双旋卧式混凝土搅拌机设计

要混凝土搅拌机中的一种，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。其主要组成结构包括：搅拌装置，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，润滑系统等。主要设计计算内容JS的设计，主要包括：机架结构方案的确定、机架上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、完成机架总成图及零部件图。【关键词】混凝土搅拌机;机架;槽钢第1页bstractgde第2页 4 第3页 4设计总结 37参考文献 38附录图纸清单 39 第4页0L800LKW最大骨料粒径80/60㎜混凝土时建筑材料中的一种主要的材料，它是以水泥做为黏结剂把骨料粘混凝土搅拌机就是用来大量生产混凝土的机械。混凝土搅拌机有自落式和第1页强制式。混凝土从塑性混凝土发展到干性，硬性混凝土，强制式搅拌机得到了很大发展。强制式混凝土搅拌机不仅能搅拌干硬性混凝土，而且能搅拌轻骨料成本低。因此，强制式搅拌机得到了很大的发展，但这种搅拌机的功率损耗比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，电气控筑工程，是一种高效率机型，应用非常广泛。第2页识。而且学会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，为以后打下良好基础。本次毕业设计使我们受益匪浅，通第3页计搅拌筒、搅拌叶片、搅拌轴以及支承结构的确定.系统第4页2.1.6电气控制系统及参数设计搅拌装置包括：搅拌筒、搅拌轴、搅拌臂、搅拌叶片和侧叶片，具体结构如搅拌筒内装有两根水平配置的搅拌轴，每根轴上均装有搅拌叶片。在靠近搅拌筒两端的搅拌臂上分别装有侧叶片，可刮掉端面上的混凝土，并改变混凝第5页(1)搅拌筒结构及卸料方式的确定mm外径D=858mm0搅拌筒的几何容积V=1.22m3几构，采用倾翻室虽然不太可能，它的筒体近似于长方体，故采用底开门式，既可使混凝土顺利地在搅拌过程中卸出，也可避免使筒体倾翻，这样既安全，又用底开门式斜料。(2)搅拌叶片、搅拌轴及支承结构它是一个平板，他通过搅拌臂与轴形成一体，使全部叶片呈螺旋线看，铲片式易受到局部磨损，这是因为物料与叶片之间的滑动逐步且波动，易形成卡料，使磨损加剧，搅拌效果有所下降，故从磨损式比螺旋带式差。搅拌装置由两根水平轴和安装在该轴上的两段相距1800的反向螺旋带组成，两根轴上的螺旋方向也不一样，这样可以保证混合料在筒内循环运动。从理论上讲，当一端的螺旋带叶片开始从上向罐内的混凝土拌合料切入时，另一叶片把拌合料挑起在该端下底部形成无料或少料空间，同时切入叶片把拌合料从一端向另一端进行轴向和周向的复合位移，而另一根轴上的叶片则把混凝土拌合料向相反的方向移动，使得筒内的混凝土循环移动。另外被挑起的混凝土拌合料在螺旋带片后部的空挡处落下，使拌合料之间产生连续的摩擦，先落下的拌合料不断受到后落下的拌合料冲击，使水泥活性不断提高。在叶片切入端由于各点线速度不同，拌合料在受挤压的同时，相互间有较大的相对位移，所 于这种机型的结构紧凑，容积利用系数较第6页1.轴Ⅰ2.侧叶片Ⅰ3.搅拌叶片支承臂Ⅱ4.搅拌叶片5.搅拌叶片支承臂Ⅰ6.侧叶片Ⅱ7.搅拌叶片支承臂Ⅲ8.轴Ⅱ，但考虑加工安装要求及目前厂家现有的生产技术条件，我们决定采用铲片式，以达到经济、简便，生产本次设计采用两组铲片，第一根轴上采用右螺旋铲片，第二根轴上采用左第7页不被采用。采用实心轴加工方便，而且也可靠实用，铲片式搅拌轴系统存在搅拌臂与搅拌轴的联接方式问题，现有的插孔焊接式、抱轴式、卡轴式，考虑插考虑本次设计采用底开门的卸料方式，所以此支承与传统支承不一样，先传动系统结构紧，驱动力大等特点，但考虑到目前国内状况，液压马达虽然比第8页.3上料系统上料系统由卷扬机构、上料架、料斗、进料料斗、滑轮等组成，如图2.4且考虑底架的宽度不能超过规定的长度及上料架的宽度，行程等综合因素后得出的。