雙臥軸混凝土攪拌機(jī)機(jī)械部分設(shè)計【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 雙臥軸混凝土攪拌機(jī)機(jī)械部分設(shè)計 摘 要： 混凝土攪拌機(jī)是施工機(jī)械裝備中的重要設(shè)備 ,其產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率直接影響著建筑施工質(zhì)量和建筑施工進(jìn)度。強(qiáng)制式攪拌機(jī)是應(yīng)用最普遍、使用率最高的混凝土攪拌機(jī)。雙臥軸攪拌機(jī)是新型攪拌機(jī)型，因其攪拌質(zhì)量好，生產(chǎn)率高，被廣泛用于各種攪拌場合。本畢業(yè)設(shè)計從攪拌的目的和機(jī)理出發(fā)。工作時 ,物料在葉片推動下沿螺旋面移動 ,由于兩軸的旋轉(zhuǎn)方向相反 ,兩軸間的物料產(chǎn)生擠壓、翻滾和揉搓 ,以達(dá)到攪拌混合效果。通過對臥軸式攪拌機(jī)的葉片結(jié)構(gòu)和曲面形狀進(jìn)行合理的布置和設(shè)計，混凝土的質(zhì)量和生產(chǎn)效率會有很大 的提高。 關(guān)鍵詞： 混凝土攪拌機(jī)；雙臥軸； 葉片 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 s is of It on of is of is a is in of of of on of of in to It in of of a s be 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 目 錄 摘要 1 關(guān)鍵詞 1 1前言 2 2總述 2 拌的作用 2 凝土的組成 2 拌的任務(wù) 3 3 凝土攪拌機(jī)的類型 4 內(nèi)外混凝土攪拌機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r 5 3 總體設(shè)計方案確定及動力元件選擇 5 體設(shè)計 5 凝土攪拌機(jī)的工作原理 9 動機(jī)的選型 6 速器的選型 6 軸器的選擇與計算 7 4 攪拌系統(tǒng)的 設(shè)計與計算 8 體方案的擬定 8 案的分析和確定 9 片主要參數(shù)的設(shè)計 11 軸轉(zhuǎn)速的確定 12 旋葉片的加工 13 片螺旋面的成形 14 料形狀的選擇 14 圓坯料尺寸的確定 14 模主要尺寸的確定 14 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 旋葉片的校核 16 5 筒體和攪拌軸的簡要設(shè)計 21 體的主要參數(shù) 21 拌軸的主要參數(shù) 21 6 軸的設(shè)計與計算 22 軸的校核 22 步估算軸的直徑 22 的結(jié)構(gòu)設(shè)計 22 承的校核 23 的校核 25 的校核 26 軸的校核 26 軸的校核 27 步估算軸的直徑 27 的結(jié)構(gòu)設(shè)計 27 的強(qiáng)度校核 28 承的校核 29 拌軸套 筒 的校核 30 7 結(jié)論 31 參考文獻(xiàn) 31 致謝 33買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 1 前言 近年來隨著我國城市基礎(chǔ)建設(shè)、房地產(chǎn)開發(fā)業(yè)的迅猛發(fā)展，推動了混凝土生產(chǎn)產(chǎn)量的迅速提高?；炷辽a(chǎn)是改變傳統(tǒng)的現(xiàn)場分散攪拌混凝土的生產(chǎn)方式，實現(xiàn)建筑工業(yè)化的一項重要改革。混凝土的商品化生產(chǎn)因其生產(chǎn)的高度專業(yè)化和集中化等特點(diǎn)大大提高了混凝土工程質(zhì)量，節(jié)約原材料，加快，提高勞動生產(chǎn)率，減輕勞動強(qiáng)度，同時也因其節(jié)省施工用地，改善勞動條件，減少環(huán)境污染而使 人類受益。 目前 ,在國內(nèi)外的煤炭、建材、化工等行業(yè)廣泛地使用著各種各樣的用來攪拌煤、混凝土及其他原料的攪拌機(jī)。從其運(yùn)動方式及其主要結(jié)構(gòu)上來看 ,它們可分為兩大類型 :一種形式為單運(yùn)動的軸式傳動軸上 (有單軸和雙軸 )安裝各式各樣的攪拌葉片 (有長錐形、螺旋形等 ),并利用葉片來攪拌物料 ； 而另一類則是通過鋼齒輪傳動帶動某一形狀的筒體 (有圓錐體、圓柱體等 )的自身旋轉(zhuǎn)而使物料產(chǎn)生攪拌效果。