JZC350攪拌機總體及上料系統(tǒng)設(shè)計-畢業(yè)論文設(shè)計

1、河北建筑工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計計算書指導(dǎo)教師： 河北建筑工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計計算書指導(dǎo)教師： 河北建筑工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計計算書 指導(dǎo)教師:設(shè)計人:設(shè)計題目：JZC350攪拌機總體及上料系統(tǒng)設(shè)計設(shè)計項目結(jié)果計算與說明第一早刖言1.1設(shè)計背景1.1.1混凝土攪拌機簡介第一章前言1.1設(shè)計背景1.1.1混凝土攪拌機簡介混凝土攪拌機是將水泥、砂、石和水等按一定的配合比 例進行均勻拌和的專業(yè)機械，它是制作混凝土的專用設(shè) 備，主要應(yīng)用在道路、橋梁、房屋建筑等工程施工中。 混凝土攪拌機主要由供料裝置、配料裝置、稱量系統(tǒng)、 上料設(shè)備、水泥供給系統(tǒng)及計量裝置、供水及添加劑系 統(tǒng)、拌料裝置、卸料裝置及控制系統(tǒng)等組成?；炷翑?/p>

2、 拌機，包括通過軸與傳動機構(gòu)連接的動力機構(gòu)及由傳動 機構(gòu)帶動的滾筒，在滾筒筒體上裝圍繞滾筒通體設(shè)置的 齒圈，傳動軸上設(shè)置與齒圈嚙合的齒輪。如圖1-1所示。圖1-1 JZC350錐形反轉(zhuǎn)出料混凝土攪拌機示意圖1.前支輪2.上料機架3.底盤總成4.減速系統(tǒng)5.離合器6.操縱桿7.行走輪8.托輪9.攪拌筒10.電氣控制箱11.罩殼12.供水系統(tǒng)13.進料機 構(gòu)1.1.2攪拌機發(fā)展過程1.1.2攪拌機發(fā)展過程混凝土攪拌機廣泛應(yīng)用于工業(yè)和民用工程。不同類 型的混凝土攪拌機可用來攪拌干硬性混凝土、塑性混凝 土、輕骨料混凝土以及各種砂漿。設(shè)計題目：JZC350攪拌機總體及上料系統(tǒng)設(shè)計設(shè)計人:設(shè)計項目計算與說

3、明結(jié)果建國初期，國內(nèi)尚無混凝土機械的生產(chǎn)。由于大規(guī) 模經(jīng)濟建設(shè)的需要，促使在較短的時間內(nèi)得以迅速發(fā)展， 改變了混凝土施工的狀態(tài)?；炷翑嚢铏C是最早生產(chǎn)、 適用范圍最廣的混凝土機械。根據(jù)結(jié)構(gòu)不同有多種形式， 其發(fā)展概況分述如下：鼓筒式攪拌機：這是我國最早生產(chǎn)的混凝土攪拌機。由于它的結(jié)構(gòu)簡單，維修方便，操作技術(shù)要求不咼， 工作可靠性好，因而在很長時間內(nèi)成為建筑施工企業(yè)使 用范圍最廣、數(shù)量最多的混凝土攪拌機，由于本身的自 重大，生產(chǎn)率低，適用范圍窄等原因，在2000年以后基 本全部淘汰。自落式攪拌機（錐形反轉(zhuǎn)出料攪拌機）：這種攪拌 機，我國于1965年引進國外樣機的基礎(chǔ)上開始研制，20 世紀(jì)70年代

4、已批量生產(chǎn)，經(jīng)過不斷改進，結(jié)構(gòu)上漸趨成 熟，在當(dāng)時取代鼓筒式攪拌機成為建筑企業(yè)使用最大的 機型。這種攪拌機采用自落式攪拌機原理，本設(shè)計就是 要涉及此種類型的攪拌機并對其改進。強制式攪拌機：從20世紀(jì)70年代初興起后，得 到了迅速的發(fā)展和推廣。最先出現(xiàn)的是圓盤立軸式強制 式混凝土攪拌機。這種攪拌機分為渦漿式和行星式兩種。 19世紀(jì)70年代后，隨著輕骨料的應(yīng)用，出現(xiàn)了圓槽臥 軸式強制攪拌機，它又分單臥軸式和雙臥軸式兩種，兼 有自落和強制兩種攪拌的特點。其攪拌葉片的線速度小， 耐磨性好和耗能少，發(fā)展速度較快。強制式混凝土攪拌 機拌筒內(nèi)的轉(zhuǎn)軸臂架上裝有攪拌葉片的強力攪動下，形 成交叉的物流。這種攪拌方

5、式遠(yuǎn)比自洛攪拌機方式作用 強烈，主要適于攪拌干硬性混凝土。連續(xù)式混凝土攪拌機裝有螺旋狀攪拌葉片，各種材料分別按配合比經(jīng)連續(xù)稱量后送入機內(nèi)，攪拌好的混設(shè)計題目：JZC350攪拌機總體及上料系統(tǒng)設(shè)計設(shè)計人:設(shè)計項目計算與說明結(jié)果1.1.3攪拌機的發(fā)展趨 勢凝土從卸料端連續(xù)向外卸出。這種攪拌機的攪拌時間短， 生產(chǎn)率高、其發(fā)展引人注目。1.1.3攪拌機的發(fā)展趨勢19世紀(jì)40年代，在德、美、俄等國家出現(xiàn)了以蒸 汽機為動力源的自落式攪拌機，其攪拌腔由多面體狀的 木制筒構(gòu)成，一直到19世紀(jì)80年代，才開始用鐵或鋼 件代替木板，但形狀仍然為多面體。1888年法國申請登 記專利。20世紀(jì)初，圓柱形的拌筒自落式攪

6、拌機才開始 普及，其工作原理如圖1-2所示。形狀的改進避免了混 凝土在拌筒內(nèi)壁上的凝固沉積，提高了攪拌質(zhì)量和效率。 1903年德國在斯泰爾伯格建造了世界上第一臺內(nèi)燃機驅(qū) 動的攪拌機，隨后電動機則成為主要動力源。從1913年， 美國開始大量生產(chǎn)預(yù)拌混凝土，到1950年，亞洲大陸的 日本開始用攪拌機生產(chǎn)預(yù)拌混凝土。在這期間，仍然以 各種有葉片或無葉片的自洛式攪拌機的發(fā)明與應(yīng)用為 主。自落式攪拌機依靠被拌筒提升到一定高度的物料的 自洛完成攪拌。工作時，隨著拌筒的轉(zhuǎn)動，物料被攪拌 筒內(nèi)壁固定的葉片提升到一定高度后，依靠自重下落。 由于各物料顆粒下落的高度、時間、速度、落點和滾動 距離不同，從而物料各顆

7、粒相互穿插、滲透、擴散，最 后達到均勻混合。自落式攪拌機結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高， 維護簡單，功率消耗小，拌筒和葉片磨損輕，但攪拌強 度不高，生產(chǎn)效率低，攪拌質(zhì)量不易保證。此種攪拌機 適于拌制普通塑性混凝土，廣泛應(yīng)用于中小型建筑工地。 按拌筒形狀和卸料方式的不同，有鼓筒式攪拌機、雙錐 反轉(zhuǎn)出料攪拌機、雙錐傾翻出料攪拌機和對開式攪拌機 等，其中鼓筒式攪拌機技術(shù)性能落后，已于1987年被我 國建設(shè)部列為淘汰產(chǎn)品。隨著多種商品混凝土的廣泛使 用以及建筑規(guī)模的大型化、復(fù)雜化和高層化對混凝土質(zhì)設(shè)計題目：JZC350攪拌機總體及上料系統(tǒng)設(shè)計設(shè)計人:設(shè)計項目計算與說明結(jié)果量、產(chǎn)量不斷提出的更高要求有力地促進了混凝

