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混凝土搅拌机
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- 1 - - 2 - - 3 - - 4 - - 5 - - 6 - - 7 - - 8 - - 9 - - 10 - - 11 - - 12 - - 13 - - 14 - 中文译文： 行星垂直混凝土搅拌机 模拟和预测在稳定状态和摄动条件下使用寿命 工业工程系 (通过杜兰迪佩鲁贾大学 63 06125 佩鲁贾 ,意大利 b 列 有限公司“意大利建筑学通过布伦塔 ,16 06078 桥、意大利 3月 9日收到 2006;在修订后的形式收到 2007年 5月 30日 ,接受了 2007年 7 月 23日网上 2007年 8月 25日文摘 文摘 行星动力学模拟环境的混凝土搅拌机了 ,它是一个模型为基础方法使用集总参 数分析和整合分析经典力学理论和生活。 这项工作的目的是给一个快速和易于使用的工具可以预测的行为和使用寿命混凝土搅拌机通过几何和物理参数。在稳定状态和模拟进行了摄动条件。齿轮减速器是混合在大多数压力的一部分。结果与数据从客户获得的建筑工地。 2007年爱思唯尔帐面价值保留所有权利。 关键词 :仿真 ;集总参数模型 ;齿轮减速器 ;混凝土搅拌机 ;使用寿命 介绍 混频器的两个主要类别 :批量搅拌机和连续混炼机。第一类生产混凝土一批一次 ,而第二个生产混凝土以恒定速率。第一类需要清空完全混合周期后 ,清洗 ,然后重新加载的原材料批 处理。正如它的名字显示在第二种类型 ,原材料不断一端加载新浇混凝土退出。 批处理搅拌机是最常见的类型。可以区分不同类型的批处理搅拌机轴旋转的方向 :水平或倾斜 (鼓搅拌机 )或垂直混合 (1。 长期使用搅拌机导致磨损的叶片和 /或刮板 ,材料的累积 (硬化砂浆或水泥粘贴 )叶片 ,容器和 /或刮刀。 为了避免这种情况 ,混凝土搅拌机应彻底清洁每一天结束时的操作叶片和刮刀应该定期改变。 混合过程还包括混合能量混合混凝土搅拌 ,所需要的能量由电力消耗的产品周期和周期的持续时间 1。 - 15 - 本文提出的混合机一批与垂直轴搅拌机。工 作旋转运动的行星和它的目标是物理和化学混合多个组件 ,以均匀混合物。实际上混合器分配中的所有成分均匀坦克不支持一个或另一个。搅拌机是 10的力量惠普和混合时间的持续时间 (周期 )是 70年代。 本文描述机器的基本组件的发展紧随其后基于模型的方法 ,着重于最强调的部分混合机 :齿轮减速器。在此模型的基础上模拟环境开发与评估的使用寿命的目的一个搅拌机。成瘾试验台 ,繁殖工作条件进行实验模拟使用破坏性的测试来评估搅拌机的使用寿命。 实验测试是昂贵和事故是几乎不可能复制。因此 ,早期的 纹的检测、诊断和预后一直 是主要的技术之一混凝土搅拌机的挑战安全和具有成本效益的操作。 + 试验装置的组合和数值模拟环境代表一个强大工具在设计过程中。 仿真工具应该灵活 ,易于使用和廉价为了不断提高设计的机器。在成瘾 ,混合器的行为在不同工作条件下 ,引入合适的参数就可以模拟混凝土混合物。考虑到几何和物理参数搅拌机的工具必须能够预测哪些齿轮更强调和供应信息他们的寿命。 混凝土搅拌机 :描述 摘要混凝土搅拌机的分析 (图 1)垂直轴 ,三个旋转搅拌臂和固定坦克。这台机器是由两个主要的元素 : 行星搅拌机 ; 装入桶 (跳过 )。 图 1。混凝土搅拌机 装桶是一个个人和独立的电路。桶的形状是一个截棱锥 ,包含原材料的理想。一个安全装置防止桶下降。装桶可以被固定在机 ,预存储单元 ,也可以有一个平衡附加配料 ,称重骨 - 16 - 料。放电 油压速度传动器 或气缸控制。 混合槽 (图 2)是建于极厚钢板安装在槽形截面框架这样安排是为了让几个放电开口。整个柜的保护套管防止灰尘逃离和混合操作将微动电门打断了门在前面打开了。 搅拌臂 (图 3)是外围 ,由钢钻棒 ,可以允许调整叶片的监管。一盒在球墨铸铁含有三对齿轮 (图 4)和一个桥架安装在罐的顶部 ,悬浮在一个合适的高度支持和刀片。一个齿轮减速器的轴是连 接到电机和外摆线的另一个原因是移动升压移动胳膊和生成混合的传动装置。 第一和第三齿轮副是螺旋状的 ,第二个是 直齿 装备。这是因为第二个受到更少的压力。齿轮的工作油浴 ,最好的润滑是保证在牙齿上轮廓。 模拟过程的主要特征 混凝土搅拌机设计的最常见的一个方面把齿轮减速器 ,因为许多主要的故障可以分为轴和 轮齿疲劳 裂缝由于不同循环加载过程阶段 (2、 3)。出于这个原因 ,这项工作提出了一种用于分析模拟仪器齿轮减速器的行为和预测其使用寿命。