jzc350攪拌機(jī)設(shè)計(jì)說明書.doc

河北建筑工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書指導(dǎo)教師：李常勝 劉春東設(shè)計(jì)題目：jzc350攪拌機(jī)總體及攪拌裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)人：劉照軍設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說明結(jié)果第一章 概述設(shè)計(jì)背景1.1設(shè)計(jì)背景1.1.1攪拌機(jī)的發(fā)展過程1.1.2攪拌機(jī)的發(fā)展趨勢1.2設(shè)計(jì)要求1.2.1主要任務(wù)1.2.2知識要求1.2.3能力培養(yǎng)要求1.2.4綜合素質(zhì)要求1.2.5設(shè)計(jì)成果要求1.3已知參數(shù)1.4設(shè)計(jì)意義第二章 總體設(shè)計(jì)工作原理2.1工作原理2.2總體參數(shù)設(shè)計(jì)2.3關(guān)鍵部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.3.1攪拌結(jié)構(gòu) 2.3.2傳動(dòng)系統(tǒng)2.3.3上料裝置的選擇2.3.4供水系統(tǒng)2.3.5底盤2.4攪拌機(jī)生產(chǎn)率設(shè)計(jì)2.4.1工作時(shí)間2.4.2生產(chǎn)率計(jì)算第三章 拌筒設(shè)計(jì)3.1拌筒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1.1拌筒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1.2確定拌筒的尺寸1.筒體尺寸的確定2.進(jìn)料錐尺寸確定3.出料錐尺寸確定4.拌筒總體長度確定5.滾道尺寸的確定6.齒圈的選擇7.進(jìn)料口圈和出料口圈的選擇3.2 幾何容積計(jì)算3.2.1進(jìn)料錐體積3.2.2出料錐體積3.2.3拌筒圓柱部分體積3.2.4拌筒體積3.2.5幾何容積校核3.3拌筒轉(zhuǎn)速計(jì)算3.3.1評判轉(zhuǎn)速合理與否的準(zhǔn)則3.3.2轉(zhuǎn)速的定義3.3.3影響攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速的主要因素3.3.4拌筒轉(zhuǎn)速校核3.4葉片設(shè)計(jì)計(jì)算3.4.1攪拌葉片的面積3.4.2葉片安裝角的確定3.5攪拌功率計(jì)算3.5.1攪拌過程中混凝土的運(yùn)動(dòng)分析3.5.2攪拌過程中攪拌簡受力分析3.5.3攪拌阻力矩及攪拌功率計(jì)算3.5.4本設(shè)計(jì)功率計(jì)算第四章 設(shè)計(jì)小結(jié)第一章概述1.1設(shè)計(jì)背景1.1.1攪拌機(jī)的發(fā)展過程混凝土攪拌機(jī)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(jī)可用來攪拌干硬性混凝土、塑性混凝土、流動(dòng)性混凝土、輕骨料混凝土及各種砂漿。今天我們就分類探討一下它們的發(fā)展歷史。自落式攪拌機(jī) 有較長的歷史，早在20世紀(jì)初，由蒸汽機(jī)驅(qū)動(dòng)的鼓筒式混凝土攪拌機(jī)已開始出現(xiàn)。50年代后，反轉(zhuǎn)出料式和傾翻出料式的雙錐形攪拌機(jī)以及裂筒式攪拌機(jī)等相繼問世并獲得發(fā)展。自落式混凝土攪拌機(jī)的拌筒內(nèi)壁上有徑向布置的攪拌葉片。工作時(shí)，拌筒繞其水平軸線回轉(zhuǎn)，加入拌筒內(nèi)的物料，被葉片提升至一定高度后，借自重下落，這樣周而復(fù)始的運(yùn)動(dòng)，達(dá)到均勻攪拌的效果。自落式混凝土攪拌機(jī)的結(jié)構(gòu)簡單，一般以攪拌塑性混凝土為主。 強(qiáng)制式攪拌機(jī) 從20世紀(jì)50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(qiáng)制混凝土攪拌機(jī)。這種攪拌機(jī)分為渦槳式和行星式兩種。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(qiáng)制攪拌機(jī)，它又分單臥軸式和雙臥軸式兩種，兼有自落和強(qiáng)制兩種攪拌的特點(diǎn)。其攪拌葉片的線速度小，耐磨性好和耗能少，發(fā)展較快。強(qiáng)制式混凝土攪拌機(jī)拌筒內(nèi)的轉(zhuǎn)軸臂架上裝有攪拌葉片，加入拌筒內(nèi)的物料，在攪拌葉片的強(qiáng)力攪動(dòng)下，形成交叉的物流。這種攪拌方式遠(yuǎn)比自落攪拌方式作用強(qiáng)烈，主要適于攪拌干硬性混凝土。連續(xù)式混凝土攪拌機(jī) 裝有螺旋狀攪拌葉片，各種材料分別按配合比經(jīng)連續(xù)稱量后送入攪拌機(jī)內(nèi)，攪拌好的混凝土從卸料端連續(xù)向外卸出。