8、土攪 拌設(shè)備在使用性能和技術(shù)水平方面的提高與發(fā)展。各 國研究人員開始從混凝土攪拌機生產(chǎn)工藝等方面進 行改進和探索。20世紀(jì)40年代后期，德國ELBA公司 最先發(fā)明了強制式攪拌機，和自落式攪拌機利用旋轉(zhuǎn) 的葉片強迫物料按預(yù)定軌跡產(chǎn)生剪切、擠壓、翻滾和 拋出等強制攪拌作用，使物料在劇烈的相對運動中得 到勻質(zhì)攪拌。強制式攪拌機工作原理如圖1-3，與自落式攪拌機相比，強制式攪拌機攪拌作用強烈，攪拌 質(zhì)量好，攪拌效率咼，但拌筒和葉片磨損大，功耗增 大。此種攪拌機適于拌制干硬性、輕骨料混凝土以及 特種混凝土和專用混凝土，多用于施工現(xiàn)場的混凝土 攪拌站和預(yù)拌混凝土攪拌樓。根據(jù)構(gòu)造特征不同，主 要有立軸渦漿式

9、攪拌機、立軸行星式攪拌機、立軸對 流式攪拌機、單臥軸攪拌機和雙臥軸攪拌機等。圖1-2 自洛式攪拌機工作原理示意圖設(shè)計題目：JZC350攪拌機總體及上料系統(tǒng)設(shè)計設(shè)計人:設(shè)計項目計算與說明結(jié)果圖1-3 強制式攪拌機工作原理示意圖隨著技術(shù)的發(fā)展，強制式攪拌機在德國的 BHS公 司和ELBA公司、美國的 JOHNSO公司和 REX WORK 公司、意大利的SICOMA公司和SIMEN公司、日本的 日工株式公會和光陽株式會社等企業(yè)發(fā)展迅速，目前 已形成系列產(chǎn)品。比如德國的 EMC系列、EMS系列攪 拌站和UBMS列、EMT系列攪拌樓，意大利的 MAO系 列攪拌站、MSO系列大型攪拌基地等。我國混凝土攪

10、拌設(shè)備的生產(chǎn)從20世紀(jì)50年代開始。1952年，天津 工程機械廠和上海建筑機械廠試制出我國第一代混 凝土攪拌機，進料容量為 400L和1000L。20世紀(jì)70 年代末至80年代初，我國為適應(yīng)建筑業(yè)商品混凝土 大規(guī)模發(fā)展的需要。在引進國外樣機的基礎(chǔ)上，有關(guān) 院所廠家陸續(xù)開發(fā)了新一代JZ型雙錐自落式攪拌機、 D型單臥軸強制式攪拌機。其中，JS型雙臥軸攪拌機 在80年代初研制成功。80年代末，我國混凝土攪拌 產(chǎn)品開發(fā)重點轉(zhuǎn)向商品混凝土成套設(shè)備， 研制出了 10 多種混凝土攪拌樓（站）。經(jīng)過引進吸收、自主開發(fā) 等幾個階段，到本世紀(jì)初，國內(nèi)混凝土攪拌機技術(shù)得 到長足發(fā)展，在產(chǎn)品規(guī)格和生產(chǎn)數(shù)量上，都達到了

11、一 疋規(guī)模，出現(xiàn)了一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新技術(shù)，逐:S設(shè)計題目：JZC350攪拌機總體及上料系統(tǒng)設(shè)計設(shè)計人:設(shè)計項目計算與說明結(jié)果1.2設(shè)計要求步形成了一個具有一疋規(guī)模和競爭能力的仃業(yè)。2006 年，我國已經(jīng)生產(chǎn)裝機容量0.5-6m3的攪拌站2100多 臺，并已成為混凝土攪拌設(shè)備的生產(chǎn)大國。1.2設(shè)計要求1 主要任務(wù)：學(xué)生應(yīng)在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下獨立 完成一項給定的設(shè)計任務(wù)，編寫符合要求的設(shè)計說明 書，計算說明書，并正確繪制機械與電氣工程圖紙， 獨立撰寫一份畢業(yè)論文，并繪制有關(guān)圖表。2知識要求：學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計工作中，應(yīng)綜合 運用多學(xué)科的理論、知識與技能，分析與解決工程問 題。通過學(xué)習(xí)、鉆研與實踐，

12、深化理論認(rèn)識、擴展知 識領(lǐng)域、延伸專業(yè)技能。能力培養(yǎng)要求：學(xué)生應(yīng)學(xué)會依據(jù)技術(shù)課題任 務(wù)，完成資料的調(diào)研、收集、加工與整理，正確使用 工具書；培養(yǎng)學(xué)生掌握有關(guān)工程設(shè)計的程序、方法與 技術(shù)規(guī)范，提高工程設(shè)計計算、圖紙繪制、編寫技術(shù) 文件的能力；培養(yǎng)學(xué)生掌握實驗、測試等科學(xué)研究的 基本方法；鍛煉學(xué)生分析與解決工程實際問題的能 力。綜合素質(zhì)要求：通過畢業(yè)設(shè)計，學(xué)生應(yīng)掌握 正確的設(shè)計思想；培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán) 謹(jǐn)求實的工作作風(fēng)；在工程設(shè)計中，應(yīng)能樹立正確的 生產(chǎn)觀、經(jīng)濟觀與全局觀。5 設(shè)計成果要求：1）凡給定的設(shè)計內(nèi)容，包括說明書、計算書、 圖紙等必須完整，不得有未完的部分，不應(yīng)出現(xiàn)缺頁、 少

13、圖紙現(xiàn)象。2）對設(shè)計的全部內(nèi)容，包括設(shè)計計算、機械構(gòu) 造、工作原理、整機布置等，均有清晰的了解。對設(shè)設(shè)計題目：JZC350攪拌機總體及上料系統(tǒng)設(shè)計設(shè)計人:設(shè)計項目計算與說明結(jié)果計過程、計算步驟有明確的概念，能用圖紙完整的表 達機工作原理、整機布置等，均有清晰的了解。對設(shè) 計過程、計算步驟有明確的概念，能用圖紙完整的表 達機械結(jié)構(gòu)與工藝要求，有比較熟練的認(rèn)識圖紙的能 力。對運輸、安裝、使用等亦有一定的基本了解。3）說明書、計算書內(nèi)容要精練，表述要清楚， 取材合理，取值合適，設(shè)計計算步驟正確，數(shù)學(xué)計算 準(zhǔn)確，各項說明要有依據(jù)，插圖、表格及字跡均應(yīng)工 整、清楚、不得隨意涂改。制圖要符合機械制圖標(biāo)準(zhǔn)，

14、 且清潔整齊。4）要對國內(nèi)外攪拌機情況有一定的了解，對各 種攪拌機也要有一定的分析能力和比較能力。5）計算說明書一份。其內(nèi)容包括：設(shè)計任務(wù)要求的選型、設(shè)計計算內(nèi) 容、畢業(yè)實習(xí)報告等。做到內(nèi)容完整，論證充分（包 括經(jīng)濟性論證），字跡清楚，插圖和表格正規(guī)（分別 進行統(tǒng)一編號）、批準(zhǔn)，字?jǐn)?shù)要求不少于 2萬字；撰 寫中英文摘要；提倡學(xué)生應(yīng)用計算機進行設(shè)計、計算 與繪圖等，已同時達到靈活運用計算機來解決問題的 目的。6）圖紙一套（圖紙量不少于4張0號圖紙）。（1）總圖一張（0號）；（2）上料系統(tǒng)總圖一張（0號）；（3）結(jié)構(gòu)圖一張（0號）；（4）零件圖五張（2、3、4號）。設(shè)計題目：JZC350攪拌機總體

