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混凝土搅拌车搅拌实验系统仿真设计(CAD图纸+三维UG+SolidWorks)

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新工程图2.1.15.SLDDRW
新工程图纸2.SLDDRW
UG
11.15.exp
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dengjiao.prt
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heli012.exp
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xinshiyan1030.exp
搅拌罐.dwg
新工程图纸1.15.dwg
混凝土搅拌车搅拌系统装配图.DWG
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混凝土 搅拌 实验 试验 系统 仿真 设计 cad 图纸 三维 ug solidworks
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内容简介:
新拌混凝土的性能 作者: 拌混凝土为水、水泥、集料和外加剂(如果有的话)的混合物。搅拌后,新拌混凝土的操作如输送、浇注、密实和终饰也会显著影响硬化混凝土的性能。组成材料在施工的不同时期保持在混凝土中的均匀分布及完全密实是很重要的。若这些条件不理想,成品硬化混凝土的性能如强度和耐久性就有不利影响。 新拌混凝土影响完全密实的特性是其稠度、流动性和密实 性。在混凝土实践中这些一起被称为和易性。混凝土维持其均匀性的能力由其稳定性控制,稳定性又取决于稠度和粘聚性。由于对混凝土拌和物运输、浇注和捣固采用的方法与浇注构件的性质一样随工程不同而异,因此相应的和易性和稳定性要求也会改变。对特定工作新拌混凝土的适应性的评定在某种程度上总存在人为判断的问题。 尽管很重要,但塑性混凝土的行为通常被忽视。建议学生应学会鉴定塑性状态混凝土的不同特性的重要性,了解在包括浇注混凝土结构的施工操作时如何去改变它们。 和易性 混凝土的和易性从未被准确定义。实践时一般认为是指混 凝土拌和物从搅拌机施工到其最终密实形状的容易程度。和易性的三个主要特性是稠度、流动性和密实性。稠度指湿润度或流度的度量。流动性指拌和物流进并完全充满模板或模具的容易程度。密实性指给定拌和物完全密实,排除所有截留空气的容易程度。本章要求的拌和物和易性不仅取决于组成材料的特性和相应比例,而且取决于( 1)运输和密实采用的方法,( 2)模板或模具的尺寸、形状和表面粗糙度,( 3)钢筋的数量和间距(布筋)。 另一个普遍接受和易性的定义指产生完全密实所必须的有用内功的数量。应认识到必需功又取决于被浇注构件的性质。内 功的确定存在许多困难,为此已发展了几种方法,但没有一种能给出和易性的绝对确定。 通常用于确定和易性的实验不能确定和易性的单一特性(稠度、流动性和密实性)。然而它们的确给出了拌和物和易性的一个有用、实际的指导。和易性影响混凝土的质量,并直接影响成本,如和易性不好的混凝土拌和物完全密实要求更多时间和劳力。最重要的是在对适宜的混凝土配比下任何结论之前要求对给定现场条件的和易性作出现实评定。 和易性的确定 三个广泛应用确定和易性的实验是坍落度、密实系数和 是英国的标准实验,详细描述在 英标 1881第 2部分。在实施法规 110第 1部分也推荐使用。重要的是注意到不同混凝土的坍落度、密实系数和 间没有单一关系。下列章节讨论了这些实验的突出特点及其优点和局限性。 坍落度实验 此实验由美国 913年发展的。标准条件(英标 1881第 2部分)下准备的 300体下沉或高度的降低被确定为和易性的度量。仪器便宜、轻便、结实,是所有确定和易性方法中最简单的。尽管存在一些局限性,坍落度实验的普及是不足为奇的。 实验主要确定塑性混凝土的稠度,尽管很难看出坍落度与和易性有 象先前定义的任何显著联系,但它适用于检测和易性的改变。如,用水量增加或细集料比例不足会引起坍落度增加。实验适用于质量控制目的,但应记住一般认为不适用于配比设计,因密实需不同工作量的混凝土可能有相似的坍落度数值。实验检测不同拌和物和易性改变的灵敏性和可靠性主要取决于其对稠度的灵敏性。实验不适用于很干或湿的拌和物。坍落度为 0或接近 0的很干拌和物,和易性的一般改变不会引起坍落度有可测量的变化。对湿拌和物,混凝土的完全崩坍会产生不可信的坍落度值。 图 (a) 坍落度 , (b) 压缩因子 c) 浓度测试器 通常观察的三种坍落度为真实坍落度、剪切坍落度和崩坍坍落度,见插图 性富拌和物可看到真实坍落度,一般对和易性改变较敏感。剪切坍落度通常有很湿拌和物相关,一般表现为差质量的混凝土,最常是由组成材料的离析引起。崩坍坍落度在贫拌和物中比富拌和物更常发生,指缺少粘性,一般与干硬性拌和物(砂浆含量少)相关。只要出现剪切坍落度就应重复实验,若一再重复,就应记载此实验现象和结果,因为获得相差大的不同坍落度值取决于坍落度是真实或是剪切形式。 标准坍落度仪器仅适用于集料最 大粒径不超过 注意坍落度值随搅拌后时间而改变,因为正常的水化和一些游离水的蒸发,因此在一固定时间内完成实验是比较理想的。 图 落度 密实系数实验 由英国 1947)等发展的这个实验确定对于标准工作量下的密实程度,因此给出了如前定义的混凝土和易性的直接而合理可信的评价。仪器是相对简单的机械装置(图 描述在英标 1881第 2部分中。实验要求确定部分和完全密实混凝土的重量,部分对完全密实重量的比值 总小于 1,即是密实系数。对于普通范围的混凝土,密实系数为 验尤其适用于坍落度实验不理想的较干拌和物。在普通范围的和易性之外时密实系数灵敏性减小,通常密实系数超过 也应认识到,严格地说,实验的一些基本假设是不正确的。用于克服检测圆柱体的表面摩擦的工作可能随拌和物的特性而异。 1956)指出对很低和易性的混凝土,当密实系数保持明显不变时获得完全密实要求的实际工作取决于拌和物的富度。因此通常认为有相同密实系数的混凝土完全密实要求的工作量相同的观念不总是正确的 。