（机械制造及其自动化专业论文）大吨位压砖机预应力机理的研究.pdf

ad i s s e r t a t i o ni nm e c h a n i c a lm a n u f a c t u r i n ga n da u t o m a t i o n r e s e a r c ho np r e s t r e s s e dm e c h a n i s mi nl a r g e - - t o n n a g e h y d r a u l i cp r e s s c a n d i d a t e ：c h e nf e i h u s u p e r v i s o r ：z h o uz h e b op r o f e s s o r m e c h a n i c a le n g i n e e r i n gd e p a r t m e n t a n h u iu n i v e r s i t yo fs c i e n c ea n dt e c h n o l o g y n o 16 8 ，s h u n g e n gr o a d ，h u a i n a n ，2 3 2 0 0 1 ，p r c h i n a 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及 取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方以外， 论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得 塞邀堡三态堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一 同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并 表示谢意。 学位论文作者签名：瞄碰色 日期：趔年j 月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解塞邀堡三太堂有保留、使用学位论文 的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于 塞徵望王态堂。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的 复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权安徽理工大学 可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采 用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。( 保密的学位 论文在解密后适用本授权书) 卫 学位论文作者签名：1 等粕 签字日期：山砬年f 月f 日 导师签名：签字日期少廖年月( 日 摘要 手茼要 本文在介绍大吨位压砖机概况和论述预应力缠绕技术国内外发展概况的基础 上，以预应力缠绕机架的上、下半圆梁以及立柱为研究对象，建立了预应力缠绕 机架的数学模型。由于受工作载荷和预紧载荷的共同作用，机架的受力较复杂， 本文采用了近似原理的简化分析算法。分析推导出钢丝、横梁和立柱的应力、应 变与挠度的计算公式，得出了预应力缠绕张力的计算方法。 为了提高钢丝缠绕质量和最大限度发挥钢丝的力学性能，基于神经模糊控制 理论的优点，采用模糊控制算法作为预应力钢丝缠绕张力的控制系统。结合预应 力缠绕工艺的特点，针对钢丝缠绕张力的控制系统的结构，给出了相应的数学计 算方法，并在m a t l a b s i m u l a t e 环境下建立了仿真模型。根据所建立的张力控制 系统的仿真模型和控制算法，利用功能强大的m a t l a b 软件对该系统进行仿真， 其结果表明：在模糊控制下，该控制系统具有自适应能力强和动态响应速度快的 优点。 以预应力缠绕机架的最佳应力状态为目标，采用“优化设计”的方法提出了 机架的优化设计方法，采用m a t l a b g u i 软件开发了预应力缠绕机架的优化设 计人机交互界面，编制了设计的优化程序。相比于传统的设计方法，运算速度快、 可操作能力强、运算结果准确直观可靠，并具有较好的可视化功能，优化结果便 于比较和保存。利用s o l i d w o r k s s i m u l a t i o n 软件对预应力缠绕机架优化设计的结 果进行静态分析和疲劳分析，得出该机架具有较高的强度、刚度及疲劳寿命，验 证了该预应力机架参数优化设计的科学性与合理性。 图4 3 表3参6 0 关键词：预应力缠绕技术；大吨位压砖机；模糊控制；优化设计；有限元法 中图分类号：t q 0 5 0 1t h l 4 0 1 安徽理工大学硕士学位论文 摘要 a bs t r a c t b a s e do ni n t r o d u c i n gt h es u r v e yo fl a r g e t o n n a g eh y d r a u l i cp r e s sa n dd i s c u s s i n g t h e d e v e l o p m e n t o f p r e s t r e s sw i n d i n gt e c h n o l o g y a th o m ea n da b r o a d ，t h e m a t h e m a t i c a lm o d e lo fp r e s t r e s sw i n d e df r a m e w o r kw a sb u i l ti nt h i sp a p e r s e m i c i r c l e b e a mo fu pa n dd o w na n