由于這些攪拌輸送機(jī)全部都是利用單運(yùn)動方式 ,因而普遍存在拌和物料不充分 ,攪拌效果不太理想；另外 ,其噪音也較大 ,特別是在煤炭行業(yè)的工業(yè)型煤等新 工藝上使用的攪拌輸送機(jī) ,根本滿足不了其工藝設(shè)計要求而嚴(yán)重制約了其新技術(shù)新工藝的推廣使用 ,因而急需一種結(jié)構(gòu)新穎、效果明顯的全新機(jī)型的攪拌機(jī)來逐步代替舊式攪拌機(jī) ,并且也可廣泛地使用于其他行業(yè)。 然而，在實際生活中，我們看到的大部分混凝土攪拌機(jī)，都是起攪拌作用，然后通過車載，人力等方式運(yùn)送到需要的地方。攪拌和輸送分開進(jìn)行，既加強(qiáng)了工人的勞動強(qiáng)度，降低了勞動效率，造成大量原材料的浪費(fèi)，又污染了環(huán)境。還有些設(shè)備是攪拌和輸送是分開的，及用一種機(jī)器完成混凝土的攪拌作用，而用專門的機(jī)器完成混凝土的輸送。 連續(xù)式 雙臥軸 攪拌機(jī) 是隨著混凝土施工工藝的改進(jìn)而逐漸發(fā)展起來的新機(jī)型。近年來，攪拌機(jī)逐漸向大容量和高生產(chǎn)率方向發(fā)展。通過長期的研究和探索發(fā)現(xiàn)比較完善的攪拌輸送過程。為使混凝土的攪拌和輸送變得相對容易， 一般 采用臥式雙軸強(qiáng)制式連續(xù)混凝土攪拌機(jī)。通過對攪拌軸的葉片的設(shè)計和組合，使物料完成攪拌和輸送的工作。本機(jī)在封閉的環(huán)境中，實現(xiàn)對物料的攪拌和輸送，攪拌及輸送效果良好，對環(huán)境污染少，能夠改善施工現(xiàn)場施工條件，保障施工人員身心健康，降低工人的施工強(qiáng)度，提高工作效率，減少施工中對環(huán)境的破壞。 2 總 述 拌的作用 凝土 的組成 混凝土作為當(dāng)今最大宗的建筑材料，廣泛地用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、國防、水利、市買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 政和民用等基本建設(shè)工程中，在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。一般混凝土指水泥混凝土而言，它是由水泥和砂、石集料，加水按規(guī)定的配合比，經(jīng)過攪拌、澆注和凝結(jié)而成的一種人造石材。其中，水泥和水起膠凝作用，砂、石起骨架填充作用，水泥漿包裹在砂的表面，并填充于砂的空隙成為砂漿，砂漿又包裹在石子的表面，并填充石子的空隙。當(dāng)水泥漿硬化后，就將砂、石集料顆粒牢固地粘結(jié)成一個整體，使混凝土具有一定的強(qiáng)度和其他許多重要性能。 拌的任務(wù) 強(qiáng)度是 混凝土最主要的力學(xué)性能，混凝土強(qiáng)度主要取決于混合料間的界面結(jié)構(gòu)。 一般認(rèn)為混凝土攪拌的主要任務(wù)是； (l)組分均勻分布，達(dá)到宏觀及微觀上的勻質(zhì) ； (2)破壞水泥粒子團(tuán)聚現(xiàn)象，使其各顆粒表麗被水浸潤，促使彌散現(xiàn)象的發(fā)展 ； (3)破壞水泥粒子表面的初始水化物薄膜包裹層，促進(jìn)水泥顆粒與其他物料 顆粒的結(jié)合，形成理想的水化生成物 ； (4)由于集料表面常覆蓋一薄層灰塵及粘土，有礙界面結(jié)合層的形成，故應(yīng)使物料顆粒間多次碰撞和互相摩擦，以減少灰塵薄膜的影響 ； 理的攪拌機(jī)理 由以上分析可以給合理的攪拌機(jī)理一個解 釋：應(yīng)盡可能使處在攪拌過程中的混合料各組分的運(yùn)動軌跡在相對集中區(qū)域內(nèi)互相交錯穿插，在整個混合料體積中最大限度地產(chǎn)生相互摩擦，盡可能提高各組分參與運(yùn)動的次數(shù)和運(yùn)動軌跡的交叉頻率，為混合料實現(xiàn)宏觀和微觀勻質(zhì)性創(chuàng)造最有利的條件。因此，為了獲得攪拌均勻的混凝土，混凝土攪拌機(jī)必須具備下列條件： (l)能對混凝土各種組分均勻攪拌，并使水泥漿或瀝青均勻包裹骨料表面 ; (2)能將攪拌后的混凝土均勻的卸出 ; (3)攪拌和出料的時間短 ; (4)占地面積小 ; (5)功率消耗小，符合環(huán)保要求。 而影響混凝土攪拌質(zhì)量的與攪拌機(jī)有關(guān)的 主要因素有 : (1)混凝土攪拌機(jī)的結(jié)構(gòu)形式和它的攪拌速度 ; (2)攪拌葉片和襯板的磨損狀況 ; (3)各種混合材料的加料順序。 (4)攪拌時間。 凝土攪拌機(jī)的類型 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 目前生產(chǎn)的攪拌機(jī)有兩種形式，一是獨(dú)立使用的攪拌單機(jī) ； 另一是攪拌樓 (站 )的配套主機(jī)。由于使用要求有所差異，兩種形式的攪拌機(jī)的配置略有不同 (攪拌單機(jī)要比配套主機(jī)多上料和配水等機(jī)構(gòu) )，但二者的主體機(jī)構(gòu)是一致的。