应注意的另一点是浇注混凝土到检测圆柱体的程序与现场通常采用的方法并不相同。与坍落度实验一样,密实系数的确定必须在某一特定时间内。标准仪器适用于集料最大粒径达 实验由瑞典 1940)发展(看图 尽管一般将其作为主要用于研究的实验,但其潜力现在正在工业中被更广泛公认,实验逐渐被接受。实验中(英标 1881 第 2部分) 记录了通过振动把一个标准混凝土圆锥变成密实的平圆柱体所用的时间,即 规定精确到 前两个实验不同,此实验处理混凝土与实际密实混凝土方法类似。而且,此实验对稠度、流动性和密实性改变敏感,因此认为在实验结果与现场和易性评定之间存在合理的相关关系。 实验适用于大范围拌和物,与坍落度和密实系数实验不同,它对很干和引气混凝土和易性变化很敏感,对集料特性如形状和表面纹理的变化也更敏感。实验结果的复验性好。如其它实验一样,其准确性趋于随集料最大粒径增加而降低,大于 于密实要求很少振动的混凝土 间仅约 3s。这样的结果可能可信度比大 间要低 ,因为估计时间终点(混凝土接触塑料盘的整个下面)比较困难。在和易性范围的另一面,如很干拌和物,记录的 间可能超过真实和易性,因为消除透明盘下截留的气泡要求延长振动。为克服这个困难,可在仪器上附上一个记录相对于时间的盘垂直下沉量的自动装置。这个记录装置也能消除判断终点的人为误差。 求有一电源,操作要更有经验,所有这些使其比普通现场使用,更适于预制混凝土工业和预拌混凝土工厂。 影响和易性的因素 已知影响新拌混凝土和易性的各种因素见图 下述讨论看与组成材 料相关和易性的改变主要受用水量和水泥与集料的比表面积的影响。 水泥和水 图 不同和易性的灰水比(体积计)和水泥体积分数的典型关系见图 给定变化的灰水比,若改变用水量其和易性的变化比仅改变水泥用量要大些。一般水泥用量的影响对较富拌和物更大些。 1971)指出存在与组成材料的性能无关的类似线性的关系。 对给定拌和物,混凝土和易性由于比表面积增加而随水泥细度增加而降低,这种影响在富混合物中更显著。也应注意更细的水泥会改善拌和物的粘聚性。除石膏外,水泥的成 分对和易性没有显著影响。不稳定的石膏会产生假凝而削弱和易性,除非对新拌混凝土延长搅拌或重新搅拌。适于配制混凝土的水质量的变化对和易性没有重大影响。 外加剂 有助于混凝土和易性改善的主要外加剂是减水剂和加气剂。和易性改善的程度取决于所用外 加剂的种类和用量及新拌混凝土的常规特性。 和易性外加剂当配比保持恒定时用于增加和易性,或当和易性保持恒定时减少用水量。前者会引起混凝土强度的轻微降低。 加气剂是到目前为止最普遍应用的和易性外加剂,因为它们也改善塑性混凝土的粘聚性和成品混凝土的抗冻性。关于加气混凝土的两点实践要点是对于给定加气量时圆形集料或小灰水比(体积计)混凝土的和易性增加趋于更小,并且,一般和易性增加的速度趋于随含气量的增加而降低。然而,原则上可假定含气量每增加 1%就会使密实系数增加 0%。 集料 对于给定水泥、水和集料用量,混凝土和易性主要受集料的总表面积影响。集料表面积受最大粒径、级配和形状影响。比表面积增加,和易性降低,因为这要求有更大比例的水泥浆润湿集 料颗粒,因此润滑所用浆体数量更少。因此,其它条件相同时当集料最大粒径增加,集料颗粒变圆或综合级配更粗时和易性将增加。然而,和易性这种变化的大小取决于配比,对很富拌和物(集灰比接近 2),集料的影响可忽略不计。实际意义指对给定和易性和灰水比,能用于拌和物的集料数量的变化取决于集料的形状、最大粒径和级配,见图 气( 对和易性的影响也见图 by 大粒径和级 配 of 大粒径和级配 图 已发展了几种方法评价集料形状,在第 12章已讨论了。棱角系数与级配模量和当量平均粒径一起提供了考虑集料形状、粒径和级配的相应影 响的方法(看第 15章)。因对给定材料和灰水比的完全密实混凝土的强度并不取决于粗集料对细集料的比值,因此对给定水泥用量采用粗集料用量配制最大和易性能获得最大经济效益( 1960)(看图 第 15章记述了混凝土配比设计中最佳粗集料用量。应注意的是集料的体积分数而不是重量是重要的。 图 集料 混凝土 表面纹理对和易性的影响见图 看出具有光滑纹理的集料比粗糙纹理的集料产生的和易性更高。当采用干或部分干燥集料时集料的吸水性也影响和易 性。在这种情况下,和易性降低,降低程度取决于集料用量和其吸水能力。 环境条件 可能导致和易性降低的环境因素为温度、湿度和风速。对给定混凝土,和易性变化受水泥水化速度和水的蒸发速度的支配。因此从搅拌开始到密实的时间间隔和裸露情况都影响和易性的降低。温度升高加快了水用于水化的速度,也加快了它蒸发损失的速度。同样,风速和湿度由于影响蒸发速度而影响和易性。值得记住的是实际上这些因素取决于天气条件,并不受控制。 图 时间 混 凝土搅拌到最终密实经历的时间取决于常规施工条件,如搅拌机和浇注点的距离、现场程序和常规管理。相应和易性的降低是游离水随时间蒸发、集料吸收和水泥初始水化而损失造成的直接结果。和易性损失的速度受组成材料的某些特性的影响,如水泥的水化和放热发展特性、集料的初始含水量和孔隙率,还有环境条件。 对于给定混凝土和一组环境条件,和易性随时间损失的速度取决于施工条件。混凝土搅拌后保持静止直至浇注的地方,最初一个小时内和易性损失较明显,和易性损失速度随时间降低见图 线 A。相反,若持续搅拌,如预拌混凝土,和易 性损失减小,尤其是最初1图 )。然而,在运输中延长搅拌可能由于摩擦会增加固体颗粒的细度,使和易性更加降低。对运输中持续搅拌和静止混凝土,从搅拌开始到输送到现场的允许(英标 1926)时间间隔分别为 2h。 对实际应用,当混凝土和易性差,不能有效密实,从而对其强度和其它性能产生不利影响时和易性损失为主要因素。经常采用的确保混凝土在浇注时有理想和易性的矫正措施是 或者增加初始用水量,或者临在混凝土卸出前增加用水量继续搅拌。当这些导致用水量比初始确定的大,将会出现硬化混凝土强度和耐久性的降低 ,除非相应地增加水泥用量。这个重要事实在现场经常被忽略。应回想和易性损失随拌和物、环境条件、施工条件和交付时间而变化。英国实施法规 110第 1部分没有限制交付时间,但混凝土必须能在不再加水条件下被浇注和有效密实。对预拌混凝土使用的细节,建议读者参考 1973)的工作。 