喬 棟 郭 鵬 山西大同大學(xué)

HY-2014A型號抹灰機的結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究

喬 棟 郭 鵬 山西大同大學(xué)

軌桿；抹灰裝置

引言

在房屋建筑中，墻體、樓層的表面裝飾工程是一項質(zhì)量要求高、量大、費用多的重要工程。在一般的民用建筑物中，每平米的建筑面積有3m2至5m2的內(nèi)表面抹灰以及0.15m2至0.75m2的外表面抹灰面積，抹灰價格占建筑造價的13%左右，工期占總工期的35%左右，對建筑物造價和竣工有很大的影響。目前建筑行業(yè)的墻面抹灰，多數(shù)為手工操作，工作人員勞動強度大，操作的工序繁多，且效率低下，抹灰質(zhì)量不能保證。為了解決這一問題，大多數(shù)廠家和科研單位研制了各種各樣的抹灰機械，其特點：抹灰裝置安裝在機器的門架或立柱上，門架或立柱固定在底盤上，整臺機器形成一個剛體，抹灰裝置依托升降架在門架或立柱上上下移動，下行壓實拋光，上行抹灰，抹灰質(zhì)量較好，效率較高，可是抹灰高度較小，大多在5m以下，適用于室內(nèi)抹灰，造價較高。為此我們設(shè)計了一種適用于中、高層建筑外墻的墻面抹灰機，結(jié)構(gòu)簡單、移動方便、節(jié)約能源、成本低廉、效率高，將為建筑行業(yè)帶來一次新的革命，為國民經(jīng)濟增添活力。

1.工作原理

這種新型外墻抹灰機，包含導(dǎo)軌桿1、鋼絲繩2、移動抹灰裝置3，其特征在于：一種新型外墻抹灰機上設(shè)有兩根導(dǎo)軌桿1，一根設(shè)于建筑物房頂邊緣處，一根靠墻設(shè)于地面，移動抹灰裝置3通過鋼絲繩2與導(dǎo)軌桿1相連，移動抹灰裝置3上設(shè)有原料桶4，原料桶4底部設(shè)有重力感應(yīng)器12，原料桶4下方設(shè)有傳送帶5，傳送帶5由變頻調(diào)速電機6驅(qū)動，傳送帶5與送灰板7相連，送灰板7與抹灰滾子8相連，抹灰滾子8內(nèi)部設(shè)有振動板9，抹灰滾子8上方設(shè)有爬輪10，抹灰滾子8下方設(shè)有滾軸11，滾軸11用于壓實拋光，移動抹灰裝置3靠近墻的一面設(shè)有距離感應(yīng)器13。

將牽引抹灰機鋼絲繩的上下兩端分別通過卡頭連接到所設(shè)置的U型凹槽上，向原料桶中加入一定量原料，啟動電源，則抹灰機開始運作。當(dāng)抹灰過程中原料桶中原料所剩不多時，所設(shè)置的重力感應(yīng)器會智能發(fā)出信號，通過與窗口的距離感應(yīng)裝置將其停到就近的窗口上進行再次加料。當(dāng)抹完一定高度的墻面后，再將整個機械裝置進行左右移動，即可抹完整個墻面。

抹灰機內(nèi)部詳圖

2.抹灰機參數(shù)

抹灰機參數(shù)如表1所示。

表1

3.抹灰機優(yōu)化部分

3.1 滾軸拋光

新型抹灰機下面增添了滾軸，用于壓實拋光?，F(xiàn)有抹灰機上行抹灰，下行再利用抹灰頭進行壓實拋光，由于兩道工序之間時間間隔不能太長，從而限制了抹灰的高度，對此進行改進，增加滾軸，實現(xiàn)邊抹灰邊壓實，抹灰高度大大增加，可達(dá)13m～15m，適用于建筑外墻抹灰。

