为了实现混凝土布料机臂架结构的合理分布,以布料机臂架水平工况为研究对象,建立臂架结构三维模型,导入HyperMesh中进行模型前处理,运行OptiStruct求解器对前处理的臂架模型进行结构优化。基于优化结果和设计要求调整臂架结构,对改进后的臂架进行模型重建。用有限元法对优化的臂架进行静态强度和刚度校核,并对优化后的臂架进行试验验证。比较优化前后的臂架数据,结果表明优化后的臂架强度、刚度均满足工况需求,同时臂架主体结构重量减少了18.01kg,降低了臂架在工作过程中的负载,使布料机臂架的制造更加经济。

文章阐述了混凝土轴端密封的作用和轴端漏浆的危害,分析了漏浆的常见原因,并提出了一种新型混凝土布料机轴端密封结构,以解决混凝土布料机轴端漏浆问题。

混凝土布料机的控制现状多为人工牵引及单关节遥控,工人工作条件艰苦,具有安全隐患。为实现混凝土布料机械臂的末端轨迹控制,即全自动布料,提出一种基于姿态枚举算法的机械臂轨迹控制方法。该方法适用于具有多自由度的布料机械臂,首先将目标轨迹离散化为各个离散点,利用运动学逆解模型,通过给定初始布料倾角,并按一定步长对该倾角进行枚举求解,得到各关节角度值,实现轨迹跟踪。针对某13m-3Z型混凝土布料机械臂,建立了多自由度混凝土布料臂架的运动学模型,并采用该方法控制其末端轨迹。通过联合仿真分析,得到臂架末端轨迹曲线图以及布料倾角变化曲线图。结果证明,该方法下布料倾角变化量减少了30.8%,较好的解决了末端软管径向甩动的问题。

介绍了预制混凝土布料机液压系统主要功能和设计原理。在分析布料机液压系统动作要求和功能的基础上，提出了该布料机液压系统的组成方案；从设计要求和技术参数着手，阐述了液压系统参数的确定、液压元件的计算与选择。通过对阀块底板进行仿真，研究其压力损失，找出易于产生涡流的地方，针对性地进行改进。经过市场验证：该液压系统适应施工工地转场频繁的情况，可以满足建设的需要。