图 稳定性 除了充分的可操作性,新拌混凝土应具有组分使其组成材料搅拌和密实期间及密实后到混凝土变硬前的期间能在混凝土中保持均匀分布。由于组成材料颗粒尺寸和比重存在差异,因此存在使它们分离的自然趋势。能保持要求的均匀性的混凝土被认为是稳定的,大多数粘性拌和物属于这个范畴。对不稳定拌和物,组成材料分离的程度取决于运输、浇注和密实的方法。不稳定混凝土的两种最普遍特征是离析和泌水。 离析 若拌和物中粗颗粒和细颗粒有分离的显著趋势时就认为发生了离析。一般拌和物粘性越差,离析发生的趋势越大。离析受包括水泥在内的固体颗粒的总表面积和拌和物中砂浆数量的支配。干硬性、极端湿和干的拌和物与那些缺少砂,尤其是较细颗粒的拌和物一样易于离析。应尽可能避免有助于离析的条件,如运输中振捣混凝土、浇注时过 高下落及密实中过度振动。 表面缺陷、砂质条痕、多孔层和蜂窝麻面是离析的直接结果。这些特征不仅难看,而且会对硬化混凝土的强度、耐久性和其它性能产生不利影响。重要的是看清离析的影响可能不会被控制试件的常规强度实验所预示,因为试件浇注和密实条件与实际结构不同。没有特定规律来猜疑可能的离析,但在经过一些搅拌和操作混凝土的经验后不难看出可能会发生离析的拌和物。如用手抓一把混凝土挤压后松开,让其在手掌中,粘性混凝土仍能保持其形状。此条件下不能保持形状的混凝土肯定易于离析,尤其是对湿拌和物。 泌水 在密实到水泥浆硬化期 间,固体颗粒有一向下运动的自然趋势,这取决于粒径和比重。若拌 和物稠度使其不能容住所有水,一些水就逐渐转移并上浮到表面,一些水可能通过模板接缝渗漏出去。水从拌和物以这种方式分离即泌水。部分水到达上表面,而部分水在较大颗粒下和钢筋条下被截留。混凝土中有效用水量的最终变化引起其性能的相应改变。例如,钢筋和粗集料颗粒正下方的混凝土强度可能比平均强度小些,这些地方抵抗渗水的能力也降低。通常,混凝土从上表面下其强度随深度增加而增加。到达上表面的水产生了最严重的实际问题。若这些水不除去,则上表面及其附近的混凝土比其它地方 的混凝土更脆弱,更不耐久。这尤其困扰着有大表面积的板材。另一方面,除去表面水将不适当地延长了现场的终饰施工。 当振动密实混凝土时泌水可能性增加,但采用正确设计的拌和物及确保混凝土不过度振动可使其最小。富拌和物比贫拌和物趋于少泌水。所用水泥品种也很重要,泌水发生趋势随水泥细度或碱和 量增加而降低。加气为控制泌水提供了另一个很有效的方法,如在离析和泌水经常困扰的湿、贫拌和物中。 毕业设计(论文) 题目: 混凝土搅拌车搅拌实验系统仿真设计 系 别 专业名称 班级学号 学生姓名 指导教师 毕业设计(论文)任务书 I、毕业设计 (论文 )题目: 混凝土搅拌车搅拌实验系统仿真设计 业设计 (论文 )使用的原始资料 (数据 )及设计技术要求: ( 1)搅拌罐体 后锥长 A=1036锥小端直径11715圆长 B=1566径22305锥长 C=1673锥小端直径31103 2)正转速度为 14 18r/ ( 3)搅拌叶片分为三段,母线为对数螺旋线 ( 4)叶片在罐体壁上的安装位置如图所示。 前锥焊缝前锥焊缝中柱筒焊缝后锥筒焊缝后锥筒焊缝 业设计 (论文 )工作内容及完成时间: 1. 查找资料, 外文资料翻译(不少于 6000 字符) , 开题报告 第 1 周 周 2叶片 母线方程及参数计算 第 3 周 周 3 用 ( 行实体建模 第 5 周 周 4. 用 ( 对搅拌系统进行运动模拟 第 7 周 周 5总装图设计 第 9 周 0 周 6. 绘制零 、部 件图,叶片焊接图 第 11 周 2 周 第 13 周 5 周 第 16 周 7 周 、主 要参考资料: 1冯忠绪 京人民交通出版 ,2邢普,仪垂杰,郭健翔 . 非 等角对数螺旋线搅拌叶片的设计研究 3田利芳 西安建筑科技大学学位论文,4江继辉 工程机械 1991(2) 5程书良 建筑机械化 ,2002 年第 2 期 6邢普,仪垂杰,郭健翔 机械设计与制造 7on in of on . 7,1997. 航空与机械工程 系 机械设计制造及其自动化 专业类 班 学生(签名): 填写日期: 2011 年 01 月 03 日 指导教师(签名): 助理指导教师 (并指出所负责的部分 ): 机械设计制造及其自动化 系主任(签名): 附注 :任务书应该附在已完成的毕业设计说明书首页。 学士学位论文原创性声明 本人声明,所呈交的论文是本人在导师的指导下独立完成的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含法律意义上已属于他人的任何形式的研究成果 ,也不包含本人已用于其他学位申请的论文或成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式表明。本人完全意识到本声明的法律后果由本 人承担。 作者签名: 日期: 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权南昌航空大学科技学院可以将本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和汇编本学位论文。 作者签名: 日 期: 导师签名: 日期: 毕业设计(外文)翻译 题目: 新拌混凝土的性能 专 业 名 称 班 级 学 号 学 生 姓 名 指 导 教 师 二 O 一一年 五 月 毕业设计(论文)开题报告 题目 混凝土搅拌车搅拌实验系统仿真设计 专 业 名 称 班 级 学 号 学 生 姓 名 指 导 教 师 填 表 日 期 年 3 月 1 日 说 明 开题报告应结合自己课题而作,一般包括:课题依据及课题的意义、国内外研究概况及发展趋势(含文献综述)、研究内容及实验方案、目标、主要特色及工作进度、参考文献等内容。 以下填写内容 各专业 可根据具体情况适当 修改 。但每个专业填写内容应保持一致。 一、选题的依据及意义 : 随着我国国民经济的迅速发展,高速公路建设、城市基础建设、房地产开发也急剧发展。从 2006 年起,我国 240 多个城市要全面使用商品混凝土,作为城市中唯一合理的运输预拌混凝土工具,混凝土搅拌运输车的作用就显得尤为重要。 通过搅拌运输车将混凝土工厂、搅拌站与许多施工工地联系起来,如与混凝土输送泵配合使用,在施工现场进行“接力”输送,则可以完全不再需要人力的中间周转而将混凝土连续不断的送到施工浇注点,实现混凝土输送的高效能和全部机械化。