為了滿足不同混凝土的攪拌要求，已發(fā)展了多種機(jī)型，各機(jī) 型在結(jié)構(gòu)和性能上各具特色，可從不同角度進(jìn)行分類 。就其原理而言，基本可分為自落式和強(qiáng)制式 兩大類。 表 1 混凝 土 攪拌機(jī)分類 of 落式攪拌機(jī)是依據(jù)物料的自落原理進(jìn)行攪拌。工作時利用拌筒內(nèi)壁固定的葉片對筒內(nèi)物料進(jìn)行分割和提升，物料則靠自身重力灑落、沖擊，從而使各部分物料的相互位置不斷進(jìn)行重新分布而獲得均勻攪拌。這種機(jī)型結(jié)構(gòu)簡單、功率消耗 和葉片磨損均較小，但其攪拌強(qiáng)度不夠劇烈，攪拌質(zhì)量難以保證，生產(chǎn)效率低，只適用于攪拌普通塑性混凝土，對粗骨料粒徑要求不嚴(yán)格，廣泛地應(yīng)用在中小型建筑工地。常用的這類攪拌機(jī)有，鼓式攪拌機(jī)、雙錐反轉(zhuǎn)出料攪拌機(jī)、雙錐傾翻出料攪拌機(jī)和對開式攪拌機(jī)等。其中的鼓式攪拌機(jī)由于技術(shù)性能落后，已于 1987 年列為淘汰產(chǎn)品。 強(qiáng)制式攪拌機(jī)是在自落式攪拌機(jī)之后，隨著干硬性混凝土的發(fā)展而逐漸發(fā)展起來的。與自落式攪拌機(jī)不同，它不是通過重力作用進(jìn)行攪拌，而是借助旋轉(zhuǎn)的葉片對物料進(jìn)行剪切、擠壓、翻滾和拋出等強(qiáng)制攪拌作用，使物料在劇烈的相對運(yùn)動 中得到均勻攪拌。與自落式攪拌機(jī)相比，攪拌作用強(qiáng)烈，攪拌質(zhì)量好，生產(chǎn)率高，但磨損大、功耗大，而且對骨料粒徑有較嚴(yán)格的限制，適用于攪拌干硬性混凝土和輕骨料混凝土，多用于施工現(xiàn)場的混凝土攪拌站和混凝土預(yù)拌工廠的攪拌樓。常見的這類攪拌機(jī)有，立軸渦槳攪拌機(jī)、立軸行星攪拌機(jī)、單臥軸攪拌機(jī)和雙臥軸攪拌機(jī)等。 內(nèi)外混凝土攪拌機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r 在攪拌機(jī)出現(xiàn)的時期，是以自落式攪拌的形式出現(xiàn)。隨著對混凝土要求的不斷增多，出現(xiàn)了強(qiáng)制式攪拌機(jī)。強(qiáng)制式攪拌機(jī)又可分為立軸式和臥軸式兩類。國內(nèi)幾乎都是這兩種形式的攪拌機(jī)。 立軸式攪 拌機(jī)，又稱渦漿式強(qiáng)制攪拌機(jī)，這種攪拌機(jī)的形式是在固定放置的圓盤中央，裝有一個由減速機(jī)驅(qū)動的轉(zhuǎn)子臂架，在臂架上裝有攪拌葉片和內(nèi)外壁鏟刮葉片，依靠各組攪拌葉片不同的安裝位置和安裝角度便能對在圓盤和轉(zhuǎn)子之間環(huán)形工作容積的物料進(jìn)行分類方式 作業(yè)方式 攪拌原理 安裝方式 出料方式 攪拌筒外形 形式 周期式 連續(xù)式 自落式 強(qiáng)制式 固定式 移動式 傾翻式 非傾翻式 梨形、錐形、鼓形、盤形、槽形、其他形 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 劇烈攪拌。 臥軸式攪拌機(jī)又稱圓槽式攪拌機(jī)，是七十年代發(fā)展起來的一種新型攪拌機(jī)，它可分為單軸式和雙軸式，這種形式的攪拌機(jī)兼有自落和強(qiáng)制兩種攪拌的機(jī)能，攪拌葉片的線速度比渦漿式小，因而耐磨性要比渦漿式小高。 單臥軸攪拌機(jī)是由德國 具有結(jié)構(gòu)緊湊、消耗功率小、葉片襯板耐磨 性好，能滿載啟動和具有攪拌輕質(zhì)混凝土能力的優(yōu)點(diǎn)。我國也向該公司引進(jìn)了樣機(jī)。 雙臥軸 攪拌機(jī)是隨著混凝土施工工藝的改進(jìn)而逐漸發(fā)展起來的新機(jī)型。國外從二十世紀(jì)四十年代后期開始在美國和德國出現(xiàn)，但因軸端密封技術(shù)的不成熟，其發(fā)展基本處于停頓狀態(tài)。直到七十年代初，由于這項技術(shù)得到突破，雙臥軸攪拌機(jī)在不少國家右重新發(fā)展起來，目前已形成系列產(chǎn)品。我國于二十世紀(jì)八十年代初研制成功，但發(fā)展迅速，在產(chǎn)品規(guī)格和產(chǎn)品數(shù)量上，都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了其它機(jī)型。 攪拌機(jī)構(gòu)是雙臥軸攪拌機(jī)的核心部分，混凝土攪拌質(zhì)量的好壞，生產(chǎn)率的高低，使用維修費(fèi)用的 多少都與它有關(guān)。攪拌機(jī)構(gòu)是由水平安置的雙圓槽形伴筒、兩根按相反方向轉(zhuǎn)動的攪拌軸和其上安裝的攪拌葉片組成的。