混凝土搅拌车搅拌机构设计.ppt

混凝土搅拌车搅拌 机构设计 指导老师：姚明印 答辩人 ：薛海涛 专业：机械设计制造及其自动化 目录 引言 混凝土搅拌输送车搅拌装置结构及设计 螺旋叶片的仿真 一.引言 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，以及北京举办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的条文的实施， 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的工具，混凝土搅拌运输车的 作用就显得尤为重要。 二.混凝土搅拌输送车搅拌装 置结构及设计 混凝土搅拌输送车搅拌装置构造 混凝土搅拌输送车搅拌筒工作原理 混凝土搅拌筒参数确定 驱动功率的计算 1.混凝土搅拌输送车搅拌 装置构造 搅拌筒通过支撑装置斜卧在机架上，可以绕其轴线运 动。搅拌筒的两端分别是一个变截面而不对称的锥形 体壳体，中间由圆柱体相连接，整个搅拌筒的外形似 梨形。前段锥体较短，端面封闭并螺栓连接法兰，通 过连接法兰和减速器连接，后锥体有一条环形滚道， 它是焊接在垂直于搅拌筒轴线的平面圆周上。在搅拌 筒滚道圆周上部，设有钢带护绕，以限制搅拌筒在汽 车颠簸行驶时向上跳动。支撑架由水平框架、前台、 后台组成，搅拌装置的各部分都装在它上面，形成一 个整体，最后通过副梁和载运底盘大梁用螺栓连接在 一起。 2.混凝土搅拌输送车搅 拌筒工作原理 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b所示方向的 “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 3.混凝土搅拌筒参数确 定 根据中华人民共和国建筑工业行业标准 jg/t5094-1997混凝土搅拌运输车 ，搅拌筒的斜置角的取值可参照下 表3.1: 参照此表选择搅拌倾斜角为12，公称 搅拌容量为9m，转速为14r/min。其 他参数的确定请看说明书。 4.驱动功率计算 搅拌力矩曲线 驱动功率的计算 a）.搅拌力矩曲线 01：加工工序，搅拌筒以14-18rmp正转，在大约10min 的加料的时间里，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14-18rpm的反转卸料工况，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14-18rpm的速度反转， 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3rpm的返向转动，对其进行清洗，到达混凝土工 厂，排出污水，准备下一个循环。 b）驱动功率的计算 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 阻力矩及拌筒转速n，即可求出搅拌筒 的驱动功率n(kw) 经计算得知：n=61kw. 三、螺旋叶片的仿真 搅拌叶片的母线方程 搅拌叶片仿真设计 仿真图片和动画 1.搅拌叶片的母线方程 搅拌叶片在前锥和后锥部分采用的是对 数螺旋线，其母线的方程为： 中圆搅拌叶片采用圆柱螺旋线，其母线 方程为 2.搅拌叶片仿真设计 计算机仿真也是对一个数学模型进行的试验研究，计算机仿真 具有周期短，投入少，避免了实际试验所承担的成本浪费、试 验风险和危险。特别是用于大数据的计算更显出其优越性。 计算机仿真作为新的实验研究的方式，可以为实际的试验研究 提供参考和思路。实验研究和计算机仿真研究相结合，相辅相 成，取长补短，对于课题的研究非常有利。 我们在理论研究的基础上，初步对设计的搅拌系统进行了数值 模拟和仿真，下面是一些截图基于在pro/e下建立的叶片与罐 总成装配模型，通过pro/e的