这样不但大大的提高了劳动生产率和施工质量,而且有利于 现场的文明施工,这对于城市建设、尤其是现场狭窄的施工工地更加显示出它的优越性。随着国民经济的发展 ,一些大型建筑工程对现浇混凝土的大量需求,大力发展商品混凝土和搅拌运输车有明显的社会效益和适用价值。 二、国内外研究概况及发展趋势(含文献综述): 国内生产企业对混凝土搅拌车的搅拌系统研究主要是引进消化国外的技术或者仿制国外产品为主,自主开发很少,在理论方面的研究比较匮乏,国内企业的生产多靠测绘和技术引进,甚至在搅拌叶片的生产安装过程中,局部敲打、硬性整合现象屡见不鲜。 国外的搅拌设备研究逐渐向着多功 能、自动监控、多样化、成套化发展,如单、双卧轴式搅拌机、振动式搅拌机、强制式搅拌机,多种混凝土搅拌楼等。搅拌车研究更倾向于上装技术、耐磨材料的研究。 三、研究内容及实验方案: 本文通过对混凝土搅拌车基本设计理论分析、搅拌系统的设计和搅拌系统的仿真设计与运动模拟 找出搅拌叶片的薄弱环节,对搅拌叶片进行改进,提高搅拌叶片使用寿命、提高叶片的搅拌质量具有重要的的经济效益和社会效益。 首先对搅拌筒的结构设计,搅拌筒既是搅拌运输车运输混凝上的装载容器,又是搅拌混凝土的工作装置。几何设计是搅拌筒结构设计的基础,它包 括几何容积计算、外形尺寸的确定、搅拌筒有效容积及满载时重心位置计算。然后对螺旋叶片的设计及仿真,应力分析等。本论文应用静力学、运动学的原理阐述螺旋叶片的工作原理并对主要技术参数进行理论分析。为螺旋叶片的结构设计提供理论依据。 四、目标、主要特色及工作进度 1. 查找资料,外文资料翻译(不少于 6000 字符),开题报告 第 1 周 周 2叶片 母线方程及参数计算 第 3 周 周 3 用 ( 行实体建模 第 5 周 周 4. 用 ( 对搅拌系统进行运动模拟 第 7 周 周 5总装图设计 第 9 周 0 周 6. 绘制零 、部 件图,叶片焊接图 第 11 周 2 周 第 13 周 5 周 第 16 周 7 周 五、 参考文献 1冯忠绪 京人民交通出版 2邢普,仪垂杰,郭健翔 . 非等角对数螺旋线搅拌叶片的设计研究 3邢普,仪垂杰,郭健翔 机械设 计与制造 4邢普 郭健翔等 非等角对数螺旋线搅拌叶片的实验研究 工程设计学报 5邢普 仪垂杰等 混凝土搅拌车搅拌叶片新型母线及应用研究 建筑机械 6江继辉 工程机械 1991(2) 7程书良 建筑机械化 2002 年第 2 期 8田利芳 西安建筑科技大 学学位论文 9王明庆 用与推广 建筑机械 1988(12) 10on in of on . 7,1997. 11. of of J. 106, , 001 ( 391 399) 12 M. L. F. in on 03: 127 148, 2000. 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 混凝土搅拌车搅拌实验系统仿真设计 摘要: 混凝土搅拌运输车是用于解决商品混凝土运输的运输工具。它兼有载运和搅拌混凝土的双重功能,可在运送混凝土的同时对其进行搅拌或搅动,因此能在保证输送的混凝土质量的同时适当延长运距 (或运送时间 )。所以大力发展商品混凝土和搅拌运输车有明显的社会效益和适用价值。而我国混凝土运输车起步较晚,到 70 年代才开始试生产。目前,搅拌运输车的理论研究及生产在我省及整个西北地区均处于空白。因此搅拌运输车的理论研究及开发势在必行。搅拌运输车的搅拌筒之所以具有搅拌和卸料的 功能,主要是因为拌筒内部特有的两条连续螺旋叶片在工作时形成螺旋运动,从而推动混凝土沿搅拌筒轴向和切向产生复合运动的结果。因此两条叶片的螺旋曲线的形式及结构直接影响搅拌筒的工作性能。本论文基于物料在螺旋叶片上的搅拌出料机理对螺旋叶片的工作原理、主要技术参数进行理论分析和计算,同时对前锥段、后锥段的螺旋叶片进行展开设计;对拌筒进行几何设计。搅拌筒既是搅拌运输车运输混凝土的装载容器,又是搅拌混凝土的工作装置。几何设计是搅拌筒结构设计的基础,它包括几何容积计算、外形尺寸的确定、搅拌筒有效容积及满载时重心位置计算。为 使混凝土搅拌运输车的搅拌装置系列化,以满足用户要求,借用计算机程序语言对其进行设计。基于功率键合图的建模方法,利用大型软件 仿真工具箱 混凝土搅拌运输车液压系统进行设计分析,同时建立系统动态仿真模型,用此来模拟液压系统工作过程,更好地反映系统中各输出变量随输入变量的变化关系。尤其是对辅助泵调节斜盘角度系统、变量主泵控制系统及恒速控制系统进行详细的分析,为液压系统的进一步优化设计提供有益的借鉴。 关键词: 混凝土搅拌运输车 拌筒 液压系统 功率键合图 几何设计 数学模型 螺旋叶片 动态特性 展开 仿真 指导老师签名: of of 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 of he is a It is of in of on of is So be in to of in of of of on of is on of on of of of 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 目 录 0 体构成 0 1 载容积 3 载容积 4 8 8 9 9 3 4 7 9 3 7 参考文献 3 致谢 4 附录 4 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 凝土搅拌车的介绍 商品混凝土的发展从根本上改变了传统上工地自制混凝土,用翻斗车或自卸卡车进行输送,就近使用的落后生产方式,建立起一种新的生产方式,即许多施工工地所需要的混凝土,都由专业化的混凝土工厂或大型混凝土搅拌站集中生产供应,形成以混凝土制备地点为中心的供应网。由于混凝十工厂便 于应用现代电子技术,使用计算机控制生产,可以得到精确配比和均质拌合的混凝土,使混凝土质量大大提高,所以对于整个施丁工程起到良好的促进作用。但是混凝土的商品化生产,势必把混凝土从厂站输送到各个需求工地之间的距离相应加长,有些供应点甚至很远。当混凝土的输舒巨离 (或输送时间 )超过某一限度时,叮燃使用一般的运输机械进行输送,混凝土就可能在运输途中发生分层离析,甚至初撇见象,严重影响混凝土质量,这是施工所不允许的。