混凝土攪拌車攪拌實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì)論文第一.二章.doc

南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文混凝土攪拌車攪拌實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名： 班級(jí)： 指導(dǎo)老師： 摘要：攪拌運(yùn)輸車的攪拌筒之所以具有攪拌和卸料的功能，主要是因?yàn)榘柰矁?nèi)部特有的兩條連續(xù)螺旋葉片在工作時(shí)形成螺旋運(yùn)動(dòng)，從而推動(dòng)混凝土沿?cái)嚢柰草S向和切向產(chǎn)生復(fù)合運(yùn)動(dòng)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(jī)理對(duì)螺旋葉片的工作原理、主要技術(shù)參數(shù)進(jìn)行理論分析和計(jì)算，同時(shí)對(duì)前錐段、后錐段的螺旋葉片進(jìn)行展開設(shè)計(jì)；對(duì)拌筒進(jìn)行幾何設(shè)計(jì)。攪拌筒既是攪拌運(yùn)輸車運(yùn)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(jì)是攪拌筒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，它包括幾何容積計(jì)算、外形尺寸的確定、攪拌筒有效容積及滿載時(shí)重心位置計(jì)算。為使混凝土攪拌運(yùn)輸車的攪拌裝置系列化，以滿足用戶要求，借用計(jì)算機(jī)程序語(yǔ)言對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)?；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(duì)混凝土攪拌運(yùn)輸車液壓系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)分析，同時(shí)建立系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真模型，用此來(lái)模擬液壓系統(tǒng)工作過(guò)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(duì)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(jìn)行詳細(xì)的分析，為液壓系統(tǒng)的進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)提供有益的借鑒。關(guān)鍵詞：混凝土攪拌運(yùn)輸車 拌筒 幾何設(shè)計(jì) 螺旋葉片 指導(dǎo)老師簽名：Design of the Structure of the Truck Mixer and DigitalSimulation of its Hydraulic System Student name: Class Supervisor: Abstract:The truck mixer is a vehicle for transportation concrete. It is fulfilled two actions,conveying concrete and mixing concrete. These actions not only ensure the quality of the concrete, but also make the conveying distance longer. But in the northwest area of our country, research on the field of the truck mixer is little. So the truck mixer must be developed strongly in order to meet the need of the rising concrete market. Three important parts are studied in this thesis. Firstly, the helix-vanes of the truck mixer are designed following the principles of the flowing state of the concrete on the helix-vane. Secondly, the drum of the truck mixer is designed base on its working characteristic. Thirdly, with