潘邦集團(tuán)公司（青島拋丸機(jī)分公司）

路面拋丸機(jī)開發(fā)及應(yīng)用研究的概述
來源：本站 日期：2011-8-10 17:15:55
    近幾年，我國(guó)市政、公路、機(jī)場(chǎng)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)加速，對(duì)表面處理設(shè)備的需求激增，尤其是在養(yǎng)護(hù)設(shè)備上。目前我國(guó)的道路養(yǎng)護(hù)設(shè)備基本還是靠進(jìn)口。路面拋丸機(jī)是目前在國(guó)外應(yīng)用得比較廣泛的表面處理設(shè)備之一。路面拋丸處理是一種在歐美發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)開始應(yīng)用的表面處理方法。目前隨著拋丸設(shè)備的不斷改進(jìn)和技術(shù)成熟，路面拋丸工藝和設(shè)備已經(jīng)進(jìn)入歐美發(fā)達(dá)國(guó)家公路養(yǎng)護(hù)、橋梁施工和機(jī)場(chǎng)維護(hù)等領(lǐng)域。在國(guó)外，水平移動(dòng)式拋丸機(jī)不但能夠應(yīng)用在混凝土表面以及隧道的抗滑性恢復(fù)上，還可以進(jìn)行橋梁的表面防水處理，還可以應(yīng)用在機(jī)場(chǎng)跑道除膠上等等，我國(guó)在此方面的應(yīng)用卻很少，只有在少數(shù)項(xiàng)目中使用了拋丸工藝。隨著市場(chǎng)需求的激增，有關(guān)部門已經(jīng)強(qiáng)烈意識(shí)到了養(yǎng)護(hù)設(shè)備的重要性，尤其在機(jī)場(chǎng)跑道除膠方面，水平移動(dòng)式拋丸機(jī)有著其他設(shè)備無(wú)可替代的優(yōu)點(diǎn)。它不但除膠效果好，而且作業(yè)效率高，在作業(yè)以外的其它時(shí)間不影響機(jī)場(chǎng)跑道的正常使用?？梢姷缆佛B(yǎng)護(hù)設(shè)備應(yīng)用的市場(chǎng)環(huán)境日益擴(kuò)展并呈現(xiàn)可以預(yù)見的強(qiáng)勁后市，此時(shí)對(duì)水平移動(dòng)式拋丸機(jī)進(jìn)行一些理論聯(lián)系實(shí)際的研究顯然具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和長(zhǎng)遠(yuǎn)的指導(dǎo)意義。

   目前國(guó)內(nèi)對(duì)傳統(tǒng)拋丸機(jī)械的開發(fā)及應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)?shù)某墒?，但是水平移?dòng)式拋丸設(shè)備對(duì)于我們來說還是相當(dāng)?shù)哪吧１菊撐膩碓从谂c某公司委托的項(xiàng)目《水平移動(dòng)式拋丸機(jī)的開發(fā)以及應(yīng)用研究》，以這一項(xiàng)目為背景，對(duì)拋丸機(jī)械的結(jié)構(gòu)及工作原理進(jìn)行了細(xì)致分析，并對(duì)影響拋丸機(jī)彈丸拋出速度的因素進(jìn)行了深入研究。

    拋丸機(jī)主要可以分為五部分：拋丸部分、回丸室、分離裝置、驅(qū)動(dòng)裝置、控制系統(tǒng)。（另外還需要配備除塵設(shè)備，必要的話還可以配置拾丸器）

    拋丸清理的工作原理就是將彈丸的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為對(duì)工件表面的沖擊力。拋丸機(jī)利用電機(jī)驅(qū)動(dòng)的拋丸輪在高速旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生離心力和風(fēng)力，一定顆粒度的彈丸流入進(jìn)丸管時(shí)便被加速帶入高速回轉(zhuǎn)的分丸輪中，在離心力的作用下，彈丸由分丸輪窗口拋出進(jìn)入定向套，再經(jīng)由定向套窗口拋出，由高速回轉(zhuǎn)的葉片拾起，并沿葉片之長(zhǎng)度方向不斷加速運(yùn)動(dòng)直至拋出，拋出的彈丸形成一定的扇型流束，沖擊工作平面起著清理強(qiáng)化的作用。然后彈丸和灰塵、雜質(zhì)一起經(jīng)過反彈室來到儲(chǔ)料斗的上方。大功率的除塵器通過儲(chǔ)料斗上方的分離裝置將丸料和灰塵分離，丸料進(jìn)入儲(chǔ)料斗繼續(xù)循環(huán)使用，灰塵則通過連接管進(jìn)入除塵器。當(dāng)灰塵進(jìn)入除塵器后，通過濾芯的分離，停留在儲(chǔ)灰斗中和濾芯的表面。自動(dòng)反吹除塵器可以通過壓縮機(jī)提供的反吹空氣自動(dòng)間隔清理每一個(gè)濾芯。最后在機(jī)器內(nèi)部通過配套吸塵器的氣流清洗，將丸料和清理下來的雜質(zhì)分別回收，并且使丸料可以再次利用。拋丸清理的效率取決于彈丸的數(shù)量、大小、速度和沖擊的方向。因此，拋丸清理機(jī)的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)指標(biāo)幾乎全部依賴于拋丸器的性能。當(dāng)然，與之配套的除塵器的性能也是同等重要的。拋丸工藝和設(shè)備根據(jù)可需處理表面的不同，通過三個(gè)參數(shù)來控制處理后的表面狀況。選擇丸料的大小和形狀；設(shè)備的行走速度；丸料的流量大小。以上三個(gè)參數(shù)互相配合，可以得到不同的處理效果，確保處理后表面的理想粗糙度。