因此为了适应商品混凝土的输送,发展了一种运送混凝土的专用机械 混凝土搅拌运输车 (以下简称搅拌运输车 )。图 拌运输车多作为混凝十工厂或搅拌站的配套运输机械,通过搅拌运输车将混凝土工厂、搅拌站与许多施工工地联系起来,如与混凝土输送泵配合使用,在施工现场进行“接力”输送,则可以完全不再需要人力的中间周转而将混凝土连续不断的送到施工浇注点,实现混凝土输送的高效能和全部机械化。这样不但大大的提高了劳动生产率和施工质量,而且有利于现场的文明施工,这对于城市建设、尤其是现场狭窄的施工工地更加显示出它的优越性。随着国民经济的发展 ,一些大型建筑工程对现浇混凝土的大量需求,大力发展商 品混凝土和搅拌运输车有明显的社会效益和适用价值。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 搅拌运输车实际上就是在载重汽车或专用运载底盘上安装一种独特的混凝土搅拌装置的组合机械,它兼有载运和搅拌混凝土的双重功能,可以在运送混凝土的同时对其进行搅动或搅拌。因此能保证输送混凝土的质量,允许适当延长运距 (或运送时间 )。基于搅拌运输车的上述工作特点,通常可以根据对混凝土运距长短、现场施工条件以及对混凝土的配比和质量的要求等不同情况,采取下列不同的工作方式 : (1)预拌混凝土的搅动运输 这种运输方式是搅拌运输车从混凝土工厂装进已经搅 拌好的混凝土,在运往工地的路途中,使搅拌筒作大约 1 运输运的混凝土不停地进行搅动,以防止出现离析等现象,从而使运到工地的混凝土质量得到控制,并相应增长运距。但这种运输方式其运距 (或运送时间 )不宜过长,应控制在预拌混凝土开始初凝以前,具体的运距或时间视混凝土配比和道路、气候等条件而定。 (2)混凝土拌合料的搅拌运输 这种运输方式又有湿料和干料搅拌运输两种情况。湿料搅拌运输是指搅拌运输车在配料站按混凝土配比同时装入水泥,砂石骨料和水等拌合料,然后在运送途中使搅拌筒以 8 搅拌速度”转动,对混凝土拌合料完成搅拌作业。干料注水搅拌运输是指在配料站按混凝土配比分别向搅拌筒内加入水泥、砂石等干料,再向车内水箱加入搅拌用水。在搅拌运输车驶向工地途中的适当时候向搅拌筒内喷水进行搅拌。也可根据工地的浇灌要求运干料到现场后再注水搅拌。 混凝土拌合料的搅拌运输,比预拌混凝土的搅动运输能进一步延长对混凝土的输送距离 (或时间 ),尤其是混凝土干料的注水搅拌运输可以将混凝土送到很远的地方。另外,这种运输方式又用搅拌运输车代替了混凝土工厂的搅拌工作,因而可以节约设备投资,相对提高生产率。但是,搅拌运 输车的搅拌却难以获得象混凝土工厂生产的那样和易性好均匀一致的混凝土,所以,在对混凝土的质量要求愈来愈严格的现代建筑施工中,对预拌混凝土的搅动运输是搅拌运输车的主要工作方式。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 从上述几种工作方式看出,搅拌运输车能根据工作条件的需要灵活应用,可以充分发挥其特点。它不但配合商品混凝土的生产,而且反过来发展了商品混凝上的生产工艺,把混凝土从工厂的“集中搅拌”又延伸到许多搅拌运输车的所谓“分散搅拌”,因而扩大了混凝土工厂的服务范围,与一般的运输机械相比,它有较大的灵活性、适应性,并有较高的生产率,成为现代混凝土施工中的有效运输工具。 题研究背景 随着我国国民经济的迅速发展,高速公路建设、城市基础建设、房地产开发也急剧发展。在以国家“十一五”规划、中西部大开发战略的大背景下,以及北京申办 2008年 29届夏季奥运会成功的带动下,加大城市建设成为不变的潮流。 建设容量的加大,就意味着混凝土的消费量加大。混凝土已经成为现代社会文明的基石,越来越发挥着不可替代的作用。伴随着我国政府颁布的终结现场搅拌混凝土条文的实施, 从 2006 年起,我国 240多个城市要全面使用商品混凝土,作为城市中唯一合理的运输预拌混凝土工具,混凝土 搅拌运输车的作用就显得尤为重要。 虽然混凝土搅拌车的市场前景异常乐观,但是我国混凝土搅拌车生产的一些薄弱环节尤其是基础理论方面研究的薄弱却不容忽视。本课题针对中国重汽集团专用汽车公司生产的混凝土搅拌车(如图 前还存在着搅拌叶片使用寿命短、搅拌振动噪声大、搅拌效果和出料速度不理想、出料残余率高等问题和隐患而立题并开展研究的。并得到国家自然科学基金 东省自然科学基金 图 凝土搅拌运输车 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 凝土搅拌车搅拌系统国内外研究现状 1、国内方面: 1965年上海华东建筑机械厂引进了我国第一台混凝土搅拌车。我国混凝土搅拌车的开发生产始于二十世纪八十年代初期,开始基本上是引进散件组装,或者通过技贸方式引进技术生产与部分零部件引进相结合的生产制造模式。从1982年开始,一些企业相继引进国外的先进生产技术,经过 20 年的发展,产品国产化率不断提高,产量也有了很大的提高。在产品系列上,形成了 3 4 6 8 10 12 8 着 10 2 整机性能与国外相比还有一定差距。如今,国内生产企业对混凝土搅拌车的搅拌系统研究主要是引进消化国外的技术或者仿制国外产品为主,自主开发很少,在理论方面的研究比较匮乏,国内企业的生产多靠测绘和技术引进,甚至在搅拌叶片的生产安装过程中,局部敲打、硬性整合现象屡见不鲜。虽然国内一些高校也在这一领域进行研究,如武汉理工大学、西安建筑科技大学等。但他们主要是对搅拌筒进行设计绘制,对于搅拌叶 片设计,数值模拟研究很少。 2、国外方面: 19世纪 40 年代出现以蒸汽为动力源的木制多面体拌筒的自落式搅拌机, 19世纪 80年代用钢铁件代替木板。 20世纪初开始改良为圆柱形搅拌筒。 1926年美国生产出搅拌容积为 3期的搅拌叶片一般都是采用阿基米德螺旋线, 1965年以后日本开始采用对数螺旋线设计制造搅拌叶片,后来又在此基础上对局部叶片的螺旋角进行了修正,逐渐形成了现在这种梨形拌筒(前后部分为圆锥形,中间部分为圆柱形) 2000 年,美国的 在原来搅拌筒的基础上,在底锥添加辅助搅拌叶片改进了传统的搅拌叶片; 2005年澳大利亚的 用两条螺旋钢板焊接作为内筒壁,合成树脂作为外筒壁,改进了传统的三段式搅拌筒,不过这种搅拌筒制造起来比较困难。 