混凝土攪拌車攪拌實驗系統(tǒng)仿真設(shè)計論文.doc

南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文1混凝土攪拌車攪拌實驗系統(tǒng)仿真設(shè)計目錄1.緒論1.1混凝土攪拌車的介紹-41.2課題研究背景-61.3混凝土攪拌車攪拌系統(tǒng)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀-71.4本文研究內(nèi)容及方法-82.攪拌筒的結(jié)構(gòu)設(shè)計2.1攪拌筒的工作原理-102.2攪拌筒的整體構(gòu)成-102.3拌筒主要結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)的確定-112.4切割法求裝載容積-132.5積分法求裝載容積-142.6攪拌筒幾何容積計算-182.7滿載時拌筒的重心位置-183.驅(qū)動功率的計算3.1攪拌力矩曲線-193.2驅(qū)動阻力矩計算-193.3攪拌筒驅(qū)動功率的計算-234.螺旋葉片的設(shè)計及仿真4.1螺旋葉片上螺旋角的確定-244.2攪拌葉片的母線方程-274.3攪拌葉片設(shè)計-294.4攪拌葉片的仿真設(shè)計和模態(tài)分析-334.5攪拌葉片結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析-37參考文獻-43致謝-44附錄-44南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文2摘要：混凝土攪拌運輸車是用于解決商品混凝土運輸?shù)倪\輸工具。它兼有載運和攪拌混凝土的雙重功能，可在運送混凝土的同時對其進行攪拌或攪動，因此能在保證輸送的混凝土質(zhì)量的同時適當(dāng)延長運距(或運送時間)。所以大力發(fā)展商品混凝土和攪拌運輸車有明顯的社會效益和適用價值。而我國混凝土運輸車起步較晚，到70年代才開始試生產(chǎn)。目前，攪拌運輸車的理論研究及生產(chǎn)在我省及整個西北地區(qū)均處于空白。因此攪拌運輸車的理論研究及開發(fā)勢在必行。攪拌運輸車的攪拌筒之所以具有攪拌和卸料的功能，主要是因為拌筒內(nèi)部特有的兩條連續(xù)螺旋葉片在工作時形成螺旋運動，從而推動混凝土沿攪拌筒軸向和切向產(chǎn)生復(fù)合運動的結(jié)果。因此兩條葉片的螺旋曲線的形式及結(jié)構(gòu)直接影響攪拌筒的工作性能。本論文基于物料在螺旋葉片上的攪拌出料機理對螺旋葉片的工作原理、主要技術(shù)參數(shù)進行理論分析和計算，同時對前錐段、后錐段的螺旋葉片進行展開設(shè)計；對拌筒進行幾何設(shè)計。攪拌筒既是攪拌運輸車運輸混凝土的裝載容器，又是攪拌混凝土的工作裝置。幾何設(shè)計是攪拌筒結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)，它包括幾何容積計算、外形尺寸的確定、攪拌筒有效容積及滿載時重心位置計算。為使混凝土攪拌運輸車的攪拌裝置系列化，以滿足用戶要求，借用計算機程序語言對其進行設(shè)計?；诠β舒I合圖的建模方法，利用大型軟件Matlab的仿真工具箱Simulink，對混凝土攪拌運輸車液壓系統(tǒng)進行設(shè)計分析，同時建立系統(tǒng)動態(tài)仿真模型，用此來模擬液壓系統(tǒng)工作過程，更好地反映系統(tǒng)中各輸出變量隨輸入變量的變化關(guān)系。尤其是對輔助泵調(diào)節(jié)斜盤角度系統(tǒng)、變量主泵控制系統(tǒng)及恒速控制系統(tǒng)進行詳細的分析，為液壓系統(tǒng)的進一步優(yōu)化設(shè)計提供有益的借鑒。