這種攪拌機(jī)的攪拌時(shí)間短，生產(chǎn)率高、其發(fā)展引人注目。隨著混凝土材料和施工工藝的發(fā)展、又相繼出現(xiàn)了許多新型結(jié)構(gòu)的混凝土攪拌機(jī),如蒸汽加熱式攪拌機(jī),超臨界轉(zhuǎn)速攪拌機(jī)，聲波攪拌機(jī)，無攪拌葉片的搖擺盤式攪拌機(jī)和二次攪拌的混凝土攪拌機(jī)等。1.1.2攪拌機(jī)的發(fā)展趨勢19世紀(jì)40年代，在德、美、俄等國家出現(xiàn)了以蒸氣機(jī)為動(dòng)力源的白落式攪拌機(jī)，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年法國申請登記了第一個(gè)用于修筑戰(zhàn)前公路的混凝土攪拌機(jī)專利。20世紀(jì)初，圓柱形的拌筒自落式攪拌機(jī)才開始普及，其工作原理如圖1-1所示。形狀的改進(jìn)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年德國在斯太爾伯格建造了世界上第一座水泥混凝土的預(yù)拌工廠。1908年，在美國出現(xiàn)了第一臺(tái)內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的攪拌機(jī)，隨后電動(dòng)機(jī)則成為主要?jiǎng)恿υ础?913年，美國開始大量生產(chǎn)預(yù)拌混凝土，到1 950年，亞洲大陸的日本開始用攪拌機(jī)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落式攪拌機(jī)的發(fā)明與應(yīng)用為主。自落式攪拌機(jī)依靠被拌筒提升到一定高度的物料的自落完成攪拌。工作時(shí)，隨著拌筒的轉(zhuǎn)動(dòng)，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(shí)問、速度、落點(diǎn)和滾動(dòng)距離不同，從而物料各顆粒相互穿插、滲透、擴(kuò)散，最后達(dá)到均勻混合。自落式攪拌機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，維護(hù)簡單，功率消耗小，拌筒和葉片磨損輕，但攪拌強(qiáng)度不高，生產(chǎn)效率低，攪拌質(zhì)量不易保證。此種攪拌機(jī)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(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，其中鼓簡式攪拌機(jī)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)量、產(chǎn)量不斷提出的更高要求，有力地促進(jìn)了混凝土攪拌設(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(jī)的結(jié)構(gòu)形式、傳動(dòng)方式、攪拌腔襯板材料以及攪拌生產(chǎn)工藝等方面進(jìn)行改進(jìn)和探索。20世紀(jì)40年代后期，德國elba公司最先發(fā)明了強(qiáng)制式攪拌機(jī)，和自落式攪拌機(jī)的工作原理不同，強(qiáng)制式攪拌機(jī)利用旋轉(zhuǎn)的葉片強(qiáng)迫物料按預(yù)定軌跡產(chǎn)生剪切、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(dòng)中得到勻質(zhì)攪拌。強(qiáng)制式攪拌機(jī)工作原理如圖1-2，與自落式攪拌機(jī)相比，強(qiáng)制式攪拌機(jī)攪拌作用強(qiáng)烈，攪拌質(zhì)量好，攪拌效率高，但拌筒和葉片磨損大，功耗增大。此種攪拌機(jī)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，主要有立軸渦漿式攪拌機(jī)、立軸行星式攪拌機(jī)、立軸對流式攪拌機(jī)、單臥軸攪拌機(jī)和雙臥軸攪拌機(jī)等。圖1-1 自落式攪拌機(jī)工作原理示意圖圖1-2 強(qiáng)制式攪拌機(jī)工作原理示意圖隨著技術(shù)的發(fā)展，強(qiáng)制式攪拌機(jī)在德國的bhs公司和elba公司、美國的johnson公司和rex works公司、意大利的sicoma公司和simen公司、日本的日工株式會(huì)社和光洋株式會(huì)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ubm系列、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(jī)械廠和上海建筑機(jī)械廠試制出我國第一代混凝土攪拌機(jī)，進(jìn)料容量為400l和1000l。20世紀(jì)70年代未至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(jìn)國外樣機(jī)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(jī)、d型單臥軸強(qiáng)制式攪拌機(jī)。