在概念上有很多不同齿轮减速器的方式可以模仿。问题是使用各种处理方法 : 有限元预测结构的压 力。 集总参数模型来模拟系统的动态力。 启发式方法模拟机械混合过程的影响。 上述方法是必要的在设计齿轮单元 ,本文着重于后两个。 图 2。混合槽。 - 17 - 图 3。混合的手臂。 图 4。齿轮减速器。 机械齿轮箱的造型 仿真工具必须实用 ,很容易由于工业应用的要求。一个旋转集中参数模型被选为混合机的主要部件 ,需要分析。 . 因此 ,电动机特性和运动学参数提供 ,惯性参数 ,刚度和阻尼参数评估使用的几何和材料特性。齿轮减少系统可以通过考虑齿轮建模集总质量通过灵活 不集中 连接轴。的配置模型是图 5所示。有三个自 由度 (角位移三个阶段 )描述齿轮系统的振动 4。系统的分析提供了极大便利通过假设一个线性假设。 在刚性接触牙齿的模型假设 ,每个齿轮减少齿轮。 根据经典力学方法 ,运动的动力学方程是用写的拉格朗日公式。方程也可以申请粘性阻尼的阻尼系统和外部力量视为非保守的。 - 18 - 图 5。齿轮减速器的集总参数模型。 拉格朗日函数 L 系统的动能 T 势能 U 因此 虚拟工作 V(i = 1、 2、 3)代表普遍的角位置坐标设置相关的一个等价的吗系统三自由度 ,霁减少齿轮的转动惯量系统包括轴的惯性 特性、 刚度和阻尼系数降低 ,分别。毫米和电动机转矩和抗力矩先生分别 5。使用拉格朗日配方 那么 因此 - 19 - 动机转矩和抗力矩 电动机和抗力矩环境仿真模型作为输入。该模型认为稳定状态和摄动条件和相关的模拟是很有用的评估有用的生活混合器。搅拌机是感动与四杆同步电动机。电动机转矩的线性化其工作区域 表 1 混合时间 时间 组件 /行动 吸收率 0 - 5 5 - 20 20 - 40 400 70 70 - 80 空转 集料 水泥 水 混合期 放电时间 20% 30% 50% 80% 80 - 90% 年的排放逐渐减少到 20% 图 6。理想混合在四个不同的点的周期。 - 20 - 图 7。试验设备 :机械盘式制动器。 . 图 8。造型抵制无边女帽估计安培计夹。 为了抵抗扭矩模型 ,混合机的静载组件被包括在内。瞬时条目的每个组件都是假设 1,6标准周期时间的混合等于 70 年代 (放电时间除外 )。成分按照下列顺序加载和混合 (表 1):初搅拌机工作 负荷 但随后聚合 (在较小的尺寸 ),具体的 ,最后介绍了水。在图 6中 ,理想的混合在四个不同的点循环模拟 ,可以看到手臂及罐底的每个领域。一个测试与机械钻机盘式制动器 (图 7)和六个钳由 油压速度传动器 电路来模拟 - 21 - 图 9。比较摄动和稳态转矩。 图 10。过程模拟。 抗扭矩。的行星减速器装配电机放在框架的处理。当发动机达到稳定状态 ,降压传动装置和它的轴旋转。 行动的六个钳、手动控制和衡量一个位于油压力表 ,模拟了抵抗扭矩。制动测试是破坏性的 ,因此随机进行 ,基于模型的仿真设置为了减少所需的实验测试和评估行星减速器的使用寿命。抗 力矩的值被安培计估计夹在一个混合循环 (图 8),表示为一个百分比的政权 103 在抗力矩模型还考虑了阻尼力的影响由于混合物根据 介绍了阻尼效应增加当水混合物 ,在第一个 40 s 启发式方法模拟机械混合过程的影响 抗力矩也模仿在摄动条件下 ,得到考虑的情况坦克不够清洁的最后工作日 ,混凝土凝结的底部的坦克。 - 22 - 图 11。模拟方案。 图 12。转矩负载作用于第二轴。 在这种情况下 ,模型的混合周期评估使用以下额外的假设 :(i)而已一个凝在内胆底部的积累 ;(2)混合机有三个武器 ,因 此三人联系人是由每个将凝块 ;和 (步几乎消除后的凝块线性法 ,这样阻力扭矩摄动的凝块了。 摄动力矩的图是图 9所示 (浅灰色 )以及稳态转矩 (混合周期的差异将前 10分钟 )。 图 13。振荡的扭矩作用于第三轴。 - 23 - 图 14。压力表面点蚀的牙齿。 仿真和结果 该仪器必须是廉价的、灵活的和用户友好的为了让它通过公司。 描述的物理规律和关系 ,利用系统所得到模型结构使用以下三个运动方程矩阵形式 5 图 15。角齿轮的第一对速度稳定状态 (浅灰色 )和在摄动条件下 (黑色 )。 - 24 - 图 16。第二两角齿轮的速度稳 定状态 (浅灰色 )和在摄动条件下 (黑色 )。 V 的角位移矢量三个齿轮 ;少惯性矩阵齿轮 ,减少阻尼因子包括阻尼材料和润滑油 ,减少刚度矩阵 ,分别。电动机转矩向量 M 的元素 (与四极异步电动机 )的政权值 (103 公里 )和抗力矩 (由于混凝土搅拌和武器应用于齿轮机构 )所示无花果。 8和 9电机扭矩的比例。 