上料架的上料轨道(下料轨道)为槽钢，滚轮的上滚轮置于槽钢内侧，制动式电机通过减速箱带动卷筒转动，钢丝绳通过滑轮牵引料斗沿上料架轨道向上爬升，当爬升到一定高度时，料斗底部都门上的一对滚轮进入上料架在上料架上装有限位开关，上行程有两个限位开关，下行程有一个限位开关，当料斗下降至地坑底部时，钢丝绳稍松，弹簧钢杆机构使下限位开关动作，卷扬机构自动停车。制动式电机可保证料斗在满足负荷运行时，可靠地停在任意位置，制动力矩的大小由电机后座的大螺母调整。第9页。第10页即可将注入搅拌筒，水的流量通过闸阀调节，供水总量由时间继电器控制。当按钮转到“时控”位置时，水泵会按设定的时间运转和自动停止，当按钮转到在混凝土搅拌机生产混凝土时，对混凝土质量影响较大的除了搅拌机自身水系统的设备配置第11页管5.水泵电气控制系统第12页上料，下料等的电机。所有电器控制元件都设在配电箱中。电器元件控制满足的使用要求：主电机可以点动以满足安装修理过程的要求。电气控制线路设有空气开关，熔断器，热继电器具有短路保护，过载保护，断相保护的功能，所有控制按钮及空气开关手柄和指示灯均布置在配电箱门上，并设有门锁。配电箱内的电器元件安装在一块铁板上，安全可靠，操作维修方便。其原理图如上机架与支腿(1)机架：根据整体的布置情况和尺寸要求，按整体具体要求用槽钢，角钢焊接而成的，并按强度组装焊铆在一起，支承主机，并且使各部件空间位置固定(2)支腿：由于本机容量较大，按国家城建法规要求卸料高度大于1.5m,采用支腿则用于运输状态，卸去长支腿防止机架上各部件与车辆接触而受损。第13页3.2底架的设计底架的材料选择：第14页所以采用槽钢来焊接底架，其中有一些焊件考虑其受力很小用角钢代替，槽钢架的大体尺寸第15页第16页架底架重心的距离在整个底架上，电机减速箱安装在一侧，从各部件的自重考虑，不对称的安装造成整个底架失稳的趋势，所以搅拌筒的安装位置中心必须偏向机架底架中心线，以保证整机在工作和运输时具有良好的稳定性。利用搅拌筒对中心线的力矩来平衡，考虑此方法会引起底架在长度方向的加长，空间体积太大，不便于运输，利用移动左右支腿(长度方向)的方法更加简便。部件名部件名称搅拌筒上料架料斗减速器联轴器415.542.46000-1020ABNN拌筒支承压力F，1F,支承力加上上料架和料斗的压力F,F,减速箱结构包括联轴器，带轮的简245化重量F，水泵的压力F，电器箱的压力F。367第17页(1)计算支承压力F，F的大小12其中G=G+G=1100+500×2.3×(1+10%)=2365kg筒料1212第18页M=0F.T-1095G=0z1z21225上料架包括上料轨道，则上料架作用在底架槽钢上的力为上料轨道架和其他部11第19页kF1680-A'A'1212 1F=(300+156)×1150/1680=156.07㎏A'2所以F=F=F=156.07kgA'453由于皮带轮与槽钢的距离比较远，同时联轴器重43kg，皮带和带轮合重35kg，减速器的重量为415kg，由于皮带轮好联轴器的重量相近，可假设三者之和的作用中心为O,合计重量为G=503kg，受力示意图如下图3.7：2合第20页(H)F1150-G×450/1150=03合3(4)计算电器箱对槽钢AB的压力F73QM=0(Q)所以F=22.8377F=26×(1680-205)/1680=22.83㎏7㎏4第21页M=0(E)66F6.67㎏6(N)74525362N=2800N=2800第i2钢视为受弯梁，则求各力的弯矩，弯矩无论在指定截面的左侧或M=0g=9.8N/㎏N1C1D7E236800-2025)-196.83×(2415-2025)-26.67×450F26-26.67×60G2M=0B第23页·······由上示弯矩图可以看出，最大弯矩为M=7139.67KN·mm.选材知，最大弯矩为M=7139.67KN·mm，此点D为危险点，D的截面为危险截面，所以按M设计。D所选材料为普通碳素钢Q235，查《机械设计手册》可知其屈服极限=225N/mm2,由于比重较大，而且工作环境较差，搅拌时的振动较大，以及b选取安全系数n=1.8，则有：s225[]=b==125N/mm2(由《材料力学》可知对型材可取n=1.5~n1.8ss第24页截面系数=max==57.12，根据《材料力学》上册附录Ⅱ表x[]125查取截面系数的标准值=87.1cm3，选取槽钢型号为热轧普通型槽钢xx[14b，[14b的有关数据如下图3.13：(1)校核AB槽钢尺尺寸(㎜)hbdtr[14b1406089.59.54.751.6716.733理论重量(㎏/m)rzi0类型截面对称的梁，载荷作用在其最大刚度平面内，当载荷较小时，梁的弯曲平衡第25页状态是稳定的。