dp i l l a r so fp r e s t r e s sw i n d e df r a m e w o r kw e r et a k e na s r e s e a r c ho b je c t t h eb e a r i n go ff r a m e w o r ki s c o m p l e xu n d e rt h ec o m b i n a t i o no f w o r k i n gl o a d i n ga n dp r e l o a d t h ec a l c u l a t i n gf o r m u l ao fs t r e s s 、s t r a i na n dd e f l e c t i o n a b o u tw i r e 、b e a ma n dc o l u m n sw e r ea n a l y s e da n ds h o w e d ，a l s ot h ec o m p u t a t i o n a l m e t h o d sw e r eg o t f u z z yc o n t r o la l g o r i t h mi s u s e da st h ec o n t r o ls y s t e mo fp r e s t r e s sw i r e s w i n d i n gt e n s i o nf o r c e ，b e c a u s eo fi t sa d v a n t a g e s t h ew i n d i n gq u a l i t yo fw i r ew a s i n c r e a s e da n dm e c h a n i c a l p r o p e r t yo f w i r e c a nb et h em o s te f f i c i e n tu s e c o n s i d e r i n gt h ec h a r a c t e r i s t i c so fc o n t r o ls y s t e m ss t r u c t u r eo fw i r ew i n d i n gt e n s i o n f o r c e ，c o r r e s p o n d i n gm a t h e m a t i c a lm o d e lw a ss e tu pa n ds i m u l a t i o nm o d e lw a sb u i l t b a s e do nm a t l a bs i m u l a t i o n ，w h i c hi sc o m b i n e dw i t ht h ec h a r a c t e r i s t i c so fp r e s t r e s s w i n d i n gt e c h n o l o g y a c c o r d i n gt ot h es i m u l a t i o nm o d e la n dc o n t r o la l g o l i t h mo f t e n s i o nf o r c e sc o n t r o ls y s t e mw h i c hh a v eb e e ns e tu p ，t h er e s u l t ss h o wt h a t ：t h i s c o n t r o ls y s t e mh a ss t r o n ga d a p t a b i l i t ya n dh i g hs p e e do fd y n a m i cr e s p o n s eu n d e rt h e c o n t r o lo ff u z z yc o n t r 0 1 t h es y s t e mi ss i m u l a t e dw i t hp o w e r f u ls o f t w a r e m a t l a b a i m i n ga tb e i n gt h eb e s ts t r e s ss t a t eo fp r e s t r e s sw i n d e df r a m e w o r k ，t h e o p t i m i z a t i o nd e s i g nm o d e lo ff r a m e w o r kw a ss e tu pb yu s i n gt h em e t h o do f o p t i m i z a t i o nd e s i g n b e i n gd e s i g n e do p t i m a l l y , h u m a n - c o m p u t e ri n t e r a c t i o ni n t e r f a c e o fp r e s t r e s sw i n d e df r a m e w o r kw a sd e v e l o p e db ym e a n so fm a t l a b g u ia n d o p t i m i z m i o nd e s i g np r o g r a mw a sw o r k e do u t c o m p a r e dw i t ht h et r a d i t i o n a ld e s i g n m e t h o d s ，i th a st h ea d v a n t a g e so ff a s tc a l c u l a t i o na n ds t r o n go p e r a t i o n a lc a p a c i t y i t s r e s u l t sc a nb eg o tv