the widely used soft ware package SIMULINK the mathematic models of the hydraulic system driving the truck mixer are established on the found of the theory and method of power bond graph. The dynamic characteristics of the hydraulic system are simulated numerically, and some significant results are presented.Key words:Truck Mixer Drum Structure Design Helix-vanes Signature of Supervisor:目 錄第一章 緒論 1.1混凝土攪拌車的介紹 - 4 1.2課題研究背景 - 6 1.3混凝土攪拌車攪拌系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 - 6 1.4本文研究?jī)?nèi)容及方法 - 8第二章 攪拌筒的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2.1攪拌筒的工作原理 - 9 2.2攪拌筒的整體構(gòu)成 - 9 2.3拌筒主要結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)的確定 - 11 2.4切割法求裝載容積 - 13 2.5積分法求裝載容積 - 14 2.6攪拌筒幾何容積計(jì)算 - 19 2.7滿載時(shí)拌筒的重心位置 - 19第三章 驅(qū)動(dòng)功率的計(jì)算 3.1攪拌力矩曲線 - 21 3.2驅(qū)動(dòng)阻力矩計(jì)算 - 21 3.3攪拌筒驅(qū)動(dòng)功率的計(jì)算 - 25第四章 螺旋葉片的設(shè)計(jì)及仿真 4.1螺旋葉片上螺旋角的確定 - 27 4.2攪拌葉片的母線方程 - 31 4.3攪拌葉片設(shè)計(jì) - 33 4.4攪拌葉片的仿真設(shè)計(jì)- 36 4.5攪拌葉片結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析 - 40第五章 總結(jié)參考文獻(xiàn) - 48致謝 - 49 第1章 緒論 1.1 混凝土攪拌車的介紹商品混凝土的發(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(jìn)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(diǎn)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(jì)算機(jī)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(duì)于整個(gè)施丁工程起到良好的促進(jìn)作用。但是混凝土的商品化生產(chǎn)，勢(shì)必把混凝土從廠站輸送到各個(gè)需求工地之間的距離相應(yīng)加長(zhǎng)，有些供應(yīng)點(diǎn)甚至很遠(yuǎn)。當(dāng)混凝土的輸舒巨離(或輸送時(shí)間)超過(guò)某一限度時(shí)，叮燃使用一般的運(yùn)輸機(jī)械進(jìn)行輸送，混凝土就可能在運(yùn)輸途中發(fā)生分層離析，甚至初撇見(jiàn)象，嚴(yán)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(yùn)送混凝土的專用機(jī)械混凝土攪拌運(yùn)輸車(以下簡(jiǎn)稱攪拌運(yùn)輸車)。圖1.1所示就是這種攪拌運(yùn)輸車的外形和基本結(jié)構(gòu)。攪拌運(yùn)輸車多作為混凝十工廠或攪拌站的配套運(yùn)輸機(jī)械，通過(guò)攪拌運(yùn)輸車將混凝土工廠、攪拌站與許多施工工地聯(lián)系起來(lái)，如與混凝土輸送泵配合使用，在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)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(diǎn)，實(shí)現(xiàn)混凝土輸送的高效能和全部機(jī)械化。這樣不但大大的提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率和施工質(zhì)量，而且有利于現(xiàn)場(chǎng)的文明施工，這對(duì)于城市建設(shè)、尤其是現(xiàn)場(chǎng)狹窄的施工工地更加顯示出它的優(yōu)越性。