攪拌葉片的作用半徑是相互交叉的，葉片與軸中心線成一定角度，當(dāng)攪拌軸轉(zhuǎn)動時，葉片一方面帶動混和料在兩個拌筒內(nèi)輪番地作圓周運(yùn)動，上下翻滾，同時在攪拌葉片相遇或重疊的部分，混和料在兩軸之間的共域相互交換；另一方面推動混和料沿著攪拌軸方向，不斷地從旋轉(zhuǎn)平面向另一個旋轉(zhuǎn)平面運(yùn)動。 3 總體設(shè)計及動力元件選擇 體設(shè)計 在本次設(shè)計中我選擇的是 雙臥軸 混凝土攪拌機(jī) 的機(jī)械部分設(shè)計，其 主要由傳動系統(tǒng)、攪拌輸送裝置、攪拌 筒、及外供水系統(tǒng)等組成，但是攪拌機(jī)的核心部分是攪拌機(jī)構(gòu)。 由于考慮到自己 設(shè)計水平 有限，設(shè)計整個機(jī)械部分的任務(wù)量太大，可能無法完成，所以我對其 核心機(jī)構(gòu) 攪拌 機(jī)構(gòu) 進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計計算 。因為 攪拌 葉片的布置和形狀選擇是衡量混凝土攪拌機(jī)攪拌質(zhì)量和攪拌效率的重要指標(biāo)，所以我 從葉片的布置和選型來說明 整個 攪拌系統(tǒng) 的 工作 過程 及其原理 。 對于其他部位做出了粗略的闡述和設(shè)計， 先整體了解一下雙臥軸混凝土攪拌機(jī) 的主要機(jī)構(gòu) ， 由 電動機(jī)、攪拌軸、攪拌葉片、聯(lián)軸器、攪拌筒體、減速器這些部分組成 （如下圖所示）。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 圖 1 雙臥軸 混凝土攪 拌機(jī) 減速器 2 聯(lián)軸器 3 攪拌軸 4 進(jìn)料口 5 攪拌筒體 6 出料口 速 器 由聯(lián)軸器連接在一起，減速 器 與攪拌軸也由聯(lián)軸器連接在一起，安裝在底座上組成一個整體，它們之間用螺栓聯(lián)結(jié)以便裝卸和運(yùn)輸。 2. 攪拌系統(tǒng)由攪拌筒，攪拌軸 及軸上的葉片 組成，完成物料的攪拌及輸送工作 。兩攪拌軸在攪拌筒內(nèi)成對稱方向布置，攪拌軸主要用于輸送物料， 同時可以 用來攪拌和輸送物料。 本次設(shè)計將主要闡述攪拌機(jī)構(gòu)的設(shè)計 與 計算。 凝土 攪拌機(jī)的工作原理 雙臥軸混凝土攪拌機(jī)是由水平設(shè)置在攪拌筒內(nèi)壁的兩根攪拌軸組成，軸上安裝攪拌葉片， 包括入料葉片和攪拌葉片以及反向葉片 。 入料葉片和攪拌葉片為螺旋 狀 ， 緊貼攪拌軸安裝，而攪拌葉片為螺旋帶狀，與攪拌軸之間有一定的間隙， 反向葉片為螺旋槳的形式設(shè)計 。 工作時， 物料由進(jìn)料口進(jìn)入， 通過 入料葉片的轉(zhuǎn)動使物料沿著攪拌軸向出料口移動，同時經(jīng)過攪拌 葉片 轉(zhuǎn)動 及反向葉片的阻滯和反作用力使 筒內(nèi)物料進(jìn)行剪切、擠壓和翻轉(zhuǎn)推移等攪拌作用。由于反向葉片的逆流作用， 使物料在劇烈的相對運(yùn)動中得到均勻的拌和，因而拌和質(zhì)量好，效率高。 動機(jī)的選型 由 于 雙臥軸 混凝土攪拌機(jī)從結(jié)構(gòu)上看，主要就是依靠電機(jī)的旋轉(zhuǎn)，帶動減速機(jī)的轉(zhuǎn)動，進(jìn)而帶動攪拌軸的旋轉(zhuǎn)。因此，電機(jī)是整個裝置的動力元件。由于在露天工作，工作時灰塵較多，土揚(yáng)水濺的工作場合。在攪拌的過程中，由于混凝土在不斷的攪拌過程中消耗動力，因此 雙臥軸 混凝土攪拌機(jī)的生產(chǎn)能力決定著電機(jī)的功率。 此處電動機(jī)選型計算不詳細(xì)涉及功率計算，而依據(jù)工作裝置轉(zhuǎn)速進(jìn)行電機(jī)選型。異步電機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、維修方便、工作效率高、重量較輕、成本較低、負(fù)載特性較硬等特點(diǎn)，是應(yīng)用較廣、需求較多的一類電機(jī)。綜合考慮各個條件，暫選電機(jī)為 表知該電機(jī)功率為 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 速為 1470轉(zhuǎn) /率為 90，額定轉(zhuǎn)矩為 W ,最大轉(zhuǎn)矩為 速器的選型 由于混凝土攪拌機(jī)在攪拌時，為了使混凝土攪拌的比較均勻，攪拌軸的轉(zhuǎn)速不宜過快。但考慮到該機(jī)器的生產(chǎn)能力，攪拌軸的轉(zhuǎn)速又不可太慢。綜合考慮一下，參考其它機(jī)器的轉(zhuǎn)速，該攪拌軸的轉(zhuǎn)速在 40r/過查表知暫選減速器的型號為 速器 i=40，電動機(jī)轉(zhuǎn)速為 1470r/攪拌軸的轉(zhuǎn)速為 38r/可查出該減速器 額定功率為 64 （ 1） 機(jī)械強(qiáng)度的校核計算 1 1 1C W K P 式中 1速器的計算輸入功率（ 1速器的實際輸入功率（ 工況系數(shù)； 1P 與實際輸入轉(zhuǎn)速相對應(yīng)的額定輸入功率（ 混凝土攪拌機(jī)屬于中等沖擊 ，據(jù)表查得工況系數(shù)算輸入功率為 11C W K 1P 該減速器滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。 （ 2） 校核熱功率 1 1 2 3t W K K K P 式中 算熱功率（ 1K額定功率利用系數(shù)； 2K負(fù)荷率系數(shù)； 3K環(huán)境溫度系數(shù)； 用熱功率（ =表知額定功率利用系數(shù) 1K 圖知，載荷率系數(shù) 2K 圖知，環(huán)境溫度系數(shù)3K 表知，許用熱功率87 計算熱功率為 1 1 2 3 K K K 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 用減速器代號為 軸器的選擇與計算 由于 電機(jī)與減速器和減速器與攪拌軸之間需要傳遞扭矩和運(yùn)動，因此需要聯(lián)軸器來保持它們一同回轉(zhuǎn)而不脫開。 由于凸緣聯(lián)軸器具有結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，成本較低，裝拆、維護(hù)簡便，可傳遞大扭矩。因此，我們可以選擇該聯(lián)軸器作為該機(jī)器的聯(lián)軸器。由于電機(jī)和減速器已經(jīng)選定，減速器連接的軸已經(jīng)確定。因此聯(lián)軸器的基本尺寸參照機(jī)械零件設(shè)計手冊，可以確 定下來。然后根據(jù)安裝和配合需要的尺寸，來確定最終的加工的大小和尺寸。 4 攪拌 機(jī)構(gòu) 的設(shè)計與計算 體方案的 擬定 雙臥軸 攪拌 機(jī) 的攪拌 機(jī)構(gòu) 主要由攪拌筒和兩根攪拌軸及軸上附加的葉片組成 ， 兩攪拌軸在攪拌筒內(nèi)成對稱方向布置， 一般來說，雙臥軸混凝土攪拌機(jī)都是 一個攪拌軸主要用于輸送物料，而另一個攪拌軸用來攪拌和輸送物料。 攪拌葉片在軸上布置對混合物均質(zhì)性 有著重大 的影響。對攪拌 機(jī)筒體中充填性能及對機(jī)器生產(chǎn)率和攪拌過程耗電量的 也有著 影響，在葉片 不同的 布置 方式 下 ，葉片軸轉(zhuǎn)速對混合物均質(zhì)性的 有 不同 影響，在葉片 不同 布置和轉(zhuǎn)速 下， 攪拌機(jī)筒體的安裝傾角對攪拌過程及對混凝土制件強(qiáng)度指標(biāo) 有著 不同 的影響。 為了設(shè)計合理的攪拌 機(jī)構(gòu) ，必須從葉片的形狀和布置 及筒體的安裝 來提高攪拌質(zhì)量 和效率 。初步擬定以下幾種方案 : a 型可使物料連續(xù)順向流動的布置，兩軸上葉片反向安裝，但都能確保物料朝卸料口移動。 b 型兩軸上葉片在外型上是同向布置，但一根軸的葉片把混合物推向卸料槽，而另一根軸則相反。 c 型兩軸葉片在外型上是同向布置，并且筒體向卸料一側(cè)傾斜一個角度。 d 型葉片外型上同向布置，筒體傾斜安裝，并且在靠近卸料口處，軸上裝有阻滯作用的葉片。 e 型混合布置，在 一根軸上安裝的葉片使物料沿著攪拌機(jī)筒體從裝料口朝卸料口流動。在另一根軸上，使物料順著流動的葉片與逆向流動的葉片交替安裝，而兩根軸的卸料端都裝有阻滯作用的葉片 (分別 如下圖所示 )。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 圖 2 葉片的布置形式 of 上示出了攪拌 機(jī)的葉片在軸上安裝的幾種布置方式（假設(shè)葉片設(shè)置在一個平 面上并只標(biāo)記出安裝角度）。 (e) (a) (b) (c) (d) 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 案的分析和確定 a 方案中兩軸上的葉片反向安裝，都能確保物料朝著卸料口移動。但是其移動速度太快攪拌質(zhì)量差，所以不予考慮。 b 方案 兩軸上的葉片同向布置，但是推動物料的的方向相反，會使物料 移動速度過慢或者 無法移動 堵死攪拌機(jī)。 c 方案兩軸上葉片也是同向布置，為了使物料能夠順利移動變使筒體向卸料口方向傾斜一個角度，這個方案可以 考慮 。但是傾斜的角度很難把握，難以找到合適的角度確保攪拌質(zhì)量和效率。 d 方案是在 c 方案的基礎(chǔ)上在卸料口附近加上阻滯作用的葉片，可以確保傾斜角度稍大的情況下也 能控制物料 正向移動速度，提高攪拌質(zhì)量， 此方案可選 。 e 方案在 e 方案 的基礎(chǔ)上加以改進(jìn) ， 一根軸上安裝順流葉片，另一根軸上的順流和逆流的葉片交替安裝，使其攪拌更加均勻徹底，同時兩根軸都加阻滯葉片。 經(jīng)過這些方案的研究和考慮， 決定選擇 合布置的葉片。