近年来,澳大利亚 国的马克西姆等公司推出了超长搅拌筒的前卸式搅拌车,拌筒前锥加长,架在驾驶室上方,于驾驶室前方出料。成为搅拌车市场快速增长的产品,但搅拌叶片设计仍然沿承了对数螺旋线叶片设计方法。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 0 目前,国外的搅拌设备研究 逐渐向着多功能、自动监控、多样化、成套化发展,如单、双卧轴式搅拌机、振动式搅拌机、强制式搅拌机,多种混凝土搅拌楼等。搅拌车研究更倾向于上装技术、耐磨材料的研究。针对国内外现状,本文改变传统的搅拌叶片母线所采用的螺旋线方程,使搅拌叶片和搅拌筒之间的连接方式和安装参数得到了改善,提出了用有限元软件对搅拌叶片进行数值模拟和参数优化。试验验证了理论方法的可行性。 1、研究目的 通过对搅拌叶片的设计分析,找出搅拌叶片的薄弱环节,对搅拌叶片进行改进,延长搅拌叶片的使用寿命、提高出料速度、降低 出料残余率、降低生产成本,达到更好的搅拌出料效果。 2、研究意义 一辆混凝土搅拌车的售价在 40 80万之间,其中一个混凝土搅拌系统造价大约 10万元。平均使用 3年左右即告报废。而混凝土搅拌输送车的搅拌和卸料作用是由搅拌装置 搅拌筒完成的,搅拌叶片更是关键中的关键,搅拌叶片的性能好坏直接决定搅拌运输车的性能,进而影响着基础建设的质量。因此研究搅拌出料过程叶片的磨损、提高搅拌叶片使用寿命、提高叶片的搅拌质量具有重要的的经济效益和社会效益。 充分的文件检索和实际调研表明,了解螺旋叶片出料机理分析是设计搅拌装置的基 础。也是生产具有更好搅拌性能但又不降低混凝土质量的基础。冲击小、响应决而且效率高的液压系统是搅拌运输车传动系统设计的关键。 搅拌运输车的搅拌筒之所以具有搅拌和卸料的功能,主要是因为拌筒内部特有的两条连续螺旋叶片在工作时形成螺旋运动,从而推动混凝土沿搅拌筒轴向和切向产生复合运动的结果。因此两条叶片的螺旋曲线的形式及结构直接影响搅拌筒的工作性能。本论文应用静力学、运动学的原理阐述螺旋叶片的工作原理并对主要技术参数进行理论分析。为螺旋叶片的结构设计提供理论依据。 搅拌筒既是搅拌运输车运输混凝上的装载容器,又是搅拌 混凝土的工作装置。几何设计是搅拌筒结构设计的基础,它包括几何容积计算、外形尺寸购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 1 的确定、搅拌筒有效容积及满载时重心位置计算。本论文对搅拌筒进行几何设计。 螺旋叶片的几何参数直接影响搅拌筒的搅拌和卸料性能。目前,应用于搅拌运输车的拌筒叶片螺旋面的形式有 :正螺旋面、圆锥对数螺旋面两种。本论文对搅拌筒内螺旋叶片曲线参数的选择及展开进行计算,并加以 搅拌系统的仿真设计与运动模拟 。 搅拌运输车搅拌筒绝大部分都采用梨型结构,通过支承装置斜卧在机架上,可以绕其轴线转动,搅拌筒的后上 方只有一个筒口分别通过进出料装置进行装料或卸料。图 个搅拌筒的壳体是一个变截面而不对称的双锥体,外形似梨型,底段锥体较短,端面封闭并焊接着法兰,通过连接法兰用螺栓与减速器联结。上段锥体的过渡部分有一条环行滚道,它焊接在垂直于搅拌筒轴线的平面圆周上,整个搅拌筒通过连接法兰和环形滚道顷斜卧置在固定与机架上的减速器壳体和一对支承滚轮所组成的三点支承结构上,由减速器带动平稳的绕其轴线转动。在搅拌筒滚道圆周上部,通常设有钢带护绕,以限制搅拌筒在汽车颠簸行驶时向上跳动。机架由水平框架、前台、后台和 门形支架组成,搅拌装置的各部分都组装在它上面,形成一个整体。最后通过水平框架与载运底盘大梁用螺栓连接在一起。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 2 搅拌筒的工作原理用图 说明。图为通过搅拌筒轴线的垂直剖面示意图。其中 (a),(b)为剖开搅拌筒的两部分,斜线代表螺旋叶片, 为其螺旋升角, 为搅拌筒轴线与底盘平面的夹角。我们设定图 a 所示方向为“正向”,图b 所示方向为“ 反向”。工作时,搅拌筒绕其自身轴线转动,混凝土因与筒壁和叶片的摩擦力和内在的粘着力而被转动的筒壁沿圆周带起来,但在达到一定高度后,必在其自重 G 作用下,克服上述摩擦力和内聚力而向下翻跌和滑移。由于搅拌筒在连续的转动,所以混凝土即在不断的被提升而又向下滑跌的运动中,同时受筒壁和叶片所确定的螺旋形轨道的引导,产生沿搅拌筒切向和轴向的复合运动,使混凝土一直被推移到螺旋叶片的终端。 当搅拌筒做图 a 所示方向的“正向”转动时,混凝土将被叶片连续不断的推送到搅拌筒的底部,同时到达筒底的混凝土势必又被搅拌筒的端壁顶推翻转回来 ,这样在上述运动的基础上又增加了混凝土上下层的轴向翻转运动,达到了搅拌筒对混凝土进行充分搅拌的目的。 当搅拌筒做图 “反向”转动时,叶片的螺旋运动方向也相反,这时混凝土被叶片引导向搅拌筒口方向移动直至筒口卸出,从而达到卸料目的。 b) 搅拌工作原理 拌筒的 整体构成 混凝土搅拌车由汽车底盘和混凝土搅拌运输专用装置组成。我国生产的混凝土搅拌运输车的底盘多采用整车生产厂家提供的二类通用底盘。其专用机构主要包括取力器、搅拌筒 前后支架、减速机、液压系统、搅拌筒、操纵机构、清洗系统等。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 3 工作原理是,通过取力装置将汽车底盘的动力取出,并驱动液压系统的变量泵,把机械能转化为液压能传给定量马达,马达再驱动减速机,由减速机驱动搅拌装置,对混凝土进行搅拌。 取力装置 国产混凝土搅拌运输车采用主车发动机取力方式。取力装置的作用是通过操纵取力开关将发动机动力取出,经液压系统驱动搅拌筒,搅拌筒在进料和运输过程中正向旋转,以利于进料和对混凝土进行搅拌,在出料时反向旋转,在工作终结后切断与发动机的动力联接。 液压系统 将经取力器取出的发动机动力 ,转化为液压能(排量和压力),再经马达输出为机械能(转速和扭矩),为搅拌筒转动提供动力。 减速机 将液压系统中马达输出的转速减速后,传给搅拌筒。 操纵机构 ( 1)控制搅拌筒旋转方向,使之在进料和运输过程中正向旋转,出料时反向旋转。 ( 2)控制搅拌筒的转速。 搅拌装置 搅拌装置主要由搅拌筒及其辅助支撑部件组成。