i s u a l l y 、a c c u r a t e l ya n d r e l i a b l y , a n di se a s yt op r e s e r v ea n dc o m p a r e a c c o r d i n gt os t a t i ca n a l y s i sa n df a t i g u ea n a l y s i sa b o u tt h er e s u l t so fo p t i m i z a t i o n d e s i g no fp r e s t r e s sw i n d e df r a m e w o r k ，i t 、sk n o w nt h a tt h i sf r a m e w o r kh a st h e a d v a n t a g e so fh i g h e rs t r e n g t h 、 s t i f f n e s sa n df a t i g u el i f e s ot h es c i e n t i f i cn a t u r ea n d r a t i o n a l i t yo ft h i so p t i m i z a t i o nd e s i g nw e r ev e r i f i e d i i i 安徽理工大学硕士学位论文 f i g u r e4 3 t a b l e3r e f e r e n c e6 0 k e yw o r d s ：p r e s t r e s s e dw i n d i n gt e c h n o l o g y ；l a r g e t o n n a g eh y d r a u l i cp r e s s ；f u z z y c o n t r o l ；o p t i m i z a t i o nd e s i g n ；f i n i t ee l e m e n tm e t h o d c h i n e s eb o o k sc a t a l o g ：t q 0 5 0 1t h l 4 0 1 i v 目录 目录 摘要i a b s t r a c t 。i i i 引言1 1 绪论3 1 1 概j 苤3 1 1 1大吨位压砖机概述3 1 1 2大吨位压砖机机架的预应力结构及其优缺点4 1 2 预应力缠绕技术的国内外发展概况7 1 2 1国外发展概况7 1 2 2国内发展概况8 1 3 本课题的研究意义9 1 4 课题研究的主要内容1 0 2 预应力缠绕机架应力的基本理论研究1 1 2 1缠绕钢丝的力学性能1 1 2 2 缠绕方式对机架预应力的影响11 2 2 1等张力缠绕的预应力的计算1 1 2 2 2 变张力缠绕的预应力的计算13 2 3 预应力机架强度的研究1 8 2 3 1半圆梁的建模与强度设计1 9 2 3 2 立柱的强度设计2 3 2 3 3 立柱的刚度设计2 6 2 4 钢丝层间的摩擦副对机架预应力的影响2 6 2 5 本章小结2 7 3 预应力缠绕装置的研究2 9 3 1 预应力钢丝缠绕工艺2 9 3 2 缠绕设备结构简介2 9 3 3 缠绕装置的张力稳定性影响因素3 1 3 4 缠绕装置的张力控制系统设计3 2 安徽理工大学硕士学位论文 3 4 1 步进电机的数学模型3 3 3 4 2 步进电机驱动器的数学模型3 4 3 4 3 减速器的数学模型3 5 3 4 4 弹簧的数学模型3 5 3 4 5 模糊逻辑理论概述3 5 3 4 6 模糊控制原理3 5 3 4 7m a t l a b 模糊逻辑工具箱简介3 6 3 4 8 模糊控制器的设计3 6 3 5 模糊控制系统的s i m u l i n k 建模与仿真4 1 3 5 1 模糊控制系统的s i m u l i n k 建模4 l 3 5 2 仿真与分析4 3 3 6 本章小结4 3 4 预应力机架参数的优化设计4 5 4 1优化设计方法及优化工具箱的简介4 5 4 1 1 概述4 5 4 1 2 优化问题的实现4 6 4 2 立柱优化设计数学模型的建立4 6 4 2 1设计变量的选取4 6 4 2 2 优化设计目标函数的确定4 6 4 2 3 约束条件的建立4 7 4 3m a t l a b g u i 开发和程序介绍4 8 4 3 1 m a t l a b g u i 概j 苤4 8 4 3 2m a t l a b g u i 开发的一般步骤4 9 4 3 3应用实例5 4 4 4 本章小结5 4 5 基于s o l i d w o r k s s i m u l a t i o n 预应力机架的有限元分析5 7 5 1 概述5 7 5 1 1 有限元法和有限单元法概述5 7 5 1 2s o l i d w o r k s s i m u l a t i o n 概述5 8 目录 5 2 预应力机架的静态有限元分析5 8 5 2 1 模型的建立5 8 5 2 2 静态有限元分析5 9 5 2 - 3 静态结果分析6 1 5 3 预应力机架的疲劳分析6 3 5 3 1疲劳分析6 3 5 3 2 疲劳结果分析6 5 5 4本章小结6 5 6 总结与展望6 7 6 1 总结6 7 6 2展望6 7 参考文献6 9 致谢7 3 作者简介及读研期间主要科研成果7 4 安徽理l 大学硕士学位论文 一 v i l l 目录 c o n t e n t s a b s t r a c t i p r e f a c e 1 1i n t r o d u c t i o n 3 1 1o v e r v i e w 3 1 1 1o v e r v i e wo f t h el a r g e t o n n a g eh y d r a u l i cp r e s s 3 1 1 2 l a r g