构布置如图1。造价计算时,C35混凝土材料单价按645元/m3,钢筋材料单价按6100元/t取值,各体系的测算结果见表2。

通过对不同楼盖形式的模型计算及造价比较,得出的结论如下:

(1)四种梁板体系中,加腋大板的经济性最好,单向双次梁次之,井字梁造价最高。

(2)十字梁体系因双向受力形式类似,主梁跨中受到集中荷载,导致两个方向的主梁梁高均较大,对地下室净高影响不利。但因次梁数较少,且互为支撑,梁的总体配筋量较小。

(3)单向双次梁体系在平行于次梁方向的主梁梁高较小,可沿该方向布置设备管线。但另一向的主梁尺寸较大,影响地下室的净高,且板跨较小,无法充分发挥250厚顶板的强度作用。

(4)井字梁体系主次梁梁高适中且受力均匀,裂缝及挠度相对较小,但因梁数量较多,混凝土及钢筋用量最大,经济性不强。

(5)加腋大板体系充分发挥了250厚楼板的强度和刚度作用,显著减少了主梁梁高及配筋量,经济性好,且柱跨内无次梁,整体空间通透,使用观感较优。

这一测算结论与韩建飞[1]和张颖,文元[2]对地下室顶板不同梁板形式的经济性对比中的得出的结论基本一致。故本项目地下室顶板最终选用加腋大板体系。

3.3 加腋大板的理论基础

傅学怡在《实用高层建筑结构设计》[3]中提出,不考虑现浇梁板的相互作用,会无法正确反映因支座梁剛度不同导致的板块内力的不同走向;不考虑楼板的实际翼缘作用,会造成实际设计的框架梁支座截面受弯承载力过高,从而使梁端的塑形耗能能力大为下降,不利于结构的安全性和经济性。

加腋大板为双向拱壳空间结构,通过板加腋段的斜向压应力,抵消部分板面竖向荷载与板底拉应力,提高楼板抗弯和抗裂的性能[4]。同时,加腋大板支座处的水平加腋设置,使得楼板局部厚度增加,对应位置处的楼板负弯矩增大,而楼板跨中的正弯矩减小,使楼板的内力分布更均匀,有效提高了加腋大板的设计跨度与承载力;通过较厚的楼板以及楼板加腋的自身强度及刚度,将荷载较为均匀地传递给框架梁,有效降低框架梁的弯矩峰值,使框架梁的截面承载力得到充分均匀的使用 [5]

加腋大板通过梁板协同作用的计算模式,让结构整体受力形态更均匀,有利于结构的安全性;同时充分挖掘结构构件各部分的承载能力,在混凝土用量增加不明显的情况下,显著优化了结构的用钢量,提高了结构的经济性。对于有板厚要求的地下室顶板来说,加腋大板体系是安全、经济且美观的选择。

3.4加腋大板的模型设置

本项目地下室使用YJK建模计算,与传统梁板结构不同的模型参数设置如下:

(1)加腋大板区域在前处理的板属性模块中需设置为弹性板6,考虑楼板面内、面外刚度;

(2)加腋大板区域在前处理的特殊梁模块中修改梁扭矩折减系数为1,因拱壳结构受力形式对梁产生的扭矩较大,尤其对于边跨梁扭矩按照默认的0.4折减偏于不安全;

(3)在计算参数中,勾选“生成绘等值线用数据”,用于生成弹性板有限元的等值线计算结果;

(4)在计算参数中,仍然可以勾选“梁刚度放大系数按10版《砼规》5.2.4条取值”,已设置为弹性板6的区域,YJK会自动把梁刚度系数调整为1.0,即按照梁板实际刚度计算分配内力;

(5)在计算参数中,勾选“梁与弹性板变形协调”;

(6)在计算参数中,当计算梁配筋时,不勾选“弹性板与梁协调时考虑梁向下相对偏移”,提高梁配筋的安全储备;当计算板配筋时,勾选此项,按照梁板实际偏移状态模拟,避免板配筋偏少。