其中，js型雙臥軸攪拌機(jī)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(diǎn)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(jìn)吸收、自主開發(fā)等幾個(gè)階段，到本世紀(jì)初，國內(nèi)混凝土攪拌機(jī)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(dá)到了一定規(guī)模，出現(xiàn)了一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新技術(shù)，逐步形成了一個(gè)具有一定規(guī)模和競爭能力的行業(yè)。2006年，我國生產(chǎn)裝機(jī)容量o56m3的攪拌站2100多臺(tái)，已成為混凝土攪拌設(shè)備的生產(chǎn)大國。1.2設(shè)計(jì)要求1.2.1主要任務(wù)：學(xué)生應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下獨(dú)立完成一項(xiàng)給定的設(shè)計(jì)任務(wù)，編寫符合要求的設(shè)計(jì)說明書，并正確繪制機(jī)械與電氣工程圖紙，獨(dú)立撰寫一分畢業(yè)論文，并繪制有關(guān)圖表。1.2.2知識要求：學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)工作中，應(yīng)綜合運(yùn)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(shí)踐，深化理論認(rèn)識、擴(kuò)展知識領(lǐng)域、延伸專業(yè)技能。1.2.3能力培養(yǎng)要求：學(xué)生應(yīng)學(xué)會(huì)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(jì)的程序、方法與技術(shù)規(guī)范，提高工程設(shè)計(jì)計(jì)算、圖紙繪制、編寫技術(shù)文件的能力；培養(yǎng)學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)、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(shí)際問題的能力。1.2.4綜合素質(zhì)要求：通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，學(xué)生應(yīng)掌握正確的設(shè)計(jì)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(shí)的工作作風(fēng)；在工程設(shè)計(jì)中，應(yīng)能樹立正確的生產(chǎn)觀、經(jīng)濟(jì)觀與全局觀。1.2.5設(shè)計(jì)成果要求：1.凡給定的設(shè)計(jì)內(nèi)容，包括說明書、計(jì)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、少圖紙現(xiàn)象。2.對設(shè)計(jì)的全部內(nèi)容，包括設(shè)計(jì)計(jì)算、機(jī)械構(gòu)造、工作原理、整機(jī)布置等，均有清晰的了解。對設(shè)計(jì)過程、計(jì)算步驟有明確的概念，能用圖紙完整的表達(dá)機(jī)械結(jié)構(gòu)與工藝要求，有比較熟練的認(rèn)識圖紙能力。對運(yùn)輸、安裝、使用等亦有一般了解。3.說明書、計(jì)算書內(nèi)容要精練，表述要清楚，取材合理，取值合適，設(shè)計(jì)計(jì)算步驟正確，數(shù)學(xué)計(jì)算準(zhǔn)確，各項(xiàng)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(jī)械機(jī)械制圖標(biāo)準(zhǔn)，且清潔整齊。4.對國內(nèi)外攪拌機(jī)情況有一般的了解，對各種形式的攪拌機(jī)有一定的分析、比較能力。5.計(jì)算說明書一份內(nèi)容包括：設(shè)計(jì)任務(wù)要求的選型、設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容、畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告等。作到內(nèi)容完整，論證充分（包括經(jīng)濟(jì)性論證），字跡清楚，插圖和表格正規(guī)（分別進(jìn)行統(tǒng)一編號）、標(biāo)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(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)、計(jì)算與繪圖。6.