e - t o n n a g eh y d r a u l i cp r e s s sp r e s t r e s s e ds t r u c t u r e a n di t s a d v a n t a g e sa n dd i s a d v a n t a g e s 3 1 2t h ea b r o a da n dd o m e s t i c d e v e l o p m e n t o fp r e s t r e s s e dw i n d i n g t e c h n o l o g y 6 1 2 1t h ea b r o a dd e v e l o p m e n to v e r v i e w 7 1 2 2t h ed o m e s t i cd e v e l o p m e n to v e r v i e w 8 1 3t h es u b j e c t sr e s e a r c hs i g n i f i c a n c e 9 1 4t h es u b j e c t sr e s e a r c hm a i nc o n t e n t s 10 2t h eb a s i ct h e o r yr e s e a r c ho fp r e s t r e s s e dw i n d i n gf r a m e ss t r e s s 11 2 1t h em e c h a n i c a lp r o p e r t i e so fs t e e lw i r e 11 2 2t h ee f f e c to f w i n d i n gm o d et op r e s t r e s s e df r a m e 11 2 2 1t h ep r e s t r e s s e dc a l c u l a t i o n eo fq u a lt e n s i o nw i n d i n g 11 2 2 2t h e p r e s t r e s s e dc a l c u l a t i o n eo fc h a n g ew i n d i n g t e n s i o n 13 2 3t h es t r e n g t hr e s e a r c ho f t h ep r e s t r e s s e df r a m e 18 2 3 1 t h e m o d e l i n ga n ds t r e n g t hd e s i g no f t h es e m i c i r c l eb e a m 1 9 2 3 2t h es t r e n g t hd e s i g no f t h e p i l l a r 2 3 2 3 3t h es t i f f n e s sd e s i g no f t h e p i l l a r 2 6 2 4t h ei n f l u e n c et op r e s t r e s s e df r a m eb yt h ef r i c t i o nb e t w e e nt h el a y e ro f s t e e lw i r e ：2 ：! i 2 5s u m m a r yi nt h i sc h a p t e r 2 7 3t h er e s e a r c ho f t h ep r e s t r e s s e dw i n d i n gd e v i c e 2 9 3 1t h ec r a f to f p r e s t r e s s e ds t e e lw i r ew i n d i n g 2 9 安徽理： ：大学硕士学位论文 3 2t h ei n t r o d u c t i o no f w i n d i n gd e v i c e ss t r u c t u r e 2 9 3 3t h ef a c t o r sa f f e c t i n gt h es t a b i l i t yo f t h et e n s i o no f w i n d i n gd e v i c e 31 3 4t h ed e s i g no f w i n d i n gd e v i c e st e n s i o nc o n t r o ls y s t e m 3 2 3 4 1 t h em a t h e m a t i c a lm o d e lo fs t e p p i n gm o t o r 。3 3 3 4 2t h em a t h e m a t i c a lm o d e lo f s t e p p i n gm o t o r sa c t u a t o r 3 4 3 。4 3t h em a t h e m a t i c a lm o d e lo f r e t a r d e r 3 5 3 4 4t h em a t h e m a t i c a lm o d e lo f s p r i n g 3 5 ：；。4 。5t h ei n t r o d u c t i o no f f u z z yl o g i ct h e o r y 3 5 ：；4 6 f u z z yc o n t r o lp r i n c i p l e 3 5 3 。