机械毕业设计（论文）-JS500型混凝土搅拌机上料系统设计【全套图纸】 .doc

摘要本次设计的是js500混凝土搅拌机的上料系统。js500是双卧轴搅拌机，双卧轴搅拌机是一种强制式搅拌机，具有搅拌质量好、生产效率高、适应性强的特点，已成为当前混凝土搅拌设备中配套主机的主导机型。 js500混凝土搅拌机的上料系统设计，内容包括料斗，上料架，卷扬机构的设计以及上料传动的设计。在确定了上料系统的设计方案后，对料斗进行尺寸的设计，同时也确定了上料导轨的材料，安装角度，及其导轨长度。卷扬机构和上料动力系统是本设计的核心，其确保了物料能送入搅拌桶中，因此要选好钢丝绳，确定好滚筒，以及做好上料传动的设计。上料系统都设计好之后，用autocad绘制装配图及零件图。关键词：js500混凝土搅拌机；搅拌机；上料机构；结构设计。全套图纸，加153893706abstractthis design is the js500 mixer for feeding systems. js500 is a twin-shaft mixer which is a compulsory mixer，it has the mixing of good quality and high production efficiency, the characteristics of adaptability, so concrete mixing plant has become the dominant model in supporting the host.js500 concrete mixer feeding system design, included hopper，feeding racks, the design of the winch institutions and the design of the feeding drive. after you determine the design of feeding systems, design the size of hopper also determine the feeding guide on material, installation angle and the length of rail.hoisting and material dynamic system is the core of this design they can ensure that the materials into the mixing drum. so we must choose the right rope, determine a good drum and do a good design of the feeding transmission.feeding systems are designed, after the assembly drawing using autocad and parts.key words: mixers; feeding; structural design. 第 10 页目 录摘要11.绪论11.1 混凝土搅拌机概述及搅拌技术11.1.1 搅拌机概述11.1.2 混凝土搅拌技术21.1.3 国内外发展现状21.2 设计原则31.3 整机总体设计要求41.4 原始数据41.5 毕业设计的意义42.方案的设计52.1 方案论证52.2 设计参数的确定52.3 设计结构的确定63.上料斗的设计83.1 料斗的结构83.2 料斗的设计及计算83.2.1 物料的自然休止角和料斗的仓壁倾角83.2.2 料斗的有效容积94.上料导轨的设计124.1 导轨的作用和设计要求124.2 导轨的设计125.上料机构的设计135.1 钢丝绳的选用135.2 卷筒的设计175.3 上料传动设计195.3.1 选择电动机205.3.2 带传动的设计235.3.3 减速器的设计267.设计总结39参考文献408附录41致谢421.绪论1.1 混凝土搅拌机概述及搅拌技术1.1.1 搅拌机概述 混凝土搅拌机是将由各组分如水泥、水、砂、石料和添加剂等按一定配合比组成的混合料均匀拌和而生产出符合质量要求的流态混凝土的专用机械，是混凝土搅拌设备的主要组成部分。搅拌机从工作原理上讲可以分为自落式和强制式两大类。自落式搅拌机是依据物料的自落原理进行搅拌。工作时利用拌筒内壁固定的叶片对筒内物料进行分割和提升，物料则靠自身重力洒落、冲击，从而使各部分物料的相互位置不断进行重新分布而获得均匀搅拌。这种机型结构简单、功率消耗和叶片磨损均较小，但其搅拌强度不够剧烈，搅拌质量难以保证，生产效率低，只适用于搅拌普通塑性混凝土，对粗骨料粒径要求不严格，广泛地应用在中小型建筑工地。