数学模型是通过软件实现的方式 ,模拟的行为在标准状态和摄动条件下混合机。图 10中概述的过程模拟。种种参数包括惯性、阻尼和刚度对齿轮减速器的混凝土搅拌机阐述了通过一个商业代码 (函数 +模型 )用于创建这个仪器模拟吗混凝土搅拌机的动态行为。 图 17。第三副角齿轮的速度稳定状态 (浅灰色 )和在摄动条件下 (黑色 )。 - 25 - 图 18。表面的压力让第三副牙齿在稳定状态 (浅灰色 )和摄动条件 (黑色 )。 图 11显示了模拟方案 :电机和抗力矩系统输入。数值。 输出 :角位移的羽翼之下 ,他们的速度 ,在轴扭转力矩 ,可弯曲的紧张 ,齿轮齿接触力、负载轴承、挠曲扭转应力、压力作用于牙齿由于凹陷。 图 12显示了扭矩荷载作用于第二轴 ,图 13显示了扭转的振荡峰值这个徒三轴压力、最大扭转应力。图 14 显示的压力表面点蚀牙齿。模拟 表明 ,第三齿轮是比其他人更大的压力之下因此 ,经验 ,证实了齿轮减速器的失败几乎总是引起的断层在第三条。模拟也在混合摄动条件和结果进行比较在稳态模拟混合条件。下图所示的结果。图 15显示第一对的角齿轮速度 ,图 16所示的角齿轮速度第二条图 17。第三副角齿轮的速度稳定状态 (浅灰色 )和在摄动条件下 (黑色 )。图 18。表面的压力让第三副牙齿在稳定状态 (浅灰色 )和摄动条件 (黑色 )。图 17显示了去年两角齿轮的速度。图 18中 ,使牙齿表面上的压力第三可以看到。 瞬态振荡发生在每个影响混凝土凝结 ,当配料了张力值或多或少的限制机械阻力 值。 部分混合机的使用寿命在大多数压力 (也就是说第三条的小齿轮 )计算仿真结果的基础上利用线性累积损伤法则根据 帕尔姆格伦 假设一个周期振幅 耗一小部分总额的 1 / 7。失败是预测当损伤 估计寿命约为 4500 h 的假设 8 h 转变 ,稳定状态下的连续工作条件。混凝土搅拌机的使用寿命长度得到的模拟相比实际记录数据 ,从客户获得的来源。比较证明该模型约束方法提供了重要支持传统设计过程。 在摄动条件下使用仿真建模的形式 ,另一个分析有用的生活使用线性累积损伤预测法。搅拌机在这种情况下 的评估使用寿命是 20 倍短。因此 ,清洗槽的不足导致齿轮减速器上的压力增加 ,因此显著危害搅拌机的使用寿命。 - 26 - 创建一个简单的、灵活的和廉价的仪器和设置。它是一个有用的支持设计师因为它可靠地模拟齿轮减速器和混合器的行为在两个稳定状态的条件和条件下混合使用以不当的方式 (水箱清洗不足 )。取得的结果被认为是详尽的为齿轮减速操作条件单元 ,合成设置只有一个参数 ,分析预测了使用寿命的矿工的总和。混凝土搅拌机的使用寿命长度相比在模拟实际获得的记录数据 ,从客户获得的来源。比较表明 ,提出的模型方法提供了重要支持 传统设计过程。 模型基准函数工具可以修改和适应其他搅拌机或精确测量抗力矩使用光度计在任何工作条件。在成瘾 ,使用寿命可以评估使用应力矩阵和采用流体动力模型模拟混凝土混合物的作用叶片。 引用 1的谢幕法拉利、混凝土搅拌方法和混凝土搅拌机 :艺术 ,美国国家标准研究期刊上发表和技术 106(2)(2001) 2c . 面接触疲劳故障齿轮、工程失效分析 4(2)(1997)。3c詹姆斯李 ,齿轮疲劳裂纹预测使用嵌入模型 ,齿轮动力学模型和断裂力学 ,机械系统和信号处理 19(2005)。 4失败的材料在机械设计 测、预防、约翰威利 & 993。 5美国通崔林亭汝茂 ,齿轮传动转子系统的动态分析的传递矩阵法 ,机械杂志上设计(2000)。 6拉伸混乱和交通 ,剑桥大学出版社 ,1989年。 7硕士矿工 ,疲劳累积损伤 ,应用力学学报 12(1945) 毕业设计 (论文 ) 细石混凝土搅拌机设计 F 生姓名 学院名称 专业名称 指导教师 20*年 5 月 27 日 毕业设计 (论文 ) 细石混凝土搅拌机设计 F 生姓名 学院名称 专业名称 指导教师 20*年 5 月 27 日 摘要 本文设计的混凝土搅拌机是强制式卧轴混凝土搅拌机的一种，强制式混凝土搅拌机不仅能搅拌干硬性混凝土，而且能搅拌轻骨料混凝土，能使混凝土达到强烈的搅拌作用，搅拌非常均匀，生产率高，质量好，成本低。它是目前国内较为新型的搅拌机，整机结构紧凑、外形美观。其主要组成机构包括：搅拌装置，搅拌传动系统， 上料、卸料系统，机架及行走系统，电气控制系统等。主要设计计算内容混凝土搅拌机机架的设计，主要包括：机架结构方案的确定、机架上所有部件之间相互位置的确定、机架上所有部件与机架的连接方式及安装位置、机架外形尺寸的确定、机架钢结构的选材，机架稳定性的校核、完成总成图及零部件图。 