但 安裝傾斜的筒體對攪拌 機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定性和 壽命有所影響，但是要其葉片 要有 同向布置，攪拌推動物料的方向才會相反 作用 ， 物料逆流， 攪拌才會充分。 于是選擇了 以 下葉片的布置方案（如下圖所示）。 圖 3 設(shè)計葉片的布置 入料端使用寬螺旋狀的入料葉片，中央部分用帶狀的螺旋葉片，并且利用螺旋槳式的葉片作為反向葉片，攪拌葉片的正向葉片和反向葉片分別在兩軸上交替安裝。 通過對葉片相對運(yùn)動分析可知 :這種 攪拌葉片 正反依次交替的 正反排列得到的逆流次數(shù)要比攪拌葉片雙 正排列得到的次數(shù)多 ,因此攪拌作用更強(qiáng)烈 ,攪拌質(zhì)量也更好。 雖然 這樣攪拌效率高 ,攪拌作用更強(qiáng)烈 ,攪拌質(zhì)量也更好。但這種情形下，攪拌葉片的運(yùn)動順序 容易破壞 拌筒內(nèi)物料的整體 流動 ， 因為物料以連續(xù)遞推的方式前進(jìn) 。為了 解決 這 些 情 況 ， 選用的 反向葉片的長度一般 比 正向葉片的 要小一些 。此外，采用螺旋槳葉片，作為反向葉片，各葉片均勻分布在軸上。這種葉片，可以承受較大的反向推力，攪拌的效率較高。螺旋槳葉片間斷的分布在軸上， 使攪拌更加的充分 。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 筒體 內(nèi)的物料被正、反葉片 分成兩部分 ,一部分向前推進(jìn) ,另一部分則向后推送 ,使物料產(chǎn)生連續(xù)不斷的 軸向往復(fù)運(yùn)動 ,將處于不同半徑處的物料翻轉(zhuǎn) ,在 正反 葉片的共同作用下 ,物料在機(jī)內(nèi)反復(fù)翻動、擴(kuò)散、攪拌、揉搓 ,使物料混合均勻。由于正向葉片大于反向葉片 ,且入料葉片 比攪拌葉片寬且 與攪拌軸之間垂直方向看是沒有縫隙的，以保證 所以物料在作軸向往復(fù)運(yùn)動的時候 ,順流的推進(jìn)力總體上大于反推進(jìn)力，于是物料 總體上是向出料口方向前進(jìn)的 ,因而可以滿足連續(xù)工作的要求。此外 ,物料由通常的單向運(yùn)動方式改為往復(fù)運(yùn)動 ,使得設(shè)備在有限的長度，提高物料的生產(chǎn)率和攪拌效率。 經(jīng)過以上分析選擇此 混合 型 正反 葉片 相互 交替 布置是 最 合理 的方案 ，且正向攪拌葉片設(shè) 計為螺旋帶狀，反向葉片為螺旋槳式，入料葉片緊貼攪拌軸安置，增強(qiáng)推進(jìn)力。 片主要參數(shù)的設(shè)計 以入料葉片為例來說明葉片的主要參數(shù)設(shè)計 。 1V 物料在料槽中的軸向移動速度 (m/s),在實際工作中 ,通常不考慮物料軸向阻滯的影響 ,因此物料在料槽內(nèi)的軸向移動速度1V 。 2 . 5147Q K A c r D 由上式可以看出 ,當(dāng)物料輸 送量 Q 確定后 ,可以調(diào)整螺旋外徑 D、螺距 S、螺旋轉(zhuǎn)速 n 和填充系數(shù)四個參數(shù)來滿足 所以 ,螺旋直徑 2 . 51147 c r 主要參數(shù)的確定 對于螺旋輸送 葉片 ,其物料輸送量可按下式計算 : 13600Q F r V c 式中 Q 螺旋輸送 攪拌 機(jī)輸送量 (t/h) F 料槽內(nèi)物料層橫截面積 ( 2m ) 24 (為填充 系數(shù) ) r 物料的單位容積質(zhì)量 (3c 傾斜輸送系數(shù) ; 令2 A ， 所以 2 . 5 式中 K 物料綜合特性系數(shù)。 物料綜合特性系數(shù)為經(jīng)驗數(shù)值。一般說來 ,根據(jù)物料的性質(zhì)， 查表取 K= 為填充系數(shù) 取值為 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 C傾斜輸送系數(shù)。該攪拌機(jī)的傾斜角度為 0 ，查表取值為 1 代入數(shù)據(jù)得 D=2 00 3 0 =480.9 為 方 便 生 產(chǎn) ， 一 般 把 計 算 出 來 的 D 值 應(yīng) 盡 量 圓 整 成 下 列 標(biāo) 準(zhǔn) 直 徑(150,200,250,300,400,500,600,700,800 所以 D=500 拌 主軸 轉(zhuǎn)速的確定 隨著主軸的轉(zhuǎn)動，使得混凝土產(chǎn)生一個附加的繞軸旋轉(zhuǎn)的循環(huán)流。主軸一定的轉(zhuǎn)數(shù)范圍內(nèi) ， 這種附加的循環(huán)流對混凝土的影響并不顯著。但是，一定的轉(zhuǎn)數(shù)時 ， 混凝土就會產(chǎn)生垂直于輸送方向的跳躍翻滾 ，這時主 軸將主要 起攪拌而不再起軸向的推進(jìn)作用。這不僅會降低物料的輸送效率 ， 加速設(shè)備構(gòu)件的磨損 ， 而且會降低生產(chǎn)率。