常用的这类搅拌机有，鼓式搅拌机、双锥反转出料搅拌机、双锥倾翻出料搅拌机和对开式搅拌机等。其中的鼓式搅拌机由于技术性能落后，已于1987年列为淘汰产品。强制式搅拌机是在自落式搅拌机之后，随着干硬性混凝土的发展而逐渐发展起来的。与自落式搅拌机不同，它不是通过重力作用进行搅拌，而是借助旋转的叶片对物料进行剪切、挤压、翻滚和抛出等强制搅拌作用，使物料在剧烈的相对运动中得到均匀搅拌。与自落式搅拌机相比，搅拌作用强烈，搅拌质量好，生产率高，但磨损大、功耗大，而且对骨料粒径有较严格的限制，适用于搅拌干硬性混凝土和轻骨料混凝土，多用于施工现场的混凝土搅拌站和混凝土预拌工厂的搅拌楼。常见的这类搅拌机有，立轴涡桨搅拌机、立轴行星搅拌机、单卧轴搅拌机和双卧轴搅拌机等。本次设计的js500混凝土搅拌机是我们的主要设计机型。为了适应不同混凝土搅拌机的搅拌要求，搅拌机发展了许多机型，它们在结构和性能上各有特点，但按工作原理可划分为自落式和强制式。js500混凝土搅拌机属于强制式搅拌机的一种，j搅拌机，s双卧轴，500出料容量500l。它主要由搅拌系统，搅拌传动系统，上料、卸料系统，供水系统，机架及行走系统，电气控制系统等组成。它是目前国内较为新型的搅拌机，整机结构紧凑、外型美观。js500双卧轴混凝土搅拌机具有操作简便的特点，既能搅拌干硬性混凝土又能搅拌塑性混凝土，还能搅拌砂浆和轻骨料。它具有单机独立作业和与pld系列配料机组成简易式混凝土搅拌站的双重优越性，还可为搅拌站提供配套主机，适用于各类大、中、小预制构件厂及公路、桥梁、水利、码头等工业及民用建筑工程，是一种高效率机型，应用非常广泛。 该机采用底开门卸料，所以搅拌筒不用倾翻，因而节省了动力，简化了结构，布置也比较紧凑合理。1.1.2 混凝土搅拌技术 混凝土是一种分散的介质分子的水化物薄膜层粘结各项颗粒而形成的胶凝结构，具有较强的抗压剪切强度、弹性模量、粘性、塑性等诸多物理力学性能。由于水泥混凝土是极具分散性的多相混合物，各项界面的作用对混合物的形成过程有很大的影响。混合料在搅拌过程中不仅存在着物理作用，而且还伴有化学反应，混合物的状态和性能在质和量上都发生了变化。 混凝土的结构从微观上看是由粗骨料、细骨料、水泥水化产物、毛细孔、气孔、微裂纹（因水化热、干缩等使水泥石开裂）、界面微裂纹（因干缩、泌水所致）及界面过渡层组成。性能良好的混凝土中，水泥浆将砂包裹成为砂浆，砂浆又将石子包裹，并填满石子间空隙，经成型密实和养护后，水泥浆硬化就将粗、细集料牢固胶结为具有一定强度和其他许多重要特性的整体。因此只有当所有组分均匀分布和每一骨料颗粒都被水化物薄膜包裹，即各组分同时达到宏观和微观上的均匀时，混合物的胶结结构才最稳定。因此，从宏观和微观两方面考虑，混凝土搅拌的目的在于：（1）各组分均匀分布，达到宏观上和微观上的均匀；（2）破坏水泥粒子的团聚，使其各颗粒表面被水浸润，促使弥散现象的发展；（3）破坏水泥粒子表面的初始水化物薄膜包裹层；（4）由于集料表面常覆盖一薄层灰尘及粘土，有碍界面集合层的形成，故应使物料颗粒间多次碰撞和相互摩擦，以减少灰尘薄膜的影响；（5）提高混合料各单元体参与运动的次数和运动轨迹交叉的频率，以加速达到匀质化。 为了达到上述搅拌目的，搅拌过程中物料的位移必须通过对流运动和扩散运动实现。对流运动使各组分在宏观上达到均匀分布，这种运动在搅拌过程中是最基本的也是最主要的；扩散运动使各相表面间结合良好，达到微观上的均匀。换言之，比较完善的搅拌过程，物料的位移必须由良好配合的对流运动和扩散运动来完成，这就是新的搅拌概念。1.1.3 国内外发展现状 德国公司在19世纪末发明制造了世界上第一台双卧轴混凝土搅拌机，开创了建筑业预拌混凝土的先河，城市基础建设由现场人工拌制转变为机械化生产，从而混凝土产品成为商品进入了市场。进入20世纪，美国，英国，法国和意大利相继在建筑业混凝土也形成了商品化，比德国稍晚了20多年。日本在二战后商品混凝土市场发展较快，他们的混凝土设备制造业也像雨后春笋般建立起来，混凝土搅拌设备技术进步很快。 我国商品混凝土无论从生产历史，生产技术，生产规模均落后于西方国家。国内的商品混凝土搅拌站始建于20世纪80年代。随着我国经济的快速发展，商品混凝土以较快的速度增长，产量有较大幅度的提高，但占现场浇注的比例及人均消耗的商品混凝土的数量与发达国家相比还相差甚远。国内商品混凝土的发展因地区不同而存在差异，北京，上海，广州，深圳，武汉，南京和浙江，江苏省的其他城市等起步较早，生产厂家相对集中，在全国所占的比重较大。而内地城市特别是一些内地省会周边城市发展缓慢，有的甚至连1座混凝土搅拌站都没有。 