关键词 混凝土搅拌机；机架；强制式 he of is in a a in ow It is a of of so of is of on of of of of 业设计 (论文 ) I 目 录 摘要 . I . 绪论 . 错误 !未定义书签。 混凝土搅拌机械 . 错误 !未定义书签。 凝土搅拌机结构和工作原理 . 错误 !未定义书签。 2 传动部分设计 . 错误 !未定义书签。 动机的选择 . 错误 !未定义书签。 动比的分配 . 错误 !未定义书签。 算传动装置的运动和动力参数 . 错误 !未定义书签。 一级齿轮传动的设计 . 错误 !未定义书签。 料的选择 . 错误 !未定义书签。 定齿轮主要尺寸 . 错误 !未定义书签。 二级齿轮传动的设计 . 错误 !未定义书签。 料的选择 . 错误 !未定义书签。 定齿轮主要尺寸 . 错误 !未定义书签。 速器的润滑和密封 . 错误 !未定义书签。 动的润滑 . 错误 !未定义书签。 承润滑 . 错误 !未定义书签。 封装置 . 错误 !未定义书签。 3 搅拌机的工作原理 . 错误 !未定义书签。 拌机的结构组成 . 错误 !未定义书签。 拌机料筒 . 错误 !未定义书签。 拌机叶片 . 错误 !未定义书签。 拌机轴承 . 错误 !未定义书签。 拌机联轴器 . 错误 !未定义书签。 拌机轴 . 错误 !未定义书签。 拌机支架 . 错误 !未定义书签。 作过程 . 错误 !未定义书签。 路控制 . 错误 !未定义书签。 拌机使用的注意事项 . 错误 !未定义书签。 拌机的日常保养 . 错误 !未定义书签。 结论 . 错误 !未定义书签。 致谢 . 错误 !未定义书签。 参考文献 . 错误 !未定义书签。 毕业设计 (论文 ) 1 文献综述 前言 我国是世界上水泥产量最大的国家，年产量约 世界水泥总产量的 50%以上 ;十二五期间市政公用基础设施建设投资增长 ;高铁和西部大开发项目的的快速发展。基于现有搅拌机普遍存在拌和物料不充分，效果不理想，噪音大。制约了其新技术新工艺的推广使用，急需一种结构新颖、效果明显的全新机型的搅拌机来满足市场的需求。 正文 随着我国搅 拌 机市场的发展，搅拌机的技术的研发和市场状况成为业内企业关注焦点，了解国内外搅拌机技术发展和市场状况对于企业提高市场竞争力十分关键。搅拌系统由圆槽形搅拌筒 和搅拌轴上安装了几组结构相同的叶片，但起前后上下都错开一定的空间，是拌合料在两个搅拌筒内不断地得到搅拌，一方面将搅拌筒底部和中间的拌合料向上翻滚，另一方面又将拌合料沿轴线分别向前推压，从而使拌合料得到快速而均匀的搅拌。设置在两只搅拌问底部的卸料由气缸门操纵。立 ?卸料门的长度比搅拌筒长度短， 80一 90%的混凝土靠其自重卸出，其余部分则靠搅拌 叶片强制向外排除，卸料迅速干净。 搅拌机的组成 含有一基座、一传动组、一搅拌筒，基座用于固定传动组，传动组带动搅拌筒旋转，搅拌筒内壁设有多个第一搅拌片与多个第一搅拌片，第一 搅拌片的一侧绕设十搅拌筒内壁，而第二 搅 拌片的旋转方向，且旋转降 圈数亦不相同，本 实用新型即藉由让多个原物料 滑动于第一搅拌片 与第 二搅拌片 ，避兔于搅拌时破坏原 物料的颗粒状，且 利用两搅拌 片的 旋转方 向的不同 与旋转 圈 数不同，产生小漩涡以卷起物料，均匀混合为混合物料。 搅拌机的分类 混凝土搅拌机是搅拌机中比较普遍的一种，混凝土搅拌机按共工作原理，可以分为自落式和强制式两大类。 (1)自落式混凝土搅拌机适用于搅拌塑性混凝土。 (2)强制式搅拌机的搅拌作用比自落式搅拌机强烈，宜搅拌干硬性混凝土和轻 骨料混凝土 混 凝土搅拌机的应 用 混凝土搅拌机是把具有一定配合比的沙、石、水泥和水等物料搅拌成均匀 的符合质量要 求的混凝十的机械。混凝十搅拌机按搅拌 原理的不同它可以分为自落式 与强制式两大类。 (1)自落式搅拌机 自 落式 搅 拌机的搅拌筒内壁 焊有弧形叶片。当搅拌筒绕水平轴旋转时 ，叶片不断将物料提 升到一定高度，然后自由落 下，互相掺合。 (2)强制式搅拌机 强制式搅拌机主 要是根据剪切机理进行 混合料搅拌。搅拌机中有随搅拌轴转动的叶片 。 双轴搅拌机工作原理 工作由两根搅拌轴，轴上按螺旋推进方向安装搅拌叶及搅拌槽组成的搅拌系统口为使原料达 到成型的需要，在搅拌机入料端稍后处的上部，设有加水装置，使得物料形成较大的球状块料旋转时两轴的方向由内向外，将物料搅起靠搅拌叶旋转时的推力 (搅拌叶与搅拌轴线夹角为 10 )形成物料流，螺旋向前推进，最后物料经漏料箱进入承接皮带，进入到下台处理设备中。 