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,一些大型建筑工程對(duì)現(xiàn)澆混凝土的大量需求，大力發(fā)展商品混凝土和攪拌運(yùn)輸車有明顯的社會(huì)效益和適用價(jià)值。攪拌運(yùn)輸車實(shí)際上就是在載重汽車或?qū)Ｓ眠\(yùn)載底盤上安裝一種獨(dú)特的混凝土攪拌裝置的組合機(jī)械，它兼有載運(yùn)和攪拌混凝土的雙重功能，可以在運(yùn)送混凝土的同時(shí)對(duì)其進(jìn)行攪動(dòng)或攪拌。因此能保證輸送混凝土的質(zhì)量，允許適當(dāng)延長(zhǎng)運(yùn)距(或運(yùn)送時(shí)間)?；跀嚢柽\(yùn)輸車的上述工作特點(diǎn)，通常可以根據(jù)對(duì)混凝土運(yùn)距長(zhǎng)短、現(xiàn)場(chǎng)施工條件以及對(duì)混凝土的配比和質(zhì)量的要求等不同情況，采取下列不同的工作方式:(1)預(yù)拌混凝土的攪動(dòng)運(yùn)輸這種運(yùn)輸方式是攪拌運(yùn)輸車從混凝土工廠裝進(jìn)已經(jīng)攪拌好的混凝土，在運(yùn)往工地的路途中，使攪拌筒作大約1-3r/min的f氏速轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)運(yùn)輸運(yùn)的混凝土不停地進(jìn)行攪動(dòng)，以防止出現(xiàn)離析等現(xiàn)象，從而使運(yùn)到工地的混凝土質(zhì)量得到控制，并相應(yīng)增長(zhǎng)運(yùn)距。但這種運(yùn)輸方式其運(yùn)距(或運(yùn)送時(shí)間)不宜過(guò)長(zhǎng)，應(yīng)控制在預(yù)拌混凝土開始初凝以前，具體的運(yùn)距或時(shí)間視混凝土配比和道路、氣候等條件而定。(2) 混凝土拌合料的攪拌運(yùn)輸這種運(yùn)輸方式又有濕料和干料攪拌運(yùn)輸兩種情況。濕料攪拌運(yùn)輸是指攪拌運(yùn)輸車在配料站按混凝土配比同時(shí)裝入水泥，砂石骨料和水等拌合料，然后在運(yùn)送途中使攪拌筒以8-12r / min的“攪拌速度”轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)混凝土拌合料完成攪拌作業(yè)。干料注水?dāng)嚢柽\(yùn)輸是指在配料站按混凝土配比分別向攪拌筒內(nèi)加入水泥、砂石等干料，再向車內(nèi)水箱加入攪拌用水。在攪拌運(yùn)輸車駛向工地途中的適當(dāng)時(shí)候向攪拌筒內(nèi)噴水進(jìn)行攪拌。也可根據(jù)工地的澆灌要求運(yùn)干料到現(xiàn)場(chǎng)后再注水?dāng)嚢?。混凝土拌合料的攪拌運(yùn)輸，比預(yù)拌混凝土的攪動(dòng)運(yùn)輸能進(jìn)一步延長(zhǎng)對(duì)混凝土的輸送距離(或時(shí)間)，尤其是混凝土干料的注水?dāng)嚢柽\(yùn)輸可以將混凝土送到很遠(yuǎn)的地方。另外，這種運(yùn)輸方式又用攪拌運(yùn)輸車代替了混凝土工廠的攪拌工作，因而可以節(jié)約設(shè)備投資，相對(duì)提高生產(chǎn)率。但是，攪拌運(yùn)輸車的攪拌卻難以獲得象混凝土工廠生產(chǎn)的那樣和易性好均勻一致的混凝土，所以，在對(duì)混凝土的質(zhì)量要求愈來(lái)愈嚴(yán)格的現(xiàn)代建筑施工中，對(duì)預(yù)拌混凝土的攪動(dòng)運(yùn)輸是攪拌運(yùn)輸車的主要工作方式。從上述幾種工作方式看出，攪拌運(yùn)輸車能根據(jù)工作條件的需要靈活應(yīng)用，可以充分發(fā)揮其特點(diǎn)。它不但配合商品混凝土的生產(chǎn)，而且反過(guò)來(lái)發(fā)展了商品混凝上的生產(chǎn)工藝，把混凝土從工廠的“集中攪拌”又延伸到許多攪拌運(yùn)輸車的所謂“分散攪拌”，因而擴(kuò)大了混凝土工廠的服務(wù)范圍，與一般的運(yùn)輸機(jī)械相比，它有較大的靈活性、適應(yīng)性，并有較高的生產(chǎn)率，成為現(xiàn)代混凝土施工中的有效運(yùn)輸工具。1.2 課題研究背景隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，高速公路建設(shè)、城市基礎(chǔ)建設(shè)、房地產(chǎn)開發(fā)也急劇發(fā)展。在以國(guó)家“十一五”規(guī)劃、中西部大開發(fā)戰(zhàn)略的大背景下，以及北京申辦2008年29屆夏季奧運(yùn)會(huì)成功的帶動(dòng)下，加大城市建設(shè)成為不變的潮流。建設(shè)容量的加大，就意味著混凝土的消費(fèi)量加大?