模台轻量化和翻转合模吊具设计+CAD图纸(3)

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模台用于混凝土预制件的生产，包含由钢板焊接而成且带磨光成形的金属框架结构。模台的尺寸及荷载由混凝土预制件的尺寸和类型及设备设计理念决定。从启动到混凝土预制件的起吊，模台在流水线上流转于不同的工作站，先后完成清扫、划线、预埋、喷油、配筋、浇筑、养护等工序。工程实例见图2。

上海宝钢集团的刘刚等人对于生产混凝土预制构件的模台(见图2）作了改进。他们的模台包括了模台框架、振动架和若干底座，模台框架由槽钢和横档构成，其上设有不锈钢整板。振动架由H型钢大梁、中间梁、振动电机以及用于缓冲的防撞布带和防护胶垫的固定件构成。振动电机设于H型号钢大梁、中间梁、振动电机设于H型钢大梁底面。底座（见图3）由底板、调节板、支撑架和减震胶垫构成，通过调节螺栓调整底座高度。

随着预制构件生产工艺的发展，传统模台已不能满足预制构件的生产要求，传统模台普遍存在着结构不尽合理、刚度差、变形大的缺陷，尤其存在抗扭翘能力低、翘曲变形大、加工精度差、耐磨耐腐蚀能力差以及漏浆现象等问题；在传统模台上浇注混凝土，混凝土内部容易产生气孔、不致密的问题。而他们所设计的模台能够使现浇的混凝土振捣密实，避免产生气孔、不致密的问题，提高模台耐磨耐腐能力和使用寿命以及预制构件的质量[1]。

1.2.2轻量化设计

轻量化是对构件进行设计，使构件在满足使用要求的情况下，尽可能地轻。更准确地说，构件占有尽可能小的质量。模台轻量化设计主要从结构上来进行优化设计，同一个物体，在受力时，截面每个点受到的力都不同。像工字钢和空心砖就是很典型的例子。

安徽理工大学的陈瑜就以工字钢作为研究对象，利用Workbench软件进行数值模拟和有限元分析，并通过专业优化模块 Design Exploration对单轨工字钢截面参数进行优化设计，仿真分析横截面参数与最大应力和变形求出工字钢轻量化最优解。优化结果表明：在保证工字钢强度以及刚度的前提下，工字钢的质量最大可降低4.45kg，约占优化前工字钢质量的13.3％，节约了工字钢的制造成本，提高了材料利用率。

工字钢所受应力以及变形

工字钢不同位置所受应力以及变形都不同，要找出最大变形处与各点应力的关系，结合模台来说的话，平整度和变形息息相关。只要能够控制变形，就能够达到平整度要求。所以轻量化的时候找到最大变形和各点之间的关系，对模台变形大的背面安装钢梁。变形小的地方就可以不用安装钢梁，然后，再次进行有限元分析。看看优化设计后的模台能否达到使用要求，以及最大变形和各点的关系。

北京航空航天大学的钟群鹏等人对机械设备构件轻量化主要技术途径作了研究。他们在对机械装备构件轻量化的基本原则和主要技术依据进行概括的基础上,就机械装备构件轻量化强度设计技术进行探讨,分别在简单拉伸、弯曲、扭转、疲劳等受力状态下,对简单形状构件轻量化强度设计判据进行分析,并进一步得到构件轻量化强度设计通用判据；对铁、钛、铝、镁、钴等金属基体合金轻量化性能指标进行比较,并进一步提出逐步建立构件轻量化材料性能指标体系的设想；对机械装备构件轻量化成形工艺和表面改性技术的作用进行概括,并提出通过工艺技术提高构件材料的强度(或屈服强度)、提高构件截面形状的抗弯截面系数(或抗扭截面系数)提高表面层材料的强度(或屈服强度)和改变构件表面为压应力状态等工艺途径来达到构件轻量化目的[2]。

我也可以考虑缩放比例做一个同样材料的小模型来进行轻量化模拟。同济大学的焦洪宇等人曾对桥式起重机进行过主梁结构轻量化模型试验针对桥式起重机主梁的轻量化设计方案对主梁强度、静态刚度的影响问题，基于相似理论和弹性静力学，采用方程分析法推导出原型主梁与相似主梁应力场相似的相似准则。依据主梁结构形式及受力特点，设计切实可行的主梁结构模型试验方案，开展轻量化主梁结构模型试验研究。相似主梁通过两个支座支撑，支座固定于台架上表面。NH-3 型多功能组合试验装置通过螺栓固定于台架上。通过旋转加力手轮把带力传感器的加力头作用于主梁轨道。施加在主梁轨道上的轮压P1m、P2m通过数字式测力仪读出。利用粘贴在主梁各不同位置的应变片和应变花测出应变值。应变值通过 TS3861 型静态应变仪读出，乘以弹性模量或切变模量，得到主梁不同位置的弯曲正应力和切应力。相似理论证明，他们的试验是可行的，因此我觉得我在对模台进行轻量化设计时,源^自#751\文-论|文]网}www.751com.cn，也可以考虑进行模型试验。通过位于主梁跨中截面下的百分表测出主梁最大挠度[5]。