4 7t h ei n t r o d u c t i o no f m a t l a bf u z z yl o g i ct o o l b o x 3 6 ：；4 8t h ed e s i g no f f u z z yc o n t r o l l e r 3 6 3 5t h e m o d e l i n ga n ds i m u l a t i o no f f u z z yc o n t r o ls y s t e m 4 1 3 5 1t h em o d e l i n go ff u z z yc o n t r o ls y s t e m 4 1 3 5 2 m o d e l i n ga n ds i m u l a t i o n 4 3 3 6 s u m m a r yi nt h i sc h a p t e r 4 3 4t h es t r u c t u r ep a r a m e t e r s o p t i m a ld e s i g no fp r e s t r e s s e df r a m e 4 5 4 1t h ei n t r o d u c t i o no fo p t i m a ld e s i g nm e t h o da n do p t i m i z a t i o nt o o l b o x 4 5 4 1 1o v e r v i e w 4 5 4 1 2t h ei m p l e m e n t a t i o no f t h eo p t i m i z a t i o np r o b l e m 4 6 4 2t h ee s t a b l i s h m e n to f p i l l a r sm a t h e m a t i c a lm o d e lo f o p t i m a ld e s i g n 4 6 4 2 1 d e s i g nv a r i a b l e s s e l e c t i o n 4 6 4 2 2 o b j e c t i v ef u n c t i o n sd e t e r m i n a t i o no f o p t i m a ld e s i g n 4 6 4 2 3c o n s t r a i n tc o n d i t i o n s d e t e r m i n a t i o n 4 7 4 3m a t l a b g u id e v e l o p m e n ta n dp r o g r a md e s c r i p t i o n 4 8 4 3 1o v e r v i e wo f t h em a t l a b g u i 4 8 4 3 2t h eg e n e r a ls t e p so ft h em a t l a b g u id e v e l o p m e n t 4 9 4 3 3 e x a m p l e 5 4 4 4 s u m m a r yi nt h i sc h a p t e r 5 4 5t h ea n a l y s i so f t h ep r e s t r e s s e df r a m eb a s e do ns o l i d w o r k s s i m u l a t i o n 5 7 。x - 目录 5 1 o v e r v i e w 5 7 5 1 1o v e r v i e wo f t h et h ef i n i t ee l e m e n tm e t h o d 5 7 5 1 2o v e r v i e wo f t h es o l i d w o r k s s i m u l a t i o n 5 8 5 2 t h es t a t i cf i n i t ee l e m e n ta n a l y s i so f p r e s t r e s s e df r a m e 5 8 5 2 1e s t a b l i s h m e n to f m o d e l 5 8 5 2 2s t a t i cf i n i t ee l e m e ma n a l y s i s 5 9 5 2 3 s t a t i cr e s u l t s a n a l y s i s 6 1 5 3t h ef a t i g u ea n a l y s i so f p r e s t r e s s e df r a m e 6 3 5 3 1 f a t i g u ea n a l y s i s 6 3 5 3 2 f a t i g u er e s u l t s a n a l y s i s 6 5 5 4 s u m m a r yi nt h i sc h a p t e r 6 5 6s u m m a r ya n df o r e c a s t 6 7 6 1 s u m m a r y 6 7 6 2f o r e c a s t 6 7 r e f e r e n c e s 6 9 c o m p l i m e m 。7 3 r e s u m eo f a u t h o ra n da r t i c l ep u b l i s h e dd u r i n gt h er e s e a r c h 7 4 x 1 一 安徽理：i ：大学硕士学位论文 x i i 引言 引言 随着科技的迅猛发展和人们生活质量的不断提高，大规格的陶瓷墙地砖广泛 的应用于建筑装饰行业，极大地推动了陶瓷压砖机的设计与制造技术的发展步伐。 白上世纪8 0 年代后期我国引进国外生产的压砖机开始，已经过了2 0 多年的时间， 在我国技术人员不懈的努力和奋斗下，已能全面设计与制造出不论是从技术层面 或是质量要求上，还是从压砖机的整机性能或是生产效率等发面，均已接近国外 生产的同期同类产品，开创了我国自主设计与制造大吨位压砖机的时代。近年来， 国家不断地加大对重型装备制造业的投资力度，促进了大吨位压砖机的设计与制 造技术更好更快的发展。 