15、及上料系統(tǒng)設(shè)計設(shè)計人:設(shè)計項目計算與說明結(jié)果1.3主要性能1.3主要性能及參數(shù)及參數(shù)型號 ：JZC350 ；輪胎規(guī)格：6.5016;出料容量：350L ;供水精度： 2 %;進料容量：560L ;攪拌筒轉(zhuǎn)速：14r/min ;生產(chǎn)率:1014nr/h ;骨料最大粒徑 ：60mrp攪拌提升電機：型號：丫132S-4B3最大拖行速度：20 km/h ;功率：5.5 KW;外形尺寸（長*寬*高）：2765*2140*3000 mm 轉(zhuǎn)速：1440r/min；質(zhì)量：1950kg；水泵電機型號：40DWB8=12A; 功率：0.55KW ; 轉(zhuǎn)速：2900r/min。1.4設(shè)計目的1.4設(shè)計目的本次畢業(yè)

16、設(shè)計是對機械專業(yè)學(xué)生在畢業(yè)前的一 次全面性的訓(xùn)練，目的在于鞏固和擴大學(xué)生在學(xué)校所 學(xué)的基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識，訓(xùn)練學(xué)生綜合運用所學(xué)知 識分析和解決問題的能力。是培養(yǎng)、鍛煉學(xué)生獨立工 作的能力和創(chuàng)新精神的最佳手段。畢業(yè)設(shè)計要求每個 學(xué)生在工作過程中，要獨立思考，刻苦鉆研，有所創(chuàng) 新、解決相關(guān)技術(shù)問題。通過畢業(yè)設(shè)計，使學(xué)生掌握 攪拌機的總體設(shè)計、上料系統(tǒng)的設(shè)計和計算等內(nèi)容， 為今后步入社會、走上工作崗位打下良好的基礎(chǔ)。第二章總體第二章總體設(shè)計設(shè)計2.1工作原理2.1工作原理物料倒進料斗，操縱操縱桿提升料斗。上料時， 上料斗先沿爬軌上升到一定位置后旋轉(zhuǎn)一個角度，使 拌合料全部傾入攪拌筒內(nèi)。在攪拌筒內(nèi)中部

17、焊有分別與拌筒軸線成一定夾角 布置的高葉片和低葉片。由于高葉片、低葉片和拌筒 軸線按一定的角度交叉布置，拌合料（物料和水）由設(shè)計題目：JZC350攪拌機總體及上料系統(tǒng)設(shè)計設(shè)計人:設(shè)計項目計算與說明結(jié)果2.2總體參數(shù) 設(shè)計2.2.1攪拌機 長寬比的確定進料錐端進入，拌筒正轉(zhuǎn)攪拌時，拌合料被葉片提升 至上方，然后由于自身重量自落于拌筒底部，并作軸 向運動，使拌筒中的拌合料達到均勻，且被強化的目 的?；炷涟韬煤螅磳柰卜崔D(zhuǎn)（從出料方向看逆 時針旋轉(zhuǎn)），螺旋葉片運動方向朝外，將拌好的混凝 土卸出。2.2總體參數(shù)設(shè)計2.2.1攪拌機長寬比的確定圖2-1攪拌機的拌筒示意圖長寬比是攪拌機的基本幾何參數(shù)，

18、是設(shè)計機器時 需要選定的首要參數(shù)，其取值合理與否直接決定著攪 拌質(zhì)量和攪拌效率。由于攪拌過程的復(fù)雜化，長期以 來都難以定量化，故采取模擬優(yōu)化的方法進行長寬比 的確定。1.判定長寬比合理與否的原則常用攪拌機的攪拌筒呈圓筒狀，如圖2-1所示。它的主要幾何參數(shù)可用直角坐標(biāo)系的3個坐標(biāo) （x,y,z ）來描述。文獻【1】中利用擴散方程對攪拌 過程進行綜合模擬，得到了攪拌過程優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)代o,o t0,1,oto,o,1 （ 2.1）式中，攪拌的平均時間的下坐標(biāo)表示攪拌筒的三 維坐標(biāo)及其順序。該式的物理意義是：合理的攪拌機 參數(shù)應(yīng)保證在滿足給定的均勻度指標(biāo)的前提下，在攪設(shè)計題目：JZC350攪拌機總體

19、及上料系統(tǒng)設(shè)計設(shè)計人:設(shè)計項目計算與說明結(jié)果拌筒內(nèi)各個方向的攪拌時間相接近。顯然，這時的攪 拌質(zhì)量得到了保證，同時攪拌時間也最短。連續(xù)式攪拌機的長寬比文獻【2】中給出了在限定條件下，圖1所示單 臥軸強制式連續(xù)攪拌機的拌筒長度與半徑之比：(式中 R=D/2);2.節(jié)省制造材料若單純從節(jié)省制造材料的角度出發(fā)，當(dāng)攪拌筒容 積V疋時，其表面積S應(yīng)最小。(2.2 )(2.3 )式中米用拉格朗日乘法，建立輔助函數(shù)F(L, R) =2R2兀一0.5(品一sin2申)+2WR+WL + 2RL+；! RL 180 申-+ALR2兀 0.5 sin2申)j_L+WRL V=0 (2.4 )9090一般的取值為4

20、0 45，分別取為40和45代入式(2.4 )并計算(2.5 )當(dāng)時L=-4.0/入,R=-1.61/入，此時，W/L=3.53R/L=0.70，L/D=L/2R=1.24 當(dāng)時，L=-4.0/ 入，R=-1.62/ 入，此時，W/L=3.41R/L=0.72，L/D=L/2R=1.23可見，寬長比為0.7左右時，所需制造材料最省。 由于長寬比的值主要由攪拌機性能來決定，因此該值 只能作為選擇作為長寬比的參考。由以上原則，本設(shè)計取攪拌機總長 L=2765 mmL=2765 mmW=2140 mm設(shè)計題目：JZC350攪拌機總體及上料系統(tǒng)設(shè)計設(shè)計人:設(shè)計項目計算與說明結(jié)果2.3關(guān)鍵部件 的結(jié)構(gòu)設(shè)

21、計2.3.1攪拌系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計寬 W=2140 mm2.3關(guān)鍵部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計之前，先將總體結(jié)構(gòu)布置一下： 以底盤為界，下設(shè)行走輪、前支輪，以上裝有拖輪、 攪拌筒，底盤的一側(cè)裝減速系統(tǒng)，另一側(cè)裝供水系統(tǒng)， 底盤的前部裝料斗可以爬翻的上料架，底盤的四個角 裝有可調(diào)咼度的支腿。2.3.1攪拌系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計1.攪拌筒的設(shè)計(r圖2-2攪拌筒外形結(jié)構(gòu)攪拌筒是攪拌機的工作部件，本次設(shè)計攪拌筒為 雙錐形。它是由兩端的截頭圓錐和中間圓柱體組成， 采用低合金高強度鋼板卷焊而成。如圖 2-3所示，筒 內(nèi)中部焊有分別與攪拌筒軸線成一定夾角布置的高 葉片5和低葉片3各一對。低葉片3直接與筒壁相連， 高葉片5

22、則有撐角架起，攪拌同的進料錐 端焊有兩 塊擋料葉片，以防止進料口處漏漿。由于高、低葉片 與攪拌筒軸線按一定角度交叉布置，所以不僅使拌合 料作提升、下落的運動，還能強迫物料做軸向竄動， 故能強化攪拌作用，使拌合料更快速拌均勻在出料錐 一端，對稱地布置了一對螺旋形出料葉片。當(dāng)攪拌筒 反轉(zhuǎn)時，螺旋葉片運動方向朝外，將攪拌好的混凝土河北建筑工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計計算書指導(dǎo)教師: 河北建筑工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計計算書指導(dǎo)教師: 設(shè)計人:設(shè)計項目計算與說明結(jié)果設(shè)計題目：JZC350攪拌機總體及上料系統(tǒng)設(shè)計卸出。攪拌筒四個拖輪，攪拌筒由電機經(jīng)減速箱驅(qū)動齒 圈而旋轉(zhuǎn)，故在有霧、陰雨天氣，仍然可靠工作。8t f 5*5 t