圖紙一套（折合后的圖量不少于3張0號的圖紙）1）總圖一張（0號）2）拌筒總圖一張（0號） 3）傳動(dòng)圖一張（0號） 4）零件圖五張（2、3、4號）其他各項(xiàng)應(yīng)符合本資料有關(guān)部分提出的要求。1.3已知參數(shù)型號jzc350 外形尺寸（長寬高）276521403000mm出料容量 350l 骨料最大粒徑 60mm 進(jìn)料容量 560l 攪拌筒轉(zhuǎn)速 14r/min生產(chǎn)率 10-14m3/h 輪胎規(guī)格 6.50-16攪拌提升電機(jī)：型號:y132s-4b3最大拖行速度 20km/h 功率：5.5kw轉(zhuǎn)速：1440r/min 質(zhì)量 1950kg水泵電機(jī)：型號：40dwb8=12a 轉(zhuǎn)速 2900r/min功率：0.55kw 供水精度 21.4設(shè)計(jì)意義本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對機(jī)械專業(yè)學(xué)生在畢業(yè)前的一次全面訓(xùn)練，目的在于鞏固和擴(kuò)大學(xué)生在校所學(xué)的基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識，訓(xùn)練學(xué)生綜合運(yùn)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(dú)立工作能力和創(chuàng)新精神的最佳手段。畢業(yè)設(shè)計(jì)要求每個(gè)學(xué)生在工作過程中，要獨(dú)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(jì)，使學(xué)生掌握攪拌機(jī)的總體設(shè)計(jì)、拌筒的設(shè)計(jì)和計(jì)算等內(nèi)容，為今后步入社會(huì)工作崗位打下良好的基礎(chǔ)。第二章總體設(shè)計(jì)2.1工作原理 筒內(nèi)焊兩對交叉的高位拌葉和低位拌葉，與拌簡中心線成一定的夾角。攪拌混凝土?xí)r，拌筒正向旋轉(zhuǎn)(從出料方向看為順時(shí)鐘旋轉(zhuǎn))，物料在拌葉的推動(dòng)下。即行旋轉(zhuǎn)到拌筒的上方，然后由于本身重量自落于拌筒的底部，并作軸向運(yùn)動(dòng)。這兩種運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生了切割和搓動(dòng)的作用，從而使拌筒中的物料達(dá)到均勻的目的?；炷涟韬煤螅磳柰卜聪蛐D(zhuǎn)(從出料方向看逆時(shí)針旋轉(zhuǎn))。由于出料葉片的作用，物料就從出料口卸出。2.2總體參數(shù)設(shè)計(jì)2.2.1攪拌機(jī)長寬比的確定長寬比是攪拌機(jī)的基本幾何參數(shù)，是設(shè)計(jì)機(jī)器時(shí)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。圖2-1 攪拌機(jī)的拌筒示意圖1.判定長寬比合理與否的原則常用攪拌機(jī)的拌筒呈圓筒形，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(gè)坐標(biāo)(x ,y ,z)來描述。文獻(xiàn)【2】中利用擴(kuò)散方程對攪拌過程進(jìn)行了綜合模擬，得到了攪拌過程優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)式中，攪拌的平均時(shí)間t的角標(biāo)表示拌筒三維坐標(biāo)及其順序。該式的物理意義是:合理的攪拌機(jī)參數(shù)應(yīng)保證在滿足給定的均勻度指標(biāo)的前提下，在拌筒內(nèi)各個(gè)方向的攪拌時(shí)間相接近。顯然，這時(shí)的攪拌質(zhì)量得到了保證，同時(shí)攪拌時(shí)間也最短。 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)攪拌室容積v一定時(shí)，其表面積s應(yīng)最小。式中采用拉格朗日乘數(shù)法，建立輔助函數(shù)一般的取值為40-45，分別去為40和45帶入上式并計(jì)算當(dāng)=40時(shí)此時(shí)，。當(dāng)=45時(shí)此時(shí)，。 可見，長寬比為0.7左右時(shí)，所需要的制造材料最省。由于長寬比的值主要應(yīng)由攪拌機(jī)性能來決定，因此該值只能作為選擇長寬比時(shí)的參考。 由以上原則，將本設(shè)計(jì)的攪拌機(jī)長寬定為2765和2140。 本機(jī)由攪拌機(jī)構(gòu)、進(jìn)料機(jī)構(gòu)、供水系統(tǒng)、底盤和電氣等十三個(gè)部分組成，如圖2-2。圖2-2 jzc350錐形反轉(zhuǎn)出料混凝土攪拌機(jī)示意圖 1-前支輪 2-上料機(jī)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-電器控制箱 11-罩殼 12-供水系統(tǒng) 13-進(jìn)料機(jī)構(gòu)2.3關(guān)鍵部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.3.1攪拌系統(tǒng) 攪拌機(jī)構(gòu)由攪拌筒、托輪和傳動(dòng)系統(tǒng)等組成。