搅拌机包括彼此平行的第一和第二搅拌轴、搅拌叶片和卧式搅拌筒，所述搅拌叶片从第一和第二搅拌轴向四周伸出，并在轴向依次等距排列而在圆周方向以顺时针或逆时针彼此相差一定角度，使在第一和第二搅拌轴上的搅拌叶片分别形成旋向相反的螺旋状排列，所述第一和第二搅拌轴彼此同 步转动并且其叶片交错通过由该第一和第一搅拌轴轴线所确定的平面，在所述搅拌筒一端的顶部设有进料口，而在所述搅拌筒另一端的底部设有出料日。采用这种结构搅拌机的搅拌叶片在搅拌干粉砂浆的同时从进料口排向出料口，从而实现生产的料续，有效的提高了生产效率。 双轴搅拌机的结构设计特点 双轴搅拌机要较单轴搅拌机复杂，但它磨损小，搅拌质景好，生产效率高，双轴搅拌机较之立轴式和单轴式搅拌机，具有明显的优越性。 双轴搅拌机优点总结如下： (1)搅拌机外形尺寸小、高 度低、布置紧凑，装载运输便利，而且结构合理坚固， 工 作可靠性好。 (2)搅拌机容最大，效率高，与同容量自落式相比，搅拌时间 可缩短一半以 上 ，而且物料 运动区域位于卸料门上方，卸料的时间 间也 比其 他机型短，因而生产率高。 (3)拌筒直径比同容 量 立轴式小一半，搅拌 机 转速与立 轴式基本相同，但叶片 线 度要比立轴式小一半，因此叶片和衬板磨损小、使用寿命长，并 且物料不易离析。 (4)物料运动区域相对于集中于两轴之间，物料行程短，挤压作用充分，频次高，因而搅拌质量好 搅拌机应用 搅拌机 将需要粉碎的物料由螺旋上料 机送人粉碎机，粉碎后由风机经管道送入 搅拌 机上方进料口落 入机内。粉碎结束 后， 开启 搅拌 机， 经 搅 拌机下一方进料口 加入需要加的其余 物料 ，经搅拌机内提升蝶旋将粉碎后的玉米粉以及具余物料提升主搅拌机上部，再 利 用 螺旋轴的离心力将物料均匀撒 开 并混合。如 此循环往复，达到搅拌的目 的。 结论 由于 搅 拌机 的飞速的发展，现在它已成为跨学科的、有众多应用领域的传统学科 。据联合国 欧洲经济委员会和国际搅拌技术联合会的统计。搅拌机在 世界工业中占据很重要的地位，并 以强劲的增长速度加快世界工化的自动化程 拌机将在更 多的领域发挥更大的作用。 参考文献 1混凝土机械 国建材工业 出版社， 2材料力学 等教育出版社， 3机械设计手册 学工业出版社， 2000 4B/5陕西省建工机械厂 6王永平 西安：西北工业大学出版社， 2001 7机械精度设计与检测技术 防工业出版社， 8张庆芳 北京：中国铁道出版社， 2003. 9名刚 设计 高等教育出版社， 2000 10 8002). 11 A. . An 6 C 41(9), 16341637 (2003), 12 徐锦康，周日民，刘极峰，机械设计【 M】 机械工业出版社， 1998 13 刘中琪，曾伟鑫，张帆 矿机械， 2000 14 司骥平，林凡 术 业出版社， 2001 15 先梅开，机械设汁 中国矿业大学出版社， 1993 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 摘要 本文设计的混凝土搅拌机是强制式卧轴混凝土搅拌机的一种，强制式混凝土搅拌机不仅能搅拌干硬性混凝土，而且能搅拌轻骨料混凝土，能使混凝土达到强烈的搅拌作用，搅拌非常均匀，生产率高，质量好，成本低。它是目前国内较为新型的搅拌机，整机结构紧凑、外形美观。其主要组成机构包括：搅拌装置，搅拌传动系统，上料、卸料系统，机架及行走系统，电气控制系统等。主要设计计算内容混凝土搅拌机机架的设计，主要包括：机架结构方案的确定、机架上所有部件之间相互位置的确定、机架上所有部件与机架的连接方式及安装位置、机架外形尺寸的确定、机架 钢结构的选材，机架稳定性的校核、完成总成图及零部件图。 关键词 混凝土搅拌机；机架；强制式 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 he of is in a a in ow It is a of of so of is of on of of of of I 目 录 摘要 . I . 绪论 . 1 混凝土搅拌机械 . 1 凝土搅拌机结构和工作原理 . 3 2 传动部分设计 . 4 动机的选择 . 4 动比的分配 . 7 算传动装置的运动和动力参数 . 8 一级齿轮传动的设计 . 10 料的选择 . 10 定齿轮主要尺寸 . 13 二级齿轮传动的设计 . 16 料的选择 . 16 定齿轮主要尺寸 . 18 速器的润滑和密封 . 21 动的润滑 . 21 承润滑 . 22 封装置 . 22 3 搅拌机的工作原理 . 23 拌机的结构组成 . 23 拌机料筒 . 23 拌机叶片 . 24 拌机轴承 . 24 拌机联轴器 . 27 拌机轴 . 28 拌机支架 . 34 作过程 . 35 路控制 . 36 拌机使用的注意事项 . 