23、 1圖2-3攪拌筒示意圖1.出料葉片2.出料錐3.低葉片4.滾道5.高葉片6.筒體7.大齒圈8.進料錐攪拌筒裝料是在拌筒空載正轉(zhuǎn)工況下進行。當(dāng)拌 和料進入攪拌工況時，攪拌筒中葉片的作用是：（1 ）出料葉片：它的螺旋升角方向使拌和料向 進料口方向推動，只能有較少拌和料自流進入出料 錐，而且也不斷被出料葉片攪拌筒內(nèi)推動。（2 ）低葉片：它與軸線成一定夾角，在攪拌工 況。它使一部分拌和料不斷的推向進料端，在攪拌工 況。它使一部分拌和料不斷地推向進料端，一部分落 在高葉片上或拌筒下部。（3）高葉片：由低葉片帶起落到高葉片上的拌 和料，被高葉片拋向出料葉片背面，最終也流向拌筒 中下部；拌筒下部高于低葉片

24、的拌和料被高葉片推向 出料葉片的背面。設(shè)計人:設(shè)計項目計算與說明結(jié)果設(shè)計題目：JZC350攪拌機總體及上料系統(tǒng)設(shè)計篇=48、=33 耳=31：圖2-4托輪裝置1.橡膠托輪2.軸葉片的安放角和形狀直接影響到拌合料的攪拌 效果，目前多根據(jù)理論研究和實踐經(jīng)驗來確定，一般 可取低葉片的安放角28 32，高葉片45。進料 錐角47 50,出料錐體錐角30 33。取進料 錐角a =48，出料錐角，低葉片安放角。2.拖輪裝置攪拌筒由四個拖輪支承，如圖2-4所示。2.3.2傳動系統(tǒng)設(shè)計2.3.2傳動系 如圖2-5所示，攪拌筒有四個托輪支承，由傳動 統(tǒng)設(shè)計系統(tǒng)中的電機控制轉(zhuǎn)向，電機產(chǎn)生的運動和動力經(jīng)三角皮帶2輸

25、入減速器小齒輪4再經(jīng)大齒輪5、小齒輪 6大齒輪7，最后傳出傳給輸出齒輪8，通過和小齒 輪8嚙合的固定在拌筒上的大齒圈9帶動拌筒旋轉(zhuǎn)。 為防止攪拌筒軸向竄動，在滾道的兩側(cè)固定導(dǎo)向擋 圈。齒輪傳動具有不打滑、傳動比準(zhǔn)確等特點。減速箱為二級圓柱齒輪減速，傳動比為6.04248， 三角皮帶輪速比為2.3912，拌筒齒圈速比為7.1111， 總傳動比為102.7467。拌筒的正反轉(zhuǎn)由電機換向?qū)?現(xiàn)。設(shè)計人:設(shè)計項目計算與說明結(jié)果設(shè)計題目：JZC350攪拌機總體及上料系統(tǒng)設(shè)計6.小齒輪7.大齒輪8.輸岀齒輪 9.大齒圈2.3.3供水系統(tǒng)2.3.3供水系統(tǒng)供水系統(tǒng)是采用時間繼電器來控制水泵電機運 轉(zhuǎn)時間的方

26、式。如圖2-6所示。電機通電后，水泵即 可將水直接注入拌筒，并通過調(diào)節(jié)閥來調(diào)節(jié)水的流 量，攪拌所需的水量，是通過電氣箱內(nèi)的時間繼電器河北建筑工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計計算書 河北建筑工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計計算書 #設(shè)計人:設(shè)計項目計算與說明結(jié)果指導(dǎo)教師：設(shè)計題目：JZC350攪拌機總體及上料系統(tǒng)設(shè)計直接控制水泵電機運轉(zhuǎn)時間來實現(xiàn)的?？砂唇o定時間 流量關(guān)系圖（如圖2-7），選擇要求水量所需時間，并 可定期的校核或修正該圖。供水時，將按鈕旋到“時 控 位置時，水泵啟動，達到規(guī)定的時間后，供水電 路自動切斷。右邊的旋轉(zhuǎn)式按鈕旋轉(zhuǎn)后，按鈕旋轉(zhuǎn)到“手控”位置時，可連續(xù)供水，推進沖洗管，接上水管，可以沖洗攪拌機外表。拉出

27、沖洗管，攪拌機恢復(fù)正常供水狀態(tài)圖2-6供水系統(tǒng)1.電機2.調(diào)節(jié)閥3.沖洗水管4.水泵5.吸水閥所采用的時間繼電器加清水泵供水系統(tǒng)既達到 了供水精度，又使結(jié)構(gòu)緊湊，成本低廉。雖然供水精度滿足要求，但一罐內(nèi)的塌落度差值 大，為解決這一弊病，在出水管上采取了分流扇形供 水（圖2-8 ）。河北建筑工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計計算書指導(dǎo)教師: 河北建筑工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計計算書指導(dǎo)教師: 設(shè)計人:設(shè)計題目：JZC350攪拌機總體及上料系統(tǒng)設(shè)計設(shè)計項目計算與說明結(jié)果圖2-7時間-流量曲線2.3.4電氣系統(tǒng)2.3.4電氣系統(tǒng)為便于閱讀與分析，電氣原理圖是根據(jù)簡單、清 晰的原則，采用電器元件展開的形式繪制而成。它只 表示電器

28、元件的導(dǎo)電部件之間的接線關(guān)系，并不反映 電器元件的實際位置、形狀和安裝方式。本機的電氣控制原理如圖2-9。電氣系統(tǒng)的作用 是控制攪拌筒的正、反轉(zhuǎn)以及停止；料斗提升、下降 和水泵的轉(zhuǎn)動或停止；時間繼電器和安全裝置的控 制。設(shè)計題目：JZC350攪拌機總體及上料系統(tǒng)設(shè)計設(shè)計人:河北建筑工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計計算書 #河北建筑工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計計算書 指導(dǎo)教師：設(shè)計題目：JZC350攪拌機總體及上料系統(tǒng)設(shè)計設(shè)計人:設(shè)計項目計算與說明結(jié)果2.3.5底盤設(shè) 計2.3.6上料系 統(tǒng)2.3.5底盤設(shè)計由于攪拌機底盤承重比較大，所以選用14號槽鋼 焊接而成，總長（包括牽引長度）為3160 mm寬2250 mm下部裝有

29、兩個仃走輪胎，前部裝有牽引架供拖仃 之用，為便于作短距離拖行及停止，還配有前支輪。 底盤四角裝有可調(diào)高低的支腿，攪拌機使用時，可通 過附件液壓千斤頂將整機調(diào)至適當(dāng)高度。并用插銷定 位，再裝上鎖簧，以防由于震動，插銷脫落。2.3.6上料系統(tǒng)上料裝置由上料斗、爬梯、接長軌道和落地軌道 組成（圖2-11 ）。上料的升降及爬翻動作，由齒輪減速箱的輸出軸 通過軸端的進料離合器和鋼絲繩卷筒帶動，離合器由 手動操縱桿來控制。料斗的上限位置由限位裝置來控 制，當(dāng)達到最上限時卷筒會自動脫開離合器。以達到 料斗自動停止的目的。以下是不同上料裝置結(jié)構(gòu)形式對比分析。1.鋼絲繩提升傾翻式上料裝置河北建筑工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計

30、計算書指導(dǎo)教師: 河北建筑工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計計算書指導(dǎo)教師: 設(shè)計人:設(shè)計項目計算與說明結(jié)果設(shè)計題目：JZC350攪拌機總體及上料系統(tǒng)設(shè)計圖2-11上料機構(gòu)1.上料斗2.爬梯3.接長軌道4.落地軌道其結(jié)構(gòu)示意圖見圖2-12。傾翻式上料裝置只要由 鋼絲繩吊輪、上料斗、上料架及料斗前后滾輪組成。 工作時，在鋼絲繩的牽引下，上料斗通過前后兩對滾 輪分別沿上料架內(nèi)外導(dǎo)軌止點時，料斗便以錢滾輪為 支點向上傾翻，物料通過料斗嘴口逐漸進入拌筒。當(dāng) 傾翻到料斗底面與水平線呈55夾角時，料斗將受到 限位裝置（圖中未示）的控制而停止運動。此時，由 于傾角已大于物料安息角，物料便全部進入拌筒。上 料斗下落時，由鋼絲繩