因此 ， 為了避免這種現(xiàn)象的產(chǎn)生 ，主軸 的轉(zhuǎn)速不得超過它的臨界轉(zhuǎn)速。 為了保證位于主軸附近的混凝土不會因為離心力的作用而產(chǎn)生垂直于輸送方向的徑向運(yùn)動 ， 它所受的離心力不能大于其自身重力，而葉片外徑處的混凝土所受的離心力最大，因此混凝土所受離心力的最大值與其自身重力之間應(yīng)有如下關(guān)系 : 2m a x 2m g m a x 230n m a 2式中 主軸最大轉(zhuǎn)速 , 即臨界轉(zhuǎn)速， r/ 螺旋葉片外徑， m ； g 重力加速度， 2m/s ； K 物料綜合特性系數(shù)。 令 30 2，則式 可轉(zhuǎn)化為： 中 A 物料綜合特性系數(shù)，查表知： A=37 52.3 r/m a x 230yn 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 12 因此把它初始設(shè)置在 38r/合理的。 攪拌葉片的螺旋角的設(shè)計 由于筒內(nèi)充滿了物料，其擴(kuò)散作用使在環(huán)筒（ 的 物 料偏離輸送實體。而周圍的 物 料又來補(bǔ)充，組成新的輸送實體，連續(xù)不斷，循環(huán)往復(fù)。為不使物料在攪拌筒內(nèi)堆積和截斷。輸送葉片旋轉(zhuǎn)一周輸出的物料應(yīng)與攪拌葉片旋轉(zhuǎn)一周輸出的物料一致。 由公式 2 10tK S 式中： Q: 料流量（ 3 螺旋葉片軸向投影面 積 （ 2m ） 2葉片旋轉(zhuǎn)一周被推料的軸向運(yùn)動距離（ 2 s i n ( ) s i n ( )c o sK N：葉片軸的轉(zhuǎn)速 （ 要滿足物料的連續(xù)性，有公式 輸 送22 111 2 1s i ) s i n ( )4 c o s 6 0t /22 221 2 2s i ) s i n ( )4 c o s 6 0t 其中 1 1 把其余數(shù)據(jù)代入得：2 由葉片的性質(zhì)知 ，帶式螺旋葉片的螺旋節(jié)距與螺旋葉片的直徑大致相同，再根據(jù)下述關(guān)系知 1122c o sc o 24 0 0 c o s 4 9 . 4 5c o s 5 5 . 9S 463.8 慮到該軸上 還有一些反轉(zhuǎn)的葉片，2以取2S 480 旋葉片的 選擇 用于 雙臥軸 混凝土攪拌機(jī) 的工作螺旋是由旋轉(zhuǎn)軸和許多螺旋葉片彼此焊接而成。螺旋葉片的制造無疑是整個螺旋輸送機(jī)制造中的關(guān)鍵。制造螺旋葉片雖有多種方法，但由于螺旋輸送機(jī)屬小批生產(chǎn)，故用模具壓形來制造螺旋葉片乃是質(zhì)量可靠而又切實可行的辦法。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 13 片螺旋面的成形 葉片的螺旋面是以垂直于軸的一段直線作母線繞軸作勻速旋轉(zhuǎn)并 同時作勻速軸向移動而 形成的。 是母線繞軸旋轉(zhuǎn) 360 所形成的螺旋葉片，此時母線軸向移動的距離稱為螺距S。 料形狀的選擇 所示螺旋葉片的坯料形狀示于 下 圖 所視， 顯然坯料有一小塊扇形面積未被使用。盡管如此，但生產(chǎn)中往往選用這種形狀的坯料壓制出正好一個螺距的螺旋葉片。若將坯料修改成開有剪縫的整圓環(huán)狀，就能壓制出多于一個螺距的螺旋葉片，達(dá)到充分利用材料的目的，還可減少工作螺旋中葉片間的焊縫。這樣做的另一優(yōu)點(diǎn)是使構(gòu)成工作螺旋的各螺旋葉片的接頭處的各焊縫錯開而不在同一軸向平面內(nèi)，從而改善螺旋輸送機(jī)工作的平穩(wěn)性 。 圓坯料尺寸的確定 此葉片為 實體面型的螺旋葉片 。 根據(jù)設(shè)計的尺寸可知： D=140 S=400 B=180 圖 4 實體面型螺旋葉片 1） 內(nèi)螺旋線投影長1=140=440 （ 2） 外螺旋線投影長2 ( 2 )b D B =500=1570 （ 3） 螺旋線實長 22L S b 2211L S b 22400 440 594.6 2222L S b 224 0 0 1 5 7 0 1620.2 （ 4） 葉片內(nèi)沿展開半徑 11211 8 0 5 9 4 . 6 1 0 4 . 51 6 2 0 . 2 5 9 4 . 6L （ 5） 葉片外沿展開半徑 21R R B=80=284.5 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 14 （ 6） 展開料缺口夾角22180360 = 1 8 0 1 6 2 0 . 23602 8 4 . 5 = (7) 展開料缺口外螺旋線旋長 A=22 s )2R 2 2 8 4 . 5 s i n (1 6 . 