搅拌筒是混凝土的装载容器,转动时混凝土沿叶片的螺旋方向运动,在不断的提升和翻动过程中受到混合和搅拌。在进料及运输过程中,搅拌筒正转,混凝土沿叶片向里运动,出料时,搅拌筒反转,混凝土沿着叶片向外卸出。叶片 是搅拌装置中的主要部件,损坏或严重磨损会导致混凝土搅拌不均匀。另外,叶片的角度如果设计不合理,还会使混凝土出现离析。 清洗系统 清洗系统的主要作用是清洗搅拌筒,有时也用于运输途中进行干料拌筒。清洗系统还对液压系统起冷却作用。 搅拌筒既是搅拌运输车的运输混凝土的装载容器,又是搅拌混凝土的工作购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 4 装置。所以对它的设计有以下基本要求 :有足够的有效的装载容量 :满足规定的搅拌和装卸料性能;在结构上适应运载底盘和运输中搅拌工作特点;具有适当的使用寿命 (耐磨性能 )。搅拌筒设计分几何设计 和金属结构设计两部分,几何设计是金属结构设计的基础,本节主要介绍拌筒的几何设计。 图 由于搅拌筒是斜置安装在运载底盘上,因此其结构尺寸受到运载混凝土的容积、所选底盘结构尺寸及保证运送混凝土的质量等因素的的影响,如搅拌筒的斜置角 ,混凝土表面与搅拌筒轴线的夹角 0,前后锥的锥角 1、 2。同时运输车必须保证在坡度为 14%的路面上行驶且出料口面对下坡方向时 不产生外溢,取0 a r c t a n ( 0 . 1 4 ) 8 根据中华人民共和国建筑工业行业标准,搅拌筒的斜置角 的取值可参照下表 据文献,将各形状参数化为主参数 r(搅拌筒最大半径,根据交通法规的要求 得 : 201购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 5 11L c r32L c r12 范 围 1 . 4 1 . 8取 值 范 围 0 . 8 0 . 9 7 2取值范围 250圆的长度要结合搅拌筒的额定容积确定。 前半锥角1 1 4 . 2 1 6 . 1 取 值 范 围后半锥角2 1 5 2 0 取 值 范 围 割法求 装载容积 图 是由圆柱、圆台和球缺结合成的筒体。在搅动过程中,进料口和出料口之间由于高度为 的叶片将混凝土拌合料挡住,不会从 处流出。若混凝土拌合料是理想的流体,它应从 搅拌筒中心线与水平面之间成一倾角 a,这样,混凝土拌合料在搅拌筒内构 成一种特殊形状的体积。 图 前,据有关资料介绍,该容积计算均采用切割法。切割法就是根据图纸给定的尺寸按比例作图,在垂直搅拌筒轴线,将混凝土拌合料实体切成若干厚度为 断面积 如图 把所有的簿片体积 起来,即为它的容积。切片越多、容积计算越精确,然而切得再多也仅是近似值。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 6 图 据图 搅拌筒内混凝土任一弓形截面 F(x)的方程 : 4( ) ( ) , ( )F x R X Y X式中 所以,搅拌筒中混凝土的有效容积为 : 分法求 装载容积 要求出图 要推导出图 实线包围的部份 )三种形状的体积计算公式,那么搅拌筒的每段混凝土拌合料体积就可计算。 A B C 图 示三段的体积,图 为圆柱截段 (,图 112 1 1 23 1 2 1 2 3( ) 0( ) ( )()Y X X LR x Y X L X L L L X L L L 1 2 30 ()L L x d x 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 7 为圆锥截段 (D 代表锥体的底直径 ),图 为球缺截段 (。 下面分别三种体积的计算公式。 ( 1) 若 为已知, ( 2) 根据图 出其中: ( 到 ( ( 2算分三种情况 , 21c o s( ) 1c o ,为正值 222 1 1 1 1 1112 1 1 321 1 122( ) l n ( )24c l b c b l c l b l c lc c b 式中, b. 322 8 t a n s i a l c. 221 1 12 1 1321 1 12( ) a r c c o s ( 1 )2 4 ( )b b c lS l b l c lc c b 2232 32 ( 1 ) a r c c o s ( 1 ) 2 3ah b b R R b R b R 121133 S h Ss i n ( )c o 2211 1 1a r c c o s 2 ( ) R h R 2 02 ( )lS f x d x 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 8 图 3) 根据右图 求 、 H、 a、 的值。根据公式,有: 有了以上数据便可求出 : 图 4) 根据图 算 1 2 V3 2 2 21 1 11 1 1 1 113 2 2 22 2 22 2 2 2 22 3 ( 1 ) a r c c o s ( 1 ) ( 3 2 ) 2 3 3 ( 1 ) a r c c o s ( 1 ) ( 3 2 ) 2 3b R R b b R b Rh b R R b b R b R 30 1 1 2 21122 2 2 2 2 21 1 1 1 2 2 2 2 3 ( 1 ) a r c c o s (1 ) ( 1 ) a r c c o s (1 ) 3 ( )( 3 2 ) 2 ( 3 2 ) 2 h b b b b R R R b b R b b R R b b R b b 1212 2c o ss i o h E r c 121 ()3 S h S购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 9 图 5) 根据图 算 6)根据图 算 b 2b 1h 1h 2B2 1 1 2 21 ( ) ( ) 3V H S S h S S C 2 1 2 1 211( ) ( )33V H S h S H S h S C 3 0 1 1 11 ()3V H R R R R V 2 2 3 0 1 1 1 1 2 211( ) ( ) ( ) 33V H R R R R H S S h S S 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 0 搅拌运输车的梨形搅拌筒几何容积 运输车能运输的预拌混凝土经捣实后的最大体积。 