3.2 自動抹灰

抹灰機利用滾軸抹灰，代替抹灰板。為了把灰漿送到墻面，并進行收光收平，現(xiàn)有抹灰機采用人工抹灰的動作，設(shè)計了抹灰板和灰斗，灰斗持續(xù)向抹灰板提供砂漿，用電機拉著抹灰板和灰斗勻速上升，為了將水泥砂漿像人工抹灰那樣牢牢粘在墻上，需要抹灰板持續(xù)的對墻面保持一定壓力，這時墻面對抹灰板也就有一個向外的壓力?，F(xiàn)有抹灰機解決這個問題的思路是：把抹灰板跟灰斗連接，把灰斗套在垂直的立桿上，把立桿頂住天花板和地面，灰斗可以在立桿上上下移動。該實用新型抹灰機利用滾軸代替抹灰板抹灰，與墻體的接觸面由原來的平面，變?yōu)榍?，大大減小了相互作用力，且抹灰更均勻，此時可用鋼絲繩代替立桿，鋼絲繩上端固定在位于建筑物頂層的三角立架上，下端固定在地面上的固定桿上，增加了機器的上升空間，實現(xiàn)建筑外墻的抹灰。

4.抹灰機效果

（1）自動升降，自動抹灰，厚薄均勻，一次性成型，無落地灰。

（2）無需拆卸任何部件，進出方便，有萬向輪，移動靈活。

（3）自主研發(fā)泥漿泵，保證輸送灰漿的動力強勁。

（4）運用該抹灰機無需大疤找平：無死角、無裂縫、不漏灰、是手工抹灰效率的十倍以上，達(dá)到或超過國家優(yōu)良工程粉墻質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，既縮短了工程時間，又提高了工程質(zhì)量?？缮炜s性的龍門架，操作起來更加安全、簡單、靈活。

（5）本機具有以下優(yōu)點：操作簡單、效率較高、體積較小、移動輕便、節(jié)省材料、時間、水電、成本、粘接力強、使用壽命較長。

5.結(jié)論

目前建筑業(yè)墻面抹灰工程，多為手工作業(yè)，工作人員勞動強度大，操作工序繁多，效率低下，抹灰質(zhì)量不能保證。該抹灰機通過抹灰頭下面增添了滾軸，用于壓實拋光，抹灰頭利用滾軸抹灰，代替抹灰板，采用自動式升降抹灰，達(dá)到自動升降，自動抹灰，厚薄均勻，一次性成型，無落地灰的目的。

［1］ 周遠(yuǎn)清，張自興，許萬雍，等.智能機器人系統(tǒng)［M］.北京：清華大學(xué)出版社，1988.

［2］ 吳振彪.機電綜合設(shè)計指導(dǎo)［M］.北京：人民大學(xué)出版社，2000.

［3］ 吳宗澤，羅圣國.機械設(shè)計課程設(shè)計手冊［M］.北京：高等教育出版社，2002.

大同大學(xué)教學(xué)改革項目，項目名稱：《材料力學(xué)》基本原理在土木工程專業(yè)結(jié)構(gòu)設(shè)計教學(xué)中的研究與應(yīng)用，項目編號：XJG2015105；大同大學(xué)校級青年項目，項目名稱：HY-2014A型號抹灰機的結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究，項目編號：2015Q3

一種中高層建筑外墻墻面抹灰機。包括上側(cè)三角立架、下側(cè)固定桿、鋼絲繩、抹灰機內(nèi)部自動上升裝置等構(gòu)成升降機支架，由鋼絲繩、電動機、鏈條、調(diào)速器、繩輪、皮帶等構(gòu)成傳動裝置，由送灰板、滾軸、蝸桿、砂漿托架、抹灰板、齒輪、偏心輪、齒條等構(gòu)成粉墻裝置。內(nèi)置原料桶，抹灰方便快捷。對居民樓、辦公樓、工業(yè)廠房外墻進行自動抹灰。