8 ) 164.7 帶式 面型的 螺旋葉片 根據(jù)設(shè)計的尺寸可知： D=300 S=480 B=100 圖 5 帶式面型螺旋葉片 1）內(nèi)螺旋線投影長1=300=942 （ 2）外螺旋線投影長2 ( 2 )b D B =500=1570 （ 3）螺旋線實長 22L S b 2211L S b 22480 942 1057 2222L S b 224 8 0 1 5 7 0 1642 （ 4）葉片內(nèi)沿展開半徑 11211 0 0 1 0 5 7 1 8 0 . 71 6 4 2 1 0 5 7L （ 5）葉片外沿展開半徑 21R R B=101+100=280.7 (6)展開料缺口夾角 22180360 = 1 8 0 1 6 4 23602 8 0 . 7 = (7) 展開料缺口外螺旋線旋長 A=22 s )2R 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 15 2 2 8 0 . 7 s i n (1 2 . 3 3 ) 120 旋葉片的校核 葉片的材料采用 16鋼 ， 查表知道葉片的 b 420 s 253 圖 6 物料葉片上運(yùn)動圖 料顆粒 M在 在料槽中進(jìn)行著一個復(fù)合運(yùn)動 ,即沿軸向移動 ,又沿徑向旋轉(zhuǎn) ,如圖所示 ,既有軸向速度 有圓周速度 合速度為 V。當(dāng)螺 旋體以角速度 W 繞軸回轉(zhuǎn)時 ,若在螺旋葉片任一半徑 r 的 O 點(diǎn)處有一物料顆粒 M,則物料顆粒 M 的運(yùn)動速度可由圖的速度三角形求解。葉片上 牽連運(yùn)動的速度 ,可用矢量 方向為沿 O 點(diǎn)回轉(zhuǎn)的切線方向 ;物料顆粒 平行于 O 點(diǎn)的螺旋線切線方向 ,可用矢量 示。當(dāng)不考慮葉片摩擦?xí)r ,則物料顆粒 M 絕對運(yùn)動的速度 點(diǎn)的法線方向 ,可用矢量 于物料與葉片有摩擦 ,物料顆粒 M 自 O 點(diǎn)的運(yùn)動速度 V 的方向應(yīng)與法線 偏轉(zhuǎn) 摩擦角?，F(xiàn)對 V 進(jìn)行分解 ,則可得到物料顆粒自 O 點(diǎn)移動的軸向速度 圓周速度 此 ,是料槽中物料的輸送方向 ,而 根 據(jù) 物 料 顆 粒 M 運(yùn) 動 速 度 圖 的 分 析 , 物 料 軸 向 移 動 的 速 度 為 : 1 c o s ( ) 由于， 所以1s i n c o s ( )c o 而 3 0 2 t a n 6 0 t a S nV w r 所以 21 c o s ( 1 t a n )60 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 16 由于21c o s t a )2 所以又可寫成121 260 ( ) 12 同理可得： 22260 ( ) 12S 。 式中 S 螺旋螺距 (n 螺旋轉(zhuǎn)速 (r/f 物料與葉片間的摩擦系數(shù) ,f=是與物料的摩擦角 ( ) 螺旋面升角 ( )。 據(jù)此 ,可得出物料在料槽內(nèi)軸向移動速度 圓周速度 半徑 r 而變化的 曲線圖。 圖 7 物料軸向運(yùn)動與圓周運(yùn)動 圖 7可見 , 對帶狀葉片， 葉片邊緣處，沿軸向運(yùn)動的速度最大。 121 260 ( ) 12 。代入數(shù)據(jù)知 124801 0 . 44 8 0 3 8 2 5 0 048060 ( ) 12 5 0 0V 285.3 mm/s 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 17 =m/s。 22260 ( ) 12S =2480 0 . 44 8 0 3 8 2 5 0 048060 ( ) 12 5 0 0 =164.2 mm/s m/s。 現(xiàn)在假設(shè)物料均是在最大速度1軸旋轉(zhuǎn)一周時的時間內(nèi)，在水平方向上，由動量守恒定律得 t 入數(shù)據(jù)得 2 2 2( 0 . 5 0 . 3 ) 2 3 0 0 0 . 2 94xF t t 。 在豎直方向上，由動量守恒定律得 t 入數(shù)據(jù)得 1 2 2 2( 0 . 5 0 . 3 ) 2 3 0 0 0 . 1 64yF t t 1 2 220 . 3 0 . 5 0 . 3 0 . 4 8 2 3 0 0 9 . 84 。 葉片在葉邊緣所受的力為 F= 22 222 4 3 6 6 。 葉片在沿軸向看去為一圓環(huán)，由公式對 44()64 d 葉片彎曲時，最大正應(yīng)力 發(fā)生在彎矩最大的截面上 由公式 441 3 6 6 . 6 0 . 2 5 0 . 2 5( 0 . 5 0 . 3 )64 對實體葉片， 葉片邊緣 處，沿軸向運(yùn)動的速度最買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 18 大。 121 260 ( ) 12 。代入數(shù)據(jù)知 225.6 mm/s =m/s。 22260 ( ) 12S =2380 0 . 43