由于外界各种因素会使梁产生微小的侧向弯曲和扭转变形，在外界影响消失后，梁仍能恢复原来的弯曲和扭转，没有丧失继续承担载荷的能力。但这时如果外界载荷稍微增大一些，梁的变形就会急剧增加，并导致梁的破坏，这种情况表示梁丧失了整体稳定性。梁维持其稳定性能承担的最大载荷对于轧制槽钢简支梁的整体稳定系数，不论载荷的形式和载荷作用点在截bl.hfy式中h—槽钢的截面高度b—槽钢的翼缘高度t—槽钢的平均腿厚度 (公式出自《钢结构》附录)f—材料的屈服极限y对此槽钢进行校核：0=0.86566>0.6,应由其相对应的0来代替0。按《钢结构》附表查出bb'b相应的0值。b'bb'03b02b0=1.10.4646-+0.1269=0.72b0.86566则有Mmax=7139.67103=113.85<[]=125N/mm2,即AB槽钢单独受0.0.7287100x加强，所以稳定性完全可以得到保证，强度满足要求。为使槽钢稳定性更好，在槽钢两翼之间间隔的焊接了一些加强筋。第26页校核了槽钢的强度后，在工程应用中，对受弯杆件还应有刚度要求，即要3E—钢材的弹性模量3f22.839.8(280023952)2=-0.16×103㎜C9320600086610428003f6.07)(280027952)2=-2.25×103㎜D9320600086610428003E9320600086610428003f=196.839.8[28002(2800224152)]2=-0.51×103㎜F9320600086610428003f=26.679.8[28002(2800224752)]2=-0.049×103㎜G932060008661042800第27页zz2f=f=f+f+f+f+fmaxiCDEFG24+0.51+0.049)×103因为材料的许用挠度为l~l之间，则取[f]=l=2800=5.6㎜,因500400500500为f=5.21×103㎜<5.6㎜，因此刚度达到要求，并且此槽钢并不是简支梁，max且不可能产生各力最大挠度的重合情况，所以受力表示实际挠度远远小于许用(2)其他槽钢的校核对于其他槽钢，由于其所受弯矩小于槽钢AB,则其强度均可以保证。支腿受力很大，易发生剪切变形，所以要对此槽钢进行抗剪校核。由上述受力计算2由公式T=QS*z(公式出自《材料力学》上册P180)I.bzI—槽钢截面对主轴的惯性矩zSy。zmax6091048.0由《机械设计手册》可查得Q235的抗剪强度f=115N/mm2，由于孔等会引起第28页应力集中现象，取安全系数n=1.5，则[]=115/1.5=76.7N/mm2,因为和后支腿之间用螺栓联结，选用等边角钢L110×110×10，两后支腿之间同样为了在运输时不对整机构件造成压损危险，故采用长短支腿的结构，运输校核支腿的稳定性支腿在整机工作时受到整机振动的影响，并承受底架上各部件的自重，为了简化计算，根据支腿在整机中的受力情况可以将其简化为两端固定(底面脚第29页Q=1035.6㎏=10148.9N考虑到底架上各部件的影响，取底架上各部件的总max重为G，由于焊接在槽钢上的两前支腿承重较大，故设两前支腿承重i3i3i3imax3=19622.3Ns可查的Q235的屈服极限=225N/mm2，=225=150N/mm2，=[]方s1.5Axxxi3.38xxp=135Mpa。由《材料力学》公式(14.8)求出p=122.721=2=122.721=p第30页x1=，=，==9.23Mpa<=235Mpa因此，支腿的强度完全满足要求。xx3.3.2局部稳定性的校核h0hh0hd10xdh(25+0.5入)235(此公式由《钢结构》书中P118查得)dy225y因为=11<40.8所以局部稳定性可以得到保证。d对于梯子和栏杆，其强度方面要求不是特别重要，其可能受力也不大。因 第31页第32页及台板的设计如果将上料架和底架以三面角钢