31、的松動使料斗反向恢復(fù)原位。這種上料裝置工作比較直觀，操作手對鋼絲繩的 升降運行及料斗的傾翻情況能夠一目了然，十分便于設(shè)計人:設(shè)計項目計算與說明結(jié)果設(shè)計題目：JZC350攪拌機總體及上料系統(tǒng)設(shè)計操作和觀察。當(dāng)發(fā)生故障時很容易判明原因，及時進 行維修。并且還由于上料裝置與拌筒部件為同一動力 集中驅(qū)動，使整機總功率降低。因此，是常見的一種 上料形式。不但廣泛用于齒圈傳動的攪拌機，而且在 摩擦輪傳動的攪拌機上也已采用；該裝置不足之處是 料斗上運行時產(chǎn)生的傾翻力矩往往對整機的穩(wěn)定性 有一定影響，在使用中必須注意對整機的穩(wěn)固。另外, 料斗下落時速度不易過快，否則容易造成料斗滾輪偏 斜出軌。圖2-12鋼絲繩

32、提升傾翻式上料裝置1.鋼絲繩吊輪2.上料斗3.后滾輪4.前滾輪5.上料架設(shè)計題目：JZC350攪拌機總體及上料系統(tǒng)設(shè)計設(shè)計人:設(shè)計項目計算與說明結(jié)果2.鋼絲繩提升爬斗式上料裝置該裝置由料斗、上料架、提升傳動機構(gòu)、斗底前 后滾輪、中間接料斗及水平岔道等組成，見圖 2-13。 其中料斗由斗體、斗底及鉸軸構(gòu)成。料斗上面有二對 滾輪，其中一對固定在斗體上，另外兩對固定在斗底 上。提升投料時，提升傳動機構(gòu)帶動鋼絲繩通過滑輪 牽引料沿上料架導(dǎo)軌向上爬行。當(dāng)料斗被提升到投料 位置時，斗底前滾輪進入水平岔道，而斗體繼續(xù)上升， 迫使斗底與斗體以鉸軸為支點分離從而打開料門。隨 著斗體的上升，料門逐漸開大，斗體內(nèi)的

33、物料經(jīng)中間 接料斗不斷投入拌筒。當(dāng)斗體上升到終點位置時，上 行程開關(guān)動作，提升傳動機構(gòu)停止運動，料斗停止不 動；料斗的下落靠提升機構(gòu)反向運轉(zhuǎn)而下行至終點時 下行程開關(guān)動作，料斗停止不動。在整個過程中斗體 始終處于水平位置狀態(tài)。該裝置的結(jié)構(gòu)特點是料斗重心位置合理，運行中 無傾翻力矩，整機工作穩(wěn)定可靠，特別適用于大容量 攪拌機的上料。運行中料斗不溢出，灰塵較小。存在 不足：一是電氣行程開關(guān)若受潮容易失靈；二是單獨 使用提升機構(gòu)，骼機功率增大；三是構(gòu)件較多且較復(fù) 雜，不易維修。3.液壓頂升式上料機構(gòu)由圖2-14可以看出，該裝置的實質(zhì)也是傾翻式 上料，所不同的是料斗升降動作是通過液壓油缸伸縮 實現(xiàn)的，

34、上料時料斗無須爬行即可直接旋轉(zhuǎn)傾翻。顯 而易見，該裝置升降動作簡單，操作方便。但設(shè)置了設(shè)計人:設(shè)計項目計算與說明結(jié)果設(shè)計題目：JZC350攪拌機總體及上料系統(tǒng)設(shè)計液壓系統(tǒng)，對維修技術(shù)要求較高。否則出現(xiàn)故障時排 除困難；料斗落地后高出地面，對料斗供料較為費力圖2-13鋼絲繩提升爬斗式上料裝置1.上料架2傳動機構(gòu)3.斗體4.斗底前滾輪5.鉸軸6.斗底7.斗底后滾輪8.中間接料斗9.水平岔道設(shè)計人:設(shè)計題目：JZC350攪拌機總體及上料系統(tǒng)設(shè)計設(shè)計項目計算與說明結(jié)果圖2-14液壓頂升式上料機構(gòu)1.料斗2.液壓缸3.支軸4.三種結(jié)構(gòu)形式對比上述三種上料裝置結(jié)構(gòu)形式各有各的特點，又有 某些相似的方面。選

35、型應(yīng)根據(jù)施工的具體情況、維修 條件以及技術(shù)程度等因素而定。三種結(jié)構(gòu)形式的異同 點列表對比如下：河北建筑工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計計算書 河北建筑工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計計算書 指導(dǎo)教師：設(shè)計題目：JZC350攪拌機總體及上料系統(tǒng)設(shè)計設(shè)計人:設(shè)計項目計算與表2-2三種結(jié)項目鋼絲繩提 升傾翻式料斗提升先爬行后 傾翻料斗進料料斗底面與水平呈55料斗下降靠鋼絲繩 松動工作狀態(tài)直觀構(gòu)件數(shù)量較少維修要求一般JZC350型混凝土攪拌機 技術(shù)參數(shù)與基本結(jié)構(gòu)已經(jīng)統(tǒng) 測和用戶使用等方面提供了共 的發(fā)展和技術(shù)進步起到了積極根據(jù)以上所述，在此設(shè) 式上料裝置。提升卷揚機由制動電機、 成，其結(jié)構(gòu)組成如圖2-15為避免在料斗下降時，4 2-

36、16所示的終點控制裝置。這個裝置的工作原理： 時，鋼絲繩稍松，上料架頂部亍說明結(jié)果專構(gòu)形式對比鋼絲繩提 升爬斗式液壓頂升 式始終爬行直接傾翻料斗水平 料門料斗底面與水平呈55提升傳動 機構(gòu)反轉(zhuǎn)液壓油缸 伸縮比較直觀、 穩(wěn)定直觀較多較少較高較高L經(jīng)過多年的統(tǒng)型工作，其，為生產(chǎn)制造、產(chǎn)品檢 氏同的標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)，對行業(yè) 及的推動作用。計中采用鋼絲繩提升傾翻、減速器和鋼絲繩卷筒組 所示。鋼絲繩松動，設(shè)計如圖當(dāng)料斗下降至地坑底部 那的杠桿被彈簧頂起料斗設(shè)計人:設(shè)計項目計算與說明結(jié)果指導(dǎo)教師：設(shè)計題目：JZC350攪拌機總體及上料系統(tǒng)設(shè)計下降終點限位裝置動作，卷揚機被斷電制動，以免鋼 絲繩松動。二H圖2-15

37、進料機構(gòu)的提升卷揚機1.卷筒2.鋼絲繩3.減速箱4.制動電動機圖2-16料斗下降終點控制裝置1.料斗下降終點限位開關(guān) 2.杠桿3.頂柱4.鋼絲繩5.彈簧6.上料架槽鋼指導(dǎo)教師：設(shè)計題目：JZC350攪拌機總體及上料系統(tǒng)設(shè)計設(shè)計人:設(shè)計項目計算與說明結(jié)果2.4攪拌機生 產(chǎn)率分析與計 算工作時 間生產(chǎn)率計算制動電機可保護料斗在滿負(fù)荷運行時，可靠停在 任意位置，制動力矩的大小可由電機后座的大螺母調(diào) 整。料斗在上升或下降過程中很容易造成鋼絲繩亂 繩現(xiàn)象，為避免此情況發(fā)生采用導(dǎo)繞裝置和溝槽處 理。2.4攪拌機生產(chǎn)率分析與計算2.4.1工作時間攪拌機的工作時間以秒（單位用 S表示）計算， 可分為：上料時間