对混凝土拌合料搅拌运输,此值为运输车置于水平位置,搅拌筒能容纳全部未经搅拌的配料 (包括水 )要在充分搅拌时不产生外溢,并能生产匀质混凝土经捣实后的最大体积。 图 图 凝土任一截面 处为一弓形,设微分段重心 G 的位置为 : 每段锥体重心: 0 0 3( ) /( ) ( ) / ( ) / 1 2()i i ii i i i F x d x x F x d x V C x V d x d x 3()( ) ( ) / 1 2 ( )x xY x C x F x 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 1 总重心为: 混凝土搅拌的过程力矩曲线变化规律如图 示: 图 拌力矩曲线 01:加工工序,搅拌筒以 14转,在大约 10加料的时间里,搅拌筒的驱动力矩随着混凝土不断被加入而逐渐增大,在即将加满时,力矩反而略有下降; 12:运料工序,在卸料地点,搅拌输送车停驶,搅拌筒从运拌状态制动,转入 14反转卸料工况,搅拌筒的驱动力矩在反转开始的极短时间内陡然上升,然后迅速跌落下来; 45:卸料工序,搅拌筒继续以 14速度反转,驱动力矩随混凝土的卸出而逐渐下降; 56:空筒返回,搅拌筒内加入适量清水,返程行驶中搅拌筒作 3返向转动,对其进行清洗,到达混凝土工厂,排出污水,准备下一个循环。 搅拌筒驱动阻力矩由拌筒与支承系统的摩擦阻力矩与拌筒搅拌阻力矩共同组成,其以拌筒搅拌阻力矩最难计算。 654321m i 2 2 3 3 1 2 31 1 2 2 3 3 1 2 3/ ( )/ ( )X V X V X V X V V Y V Y V Y V V V 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 2 1) 积分公式计算方法 间的摩擦力矩 ,拌合料与筒壁或与搅拌叶片间的单位摩擦力 f 12f k k V 2122( 3 0 . 1 ) 9 . 8 1 0( 4 0 . 1 ) 9 . 8 1 0 式中, 粘着系数, kN/ 速度系数, kN/ V拌合料速度; s混合料的坍落度。 331211 ()22i f S k k V S 筒 摩 式 中: 搅 拌 螺 旋 叶 片 外 圆 线 速 度锥 筒 各 段 内 表 面 与 混 凝 土 实 际 摩 擦 面 面 积锥 筒 各 段 试 验 计 算 直 径 11 2 1 1( 0 . 6 0 . 8 ) 22 dS d d h ( ) 23( 0 . 5 0 . 7 )S d h 2332( 0 . 3 0 . 5 ) 2 211 3223322b.叶 摩M M M驱 搅 支M M M M M 搅 筒 摩 叶 摩 流 阻 偏购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 3 旋叶片断面投影 图 拌筒内螺旋叶片的端面投影。任取一半径 r,该半径对应的叶片螺旋开角 k(近似认为对应于各 等于中径上的螺旋开角 )。 21 2 2c o s)2d M r f d A V r d r 叶摩 =(拌合料与搅拌螺旋叶片间的相对滑移速度 221226 0 c o s 3 0 c o c o sn r n K K r d 叶摩则2121223 3 4 421 2 1 2 1( ) 23 0 c o ) ( )3 6 0 c o K r d R R 叶摩式中: 搅拌螺旋叶片断面投影最小半径 搅拌螺旋叶片断面投影最大半径 微元面积 ( 2 ) / c o r d r k 设混凝土的单位平均流动阻力系数为 p,则取微元面积上的法向阻力 2c o s p d A r d 周向阻力对搅拌筒轴线的阻力矩 22 t a r d F p k r d r 流阻 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 4 2133212 t a n ( )3d M p k R R 流 阻 流 搅拌筒的阻力矩 见图 于拌合料受到与筒壁和搅拌叶片间的摩擦阻力矩的作用,使拌合料向转动方向提升,其重心偏向转动一侧。出现偏心距 e,对拌筒运动产生阻力矩。 与拌筒结构有关外,还与拌合料的性质有关。只能采取先近似计算,再用实验验证的方法确定。对拌合料来说,共受到三个力矩的作用:即偏心力矩、与简体的摩擦力矩、与叶片的摩擦力矩。由力矩平衡条件得: 00MG e M MG e M M 筒 摩 叶 摩筒 摩 叶 摩图 拌筒偏载示意图 对简体来说,又受到由于拌合料的偏心距,产生的阻力矩 数值上等于 M M M偏 筒 摩 叶 摩 2 ( )M M M M 搅 筒 摩 叶 摩 流 阻 2) 经验公式 2M M M F r M 偏 筒 摩 叶 摩搅 流 阻 实验测得: 0 . 5M F r 流 阻2 . 5M F r 搅 式中: r偏心距,一般取 F混凝土重量 纸和说明书 ,咨询 5 按求得的拌筒搅拌阻力矩,再根据传动系统的总效率 ,拌筒与支撑系统的摩擦阻力矩 n,即可求出搅拌筒的驱动功率 N( ) / 9 5 4 9 / 9 5 4 9N C M M n C M n 驱搅支 式中: 搅拌筒支撑机构所克服的摩擦阻力矩;一般取为4000搅搅拌筒搅拌阻力矩; 机械效率,一般 考虑峰值的影响系数, n转速, :当搅拌筒转速为 12 混凝土重量 2400 3/kg m ,搅拌筒实际容积按 5 3m 计算,则计算出搅拌筒的驱动功率为: 1 . 3 ( 4 2 0 0 2 4 0 0 9 . 8 5 0 . 1 2 . 5 ) 1 29 5 4 9 0 . 96 1 ( ) 因为搅拌筒的驱动功率一般是从搅拌车发动机中直接取力,在计算搅拌车发动机功率时,要在搅拌筒驱动功率的基础上,再加上汽车驱动功率、爬坡功率等。
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本文标题:混凝土搅拌车搅拌实验系统仿真设计(CAD图纸+三维UG+SolidWorks)
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