3.5 加腋大板的設计

3.5.1 加腋大板的尺寸设计

李光雨针对楼板加腋高度和加腋宽度对梁板配筋的影响进行了研究[6],结果显示随着楼板加腋高度的增加,梁板配筋均会明显变小;随着楼板加腋宽度的增长,梁板配筋也会变小。李光雨建议板加腋的高度比板厚稍大即可,加腋宽度可取梁跨的1/9~1/7。

刘维亚等也针对加腋大板的尺寸设计进行了研究[4],发现随着板厚的增加,楼板的加腋效果会变弱,楼板的弯矩值会变大,反弯点会往支座方向移动;加腋宽度越大,板配筋越小,当加腋宽度为梁跨的1/4时,楼板的跨中弯矩值最小。

本项目中,考虑到地下室的建筑观感和使用净高,普通地下室顶板处,楼板厚度为250mm,加腋高度为250mm,加腋宽度为1200mm,约为梁跨的1/7;在消防车道处,适当加大楼板尺寸,使楼板配筋量不至过大,楼板厚度取为300mm,加腋高度为300mm,加腋宽度为1500,约为梁跨的1/6~1/5。

3.5.2 加腋大板的设计细节

经过与设计同行和施工方的讨论交流,针对加腋大板的细部设计,有如下几条建议:

(1)同一柱跨内各个楼板加腋高度和宽度尽量保持一致,如此既可简化图纸表达,又方便施工时加腋斜板的模板制作与安装;

(2)尽量避免单侧加腋情况的发生,否则加腋侧的楼板支座弯矩无法平衡;如存在大小板相连,交界处大板有加腋而小板加腋施工困难的情况,可以采用增加小板厚度的方法来平衡支座弯矩;

(3)边跨可以不加腋,一则加腋后支座弯矩加大,不利于弯矩平衡;二则边跨处可视为简支段,加腋反而可能造成配筋结果加大;但对边跨梁的抗扭箍筋和腰筋需适当加强;

(4)当因净高要求,加腋大板的框架梁需上反时,应保证板下的梁剩余高度不小于两个方向的楼板加腋高度,即框架梁无法像普通楼板一样做到梁底平楼板底;

(5)地下室楼板后浇带应尽量避免沿楼板加腋位置布置,以免施工不便;

(6)因框架梁配筋在采用弹性板6计算后,计算配筋量只有刚性板方案计算结果的0.5~0.6倍,考虑到框架梁可能出现的塑形受力状态,实际配筋时可以将梁配筋计算结果放大1.2倍作为安全储备;

(7)因加腋大板的拱壳效应,为防止楼板支座处开裂,实际配筋时,可以适当放大支座处的楼板负筋;

(8)YJK楼板有限元计算结果宜采用单元中心值进行配筋,且板单元尺寸宜划分小一点,以使框架梁位置处的楼板计算结果能单独成格显示,避免拉大楼板配筋计算值;

(9)为实现框架梁两侧弯矩平衡,尽管梁两侧板加腋部分的底筋计算结果可能不同,但尽量人为调整成配筋一致。

3.5.3 加腋大板的构造与图纸表达

目前加腋大板的施工图表达尚没有统一的规定,现介绍本项目使用的加腋大板表达方法,供各位同行交流指正。

本工程地下室顶板图纸中,板加腋部分在垂直加腋宽度方向的配筋根据有限元计算结果确定,平行加腋宽度方向的板底配筋统一按构造设置 12@150,非加腋部分的楼板底筋按照列表法表达。因同一跨内楼板加腋的尺寸相同,故在列表法中通过加腋板编号,可以同时表达楼板的厚度、加腋尺寸及非加腋部分的钢筋设置。加腋板的模板尺寸及板底配筋的具体表达方式详图2。

根据楼板有限元计算结果,加腋大板的内力分布与无梁楼盖类似,存在类似“柱上板带”的区域,故本工程地下室顶板板顶配筋使用“加强板带”的形式,通过区分“加强板带”与“其余区域”,并使用板顶通长筋和附加筋相结合的方式,较为经济地设计和表达加腋大板的上层钢筋。具体表达详图3。

结语:

大型商业地产项目往往对工程造价控制严格,本文主要从基础与地下室顶板两方面介绍了一个大型商业地产地下室在结构设计过程中进行的选型、经济性比较和设计细节思考,可供类似地下室项目参考。

参考文献:

[1]韩剑飞.地下室顶板常用结构形式的经济性探讨[J].住宅与房地产,2020(05):36+49.