预应力缠绕技术以其突出的优势较好地解决了大吨位压砖机强度、刚度和疲 劳寿命不足等问题，引起了国内学者和技术人员的高度关注，掀起了对预应力缠 绕技术研究与应用的浪潮。但随着压砖机的工作压力与规格越来越大，落后的缠 绕工艺和传统的设计方法( 通过建立力学模型，借助于经验和类比法，分析计算 精度较低) 已成为制约生产发展的技术瓶颈。目前，计算机技术与现代的设计方 法已广泛应用于科学研究的各个领域，并获得了显著的效果，得到各行业人士的 高度重视。本文在系统分析预应力缠绕机理的国内外研究概况，深入剖析影响钢 丝缠绕质量因素和机架设计方法的基础上，利用模糊控制原理，完善缠绕工艺， 充分发挥缠绕钢丝的力学性能。并采用优化设计方法，借助于功能强大的优化与 计算软件m a t l a b 对预应力缠绕机架进行优化设计，得出优化结果，运用有限元分 析软件s o l i d w o r k s 对其进行分析验证。这种现代设计理论与计算机软件相结合的 研究方法，对研究大吨位压砖机预应力机理具有重要的参考价值。 安徽理 ：大学硕士学位论文 2 1 绪论 1绪论 1 1 概述 1 1 1 大吨位压砖机概述 近年来，随着生活质量的不断提高，人们对建筑装饰行业用的陶瓷墙地砖的 要求也越来越多样化，尤其体现在对墙地砖的规格上，从以前的小规格发展到现 在的1 0 0 0 1 0 0 0 m m ，甚至1 2 0 0 x1 2 0 0 m m 2 1 。但要加工制造出如此大规格的陶瓷墙 地砖，作为其坯体成型设备的压砖机的吨位也必须越来越大。随着压砖机吨位的 不断提高，对压砖机的设计与制造技术提出了新的挑战以尽可能少的能耗和 原材料，设计出最合理的结构，从而实现大规格墙地砖的压制成型并保证质量的 稳定性。 众所周知，陶瓷压砖机是陶瓷墙地砖生产线的关键设备，它在陶瓷建材行业 的地位举足轻重，其发展经历了一个比较漫长的过程。从墙地砖的成型工艺方法 来讲，世界各国的陶瓷墙地砖的成型工艺基本上都经历了手工捶打一半机械化的 摩擦压力锤一机械式压力机一摩擦一液压机一全自动液压机成型的过程【3 】。当今世 界，对陶瓷墙地砖类产品及其专用设备的研制较早而又保持技术不断创新的国家， 首推意大利，其次是德国和美国，这些国家的产品基本上都是以引用当代先进科 技为基础，采用液压系统作为工作机构，结合现代先进的控制技术，逐步完善， 最终实现压砖机的机电一体化。同时，他们又各自保持着企业自身的特点，如在 控制显示手段、液压油路设计、布料系统设计和机架结构等方面。随着我国建筑 卫生陶瓷行业的持续发展，今天，不仅是世界上使用陶瓷压砖机数量最多的国家， 同时也是占有压砖机品种规格比例最多的国家。不断创新的陶瓷压砖机的设计方 法和制造技术，高效、高质量的墙地砖的成型工艺，已成为现代陶瓷墙地砖液压 压砖机发展的方向。一方面，现代的设计方法越来越多的依托于迅猛发展的计算 机技术，使未来的大吨位陶瓷压砖机的设计更具个性和创新，并更加注重设计制 造的可靠性和合理化。另一方面，在满足人类生产消费需求的同时，尤其是大吨 位压砖机由于其耗能过大和污染严重等问题，人们逐渐意识到，在可持续发展的 时代背景下，如何实现绿色陶瓷压砖机的设计与制造，适应人类社会和谐发展的 趋势，已成为大吨位压砖机研究的另一全新课题。 安徽理l ：火学硕十学位论文 1 12 大吨位压砖机机架的预应力结构及其优缺点 对大吨位压砖机来讲，必不可少的需要一个高承载能力的机架，是陶瓷液压 压砖机的主要部件，它往往占据整个陶瓷压砖机重量的一半以上。机架由于较大 的重量和体积，故其毛坯的冶炼、机械加工、热处理、探伤、运输和安装等都存 在诸多困难。大吨位压砖机承载机架的设计与制造的难度，在一定程度上成为限 制和制约压砖机大吨位化发展的关键因素。依据预应力施加的方式以及粱、柱结 构的不同 4 1 1 5 ，可分为以下几种： 寸 图1 螺栓预紧式机架 f i g it h et y p eo f b o l tp r e l o a d e df r a m e 1 螺栓预紧式 最典型的结构如图1 所示，它是由上梁、下粱和立柱通过螺栓联接而成。常 见的有三梁四柱式机架，这种结构广泛应用于各类吨位不大的压机上。立柱上加 工了联接螺纹，工作时，在压制力和弯矩的共同作用下，立柱上将会产生很大的 拉应力，在其螺纹退刀槽的过渡区域，极容易形成应力集中造成其断裂。经应用 实践证明，该种结构已不适应压砖机大吨位化发展的要求，原因如下： ( 1 ) 该结构通常受力较复杂，且应力分布不均，为了达到强度和剐度的设计要 求，设计时常常只能选择较低的许用应力，使压砖机的体积和重量相对较 大，从而导致材料不能充分的发挥作用而造成浪费。 ( 2 ) 大吨位粱柱结构压砖机的立柱截面尺寸一般较大，锻造和热处理工艺都难 以保证较高的芯部质量( 锻造的芯部往往晶粒粗大，缺陷较多，热处理难 以渗透到芯部等) 。 ( 3 ) 大吨位粱柱结构压砖机横梁的结构尺寸大且复杂，厚薄不均，铸造工艺难 度大，往往只能通过增加重量的方法来弥补缺陷，使大吨位压砖机显得更 加笨重。 ( 4 ) 梁柱结构压砖机一般难以散装运输，无疑增加了运输的难度，提高了运输 成本。 2 板框式 删a l 芏 2 般挺式机架 f i g2t h ep l a t et y p ef r a m e 如i 刳2 所示，它一般采用整体轧制钢板在其中n t 出工作空间的方式，再通 过销钉、螺钉等组装而成。也有直接通过整体铸造或锻造成型。虽然相对于螺栓 预紧式结构强度有所提高，但仍存在较多不足，不宜用在吨位较大的压砖机上， 具体如下： ( 1 ) 用来制造大吨位压砖机的巨型钢板需要大型钢厂的特殊轧制，毛坯来源途 径少，且运输难度较大，生产与运输成本昂贵。 ( 2 ) 巨型钢板的机械j 3 n t _ 过程需要大型设备的支持，加工制造难度大，且整块 钢板热处理难度更大。 ( 3 ) 板框结构中间的工作空间的圆角处易产生拉应力集中，为了避免机架因拉 应力集中而