；炷烈呀?jīng)成為現(xiàn)代社會(huì)文明的基石，越來(lái)越發(fā)揮著不可替代的作用。伴隨著我國(guó)政府頒布的終結(jié)現(xiàn)場(chǎng)攪拌混凝土條文的實(shí)施， 從2006年起，我國(guó)240多個(gè)城市要全面使用商品混凝土，作為城市中唯一合理的運(yùn)輸預(yù)拌混凝土工具，混凝土攪拌運(yùn)輸車的作用就顯得尤為重要。雖然混凝土攪拌車的市場(chǎng)前景異常樂(lè)觀，但是我國(guó)混凝土攪拌車生產(chǎn)的一些薄弱環(huán)節(jié)尤其是基礎(chǔ)理論方面研究的薄弱卻不容忽視。本課題針對(duì)中國(guó)重汽集團(tuán)專用汽車公司生產(chǎn)的混凝土攪拌車（如圖1.2）目前還存在著攪拌葉片使用壽命短、攪拌振動(dòng)噪聲大、攪拌效果和出料速度不理想、出料殘余率高等問(wèn)題和隱患而立題并開展研究的。并得到國(guó)家自然科學(xué)基金-基于流變學(xué)的混凝土攪拌葉片理論研究、山東省自然科學(xué)基金-基于流變學(xué)的混凝土攪拌車攪拌系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論研究的資助。 圖1.1 8.5LP混凝土攪拌運(yùn)輸車1.3 混凝土攪拌車攪拌系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀1、國(guó)內(nèi)方面： 1965年上海華東建筑機(jī)械廠引進(jìn)了我國(guó)第一臺(tái)混凝土攪拌車。我國(guó)混凝土攪拌車的開發(fā)生產(chǎn)始于二十世紀(jì)八十年代初期，開始基本上是引進(jìn)散件組裝，或者通過(guò)技貿(mào)方式引進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)與部分零部件引進(jìn)相結(jié)合的生產(chǎn)制造模式。從1982年開始，一些企業(yè)相繼引進(jìn)國(guó)外的先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)，經(jīng)過(guò)20年的發(fā)展，產(chǎn)品國(guó)產(chǎn)化率不斷提高，產(chǎn)量也有了很大的提高。在產(chǎn)品系列上，形成了3 m3、4 m3、5 m3、6 m3、8 m3、10 m3、12 m3等品種，8 m3以下正在逐漸淘汰，向著10 m3、12 m3甚至更大容積發(fā)展，但整機(jī)性能與國(guó)外相比還有一定差距。如今，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)對(duì)混凝土攪拌車的攪拌系統(tǒng)研究主要是引進(jìn)消化國(guó)外的技術(shù)或者仿制國(guó)外產(chǎn)品為主，自主開發(fā)很少，在理論方面的研究比較匱乏，國(guó)內(nèi)企業(yè)的生產(chǎn)多靠測(cè)繪和技術(shù)引進(jìn)，甚至在攪拌葉片的生產(chǎn)安裝過(guò)程中，局部敲打、硬性整合現(xiàn)象屢見(jiàn)不鮮。雖然國(guó)內(nèi)一些高校也在這一領(lǐng)域進(jìn)行研究，如武漢理工大學(xué)、西安建筑科技大學(xué)等。但他們主要是對(duì)攪拌筒進(jìn)行設(shè)計(jì)繪制，對(duì)于攪拌葉片設(shè)計(jì)，數(shù)值模擬研究很少。2、國(guó)外方面： 19世紀(jì)40年代出現(xiàn)以蒸汽為動(dòng)力源的木制多面體拌筒的自落式攪拌機(jī)，19世紀(jì)80年代用鋼鐵件代替木板。20世紀(jì)初開始改良為圓柱形攪拌筒。1926年美國(guó)生產(chǎn)出攪拌容積為3m3的第一臺(tái)混凝土攪拌車。早期的攪拌葉片一般都是采用阿基米德螺旋線，1965年以后日本開始采用對(duì)數(shù)螺旋線設(shè)計(jì)制造攪拌葉片，后來(lái)又在此基礎(chǔ)上對(duì)局部葉片的螺旋角進(jìn)行了修正，逐漸形成了現(xiàn)在這種梨形拌筒（前后部分為圓錐形，中間部分為圓柱形）-混合螺旋線攪拌葉片的混凝土攪拌車。2000年，美國(guó)的CHRISTENSON RONALD E在原來(lái)攪拌筒的基礎(chǔ)上，在底錐添加輔助攪拌葉片改進(jìn)了傳統(tǒng)的攪拌葉片；2005年澳大利亞的KHOURI ANTHONY JAMES采用兩條螺旋鋼板焊接作為內(nèi)筒壁，合成樹脂作為外筒壁，改進(jìn)了傳統(tǒng)的三段式攪拌筒，不過(guò)這種攪拌筒制造起來(lái)比較困難。近年來(lái)，澳大利亞VULCAN、美國(guó)的馬克西姆等公司推出了超長(zhǎng)攪拌筒的前卸式攪拌車，拌筒前錐加長(zhǎng)，架在駕駛室上方，于駕駛室前方出料。