   本文首先在第一章緒論部分對(duì)拋丸機(jī)的國(guó)內(nèi)外技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀做了簡(jiǎn)要介紹，指出了我們目前與國(guó)外成熟技術(shù)之間的差距以及在應(yīng)用范圍上的不成熟。另外對(duì)我們本次項(xiàng)目所開發(fā)的拋丸機(jī)的特點(diǎn)及功能做了詳細(xì)的介紹。最后概述了本論文的研究方向與研究?jī)?nèi)容。

    拋丸清理的效率取決于彈丸的數(shù)量、大小、速度和沖擊的方向。因此，拋丸清理機(jī)的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)指標(biāo)幾乎全部依賴于拋丸器的性能。因此第二章我們對(duì)拋丸機(jī)的結(jié)構(gòu)以及工作原理進(jìn)行了分析，詳細(xì)介紹了拋丸頭、拋丸室以及回收分離裝置，并重點(diǎn)介紹了拋丸機(jī)的核心裝置——拋丸器的結(jié)構(gòu)、工作原理、結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計(jì)、功率的計(jì)算以及提高拋丸器的壽命的方法。最后總結(jié)了引起拋丸機(jī)噪聲的因素，并對(duì)這些因素逐一進(jìn)行了分析，提出了減小拋丸機(jī)噪聲的措施。

   第三章建立了彈丸與葉片的力學(xué)分析模型，推導(dǎo)了彈丸速度的求解公式。對(duì)于一個(gè)拋丸機(jī)來說，它所拋出的彈丸速度是這個(gè)拋丸機(jī)的重要指標(biāo)，因此對(duì)彈丸的速度進(jìn)行研究意義重大。本章對(duì)彈丸進(jìn)入分丸輪窗口的過程進(jìn)行了非常詳盡的分析計(jì)算，給出了只具有徑向速度的彈丸和具有圓周速度的彈丸進(jìn)入分丸輪窗口的條件。分析了不同形狀葉片對(duì)彈丸的速度及葉片壽命的影響以及摩擦對(duì)彈丸的速度的影響。建立了拋丸機(jī)的三維實(shí)體模型以及拋丸輪的動(dòng)力學(xué)仿真模型，并介紹了ADAMS 動(dòng)力學(xué)分析理論。

   第四章是本文的核心部分，主要對(duì)拋丸用的彈丸進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)仿真分析。對(duì)碰撞接觸及運(yùn)動(dòng)學(xué)摩擦的處理進(jìn)行了分析。對(duì)拋丸用的彈丸做了簡(jiǎn)要介紹，列出了不同材質(zhì)的彈丸對(duì)拋打效果的影響，給出了影響拋丸效果的多元函數(shù)的一般表達(dá)式。重點(diǎn)介紹了單拋頭拋丸機(jī)各主要參數(shù)對(duì)彈丸的速度的影響、雙拋頭拋丸機(jī)的設(shè)計(jì)以及拋頭裝置中彈丸的動(dòng)力學(xué)仿真，并將仿真結(jié)果與理論分析的結(jié)果進(jìn)行了詳細(xì)的對(duì)比分析，討論了兩結(jié)果產(chǎn)生偏差的原因。對(duì)定向套開口角位置的選取進(jìn)行了詳細(xì)論述，提出了定向套開口角位置的三種選擇方案，并總結(jié)了如何根據(jù)實(shí)際情況對(duì)定向套開口角位置進(jìn)行選取。最后簡(jiǎn)單介紹了影響拋打效果與徑向散射角的因素。

    第五章是本文的試驗(yàn)部分，本文的一切說明都在這一章有了充分的體現(xiàn)，它為本文的一切理論論述提供了現(xiàn)實(shí)的依據(jù)。在實(shí)際的工作中，可以參考本次試驗(yàn)進(jìn)行設(shè)備的調(diào)試。

    第六章是本文的結(jié)論與展望，總結(jié)了本文所做的工作以及所得出的結(jié)論，提出了后續(xù)工作的重點(diǎn)