37 拌机的日常保养 . 37 结论 . 39 致谢 . 40 参考文献 . 41 1 1 绪论 混凝土搅拌机械 混凝土施工机械的发展状况是影响建筑工程施工机械化程度的重要因素之一。因为建筑技术与建筑工程的现代化已经使建筑物的基础、梁、柱、板等主要构件几乎都是混凝土浇筑而成的如果工程中所用的大量混凝土，其生产过程中的各道工序 (即贮料、装料、配料、搅拌、运输、浇筑和振捣 )都采用人工操作，则不仅需要大量的劳动力，而且劳动强度高、效率低、混凝土的质量差。为此，必须十分重视混凝土施工机械的发展和应用 ，并作为提高建筑施工机械化程度的主要技术措施之一。当前，我国建筑工程中混凝土的加工虽已基本机械化，但分散件很强，尚不能走向较高程度的工业化，商品混凝土应用的程度还很小。今后一段时间内，要把注意力放在混凝土施工地机械化体系的配套上，使之更加完善。 混凝土搅拌机是将一定配合比的水泥 (胶结材料 )、砂、石 (骨料 )和水 (有时还加入一些混合材料 )拌和成匀质混凝土的机械。同人工拌和混凝土相比，混凝土搅拌机具有生产率高，拌和质量好，减轻工人劳功强度等优点，如今它是建筑施工现场、混凝土构件厂及商品混凝土供应站生产混凝土的重要 机械设备之一。 混凝土搅拌机按搅拌混凝土的原理来分有自落式和强制式两种。 自落式混凝土搅拌机工作机构是筒体，沿筒内壁圆周安装若干搅拌叶片。工作时，将物料投入搅拌筒内，筒体绕其自身轴旋转，靠搅拌筒的旋转，由筒内的搅拌叶片将物料推到一定的高度后，物料靠自重坠落下来，反复对物料进行搅拌而加工成匀质混凝土。这种搅拌机特点是搅拌强度不大，效率低，只适合加工普通塑性混凝土，对骨料的粒径要求不严格，广泛地应用于各种中小型建筑工地。是现在建筑行业中应用较为广泛的一种混凝土搅拌机。 强制式混凝土搅拌机的搅拌机构是水平式设置在 筒内的搅拌轴，轴上安装搅拌叶片，工作时，强制式混凝土搅拌机的搅拌筒固定不动，是由筒内转轴的带动叶片旋转来对物料进行强制式的剪切，挤压、翻转的强制搅拌作用，使拌合料在剧烈的相对运动中达到均匀拌和。这种搅拌机搅拌质量好，效率高，适合加工普通塑性和半硬性的混凝土。由于受构造上的限制，对粗骨料粒径的要求较为严格，施工现场的混凝土搅拌站和混凝土预拌工厂的搅拌楼中使用的搅拌机均系此种类型。 混凝土搅拌机，按其外形又可分为鼓形、锥形和盘形二种；按所用动力装置不同又分为电动式和内燃式两种；由搅拌量的不同，又将搅拌机分成多种 容量 2 型号，目前世界上的混凝上搅拌机已有 200 种以上。我国混凝土搅拌机的容量、规格的发展也很迅速，容量仅在 30001种之多，它们是； 50， 100，150、 200， 250， 350， 500， 750， 1000， 1500 和 3000着混凝土施工工艺的发展和对搅拌机要求的提高，必将很快推出各种新型的混凝土搅拌机械。 根据搅拌机搅拌筒容量参数的小同，又常把混凝土搅拌机划分为大型 (出科容量为 1 3m 3 3m )、中型 (出料容量为 m 0 75 3m )和小型 (m 一 m )三种。 我国混凝土搅拌机的生产业已定型，并自成系列，其代号和主要技术参数的意义： J 搅拌机： G 鼓形自治式混凝土搅拌机； Z 锥形反转出料式混凝土搅拌机； F 锥形顿翻出料式混凝 1：搅拌机； D 单卧轴强制式混 凝土搅拌机； 表示鼓形自落式混凝土搅拌机，电动机驱动，出料容量并经捣实后的混凝土体积为 250L。 混凝土搅拌机其主要组成部分有： 搅拌机构 搅拌筒、搅拌叶片等组成。 传动装置它是向搅拌机各工作机构传递力和速度的系统。 般有由带条、摩擦轮、齿轮 ,、链轮和轴等传动元件组成的机械传动系统和由液压元件组成的液压传动系统两大类。 上料机构 ,它是向搅拌筒内装人混凝土物料的设施一般有卷扬提升式料斗、固定式料斗和翻转式料斗三种形式 c 配水系统 ,它的作用是按照混凝 土的配合比要求定量供给搅拌用水。搅拌机配水系统的型式主要有：水泵 配水箱系统、水泵 水表系统和水泵 时间继电器系统三种。 卸料机构 ,它是将搅拌好的匀质熟料混凝土从搅拌筒中卸出的装置。主要有溜槽式、螺旋叶片式和倾翻式三种型式。 我选用的是 混凝土搅拌机，它主要由搅拌机构（由搅拌筒，搅拌叶片等组成），传动装置（由减速器、联轴器等组成），支撑机构（机架等），配水系统（由水泵 配水箱系统），电器控制系统组成。 3 凝土搅拌机结构和工作原理 搅拌筒的基本形状，即有鼓形、双锥形、盘形和圆槽形等。其中，鼓形、双锥形搅拌机工作原理为自落式，即作业时，搅拌筒旋转，物料靠自重坠落达到搅拌要求；盘形相圆槽形搅拌机为强制式，作业时搅拌筒固定不动，靠转轴带功筒内的搅拌叶片对混凝土物料进行强制挤压、翻转和抛掷而达到拌合均匀的目的。 