成為攪拌車市場(chǎng)快速增長(zhǎng)的產(chǎn)品，但攪拌葉片設(shè)計(jì)仍然沿承了對(duì)數(shù)螺旋線葉片設(shè)計(jì)方法。目前，國(guó)外的攪拌設(shè)備研究逐漸向著多功能、自動(dòng)監(jiān)控、多樣化、成套化發(fā)展，如單、雙臥軸式攪拌機(jī)、振動(dòng)式攪拌機(jī)、強(qiáng)制式攪拌機(jī)，多種混凝土攪拌樓等。攪拌車研究更傾向于上裝技術(shù)、耐磨材料的研究。針對(duì)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀，本文改變傳統(tǒng)的攪拌葉片母線所采用的螺旋線方程，使攪拌葉片和攪拌筒之間的連接方式和安裝參數(shù)得到了改善，提出了用有限元軟件對(duì)攪拌葉片進(jìn)行數(shù)值模擬和參數(shù)優(yōu)化。試驗(yàn)驗(yàn)證了理論方法的可行性。1.4本文研究?jī)?nèi)容及方法a、研究目的通過(guò)對(duì)攪拌葉片的設(shè)計(jì)分析，找出攪拌葉片的薄弱環(huán)節(jié)，對(duì)攪拌葉片進(jìn)行改進(jìn)，延長(zhǎng)攪拌葉片的使用壽命、提高出料速度、降低出料殘余率、降低生產(chǎn)成本，達(dá)到更好的攪拌出料效果。b、研究意義一輛混凝土攪拌車的售價(jià)在4080萬(wàn)之間，其中一個(gè)混凝土攪拌系統(tǒng)造價(jià)大約10萬(wàn)元。平均使用3年左右即告報(bào)廢。而混凝土攪拌輸送車的攪拌和卸料作用是由攪拌裝置攪拌筒完成的，攪拌葉片更是關(guān)鍵中的關(guān)鍵，攪拌葉片的性能好壞直接決定攪拌運(yùn)輸車的性能，進(jìn)而影響著基礎(chǔ)建設(shè)的質(zhì)量。因此研究攪拌出料過(guò)程葉片的磨損、提高攪拌葉片使用壽命、提高葉片的攪拌質(zhì)量具有重要的的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。充分的文件檢索和實(shí)際調(diào)研表明，了解螺旋葉片出料機(jī)理分析是設(shè)計(jì)攪拌裝置的基礎(chǔ)。也是生產(chǎn)具有更好攪拌性能但又不降低混凝土質(zhì)量的基礎(chǔ)。沖擊小、響應(yīng)決而且效率高的液壓系統(tǒng)是攪拌運(yùn)輸車傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。攪拌運(yùn)輸車的攪拌筒之所以具有攪拌和卸料的功能，主要是因?yàn)榘柰矁?nèi)部特有的兩條連續(xù)螺旋葉片在工作時(shí)形成螺旋運(yùn)動(dòng)，從而推動(dòng)混凝土沿?cái)嚢柰草S向和切向產(chǎn)生復(fù)合運(yùn)動(dòng)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。本論文應(yīng)用靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)的原理闡述螺旋葉片的工作原理并對(duì)主要技術(shù)參數(shù)進(jìn)行理論分析。為螺旋葉片的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。攪拌筒既是攪拌運(yùn)輸車運(yùn)輸混凝上的裝載容器，又是攪拌混凝土的工作裝置。幾何設(shè)計(jì)是攪拌筒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，它包括幾何容積計(jì)算、外形尺寸的確定、攪拌筒有效容積及滿載時(shí)重心位置計(jì)算。本論文對(duì)攪拌筒進(jìn)行幾何設(shè)計(jì)。螺旋葉片的幾何參數(shù)直接影響攪拌筒的攪拌和卸料性能。目前，應(yīng)用于攪拌運(yùn)輸車的拌筒葉片螺旋面的形式有:正螺旋面、圓錐對(duì)數(shù)螺旋面兩種。本論文對(duì)攪拌筒內(nèi)螺旋葉片曲線參數(shù)的選擇及展開進(jìn)行計(jì)算，并加以攪拌系統(tǒng)的仿真設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)模擬。第二章 攪拌筒的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 攪拌運(yùn)輸車攪拌筒絕大部分都采用梨型結(jié)構(gòu)，通過(guò)支承裝置斜臥在機(jī)架上，可以繞其軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，攪拌筒的后上方只有一個(gè)筒口分別通過(guò)進(jìn)出料裝置進(jìn)行裝料或卸料。圖2.1為其外部結(jié)構(gòu)圖。