[2]张颖,文元.地下室顶板不同梁板布置形式的经济性探讨[J].建筑结构,2013,43(S2):59-62.

[3]傅学怡.实用高层建筑结构设计[S].北京:中国建筑工业出版社,2010.

[4]刘维亚,何远明,邓毅,黎少峰.加腋大板设计方法研究[J].建筑结构,2016,46(15):5-10.

[5]成佳泰.地下室顶板加腋的设计方法及应用探讨[J].工程建设,2018,50(07):42-46+61.

[6]李光雨.加腋大板楼盖受力性能研究[J].建筑技术开发,2018,45(01):9-11.

作者简介:

禹曼琳(1992-),女,汉族,硕士,工程师,主要从事结构设工作。

作者:禹曼琳

大板结构设计研究论文 篇3:

一种新型冷藏车厢板热压机

摘要:我国现阶段冷藏保温车厢主要有复合材料和保存材料两种,本文提出的方案优化了两种材料的制作工序,大大的提高了冷藏保温车厢的经济与质量水平。

关键词:冷藏保温车厢;大平板压力机;市场前景

1国内外现状、水平和发展趋势

当前,国内外冷藏保温车厢厢板主要采用复合材料和保温材料制造。复合材料是纤维增强复合塑料FRP,具有轻质高强、耐腐蚀、耐持久、导热系数低等性能。保温材料是硬质聚氨酯泡沫PUR,导热系数小,在至今已有的保温材料中,导热系数最低,使用温度较高,抗压强度高,稳定性好,耐酸碱。冷藏车保温厢板由复合材料在外形成全封闭结构。将硬质聚氨酯泡沫PUR填充在内部,这样既能使得冷藏保温板具有良好的隔热功能,同时厢板有高的强度。这两种材料靠粘接剂粘结而成,这种粘合剂主要成分不饱和聚酯树脂,需要促进剂和固化剂来引发反应。不饱和聚酯树脂与其中单体苯乙烯交联形成热固性树脂而凝胶固化。空气湿度大,大量的水分子及空气对粘合剂的反应成型有阻聚作用。特别是厢板制作中,粘合面形成一层大面积薄层,易受空气阻聚影响,造成粘合剂在材料间的粘合力不够。或者在粘合面处,粘合剂流填不满。造成材料间粘接不牢固,粘合剂固化度不高,在受太阳照射时,空隙内气体膨胀,造成鼓包现象。

根据上述原因,针对纤维增强复合塑料FRP面板与硬质聚氨酯泡沫PUR粘接不良而出现鼓泡现象,提出研发改进的大平板热压力机的项目。解决冷藏保温板制作中,粘结过程中受空气等气体干扰,粘合剂固化程度不高的影响,厢板出现鼓包的问题。

大平板压力机又名:大板压机、大板热压机、冷藏车厢板热压机等名称。目前国内冷藏车厢板先进加工工艺均采用复合板树脂粘接工艺,制板主要设备是大平板热压机。大平板热压机是用大平面上下两块加热模板对冷藏保温车、方舱等大板进行加压加热制板。即在保温材料(硬质聚氨酯泡沫)的两面涂聚氨酯结构胶,内外蒙皮FRP粘接。为了使保温材料与内外蒙皮FRP粘接更加牢固,粘接后放在大板压机内保温保压;在一定的压力和温度下经过一定的时间,使得聚氨酯胶固化,达到粘接牢固。优点是大板平面度高,加热制板工件结构胶固化度高、生产效率高。