从搅拌原理上看，锥形反转出料式混凝土搅拌机是一种自落式混凝土搅拌机。搅拌筒正向回转进行搅拌，反向回转进 行出料，它是作为取代鼓形自落式混凝土搅拌机的一种机型，可以用来拌合普通塑性和低流动性的混凝土。搅拌时，双锥形搅拌筒旋转。叶片使物料作提升、下落运动的同时，还强迫物料作轴向窜动。所以，此种搅拌机同鼓形自落式搅拌机相比，其搅拌运动比较强烈，生产率高，拌和出来的混凝土质量好。机械构造也比较简单、操作方便，因而得到了广泛应用。 锥形反转出料式混凝土搅拌机主要有以电动机为动力的 列型号和 除进料机构采用液压传动外，其余构造及技术性能均与 相同。目前，该系列产品的出料容量有 150L， 200L， 350L,500L 和 750L 等。所示为 混凝土搅拌机的外形，其出料混凝土体积为 350L。它主要由动力装置、传动装置、进料系统、搅拌系统、供水系统、底盘和电气系统等组成。 本机有机架，搅拌装置，传动系统，出料系统和电器控制系统所组成。机架是整个设备的支承部件，由槽钢，角钢焊接而成，搅拌装置由搅拌筒，搅拌轴，搅拌铲片所构成，搅拌铲片固定在搅拌臂上，并且与搅拌轴成为一体，形成两组螺旋方向相反，但导程及螺旋升角相同的螺旋带状搅拌铲，搅拌铲与搅拌筒内壁的间隙小于 3 传动机构是由电动机，减速机，联轴 器所组成。出料系统为手工卸料，电气控制具有启动，点动，停止，定时的功能。 工作原理，电动机通过减速机和联轴器使搅拌轴沿一个方向旋转，搅拌轴上的正反两组铲片搅拌物料，由于正反两个螺旋升角的作用，在铲片工作时，使筒内的物料由一侧推向另一侧，又由另一侧推回原处的循环动作，同时铲片两端的刮边板将粘在料筒两端的物料刮下，使物料得到充分的搅拌从而获得较理想的搅拌效果。 4 2 传动部分设计 动机的选择 电动机是常用的原动机，并且是系列化和标准化的产品机械设计中需要根据工作机的工作情况和运动，动力参数，合理选择电动 机类型，结构形式，传递的功率和转速，确定电动机的型号。 电动机有交流电动机和直流电动机之分，工业上采用交流电动机交流电动机有异步电动机和同步电动机两类，异步电动机又分笼型和绕线型两种，其中以普通笼型异步电动机应用最广泛如无特殊需要，一般忧先选用型笼型三相异步电动机，因其具有高效，节能，噪音小，振动小，安全可靠的特点，且安装尺寸和功率等级符合国际标准，适用于无特殊要求的各种机械设备 电动机的功率选择是否合适将直间影响到电动机的工作性能和经济性能。如果选用额定功率小于工作机所需要的功率，就不能保证工作机 正常工作，甚至使电动机长期过载过早损害，如果选用额定功率大于工作机所需要的功率，则电动机的价格高，功率未得到充分的利用。从而增加电能的消耗，造成浪费。 搅拌机电动机的功率按所需的（单位： 算公式为： 式（ 式中： 工作 机所需工作效率。 由电动机到工作机的总效率。 工作机所需工作效率，应由工作阻力和运动参数计算求得： 9550w 式（ 式中 M 搅 拌时所需的外力矩（ n 搅拌轴转速（ r/ 式（ 其中双锥反转出料混凝土搅拌机在工作时，其搅拌功率主要用于克服混凝土物料在搅拌时产生的偏心阻力矩及托轮滚动磨檫阻力矩。为讨论方便，现假定最恶劣的工作状况，即全部物料倾向拌筒的一侧，呈斜面，球此种情况下的搅拌功率。 5 外力矩 M M M摩 擦 物 料 式（ 式中 搅拌时拌合料所产生的偏心阻力矩； 搅拌时机器运转时的摩擦阻力矩； M s i n 9 . 8 s i n ( . )G H V H N m 物 料 物 料式（ 式中 拌合物料发质量； 物料 式（ V 搅拌筒容积； 拌合料容重； H 拌合料重心至拌筒中心的距离， 23 12 x t a 3S弓弓式（ 认为混合料在拌筒内为一水平面，且以搅拌时进、出料口均不得有溢出进料锥内拌合物所产生的偏心阻力矩。 给 x 则在 X= X x 平面之间的有效容积微元体 V进对 21 3 29 . 8 s i 8 t a n s i HR x h x 进进 式（ 积分可得混合料所产生的偏心阻力矩 2 3 219 . 8 s i 8 t a n s i HR x h x 进进 式（ 出料锥内拌合物所产生的偏心阻力矩由进料锥公式可直接得出。 柱体内地混合料所产生的偏心阻力矩为 322 29 . 8 s i . 6 2 s i n HR h l N m 柱 柱 式 6 （ 综上，搅拌时混合料所产生的总偏心力矩 M M M M 物 料 进 出 柱 式（ 3 22 2129 . 8 t a n s i n 4 3 0 . 13M R x h x N m 进 式（ 3 22 2229 . 8 t a n s i n 3 9 3 . 