38、（11）-從給攪拌筒送料開始到上料結(jié)束 過程結(jié)束；攪拌時間（t2）-從上料結(jié)束到出料開始；出料時間（t3）-從出料開始到至少95鳩上攪拌物料卸出。2.4.2生產(chǎn)率計算混凝土攪拌機生產(chǎn)率的高低，取決于每攪拌一罐 混凝土所需的時間和每罐的出料容積，其計算公式如 下：（2.6）式中，Q生產(chǎn)率（m/h）V攪拌機的額定出料容量（用）ti上料時間（s），使用上料斗進料時，一般 為8 15s;通過漏斗或鏈斗提升機上料 時，可取15 26s；t 2攪拌時間（S），因混凝土坍落度和攪拌機 容量大小而異，可根據(jù)頭測確疋，或參考 取為35s；13出料時間（s），傾翻出料時間一般為10 15s;非傾翻出料時間約為40

39、50s；河北建筑工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計計算書指導(dǎo)教師: 河北建筑工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計計算書指導(dǎo)教師: 設(shè)計人:設(shè)計項目計算與說明結(jié)果K時間利用系數(shù)，根據(jù)施工組織而定, 般為0.9。t i=10s第三章料斗設(shè)計3.1基本參數(shù) 計算3.1.1料斗結(jié)構(gòu)設(shè)計根據(jù)已知情況確定選取。根據(jù)式（2.6），計算33可得Q=13.34irn/h，而規(guī)定生產(chǎn)率10 14m/h，所以 生產(chǎn)率滿足要求。第三章料斗設(shè)計3.1基本參數(shù)計算3.1.1料斗結(jié)構(gòu)設(shè)計在設(shè)計料斗時，參照同類型的料斗，選擇參數(shù)， 并利用相似原理，把經(jīng)過實踐使用說明比較合理的斗 型作為新料斗的基型進行相似設(shè)計。如圖3 1所示的現(xiàn)行料斗俯視圖。現(xiàn)行料斗的斗 型存在

40、一些問題：料斗上料時有潑料、溢料現(xiàn)象； 料斗卸料不干凈，有少量余料；進料口有少量溢 料。t 2=35st 3=40s3Q=13.34m/h圖3-1現(xiàn)行料斗斗型的俯視圖設(shè)計題目：JZC350攪拌機總體及上料系統(tǒng)設(shè)計設(shè)計人:設(shè)計項目計算與說明結(jié)果設(shè)計題目：JZC350攪拌機總體及上料系統(tǒng)設(shè)計產(chǎn)生潑料、積料的原因是斗嘴斷面積小，斗底圓 弧曲率太大，造成死角區(qū)。為解決這一問題，采取加 大斗口截面積，斗嘴與兩側(cè)版相接改為相切。這樣， 很好解決了潑料、積料問題。改進料斗的斗型結(jié)構(gòu)如 圖 32。圖3-2改進后的料斗斗型機構(gòu)3.1.2料斗幾何尺寸計算3.1.2料斗幾何尺寸計算料斗的幾何尺寸計算是由結(jié)構(gòu)和容積決

41、定的（1）料斗前端尺寸（如圖3-3所示）圖3-3料斗前端俯視圖由于料斗前端與料斗相接處屬于平滑焊接，且前 端屬于斗嘴部分，不是料斗的主體部分，故取其長度設(shè)計題目：JZC350攪拌機總體及上料系統(tǒng)設(shè)計設(shè)計人:設(shè)計項目計算與說明Li=1355 mm 寬度 Bi=1115 mm（2）料斗主體尺寸料斗主體尺寸的計算與設(shè)計，沒有一個標(biāo)準(zhǔn)公式 進行計算，多數(shù)廠家根據(jù)其現(xiàn)有的料斗形狀進行相似 設(shè)計與主體尺寸的選擇。根據(jù)JZC350攪拌機的進料容量為560L以及經(jīng)驗 進行相似設(shè)計選擇料斗的主體尺寸，如圖3-4，圖3-5 所示。結(jié)果L1=1355 mmBi=1115 mm圖3-4料斗主體俯視圖料斗主體俯視圖呈等

42、腰梯形，其尺寸如圖 3-4所l_2=985mm L3=1200mm 莊=885mmS 1=50mm示，左長 L2=985mm 右長 L3=1200mm 寬 B2=885mm 壁厚 S 1=50mm設(shè)計人:設(shè)計項目計算與說明結(jié)果設(shè)計題目：JZC350攪拌機總體及上料系統(tǒng)設(shè)計3.1.3料斗材料3.2 料斗幾何容積計算料斗左咼H1=670 mm料斗右高H2=565 mm圖3-5料斗主體主視圖如圖3-5所示，料斗的左高 Hi=670mm右高Hb=565mm3.1.3料斗材料材料制造采用碳素鋼鋼板：Q235-AE.GB912板 厚S =4mm常溫下抗拉強度(T b=375MPa屈服強度 (T s=235

43、MPa許用應(yīng)力值在100C時為200MPa其重 量為 m=200Kg3.2料斗幾何容積計算料斗容積計算是按照相似計算原理進行計算。(1)料斗主體容積計算(以下計算均以按料斗 填平工況計算)料斗主體俯視圖呈等腰梯形(圖3-6),故其俯視 面積2S=(985+1200) X 835- 2=912237.5mm(3.1 )由于其高均勻增加故取其高平均值為料斗俯視面積S=912237.52mm料斗平均高度h=617.5L(3.2 )河北建筑工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計計算書 河北建筑工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計計算書 設(shè)計人:設(shè)計項目計算與說明結(jié)果故料斗主體容積為V=S.FK 563.30L(3.3 )料斗主體容積V=563

44、.3L指導(dǎo)教師：設(shè)計題目：JZC350攪拌機總體及上料系統(tǒng)設(shè)計圖3-6料斗主體俯視大體圖(2)斗嘴容積計算當(dāng)物料填平料斗時，斗嘴接觸處可近似簡化為三 角錐體。其高度為h=670mm故其體積斗嘴容積V仁 156.7L料斗總?cè)莘eV2=720L(3.4)故在物料填平工況下，其料斗總?cè)莘e(3.5)根據(jù)料斗容積計算結(jié)果，料斗結(jié)構(gòu)尺寸滿足設(shè)計 要求。第四章上料架設(shè)計4.1上料架結(jié)構(gòu)設(shè)計第四章上料架設(shè)計4.1 上料架結(jié)構(gòu)設(shè)計上料架由爬梯、接長導(dǎo)軌、落地軌道、鋼絲吊輪 和左右卷輪組成。鋼絲吊輪和左右卷輪安裝在同一軸 上，位于爬梯頂部，同步卷揚克服了空料斗上升時的 歪斜現(xiàn)象，在落地軌道上設(shè)計了限位裝置，解決了設(shè)

45、計人:設(shè)計項目計算與說明結(jié)果指導(dǎo)教師：設(shè)計題目：JZC350攪拌機總體及上料系統(tǒng)設(shè)計料斗下洛時易出軌的冋題。上料架：斜置角度60,它是綜合考慮了上料架 的位置及攪拌筒銜接，而且考慮底架的寬度不能超過 規(guī)定的長度及上料架的寬度、行程等綜合因素得出 的。上料架的上料軌道（下料軌道）為槽鋼，滾輪的 上滾輪置于槽鋼內(nèi)側(cè)，而下滾輪置于槽鋼外側(cè)，這樣 可保證料斗上下安全平穩(wěn)，如圖 4 1所示。圖米上設(shè)計人:設(shè)計項目計算與說明結(jié)果指導(dǎo)教師: 設(shè)計題目：JZC350攪拌機總體及上料系統(tǒng)設(shè)計槽鋼橫梁長度Li=1089 m(1)橫梁槽鋼的設(shè)計如圖4-2所示，槽鋼橫梁其結(jié)構(gòu)。橫梁的長度根 據(jù)料斗的寬度，進行設(shè)計計算