目前，国内混凝土搅拌设备市场竞争日趋激烈，虽然我国是混凝土搅拌产品的主要国家，但不是强国，既有国际竞争力的厂家更少。混凝土搅拌站的整体质量关键在于制造行业完整的设计队伍，产品的开发创意，开发创新和创新继承以及产品技术水品及加工制造技术水平。运用新结构，新材料，新工艺，使整体的造型风格逐步和国际接轨。这就要求我们根据顾客的需求，分析市场的走向，计算设计出更符合消费者需求的产品。这对我们提出了更高的要求。我们要以顾客为指导，拿出最好的产品来满足他们的需要。普通混凝土是由水泥、砂、石和水按设计配合比，经搅拌、成型、养护而得到的一种人造石材。混凝土的配合比设计应满足一定的性能要求，这包括:满足结构设计的强度要求;满足与施工条件相适应的要求;满足环境的耐久性要求;满足经济性要求等。影响水泥混凝土性能的因素很多，其中各组成材料的质量与配合比是影响混凝土性能的内因。一个合理的配合比，对提高水泥混凝土在各方面的性能，有着重要的作用。 混凝土的配合比设计，就是根据对混凝土的技术要求确定水泥、水、砂和石子这四种基本组成材料用量之间的三个比例关系.即:水与水泥之间的比例关系，常用水灰比(w表示;砂与石子之间的比例关系，常用砂率(rs)表示;水泥浆与骨料之间的比例关系，常用单位用水量(m-)表示。水灰比、砂率、单位用水量三个参数与混凝土的各项性能之间有着密切的关系。正确地确定这三个参数，就能保证混凝土满足一定的设计要求。 混凝土搅拌机采用了先进的集中微机控制系统，机-电-气一体化集成技术运作，全过程微机自动控制配料，集料，分料，搅料，出料。故要求其配料精度高，效率高，混凝土质量好。因此，要求配料能自动补偿，混凝土配比自动切换，各种衡量的设定值，衡量值，衡量误差及方差和产量动态实时模拟显示。 随着时代的发展，人们对人，机械，自然关系认识更加深入，人机工程学，无污染绿色施工成为人们的共识。商品混凝土搅拌机械设备绿色设计理念已逐渐被人们所接受。工程机械历来就是改造自然，征服自然为己任的人类的有力武器，如果我们的设计思想不断更新，它将会为人类发挥更大的作用。1.2 设计原则 搅拌机技术条件应满足混凝土搅拌机技术条件gb9142-2000中的规范；基本参数应符合jg/t62-1999混凝土搅拌机型式基本参数标准规定；对整机的设计应考虑标准化、通用化、系列化“三化”要求；考虑零件的继承性和延续性；所用图纸的幅面应符合gb4457-2000中华人民共和国标准机械制图中的相关规定。1.3 整机总体设计要求运输时拆卸装配方便。整机结构紧凑，布置合理，外型美观，布局合理，性能良好。符合国家交通城乡标准。1.4 原始数据1出料容量 500l2进料容量 800l3骨料最大粒径 80/60mm4生产率 25m3/h1.5 毕业设计的意义通过本次毕业设计，我们对js500混凝土搅拌机有了完整的了解和深刻认识。而且学会如何把所学知识有效的用运到解决实际问题中的能力，不仅对课本所学知识有了更深层次的掌握，同时提高了自己解决实际问题的能力，学会了更好的查阅相关资料，为以后的工作打下良好基础。本次毕业设计使我们受益匪浅，通过研究解决一些工程技术问题，各方面的能力均有所提升。2.方案的设计2.1 方案论证根据现有的国内产品的现状，本次设计的方案可分为两种。 （1）使用机械式的机构作为上料机构。就是采用电动机为能源驱动卷扬机等类似的提升机构来实现将料斗提升的方法。 （2）还有一种就是用液压系统作为提升机构。通过液压缸的工作将液压能转化为动能，从而得以使料斗上升。经分析：方案1 系统较为简单，调速性能好，能令空程快速下降，对安装就位或敏感物料能用速度较小。方案2 液压系统的能量损失大，效率低，发热大。不能定传动比。当采用油为传动介质时需要注意防火。液压元件的精度高，造价高。液压系统的故障比较难查找，对操作人员的要求也比较高。综上所述选择第一种方案为设计方案。2.2 设计参数的确定查得js500混凝土搅拌机的相关参数为表2-1所示表2-1js500混凝土搅拌机的主要性能参数型号: js500进料容量： 800l出料容量： 500l重量： 4000kg提升电机： yez132s-4-b5 5.5kw料斗提升速度： 18m/min生产率: 25-30 m3/h搅拌轴转速： 35r/min 18.5kw2.3 设计结构的确定方案论证中已经确定使用机械式的结构，但未确定为何种机械式结构。对比现有产品中的情况，发现采用卷扬机是比较有效并可靠的方式。故在本课题中同样采用卷扬机为主要部分。卷扬机的设计中又包括了卷筒的设计，钢丝绳的选用，电机的选用及减速器的选用。基本机构如下图2-2图2-1 上料系统1. 滑轮2.料斗3.进料料斗 4卷扬机构5.上料架2.4 上料传动的设计制动式电机通过减速箱带动卷筒转动，钢丝绳通过滑轮（1）牵引料斗（2）