攪拌筒（圖2-3）是攪拌機(jī)的工作部件，攪拌筒為雙錐形，筒體內(nèi)焊有兩對高低葉片，交叉布置，分別也拌筒軸線成一定夾角，攪拌筒旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉片在啊使物料提升下落的同時(shí)，還使物料軸向來回竄動(dòng)，所以攪拌運(yùn)動(dòng)比較強(qiáng)烈，攪拌35-45秒即可達(dá)到勻質(zhì)混凝土。 在攪拌筒的出料錐體內(nèi)部，焊有一對出料葉片，改變拉筒旋轉(zhuǎn)方向，混凝土即由低葉片推向出料葉片并排出筒外。 攪拌筒四個(gè)托輪，攪拌筒由電機(jī)經(jīng)減速箱驅(qū)動(dòng)齒圈而旋轉(zhuǎn)，故在有霧、陰雨天氣，仍然可靠工作。 攪拌簡內(nèi)對稱交叉布置了兩組高低葉片，兩組葉片與攪拌筒回轉(zhuǎn)軸線間有傾角，目前該傾角還不甚理想，宜在大量試驗(yàn)基礎(chǔ)上確定其最佳傾角，以提高攪拌簡的攪拌效率和攪拌質(zhì)量。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(jìn)料錐 高低葉片在使物料作軸向往復(fù)竄動(dòng)時(shí)，物料對攪拌筒形成軸向力，為防止攪拌簡沿軸向竄動(dòng)，攪拌筒要有可靠的軸向定位裝置。目前，國內(nèi)雙錐系列混凝土攪拌機(jī)是在攪拌簡筒體的兩端各焊一個(gè)擋圈，擋圈側(cè)面緊靠摩擦輪或托輪側(cè)面，以此買現(xiàn)攪拌筒軸向定位。這種定位結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、加工難度也大，因此用一對夾持輪作攪拌筒定位裝置，即在底盤上安裝了一對滾輪，并在攪拌筒中部焊一個(gè)擋圈。安裝定位后，攪拌筒上的擋圈正好位于兩個(gè)滾輪之間。由兩個(gè)滾輪限定攪拌筒的軸向運(yùn)動(dòng)。這徉，既可有效防止攪拌筒的軸向移動(dòng)，又簡化了攪拌簡的加工工藝。2.3.2傳動(dòng)系統(tǒng)減速箱為二級圓柱齒輪減速，傳動(dòng)比為6.04248，三角皮帶輪速比為2.3912，攔筒齒圈速比為7.1111，總傳動(dòng)比為102.7467。拌筒的正反轉(zhuǎn)由電機(jī)換向?qū)崿F(xiàn)，（圖2-5）。其中攪拌傳動(dòng)采用摩擦傳動(dòng)，攪拌筒采取單邊摩擦輪驅(qū)動(dòng)形式，攪拌筒由4個(gè)摩擦輪支撐，攪拌筒一側(cè)按圖2-4形式布置,另一側(cè)仍采用jzc350型托輪傳動(dòng)形式布置摩擦輪:利用摩擦輪與攪拌筒滾道之間的摩擦力帶動(dòng)攪拌筒轉(zhuǎn)動(dòng).這樣，攪拌簡的轉(zhuǎn)動(dòng)由2個(gè)主動(dòng)摩擦輪及2個(gè)從動(dòng)摩擦輪驅(qū)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)可靠。這種機(jī)構(gòu)與jzc350型柑比，省了一個(gè)大齒圈，成本可降低1500元左右。圖2-4攪拌傳動(dòng)系統(tǒng)1-電機(jī) 2-減速器 3-聯(lián)軸器 4-主軸 5-摩擦輪 6-攪拌筒圖2-5 傳動(dòng)系統(tǒng)圖2.3.3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2-6）上料斗的升降及爬翻動(dòng)作，由齒輪減速箱的輸出軸通過軸端的進(jìn)料離合器和鋼絲繩卷筒帶動(dòng)，離合器由手動(dòng)操縱桿控制。料斗的上極限位置由限位裝置，自動(dòng)脫開離合器。圖2-6 上料機(jī)構(gòu)1-上料斗 2-爬梯 3-接長軌道 4-落地軌道 在此采用鋼絲繩提升傾翻式上料裝置，選擇依據(jù)： jzc350型混凝土攪拌機(jī)經(jīng)過多年的統(tǒng)型工作，其技術(shù)參數(shù)與基本結(jié)構(gòu)已經(jīng)統(tǒng)一，為生產(chǎn)制造、產(chǎn)品檢測和用戶使用等方面提供了共同的標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)，對行業(yè)的發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步起到了積極的推動(dòng)作用。同時(shí)由于攪拌機(jī)上料裝置的多種結(jié)構(gòu)形式.又給制造單位和用戶選型帶來了許多便利條件。上料裝置有鋼絲繩提升傾翻式、鋼絲繩提升爬斗式、液壓頂升式三種結(jié)構(gòu)形式。下面就不同結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行對比分析。1.鋼絲繩提升傾翻式上料裝置其結(jié)構(gòu)示意見圖2-7傾翻式上料裝置主要由鋼絲繩吊輪、上料斗、上料架及料斗前后滾輪組成。