46、。其長度 Li=1089 mm斜長槽鋼的長度L2=2140 m圖4-3斜長槽結(jié)構(gòu)圖圖4-2槽鋼橫梁的結(jié)構(gòu)圖(2)斜長槽鋼的結(jié)構(gòu)設(shè)計上料架的總體與水平夾角為60,根據(jù)總體高計 算出斜長槽鋼的長度L2=2140 m。設(shè)計人:設(shè)計項目計算與說明結(jié)果4.2上料架材 料4.3上料架受力分析（3）加固角鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計加固角鋼的設(shè)計主要考慮為機架整體的固定于 固緊作用而設(shè)計，其結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖4-4、圖4-5圖4-5加固角鋼剖面圖4.2上料架材料上料架必須滿足料斗爬、翻的全過程中不被壓 彎。上料架由3伽的鋼板壓成錐形槽鋼與10號槽鋼 焊接而成。4.3上料架受力分析受力計算：由于攪拌機內(nèi)的物料通常為水泥、 砂等建筑施

47、工材料，查【2】得：粗干砂的密度為指導(dǎo)教師: 設(shè)計題目：JZC350攪拌機總體及上料系統(tǒng)設(shè)計設(shè)計人:設(shè)計項目計算與說明結(jié)果指導(dǎo)教師: 設(shè)計題目：JZC350攪拌機總體及上料系統(tǒng)設(shè)計331.4-1.9t/m，細(xì)干砂 1.4-1.65 t/m，水泥 0.9-1.73t/m，料斗進料容量為Vi=720L,滾動摩擦系數(shù)(1 =0.002。在開始施工時，料斗內(nèi)裝上物料。當(dāng)料斗上升過 程中，對其機型受力分析如下圖。物料和料斗重力3G=3.08X 10 N導(dǎo)軌給物料的反作用力F=2266.86NFf=45.34N上料架所受壓強力圖4-5料斗受力分析圖其中T為鋼絲繩拉力方向時刻發(fā)生著變化，F(xiàn)f為 料斗上升時所

48、受的摩擦力，F(xiàn)為導(dǎo)軌給物料的反作用 力，G為重力。取物料平均密度為1.5t/m 3,計算如下：G 二 mg m斗 g 二;?vg m斗 g= 1.5x720 + 2000 = 3.08x103N( 4.1)由受力分析得(4.2 )解得 F=2266.86, Ff=0.002 X 2266.86=45.34N。(2)對上料架結(jié)構(gòu)校核由文獻【2】查得10號槽鋼的抗壓強度，所以上料架 所受壓強為：(4.3 )故滿足要求。河北建筑工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計計算書指導(dǎo)教師： 河北建筑工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計計算書指導(dǎo)教師： 設(shè)計題目：JZC350攪拌機總體及上料系統(tǒng)設(shè)計設(shè)計人:設(shè)計項目計算與說明結(jié)果第五章鋼絲繩及卷筒設(shè)計

49、5.1 鋼絲繩選擇與計算第五章鋼絲繩及卷筒設(shè)計5.1鋼絲繩選擇與計算鋼絲繩的選擇是設(shè)計的重要環(huán)節(jié)，其選擇不當(dāng)， 將引起重大安全事故。為了確保鋼絲繩安全運行，更 好地掌握鋼絲繩的損傷規(guī)律及預(yù)防方法，針對此類設(shè) 備的結(jié)構(gòu)，現(xiàn)分析造成鋼絲繩損壞的如下幾種原因：鋼絲繩在第一次安裝時鋼絲繩的扭轉(zhuǎn)或彎 曲，鋼絲繩在卷筒上排列不均或在第一次爬升時沒有 米取措施。鋼絲繩末端固定時不當(dāng)；鋼絲繩與楔連接 處，主受力方向不正確；用壓板連接處繩頭太短，且 沒有捆扎，螺栓件太緊或太松等；用螺旋扣連接處數(shù) 量少、間距不合理或選型與鋼絲繩不匹配。改向滑輪、卷揚裝置等由于日常維護不及 時，而引起卡滯。潤滑油選型不對或日常潤滑

50、不當(dāng)。改向滑輪槽底、包角和槽壁等磨損量接近 或超過規(guī)定要求時，將會引起鋼絲繩的相應(yīng)的彎曲應(yīng) 力和擠壓力的增大。滑輪或卷揚滾筒的位置不當(dāng)，引起鋼絲繩 繞進或繞出滑輪和滾筒時偏角增大，也就是鋼絲繩中 心線和垂直滑輪或滾筒軸心的平面夾角大于 4度?；喕蚓頁P滾筒制造缺陷，如裂紋、氣孔、 夾砂及表面粗糙度過大等。滑輪或卷揚滾筒材料性能達不到規(guī)定的使 用要求，也會導(dǎo)致鋼絲繩的受力過大，使擠壓應(yīng)力過 大?；喲b置上沒有設(shè)置防跳繩或跳繩裝置與 滑輪之間間隙過大，超過鋼絲繩直徑的 20%或防跳繩設(shè)計題目：JZC350攪拌機總體及上料系統(tǒng)設(shè)計設(shè)計人:設(shè)計項目計算與說明結(jié)果裝置不能滿足使用要求，而引起鋼絲繩的損傷

51、。卷揚鋼絲繩的損傷除以上所述外部原因外，還有 引起其損壞的鋼絲繩自身內(nèi)部的因素，鋼絲繩的損 壞，首先發(fā)生在鋼絲繩的外側(cè)鋼絲。當(dāng)外側(cè)鋼絲繞過 滑輪或滾筒時，在強大的拉應(yīng)力作用下反復(fù)彎曲和擠 壓，而引起金屬疲勞，當(dāng)達到極限時鋼絲繩就會斷裂、 繩股松散，從而引起承載力下降。拉斷的初始點往往 在擠壓位置或銹痕、裂口處。由于鋼絲繩在工作時不 可避免的存在頻繁啟動、制動，而產(chǎn)生振動效應(yīng)力， 這將使鋼絲繩的破壞力加劇。鋼絲繩的捻數(shù)次數(shù)少，僵性大，繞性差，易松散； 反之，捻數(shù)次數(shù)多，外層鋼絲就較細(xì)，易磨損斷裂， 不耐用。雙繞繩撓性好，制造簡單，成本低；交互捻 的繩股與繩的扭轉(zhuǎn)趨勢能引起一定的抵消作用，工作 時

52、不易松散，但僵性加大，使用壽命短。目前建筑機 械多采用線接觸型鋼絲繩，因它的鋼絲間隙接觸應(yīng)力 小,磨損小，壽命長，且填充率咼撓性好，承載力大。 并消除了點接觸的二次彎曲應(yīng)力，能降低工作時的彎 曲應(yīng)力，耐疲勞性能好。結(jié)構(gòu)緊湊，金屬斷面利用系 數(shù)高，使用壽命長，比普通鋼絲繩壽命長 12倍。 但鋼絲繩的強度過大，僵性越大撓性越差。另一種異 型股繩，由于卷筒上的支撐點多，耐磨性高，不易產(chǎn) 生斷絲，結(jié)構(gòu)密度大，在相同繩徑和強度條件下，總 的斷力較大。使用壽命比普通圓股鋼絲繩約高 3倍， 正在被廣泛應(yīng)用。選用鋼絲繩時，除考慮鋼絲繩的結(jié)構(gòu)形式和性能 夕卜，還為防止鋼絲繩相互間摩擦力及擠壓力，產(chǎn)生亂 繩現(xiàn)象。

53、繩徑應(yīng)采用小于繩槽節(jié)距和鋼絲繩槽直徑的 鋼絲繩，以增加鋼絲繩與卷筒間的接觸面積，減少相河北建筑工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計計算書指導(dǎo)教師： 河北建筑工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計計算書 指導(dǎo)教師:設(shè)計題目：JZC350攪拌機總體及上料系統(tǒng)設(shè)計設(shè)計人:設(shè)計項目計算與說明結(jié)果鄰鋼絲繩的摩擦力，從而提高鋼絲繩的壽命。在相同直徑下，鋼絲繩股數(shù)目越多直徑越細(xì)，單 根鋼絲就越細(xì)。這種鋼絲繩的繞性好，可很好的克服 鋼絲繩多次進出卷筒時受到的反向折彎力、機械損 傷、腐蝕及擠壓力。5.1.1鋼絲繩的類型及初選5.1.1鋼絲繩的類型及初選根據(jù)鋼絲繩的捻繞次數(shù)分為以下幾種：1.單繞繩：密封式面接觸鋼絲繩就是一種單繞繩，它只有一 股，為了抵消