關(guān)鍵詞：混凝土攪拌運輸車拌筒液壓系統(tǒng)功率鍵合圖幾何設(shè)計數(shù)學(xué)模型螺旋葉片動態(tài)特性展開仿真指導(dǎo)老師簽名：DesignoftheStructureoftheTruckMixerandDigitalSimulationofitsHydraulicSystemStudentname:FuHaoMinClass:078105207Supervisor:XingPu南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文3Abstract:Thetruckmixerisavehiclefortransportationconcrete.Itisfulfilledtwoactions,conveyingconcreteandmixingconcrete.Theseactionsnotonlyensurethequalityoftheconcrete,butalsomaketheconveyingdistancelonger.Butinthenorthwestareaofourcountry,researchonthefieldofthetruckmixerislittle.Sothetruckmixermustbedevelopedstronglyinordertomeettheneedoftherisingconcretemarket.Threeimportantpartsarestudiedinthisthesis.Firstly,thehelix-vanesofthetruckmixeraredesignedfollowingtheprinciplesoftheflowingstateoftheconcreteonthehelix-vane.Secondly,thedrumofthetruckmixerisdesignedbaseonitsworkingcharacteristic.Thirdly,withthewidelyusedsoftwarepackageSIMULINKthemathematicmodelsofthehydraulicsystemdrivingthetruckmixerareestablishedonthefoundofthetheoryandmethodofpowerbondgraph.Thedynamiccharacteristicsofthehydraulicsystemaresimulatednumerically,andsomesignificantresultsarepresented.Keywords:TruckMixerDrumSpreadHydraulicSystemMathematicModelsStructureDesignHelix-vanesPowerBondGraphDynamicCharacteristicsSimulationSignatureofSupervisor:1.緒論1.1混凝土攪拌車的介紹南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文4商品混凝土的發(fā)展從根本上改變了傳統(tǒng)上工地自制混凝土，用翻斗車或自卸卡車進行輸送，就近使用的落后生產(chǎn)方式，建立起一種新的生產(chǎn)方式，即許多施工工地所需要的混凝土，都由專業(yè)化的混凝土工廠或大型混凝土攪拌站集中生產(chǎn)供應(yīng)，形成以混凝土制備地點為中心的供應(yīng)網(wǎng)。由于混凝十工廠便于應(yīng)用現(xiàn)代電子技術(shù)，使用計算機控制生產(chǎn)，可以得到精確配比和均質(zhì)拌合的混凝土，使混凝土質(zhì)量大大提高，所以對于整個施丁工程起到良好的促進作用。但是混凝土的商品化生產(chǎn)，勢必把混凝土從廠站輸送到各個需求工地之間的距離相應(yīng)加長，有些供應(yīng)點甚至很遠。當(dāng)混凝土的輸舒巨離(或輸送時間)超過某一限度時，叮燃使用一般的運輸機械進行輸送，混凝土就可能在運輸途中發(fā)生分層離析，甚至初撇見象，嚴重影響混凝土質(zhì)量，這是施工所不允許的。因此為了適應(yīng)商品混凝土的輸送，發(fā)展了一種運送混凝土的專用機械混凝土攪拌運輸車(以下簡稱攪拌運輸車)。圖1.1所示就是這種攪拌運輸車的外形和基本結(jié)構(gòu)。攪拌運輸車多作為混凝十工廠或攪拌站的配套運輸機械，通過攪拌運輸車將混凝土工廠、攪拌站與許多施工工地聯(lián)系起來，如與混凝土輸送泵配合使用，在施工現(xiàn)場進行“接力”輸送，則可以完全不再需要人力的中間周轉(zhuǎn)而將混凝土連續(xù)不斷的送到施工澆注點，實現(xiàn)混凝土輸送的高效能和全部機械化。這樣不但大大的提高了勞動生產(chǎn)率和施工質(zhì)量，而且有利于現(xiàn)場的文明施工，這對于城市建設(shè)、尤其是現(xiàn)場狹窄的施工工地更加顯示出它的優(yōu)越性。隨著國民