工作時(shí)、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)與水平線呈55”夾角時(shí)，料斗將受到限位裝置(圖中未示)的控制而停止運(yùn)動(dòng)。此時(shí)，由于傾角已大于物料安息角，物料便全部進(jìn)入拌筒。上料斗下落時(shí)，由鋼絲繩的松動(dòng)使料斗反向運(yùn)動(dòng)恢復(fù)原位。圖2-7 鋼絲繩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-上料架這種上料裝置工作比較直觀。操作手對鋼絲繩的升降運(yùn)行及料斗的傾翻情況能夠一目了然.十分便于操作和觀察。當(dāng)發(fā)生故障時(shí)很容易判明原因。及時(shí)進(jìn)行維修。并且還由于上料裝置與拌筒部件為同一動(dòng)力集中驅(qū)動(dòng)、使整機(jī)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(dòng)的攪拌機(jī).而且在摩擦輪傳動(dòng)的攪拌機(jī)上也已采用；該裝置不足之處是料斗上料運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的傾翻力矩往往對整機(jī)的穩(wěn)定性有一定影響，在使用中必須注意對整機(jī)的穩(wěn)固。另外，料斗下落時(shí)速度不易過快，否則容易造成料斗滾輪偏斜出軌。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(dòng)機(jī)構(gòu)、斗底前后滾輪、中間接料斗及水平岔道等組成，見圖2-8。其中料斗由斗體、斗底及鉸軸構(gòu)成。料斗上面有三對滾輪，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(shí)，提升傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)鋼絲繩通過滑輪牽引料斗沿上料架導(dǎo)軌向上爬行。當(dāng)料斗被提升到投料位置時(shí)，斗底前滾輪進(jìn)入水平岔道。而斗體繼續(xù)上升、迫使斗底與斗體以欽軸為支點(diǎn)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)的物料經(jīng)中間接料斗不斷投入拌簡。當(dāng)斗體上升到終點(diǎn)位置時(shí)。上行程開關(guān)動(dòng)作。提升傳動(dòng)機(jī)構(gòu)停止運(yùn)動(dòng)，料斗停止不動(dòng);料斗的下落靠提升機(jī)構(gòu)反向運(yùn)轉(zhuǎn)而下行至終點(diǎn)時(shí)下行程開關(guān)動(dòng)作，料斗停止不動(dòng)。在整個(gè)過程中斗體始終處于水平位置狀態(tài)。圖2-8 鋼絲繩提升爬斗式上料裝置1-上料架 2-傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 3-斗體 4-斗底前滾輪 5-鉸袖 6-斗底 7-斗底后滾輪 8-中間接料牛 9-水平岔道 該裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是料斗重心位置合理，運(yùn)行中無傾翻力矩，整機(jī)工作穩(wěn)定可靠，特別適用于大容量攪拌機(jī)的上料。運(yùn)行中料斗不溢料，灰主較小。存在不足一是電氣行程開關(guān)若受潮容易失靈;二是單獨(dú)使用提升機(jī)構(gòu)，擎機(jī)功率增大；三是構(gòu)件較多目較復(fù)雜，不易維修。3.液壓頂升式上料裝置由圖2-9可以看出、該裝置的實(shí)質(zhì)也是傾翻式上料，所不同的是料斗升降動(dòng)作是通過液壓油缸伸縮實(shí)現(xiàn)的，上料時(shí)料斗無頂爬行即可直接旋轉(zhuǎn)傾翻。顯而易見、該裝置升降動(dòng)作簡單，操作方便。但設(shè)置了液壓系統(tǒng)，對維修技術(shù)要求較高。否則出現(xiàn)故障時(shí)排除困難;料斗落地后高出地面、對料斗供料較為費(fèi)力。圖2-9 滾壓頂升式上料裝置1-料斗 2-液壓缸 3-支軸 4-機(jī)架4.三種結(jié)構(gòu)形式對比 上述三種上料裝置結(jié)構(gòu)形式各有各自的特點(diǎn)、又有某些相似的方面。選型應(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(diǎn)列表對比如下:項(xiàng)目鋼絲繩提升傾翻式鋼絲繩提升爬斗式液壓頂升式料斗提升先爬行后傾翻始終爬行直接傾翻料斗進(jìn)料料斗底面與水平呈550料斗水平料門料斗底面與水平呈550料斗下降靠鋼絲繩松動(dòng)提升傳動(dòng)機(jī)構(gòu)反轉(zhuǎn)液壓油缸伸縮工作狀態(tài)直觀比較直觀、穩(wěn)定直觀構(gòu)件數(shù)量較少較多較少維修要求一般較高較高2.3.4供水系統(tǒng)供水系統(tǒng)由電機(jī)、水泵、調(diào)節(jié)閥和管路組成（圖2-10）在此采用時(shí)間繼電器加清水泵供水系統(tǒng)，既達(dá)到了供水情度，又使結(jié)構(gòu)緊湊，成本低廉。