23M R x h x N m 出式（ 3 222 21 9 . 6 s i n 1 0 9 53M R h l N m 柱 式（ 搅拌时产生的惯性摩擦阻力矩 1211M 1 1 1 8 1 . 5 N K N 摩擦式（ 2 0 9 9 . 8 1 7 . 5 3 . 8 49550 9550 w 式（ 3 . 8 4 4 . 6 10 . 8 3 3wd w 式（ 式中 f 混凝土与钢叶片的磨檫系数 f=w 传动效率 2 3 41 2 3 0 . 8 3 3 5w 式（ 式中 1 联轴器的传动效率，取 1 2 齿轮传动的传动效率， 2 3 轴承的传动效率， 3 确定电动机的转速 经查表：一级开式齿轮的传动比 3 7 ,二级圆拄齿轮减速器的传动比 8 40i ，总的传动比合理范围为 24 280 ，故电动机的转速的可选范围为： ( 2 4 2 8 0 ) 1 7 . 5 4 2 0 4 9 0 0 m i rn i n 式（ 7 根据工况和计算所选电动机为 : 表 2动机的主要参数 图 2电动机尺寸如表： 表 2动机的主要外形参数 中心高 H 外形尺寸 L 安装脚 B 轴伸尺寸 132 515 178 38 80 动比的分配 由电动机的转速和工作机的主动轴的转速，可得到传动装置的总传动比为 （ 式中 电动机的转速 n 搅拌轴的转速 型号 额定功率 (转速 r/径 132440 38 8 1440m i n 2 6 . 754 m i 式 （ 总传动比为各级传动比 0 1 2 ni i i i、 的乘积，既 01ai i i式（ 使减速器装置不至于过大初步取 则 02 6 . 7 3 . 8 17 式（ 按展开式布置，考虑润滑条件，为使两级大齿轮相近，查得 1 算传动装置的运动和动力参数 为进行传动件的设计计算，要推算出各轴的转速和转矩（或功率）如将传动装置各轴由高速至低速依次定为、轴、滚筒。 01 02 相邻两轴间传动比 01 02、 相邻两轴间传动效率 01 02 轴的输入功率（） 01 02 各轴之间的输入转矩（） 01 02 各轴的转速（ r/ 则可按电动机轴至工作机运动传递路线推算，得到各轴的运动和参数 各轴的输入功率 轴 轴的输入功率： 轴 121 5 . 5 0 . 9 9 0 . 9 8 5 . 3 3 6dp p k w 式（ 轴 2 1 2 3 5 . 3 3 6 0 . 9 8 0 . 9 7 5 . 0 7 2p p k w 式（ 轴 2232 23 5 . 0 7 2 0 . 9 8 0 . 9 7 4 . 7 2 4p p k w 式（ 式中 电动机的出功率（ 1 传动效率 1 2 传动效率 2 9 3 传动效率3 同一根轴的输出功率与输入功率的数值不同，需要精确计算时取不同的数值。 各轴的输入转矩 电动机的输出转矩： 式（ 轴 轴的输入转矩： d 式（ 式（ 23223 式（ 运动和动力参数计算结果整理于下表 表 2轴名 效率 P（ 转矩 T（ 转速 N（ r/ 传动比i 效率 输入 输出 输入 输出 电动机轴 440 1 轴 440 7 轴 06 轴 4 注：此表最右列是故意错开的，意思是上下级之间的传动关系 10 一级齿轮传动的设计 料的选择 应传动尺寸和批量较小 ,小齿轮设计成齿轮轴 ,选择 40质处理 ,硬度为 241大齿为 45钢，调质处理，硬度 240取传动比 8.3i 初步计算小齿轮的分度圆直径 364751440 61 式（ 齿宽系数 d 由机械手册查表得 d ，取 1d 式（ 接触疲劳极限 由机械手册 查表得 501 式（ 002 式（ 初步计算的许用接触应力 M p 7 59.0 l i m 式（ M p 4 09.0 l i m 式（ 56425851 33l i 式（ 取 01 初步取齿宽 b d 505011 式（ 校核计算 圆 周速度 : 11 44050100060 11 式（ 精度等级 选 8级 计算齿数 12 和模数 1m 初选 201 z 则 式（ 模数 m 式（ 则由机械手册查表得为标准模数 m 5.2m m 使用系数机械设计手册表 K 动载系数机械设计手册表 K 齿间载荷分配系数 K： ： 3 . 3 6=1 . 4 5 1 . 2 9 1 . 2 1 . 5 式（ 弹性系数 （ 节点区域系数 Z 式（ 12 接触最小安全系数 总工作时间 9600h=0 00 8 10=t h 式（ 应力循环系数 711 0 式（ 5612 L 式（ 接触寿命系数 查表 式（ 许用接触应力 H ： M
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