一種石膏漿料灌注時間的計算方法
2023-12-08 00:49:31
一種石膏漿料灌注時間的計算方法
【專利摘要】本發明公開了一種石膏漿料灌注時間的計算方法，具體包括以下步驟：1)石膏漿料灌注倉結構模型提取；2)石膏漿料灌注倉出料口流量公式的建立；3)柱體應力分析；4)錐體應力分析；5)計算漿料灌注漏鬥出料口處的壓力差Δp；6)建立石膏漿料灌注時間的計算模型公式。本發明針對石膏砌塊生產線上普遍採用的石膏攪拌倉中的灌注機構，分析石膏漿料在灌注過程中的複雜力學特性，以粘性流體力學理論為指導，得出了一種石膏漿料灌注時間的計算方法，取代人工實驗的繁瑣方式，達到準確計算石膏漿料灌注時間的目的，從而減少生產線故障發生率。
【專利說明】一種石膏漿料灌注時間的計算方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及石膏砌塊生產【技術領域】，特別是一種通過粘性流體力學理論得到合適的石膏漿料灌注時間的計算方法。
【背景技術】
[0002]隨著人們環保意識的提高，石膏砌塊作為公認的綠色節能型材料，以優良的性能被廣泛應用於建築裝潢等領域，同時快速發展的經濟對新型石膏節能建築材料的需求也越來越旺盛。因此，對石膏砌塊生產工藝和設備的研究一直是眾多科研機構及生產廠家的重要課題之一。
[0003]石膏砌塊生產過程包含著粉料配送、攪拌成型、漿料灌注、脫模等工序，各個步進工序之間存在著時序的配合。而石膏砌塊生產各工藝的時序配合受制於石膏粉料的初凝時間和終凝時間:石膏漿料在初凝時間前具有較好的流動性，可以很好地實現放水、放粉、攪拌、灌漿等工序，而一旦生產時間超過石膏粉料的初凝時間，則石膏漿料可能會凝固在攪拌倉內，造成生產的故障。對於最終成型前的漿料灌注工序:若漿料灌注時間設定得過短，則會導致灌注機滯留量增大，嚴重情況下會堵塞灌注機；若設定得過長，則影響生產砌塊效率。另外，漿料攪拌時間和漿料灌注時間會共同影響到砌塊保壓工序時間的設定。
[0004]由此可見，石膏漿料灌注時間的合理確定對於最終石膏砌塊成形的質量有著關鍵的影響作用。而當前國內的石膏砌塊生產線上的石膏漿料灌注時間的確定多採用經驗及實驗方法來確定，不僅費時而且不可靠，容易造成系統故障率高、效率低下等問題。
【發明內容】
[0005]鑑於此，本發明提供一種石膏漿料灌注時間的計算方法，它利用粘性流體力學的分析方法對石膏漿料灌注過程進行機理建模分析，並最終推導出一種石膏漿料灌注時間的計算方法，取代人工實驗的繁瑣方式，達到準確計算石膏漿料灌注時間的目的。
[0006]本發明的目的是通過這樣的技術方案實現的，一種石膏漿料灌注時間的計算方法，包括以下步驟:步驟I)、根據實際的石膏漿料灌注倉提取出結構模型，所述石膏漿料灌注倉為一個上半部分為圓柱體倉筒，下半部分為圓錐體料鬥的結構；步驟2)、根據步驟I)建立的結構模型，採用粘性流體力學的分析方法，取石膏漿料的一個KX Sy微元為研究對象進行分析，求得石膏漿料灌注倉出料口處流量Qm ;步驟3)、圓柱體應力分析；根據步驟2)，得到高度為h處的漿料層鉛垂方向的壓應力為Pu ;步驟4)、圓錐體應力分析；根據步驟2)，得到高度為y處的漿料層鉛垂方向壓應力Pv;步驟5)、根據漿料在石膏漿料灌注倉內的不同初始位置，利用步驟3)和步驟4)計算出的漿料層鉛垂方向的壓應力，計算出相應的石膏漿料灌注倉出料口處的壓力差Ap ;步驟6)、根據石膏漿料在料倉中的不同初始位置，分別將相應的石膏漿料灌注倉出料口處壓力差Ap代入步驟2)中的石膏漿料灌注倉出料口處漿料流量公式求得進一步的QM，進而可求得石膏漿料灌注的時間計算公式tM。
[0007]進一步，步驟2)中，所述石膏漿料灌注倉出口處流量Qm公式為:[0008]
【權利要求】
1.一種石膏漿料灌注時間的計算方法，其特徵在於:包括以下步驟: 步驟1)、根據實際的石膏漿料灌注倉提取出結構模型，所述石膏漿料灌注倉為一個上半部分為圓柱體倉筒，下半部分為圓錐體料鬥的結構； 步驟2)、根據步驟I)建立的結構模型，採用粘性流體力學的分析方法，取石膏漿料的一個δχΧ Sy微元為研究對象進行分析，求得石膏漿料灌注倉出料口處流量Qm; 步驟3)、圓柱體應力分析；根據步驟2)，得到高度為h處的漿料層鉛垂方向的壓應力為Pu； 步驟4)、圓錐體應力分析；根據步驟2)，得到高度為Y處的漿料層鉛垂方向壓應力Pv ；步驟5)、根據漿料在石膏漿料灌注倉內的不同初始位置，利用步驟3)和步驟4)計算出的漿料層鉛垂方向的壓應力，計算出相應的石膏漿料灌注倉出料口處的壓力差Λρ ; 步驟6)、根據石膏漿料在料倉中的不同初始位置，分別將相應的石膏漿料灌注倉出料口處壓力差Λρ代入步驟2)中的石膏漿料灌注倉出料口處漿料流量公式求得進一步的Qm，進而可求得石膏漿料灌注的時間計算公式tM。
2.根據權利要求1所述的石膏漿料灌注時間的計算方法，其特徵在於:步驟2)中，所述石膏漿料灌注倉出口處流量Qm公式為:
3.根據權利要求1所述的石膏漿料灌注時間的計算方法，其特徵在於:步驟3)中所述高度為h處的漿料層鉛垂方向的壓應力Pu表達式為:
4.根據權利要求1所述的石膏漿料灌注時間的計算方法，其特徵在於:步驟4)中所述高度為I處的漿料層鉛垂方向壓應力Pv表達式如下:
5.根據權利要求1所述的石膏漿料灌注時間的計算方法，其特徵在於:步驟5)中所述漿料在石膏漿料灌注倉內的不同初始位置時的石膏漿料灌注倉出料口處的壓力差Ap分別為:①當漿料初始位置位於圓錐形料倉內時，Pu= O時，出料口處的壓力差為:
6.根據權利要求1所述的石膏漿料灌注時間的計算方法，其特徵在於:步驟6)中所述石膏漿料灌注的時間計算公式tM表達式為:
【文檔編號】B28B13/02GK103971014SQ201410218468
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年5月22日 優先權日:2014年5月22日
【發明者】林景棟, 徐大發, 林湛丁, 林秋陽, 鄭治迦, 謝楊, 邱欣, 徐春慧 申請人:重慶大學