整個(gè)攪拌筒的殼體是一個(gè)變截面而不對(duì)稱的雙錐體，外形似梨型，底段錐體較短，端面封閉并焊接著法蘭，通過(guò)連接法蘭用螺栓與減速器聯(lián)結(jié)。上段錐體的過(guò)渡部分有一條環(huán)行滾道，它焊接在垂直于攪拌筒軸線的平面圓周上，整個(gè)攪拌筒通過(guò)連接法蘭和環(huán)形滾道頃斜臥置在固定與機(jī)架上的減速器殼體和一對(duì)支承滾輪所組成的三點(diǎn)支承結(jié)構(gòu)上，由減速器帶動(dòng)平穩(wěn)的繞其軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。在攪拌筒滾道圓周上部，通常設(shè)有鋼帶護(hù)繞，以限制攪拌筒在汽車顛簸行駛時(shí)向上跳動(dòng)。機(jī)架由水平框架、前臺(tái)、后臺(tái)和門形支架組成，攪拌裝置的各部分都組裝在它上面，形成一個(gè)整體。最后通過(guò)水平框架與載運(yùn)底盤大梁用螺栓連接在一起。 1 裝料斗 2 環(huán)行軌道 3 滾筒殼體 4 連接法蘭 5 減速器 6 機(jī)架 7 支撐滾輪 8 調(diào)解機(jī)構(gòu) 9活動(dòng)卸料溜槽 10 固定卸料溜槽圖2.1 攪拌筒構(gòu)造圖2.1攪拌筒的工作原理 攪拌筒的工作原理用圖2.2 來(lái)說(shuō)明。圖為通過(guò)攪拌筒軸線的垂直剖面示意圖。其中(a),(b)為剖開攪拌筒的兩部分，斜線代表螺旋葉片， 為其螺旋升角，為攪拌筒軸線與底盤平面的夾角。我們?cè)O(shè)定圖a所示方向?yàn)椤罢颉?，圖b所示方向?yàn)椤胺聪颉?。工作時(shí)，攪拌筒繞其自身軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，混凝土因與筒壁和葉片的摩擦力和內(nèi)在的粘著力而被轉(zhuǎn)動(dòng)的筒壁沿圓周帶起來(lái)，但在達(dá)到一定高度后，必在其自重G作用下，克服上述摩擦力和內(nèi)聚力而向下翻跌和滑移。由于攪拌筒在連續(xù)的轉(zhuǎn)動(dòng)，所以混凝土即在不斷的被提升而又向下滑跌的運(yùn)動(dòng)中，同時(shí)受筒壁和葉片所確定的螺旋形軌道的引導(dǎo)，產(chǎn)生沿?cái)嚢柰睬邢蚝洼S向的復(fù)合運(yùn)動(dòng)，使混凝土一直被推移到螺旋葉片的終端。當(dāng)攪拌筒做圖a所示方向的“正向”轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，混凝土將被葉片連續(xù)不斷的推送到攪拌筒的底部，同時(shí)到達(dá)筒底的混凝土勢(shì)必又被攪拌筒的端壁頂推翻轉(zhuǎn)回來(lái)，這樣在上述運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)上又增加了混凝土上下層的軸向翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，達(dá)到了攪拌筒對(duì)混凝土進(jìn)行充分?jǐn)嚢璧哪康摹．?dāng)攪拌筒做圖b所示方向的 “反向”轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，葉片的螺旋運(yùn)動(dòng)方向也相反，這時(shí)混凝土被葉片引導(dǎo)向攪拌筒口方向移動(dòng)直至筒口卸出，從而達(dá)到卸料目的。圖2.2 攪拌工作原理2.2攪拌筒的整體構(gòu)成混凝土攪拌車由汽車底盤和混凝土攪拌運(yùn)輸專用裝置組成。我國(guó)生產(chǎn)的混凝土攪拌運(yùn)輸車的底盤多采用整車生產(chǎn)廠家提供的二類通用底盤。其專用機(jī)構(gòu)主要包括取力器、攪拌筒前后支架、減速機(jī)、液壓系統(tǒng)、攪拌筒、操縱機(jī)構(gòu)、清洗系統(tǒng)等。工作原理是，通過(guò)取力裝置將汽車底盤的動(dòng)力取出，并驅(qū)動(dòng)液壓系統(tǒng)的變量泵，把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能傳給定量馬達(dá)，馬達(dá)再驅(qū)動(dòng)減速機(jī)，由減速機(jī)驅(qū)動(dòng)攪拌裝置，對(duì)混凝土進(jìn)行攪拌。 取力裝置國(guó)產(chǎn)混凝土攪拌運(yùn)輸車采用主車發(fā)動(dòng)機(jī)取力方式。