圖2-10 供水系統(tǒng)1-電機(jī) 2-調(diào)節(jié)閥 3-沖洗水管 4-水泵 5-吸水閥為避免同一雄內(nèi)的混凝土的塌落度差值較大，在出水管上采取如圖2-11所示的分流扇形供水。圖2-11 出水管分流供水示意圖 電機(jī)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，（出廠時(shí)流量已調(diào)整合適）。攪拌所需的水量，是通過電氣箱內(nèi)的時(shí)間繼電器直接控制水泵電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間來實(shí)現(xiàn)的。用戶可按給定時(shí)間流量關(guān)系圖（圖2-12），選擇要求水量所需時(shí)間，并可定期的校核或修正該圖。供水時(shí)，按一下左邊的一只按鈕，水泵啟動(dòng)，達(dá)到規(guī)定的時(shí)間后，供水電路自動(dòng)切斷。右邊的旋轉(zhuǎn)式按鈕旋轉(zhuǎn)后，按一下左邊的按鈕，可連續(xù)供水，推進(jìn)沖洗管，接上水管，可以沖洗攪拌機(jī)外表。拉出沖洗管，攪拌機(jī)恢復(fù)正常供水狀態(tài)。圖2-12時(shí)間-流量曲線2.3.5底盤底盤由14號槽鋼焊成，下面裝有輪胎2只，前面裝有牽引桿供拖行用。底盤的前部還裝有前支輪一只，供停放或平整堅(jiān)硬的地上短距離轉(zhuǎn)移用。在底盤的四角裝有可調(diào)高低的支腿，攪拌機(jī)工作時(shí)，將支腿撐牢，以提高機(jī)器的穩(wěn)定性。汽車拖行時(shí)，需將前支輪翻上掛起，還需將支腿放在最高位置，并用插銷定位，再裝上鎖黃，以防由于震動(dòng)，插銷脫落。2.4攪拌機(jī)生產(chǎn)率設(shè)計(jì)2.4.1工作時(shí)間 單位用s表示，可分為:上料時(shí)間從給拌筒送料開始到上料結(jié)束。攪拌時(shí)間從上料結(jié)束到出料開始。出料時(shí)間從出料開始到至少95%以上的拌合物料卸出。2.4.2生產(chǎn)率計(jì)算混凝土攪拌機(jī)生產(chǎn)率的高低，取決于每拌制一罐混凝土所需要的時(shí)間和每罐的出料體積，其計(jì)算公式如下:q=3.6vk/t1t2t3式中，q生產(chǎn)率(m3/h); v攪拌機(jī)的額定出料容量(m3); t1上料時(shí)間(s)，使用上料斗進(jìn)料時(shí)，一般為8-15s；通過漏斗或鏈斗提升機(jī)上料時(shí)，可取15-26s； t2攪拌時(shí)間(s)，因混凝土坍落度和攪拌機(jī)容量大小而異，可根據(jù)實(shí)測確定，或參考表6-5s； t3出料時(shí)間(s)，傾翻出料時(shí)間一般為10-15 s；非傾翻出料時(shí)間約為40-50 s； k時(shí)間利用系數(shù)，根據(jù)施工組織而定，一般為0.9。根據(jù)已知情況確定選取t1=15s,t2=5s,t3=40s,v=350l，計(jì)算可得q=13.61m3/h，而規(guī)定生產(chǎn)率在10-14m3/h。所以設(shè)計(jì)攪拌機(jī)滿足要求。第三章 拌筒設(shè)計(jì)3.1 基本參數(shù)計(jì)算3.1.1拌筒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 攪拌機(jī)構(gòu)由攪拌筒、托輪和傳動(dòng)系統(tǒng)等組成。 攪拌筒（圖3-1）是攪拌機(jī)的工作部件，攪拌筒為雙錐形，筒體內(nèi)焊有兩對高低葉片，交叉布置，分別也拌筒軸線成一定夾角，攪拌筒旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉片在啊使物料提升下落的同時(shí)，還使物料軸向來回竄動(dòng)，所以攪拌運(yùn)動(dòng)比較強(qiáng)烈，攪拌35-45秒即可達(dá)到勻質(zhì)混凝土。 在攪拌筒的出料錐體內(nèi)部，焊有一對出料葉片，改變拉筒旋轉(zhuǎn)方向，混凝土即由低葉片推向出料葉片并排出筒外。 攪拌筒四個(gè)托輪，攪拌筒由電機(jī)經(jīng)減速箱驅(qū)動(dòng)齒圈而旋轉(zhuǎn)，故在有霧、陰雨天氣，仍然可靠工作。圖3-1 攪拌筒示意圖 1-出料口圈 2-出料錐 3-出料葉片 4-前滾道 5-筒體 6-低葉片 7-高葉片 8-大齒圈 9-后滾道 10-進(jìn)料錐 11-進(jìn)料口圈 12-左鏈板 13-銷軸 14-右鏈板3.1.2確定拌筒的尺寸1.筒體尺寸的確定1）初選筒體直徑為1450mm，筒體寬為850mm。2）拌筒材料選擇(1)攪拌混凝土的過程中，砂石不斷地和筒壁及拌葉磨擦.故磨損是拌筒損壞的主要原因。砂石的形狀、小和硬度對磨損的大小是很有影響的。砂石越是堅(jiān)硬，其棱角越尖銳，拌筒越易磨損。(2)攪拌混凝土的時(shí)間為35-45s。實(shí)際上一般常常超過，這將使拌筒和拌葉的使用壽命縮短。如果每次攪拌時(shí)間取其中間值即40s，而實(shí)際攪拌時(shí)間為60s,則其使用壽命將縮短三分之一。