为解决大板鼓包产品质量问题,在大平板压力机的基础上改造真空式大平板热压机。真空式大平板热压机是在大平板模框平台上摆放厢板后,大板四周用特制三元乙丙橡胶件密封,上下大板加热加压后用水环真空泵对大板内抽真空进行加压制板。大板内抽空后排气充分,不会造成大板内因聚气鼓包的质量问题;制作大板时在热压机压合后形成一个封闭的空腔,用泵将热压机压合后空腔内的气体、水分、大板间隙中的气体,凝固过程所产生的气体抽出,使得大板固化过程形成负压。在负压中,由粘接面与两种材料贴合得更紧密,粘合剂填充的更加流畅。粘合面形成的薄层很少受到阻聚作用,使得两种材料间粘合剂更均匀,提高粘合剂固化度。从而提高冷藏车厢板的产品质量和表面平整度。

当前,国内和国际市场正逐步融为一体,很多企业都在想尽一切办法提高产品质量和性能来扩大市场占有率,其中最能体现这一改进的是冷藏车厢板板块制作工艺的不断优化,从而提高产品质量和厢体强度,因此,大平板压力机的研究与改进显得非常有必要。

2项目研究开发对本企业、行业的推动(带动)作用

该项目旨在提高冷藏车厢板的产品质量和厢体表面平整度的研究,解决保温材料与内外蒙皮粘接强度差,保温材料与内外蒙皮贴合不牢固。粘接后,厢板容易出现鼓包等现象。大平板压力机结构及功能项目提高厢体厢板的产品质量和强度,提升厢体表面平整度,解决粘接强度差,降低产品成本。大平板压力机对整个冷藏车的各项指标的提升具有十分重要的意义。

本产品依据相关标准,同时参考了前期产品的相关特点进行研究。该工艺技术含量高,对冷藏车的市场发展有较大的推动作用。项目研究能开发对本企业、乃至行业的产品提升有重大的意义。

3项目达到的技术水平及市场前景

大平板压力机结构与功能项目采用的负压粘板技术,将传统的常压粘板改为负压下粘接,将现有制造冷藏保温车、方舱等大板的大板热压机设备进行抽真空密封结构设计改造,提供一种解决大板热压机设备抽真空的密封结构,用于制造冷藏保温车、方舱等大板时既能用热压机加压加热工艺,又能通过真空的密封结构实现负压抽空工艺,来提高大板的產品质量,技术水平处于领先地位。

该项目的主要特点是操作方便、产品制造质量高,具有比较高的经济性以及可靠稳定性,能够提高厢体强度、外观的平整度;大平板压力机结构和功能方案已通过试制;该项目解决了生产中保温厢板鼓包或气泡的问题和客户对厢体强度和平整度的要求,使得产品以最低的成本、最高的质量制造出来。

(1)加工保温厢板时,可进行加热加压处理,免除了气体的干扰,避免了壁板表面的鼓包或气泡等问题;上下模内温度保持在50度左右,可在30-60度内可调,以适应不同种类的粘接材料。

(2)在真空负压的作用下加强了粘合剂的流动能力,提高了固化程度。增加了保温厢板的整体强度,提高厢体表面平整度。水环真空度压力控制在0.03MPa,当上下模内超过负压0.03MPa时,空压机自动工作,使得上下模内真空度保持在0.03MPa内。

目前,采用冷藏车厢板的表面平整度优于常温制板,厢板固化程度高于普通厢板,在国内冷藏厢板板块制造行业内处于领先地位。

在加工厢板时,可进行加热加压处理,免除了气体的干扰,避免了厢板表面的鼓包或气泡等问题;并且在负压的作用下加强了粘合剂的流动能力,提高了固化程度。

解决生产中冷藏车厢板鼓包、气泡的问题和客户对厢体强度大和厢板平整度高的要求,相比现有的冷藏车厢板有较大的优势。

作者:焦岩

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