54、扭轉(zhuǎn)趨勢，外層鋼絲的捻繞方向與內(nèi)層 相反。這種單繞封閉繩有封閉光滑的外表面，耐磨， 雨水也不易侵入內(nèi)部。2.雙繞繩：先由絲捻成股，再 由股捻成繩，撓性較好。3.三繞繩：把雙繞繩作為股， 再由股捻成繩。但由于制造復(fù)雜，并且鋼絲相對較細(xì)， 容易磨損折斷。此外，根據(jù)鋼絲繩股的形狀又可分為 圓股鋼絲繩、異形股鋼絲繩、三角股鋼絲繩、橢圓股 鋼絲繩及扁股鋼絲繩等。根據(jù)股的構(gòu)造又分為以下幾種醪1r 二（a）點接觸鑑1 （b）線接觸、丨（C）面接觸圖5-1點、線、面接觸的鋼絲繩設(shè)計題目：JZC350攪拌機總體及上料系統(tǒng)設(shè)計設(shè)計人:設(shè)計項目計算與說明結(jié)果1點接觸鋼絲繩見圖5-1 （a）繩股中各層鋼絲直徑相同（見

55、圖5-2 ）。為了使各 層鋼絲有穩(wěn)定的位置，內(nèi)外各層的鋼絲捻距不同，互 相交叉，接觸在交叉點上，就使鋼絲繩的鋼絲在反復(fù) 彎曲時易于磨損折斷，為了使各層鋼絲受力均勻，各 層的螺旋角大致相同。圖5-2示出了常用的兩種點接 觸，19絲的股鋼絲較粗，比較耐磨抗蝕，應(yīng)用最多； 37絲的股撓性較好，常用于電葫蘆。2.線接觸鋼絲繩見圖5-1（ b）繩股中各層鋼絲的捻距相同，外層鋼絲位于里層 各鋼絲之間的溝槽里，內(nèi)外層鋼絲互相接觸在一條螺 旋線上，使接觸情況改善，增長了鋼絲繩的使用壽命。 同時，線接觸也有利于鋼絲之間互相滑動，改善了撓 性。相同直徑的鋼絲繩，線接觸型比點接觸型的金屬 總橫斷面積大，因而破斷力大

56、。采用線接觸型鋼絲繩 時，有可能選用較小的直徑，從而可以選用較小的卷 筒與滑輪。卷筒小使減速器的輸出軸的力矩小，因而 可用較小的減速器，從而減少起升機構(gòu)的尺寸與質(zhì) 量。由于它有這一系列的優(yōu)點，因此多采用線接觸鋼 絲繩代替普通的點接觸鋼絲繩。點接觸鋼絲繩的繩股在制造時由于各層捻距不 同，需經(jīng)多次逐層捻繞方能制成一股，而線接觸鋼絲 繩的繩股則可一次成股，但制繩機較復(fù)雜。線接觸鋼絲繩的繩股，各層鋼絲直徑不同。各層 鋼絲直徑，根據(jù)幾何構(gòu)造決定，線接觸鋼絲繩的繩股 根據(jù)構(gòu)成的原理不同，有瓦林吞型（又稱粗細(xì)式），代號用W西爾型（又稱外粗式），代號用X；填充型， 代號T （見圖5-3 ）。圖5-2點接觸鋼絲

57、繩的股（a）外粗式鋼絲繩（b）粗細(xì)式鋼絲繩 （c）填充型鋼絲繩指導(dǎo)教師:設(shè)計題目：JZC350攪拌機總體及上料系統(tǒng)設(shè)計設(shè)計人:設(shè)計項目計算與說明結(jié)果(a) 1+6+12=19(b) 1+6+12+18=37圖5-3線接觸鋼絲繩其中，瓦林吞型鋼絲繩股的鋼絲直徑比較均勻， 具有較好的撓性；西爾型鋼絲繩股的優(yōu)點是外層鋼絲 較粗，適于磨損嚴(yán)重的地方；填充一方面起著穩(wěn)定幾 何位置的作用，同時也提高了鋼絲繩的金屬充滿率， 增加了破斷拉力。3.面接觸鋼絲繩見圖5-1 （c）面接觸鋼絲繩過去只用于單繞密封繩，現(xiàn)在已開 始制造多股的雙繞面接觸鋼絲繩，它的優(yōu)點與線接觸 鋼絲繩相同，但更顯著。缺點是工藝較復(fù)雜。密封

58、繩 是用異型鋼絲制成。面接觸鋼絲繩雙繞繩股可用圓鋼 絲先制成線接觸鋼絲繩的股，然后用擠壓的方法制成 面接觸鋼絲繩。關(guān)于鋼絲繩的捻向分為交互捻鋼絲繩和同向捻設(shè)計題目：JZC350攪拌機總體及上料系統(tǒng)設(shè)計設(shè)計人:設(shè)計項目計算與說明結(jié)果5.1.2鋼絲繩的直徑鋼絲繩兩種。交互捻的繩與股的捻向相反；同向捻的 繩與股的捻向相同。交互捻鋼絲繩是常用類型，由于 這里繩與股的扭轉(zhuǎn)趨勢相反，互相抵消，沒有扭轉(zhuǎn)打 結(jié)的趨勢，使用方便。同向捻鋼絲繩的撓性與壽命較 好，但由于有強烈的扭轉(zhuǎn)趨勢，容易打結(jié)，只能用 于經(jīng)常保持張緊的地方，通常用于牽引繩，不宜用于 起升繩。根據(jù)鋼絲繩的使用場合：牽引用的有導(dǎo)繞系統(tǒng) （繞過滑輪）

59、，并且使用較頻繁，并且在露天工作所 以磨損程度會大和腐蝕會多。通過查閱資料可知西爾 型（即X型）適于磨損嚴(yán)重的地方。所以我們初次選 擇交互捻線接觸型鋼絲繩（型號 6X X）。5.1.2鋼絲繩的直徑的確定鋼絲繩的鋼絲在工作中的受力情況很復(fù)雜，有拉 應(yīng)力、彎曲應(yīng)力、擠壓應(yīng)力等。鋼絲繩所受載何除了 靜載荷外，還有動力載荷，所以很難進行精確計算， 但影響鋼絲繩壽命的主要因素是靜載荷的拉應(yīng)力，為 簡化計算一般只根據(jù)靜拉力及安全系數(shù)進行近似計 算。根據(jù)使用要求選定了適用的鋼絲繩類型之后，應(yīng) 當(dāng)根據(jù)鋼絲繩所受的最大靜拉力 Smax,確定鋼絲繩的 直徑d,計算公式為：SpKSnax（ 5.1 ）式中S p鋼絲

60、繩的破斷力，kgf;K安全系數(shù)，通過【9】查表4-3 ;S max鋼絲繩的計算最大拉力（由受力分析得 到）。河北建筑工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計計算書指導(dǎo)教師： 河北建筑工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計計算書指導(dǎo)教師： 設(shè)計題目：JZC350攪拌機總體及上料系統(tǒng)設(shè)計設(shè)計人:設(shè)計項目計算與說明結(jié)果可知此處設(shè)計的建筑卷揚機的工作級別為A3 A5,此處選取A3級的，貝U由此可知最小安全系數(shù) K=4.5;料斗容量 V 0=720L則料斗盛滿混凝土質(zhì)量M=0.72X 2500=1800kg故取鋼絲繩的額定拉力SmaX=20kN故整條鋼絲繩的破斷拉力Sp Smax K =20X03N 漢 5=100000N即鋼絲繩的最小破斷拉力為1