(3)制造拌筒和拌葉的材料一般為a3或16mn鋼板。從理論上講16mn鋼板比a3鋼板耐磨?？梢酝ㄟ^實(shí)驗(yàn)獲得比較:拌筒內(nèi)兩個(gè)高位拌葉，其位置是對稱的，大小又相同，其磨損的機(jī)遇是均等的。現(xiàn)分別a3和16mn鋼板制造。當(dāng)攪拌到一定數(shù)量的混凝土?xí)r，測試拌葉的厚度和有效面積的余留量進(jìn)行對比，發(fā)現(xiàn)16mn鋼板制的拌葉比a3鋼板制的拌葉的余留量高出10%左右。（4）jzc350攪拌機(jī)可以攪拌塑性或半塑性的混凝土。若專一攪拌這種物料，其靡磨損的程度也不盡相同。 從數(shù)只磨穿筒壁的拌筒中，發(fā)現(xiàn)均在同一處損壞。研究人員采用超聲波測厚儀測試各部位筒體的厚度，對磨損情形進(jìn)行對比和分析，進(jìn)而探討拌筒的磨損規(guī)律。圖3-2是拌筒體磨損的典型。因此，為了增加拌筒的壽命，拌筒材料選擇16mn鋼板。圖3-2 拌筒磨損示意圖2.進(jìn)料錐尺寸確定1）進(jìn)料錐高度度為334mm。2）進(jìn)料錐錐頂直徑為703mm，錐底直徑為1435mm。3）錐角確定為48。4）進(jìn)料錐材料選擇a3鋼板，如圖3-3。圖3-3 進(jìn)料錐3.出料錐尺寸確定1）出料錐高度為560mm。2）出料錐錐頂直徑為710mm，錐底直徑為1435mm。3）錐角為33。4）出料錐材料選擇a3鋼板，如圖3-4。圖3-4 出料錐4.拌筒總體長度確定 由以上尺寸得拌筒總體長度為1894mm。5. 滾道尺寸的確定1） 前滾道內(nèi)徑為1450mm,外徑為1465mm，擋板直徑為1515mm。材料選擇501010的角鋼。示意圖如圖3-5。圖3-5 前滾道示意圖2) 后滾道內(nèi)徑為1450mm,外徑為1465mm。材料選擇501010的角鋼。示意圖如圖3-6。圖3-6 后滾道示意圖6. 齒圈的選擇 對齒圈傳動(dòng)方式的jzc350混凝土攪拌機(jī)，工程塑料主要應(yīng)用于18牙小齒輪，吊輪軸承，托輪，料斗后滾輪等，大齒圈能否采用工程塑料替代，至今我國還沒有廠家嘗試過。從1994年3月開始，我們和河南武階工程塑料廠合作，用工程塑料尼6材料制作大齒圈作了開發(fā)性的研究和探討，新設(shè)計(jì)的拼接式工程塑料大齒圈經(jīng)模擬實(shí)際工況狀態(tài)下運(yùn)行500小時(shí)工業(yè)性試驗(yàn)，其各項(xiàng)技術(shù)性能指標(biāo)完全達(dá)到國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，而且愈來愈顯示出它的優(yōu)越性?，F(xiàn)將其結(jié)構(gòu)、安裝、使用和維修情況簡介如下:1）基本參數(shù) 模數(shù) m=12 齒數(shù) z=128 外徑 d=1560(mm) 內(nèi)徑 d=1447 (mm) 齒寬 b=87(mm) 精度等級 10dc 配對齒輪 18牙小齒輪2） 結(jié)構(gòu)形式見圖3-7圖3-7 齒圈結(jié)構(gòu)圖1-左鏈板 2-齒圈 3-銷軸 4-右鏈板 5-筒體（1）齒圈聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)如圖3-8。圖3-8 齒圈聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)圖1-限位塊(3塊) 2-導(dǎo)軌 3-銷 4-銷 5-齒圈 6-限位塊(6塊) 7-連接板(9塊) 8-攪拌筒（2）銷連接強(qiáng)度計(jì)算如下： 已知齒圈傳遞功率為5. 5kw攪拌筒轉(zhuǎn)速為14r /min ，銷直徑為12mm，長35mm。齒圈所受扭矩t式中 p功率w n轉(zhuǎn)速r/min作用在每個(gè)銷子的剪力f式中 t扭矩n.m r銷孔中心到拌筒中心距m銷剪切強(qiáng)度剪切應(yīng)力齒圈銷孔擠壓強(qiáng)度擠壓應(yīng)力從上述計(jì)算結(jié)果看，連接銷的安全系數(shù)偏大，從銷的強(qiáng)度來看，可減少銷的數(shù)量。但銷連接數(shù)量太少則會(huì)影響齒圈與拌筒的整體剛性和齒圈的強(qiáng)度，故銷數(shù)量選6個(gè)為宜。導(dǎo)軌因受力矩很小，選數(shù)量3個(gè)。銷連接結(jié)構(gòu)有如下三大優(yōu)點(diǎn):i 徹底解決了拌筒漏漿問題，大大提高了壽命。ii 降低整機(jī)噪音2dbta以上。創(chuàng)該機(jī)生產(chǎn)以來最好水平，達(dá)到優(yōu)等品要求。iii 降低制造成本。銷連接與螺釘連接成本計(jì)算比較如下表3-1。聯(lián)結(jié)形式零件名稱規(guī)格數(shù)量單價(jià)（元）小計(jì)（元）合計(jì)（元）螺釘連接成本沉頭螺釘m1040480.14.836.6六角螺母m10480.314.4平墊圈10480.020.96彈簧墊圈10480.031.44鉆忽孔及裝配15銷連接成本圓柱銷a122590.21.817.3齒圈及導(dǎo)軌鉆絞孔9-5連接塊和限位塊24塊，焊接10.5 由表中可見，銷連接與螺釘連接其每臺(tái)成本差額為36.6