混凝土搅拌车搅拌筒设计基本方法

**混凝土搅拌车搅拌筒设计基本方法凝土搅拌筒主要结构尺寸的确定JGT公公称搅拌容量(m3) 搅拌倾斜角()18~20最大转速 (r/min)不产生外溢，故在计算搅拌罐的额定装载容量时取混凝土与搅拌轴线的夹角0 ** 罐体图搅拌筒目前一般采用梨形，底部(称为后锥)是较短的锥形，中部是圆柱形，上部(前锥)是较长的锥形，研究发现：搅拌筒中下部的外形接近球体形状为最123L=c.r1132c取值范围1~11c取值范围0~02r为进料口半径，取值范围250-310mm21-1Rbha.当a，c=(cosa)21，为正值**12 2.搅拌筒几何容积与装载容积的计算2.1积分计算方法如图2.1所示：abRR3b1V=HShSb3132R1122c114c322c114c32b1112.1计算示意图2-12-22-3bb2clbb2cl**b.a=838332222c114(c)32b12-52-6RDCEBh1hb1bA图2.2圆柱截台计算示意图V=VVhbbV=1[3R3(11)arccos(11)+(3R22Rb+b2)2Rbb2]hbba13bRR11111RbbabRR2222213(bb)RRRR2-712(3R22Rb+b2)2Rbb2](3R22Rb+b2)2Rbb2}111122222V是一个圆锥台截段，圆台截段就是两个圆锥截段之差，如图2.3所示：2SHβαHCBAR**ααBAβRHHCC图2.3小圆锥截台计算示意图23123122-8231122V3301112-93301131122S图2.4圆锥截台计算示意图搅拌筒设计的最大装载容积V与搅拌筒的几何容积Vj存在以下经验公式：Y=(VY+VY+VY)/(V+V+V)**VVVj〈112233123(X=(VX+VX〈112233123112233123体积的计算如前XYi标ii3.驱动功率的计算3.1搅拌力矩曲线律如图3.1所示：3412456下降；**升，然后迅速跌落下来；4~5：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；3.2驱动阻力矩计算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M=M+M驱搅支M=M+M+M+M搅筒摩叶摩流阻偏3-1**图3.1装满拌合料的搅拌筒剖面图3-312V——拌合料速度；筒摩i212ii2ii=1式中：V-搅拌螺旋叶片外圆线速度iS'-锥筒各段内表面与混凝土实际摩擦面面积搅拌螺旋叶片外圆线速度。id'-锥筒各段试验计算直径i3-5**22322dddd22233KRr2RFaFr图3.2螺旋叶片断面投影的端面投影。任取一半径r，该半径对应的叶片螺旋开角为k2**KKnrrdr叶摩R1230cos入1312160cos入21积r流阻r流阻R流阻3221其中p值的确定较复杂，除与搅拌筒和叶片的结构参数有关外，还与混凝上的d.由筒体的转动引起的偏载，对搅拌筒的阻力矩在随拌筒搅拌的同时，由于拌合料受到与筒壁和搅拌叶片间的**M=0筒摩叶摩筒摩叶摩rr矩M作用，在数值上等M=M+M偏筒摩叶摩M=2(M+M)+M搅筒摩叶摩流阻偏M=M+M=Fr偏筒摩叶摩M=2Fr+M搅流阻阻搅**3.3搅拌筒驱动功率的计算支N=C(M+M)n/716.2n=CMn/716.2n支搅驱式中：M——搅拌筒支撑机构所克服的摩擦阻力矩；支M——搅拌筒脚板阻力矩；搅n——机械效率，一般0.8-0.94、搅拌出料机理4.1物料下滑角Tn**.1—s关系曲线图斜面上物料的下滑方向是沿斜面的最大倾斜线S的方向。如图4.2所示，图4.2斜面及最大倾斜面s方向TTnn**nTTTTnTnTn4-24-3图4.3平置圆柱正螺旋面叶片设在平置圆柱形简体内壁的正螺旋叶片上，面积元A的对地最大倾斜线用nTTT**≥时，面积元A的S线下滑指T5.1搅拌叶片设计原则密切的关系，螺旋升角螺旋角之间存在着+=90的关系。总的来说， y、改善出料**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：yy||||||sinvL0000]0||0]0|||000当b是一定值时，螺旋线为等角对数(圆锥)螺旋线；当b是一个变量时，该螺旋线即为非等角对数螺旋线，则b可以表示为：0ctb9v山爪90爪7爪2380)304⑴首先根据螺旋线的上升趋势，修改螺旋角，改变螺旋线的走势(变化趋势)，变角螺旋线设计而成的搅拌叶片的螺旋母线。其螺旋角的变化函数取值如下：**5.1等角对数螺旋线正视图和右视图图5.2等变角对数螺旋线正视图和右视图图5.3非等变角对数螺旋线正视图和右视图从中可以看出等变角对数螺旋线与圆柱螺旋线拟合的效果比等角对数螺旋好的满足了搅拌和进出料的设计要求。6关于8.5LP搅拌罐的有关探讨及重新设计**6.18.5LP搅拌罐规律研究螺旋角102345674071.310076.11100螺旋角235456507.7**-1/607从表中的数据我们可以看出：虽然螺旋角和极径的增量不是很规律(规则)，螺旋角进行的加大调整，与中圆结合部分为便于拟合而对螺旋角进行了适当调变角甚至是非等变角对数螺旋线更为合适。11653(1626)02(83.14)3**41/2几81.6452/3几81.2265/6几80.927几80.7887/6几81.0294/3几80.953/2几80.935/3几80.7511/6几80.762几80.6513/6几80.557/3几80.545/2几80.508/3几80.3417/3几80.273几79.9619/6几79.4120510/3几79.176.2、8.5LP搅拌罐的实验设计06-1xx**和对应的螺旋角(角度离散化)，就可以借以确定各关键点的坐标和尺寸。中圆，其曲线方程为6-26-2zzβM9ρ0oy图6.1计算锥6.2.1方案一后锥曲线螺旋角规律采用余弦函数，中圆圆柱螺旋线螺旋角采用等变角递减规律，前锥曲线螺旋角采用余弦对数螺旋线规律**对于后锥来说，我们取螺旋角规律为：6-3其中几2201020541063236搅拌叶片的轨迹数据见表6.45旋叶片计算参数计算极径1021/6几31/3几41/2几52/3几677.413863**几几40580878旋叶片计算参数计算升程10021/18几3几4几5几6几7几87.7对于前锥来说，其中几p=(1cos(.t))/2+t/2,(0t1)2**极径(圆整后)100 (1626)23452167897**8/3几2620