取力裝置的作用是通過(guò)操縱取力開關(guān)將發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力取出，經(jīng)液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)攪拌筒，攪拌筒在進(jìn)料和運(yùn)輸過(guò)程中正向旋轉(zhuǎn)，以利于進(jìn)料和對(duì)混凝土進(jìn)行攪拌，在出料時(shí)反向旋轉(zhuǎn)，在工作終結(jié)后切斷與發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力聯(lián)接。液壓系統(tǒng)將經(jīng)取力器取出的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力，轉(zhuǎn)化為液壓能（排量和壓力），再經(jīng)馬達(dá)輸出為機(jī)械能（轉(zhuǎn)速和扭矩），為攪拌筒轉(zhuǎn)動(dòng)提供動(dòng)力。減速機(jī)將液壓系統(tǒng)中馬達(dá)輸出的轉(zhuǎn)速減速后，傳給攪拌筒。操縱機(jī)構(gòu)（1）控制攪拌筒旋轉(zhuǎn)方向，使之在進(jìn)料和運(yùn)輸過(guò)程中正向旋轉(zhuǎn)，出料時(shí)反向旋轉(zhuǎn)。（2）控制攪拌筒的轉(zhuǎn)速。攪拌裝置攪拌裝置主要由攪拌筒及其輔助支撐部件組成。攪拌筒是混凝土的裝載容器，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)混凝土沿葉片的螺旋方向運(yùn)動(dòng)，在不斷的提升和翻動(dòng)過(guò)程中受到混合和攪拌。在進(jìn)料及運(yùn)輸過(guò)程中，攪拌筒正轉(zhuǎn)，混凝土沿葉片向里運(yùn)動(dòng)，出料時(shí)，攪拌筒反轉(zhuǎn)，混凝土沿著葉片向外卸出。葉片是攪拌裝置中的主要部件，損壞或嚴(yán)重磨損會(huì)導(dǎo)致混凝土攪拌不均勻。另外，葉片的角度如果設(shè)計(jì)不合理，還會(huì)使混凝土出現(xiàn)離析。清洗系統(tǒng)清洗系統(tǒng)的主要作用是清洗攪拌筒，有時(shí)也用于運(yùn)輸途中進(jìn)行干料拌筒。清洗系統(tǒng)還對(duì)液壓系統(tǒng)起冷卻作用。2.3拌筒主要結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)的確定攪拌筒既是攪拌運(yùn)輸車的運(yùn)輸混凝土的裝載容器，又是攪拌混凝土的工作裝置。所以對(duì)它的設(shè)計(jì)有以下基本要求:有足夠的有效的裝載容量:滿足規(guī)定的攪拌和裝卸料性能；在結(jié)構(gòu)上適應(yīng)運(yùn)載底盤和運(yùn)輸中攪拌工作特點(diǎn)；具有適當(dāng)?shù)氖褂脡勖?耐磨性能)。攪拌筒設(shè)計(jì)分幾何設(shè)計(jì)和金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)兩部分，幾何設(shè)計(jì)是金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，本節(jié)主要介紹拌筒的幾何設(shè)計(jì)。 圖2.3攪拌筒截面圖由于攪拌筒是斜置安裝在運(yùn)載底盤上，因此其結(jié)構(gòu)尺寸受到運(yùn)載混凝土的容積、所選底盤結(jié)構(gòu)尺寸及保證運(yùn)送混凝土的質(zhì)量等因素的的影響，如攪拌筒的斜置角，混凝土表面與攪拌筒軸線的夾角0，前后錐的錐角1、2。同時(shí)運(yùn)輸車必須保證在坡度為14%的路面上行駛且出料口面對(duì)下坡方向時(shí)不產(chǎn)生外溢，取根據(jù)中華人民共和國(guó)建筑工業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，攪拌筒的斜置角的取值可參照下表2.1表2.1攪拌筒的斜置角的取值公稱攪拌容量（m）拌筒傾斜角（）拌筒最大轉(zhuǎn)速（r/min）1（1.5）2（2.5）182014183（4）4.5（5）616187（8）9（10）121015 根據(jù)文獻(xiàn)，將各形狀參數(shù)化為主參數(shù)r(攪拌筒最大半徑，根據(jù)交通法規(guī)的要求Y2小于等于1.25m)可得: 為進(jìn)料口半徑，取值范圍250-310mm中圓的長(zhǎng)度要結(jié)合攪拌筒的額定容積確定。前半錐角后半錐角2.4切割法求裝載容積圖2.4是混凝土攪拌輸送車攪拌筒的側(cè)面圖，它是由圓柱、圓臺(tái)和球缺結(jié)合成的筒體。在攪動(dòng)過(guò)程中，進(jìn)料口和出料口之間由于高度為A一B的葉片將混凝土拌合料擋住，不會(huì)從A一B處流出。若混凝土拌合料是理想的流體，它應(yīng)從B點(diǎn)形成一水平面。因攪拌筒中心線與水平面之間成一傾角a，這樣，混凝土拌合料在攪拌筒內(nèi)構(gòu)成一種特殊形狀的體積。圖2.4 混凝土攪拌輸