混凝土攪拌機(jī)畢業(yè)論文

1、<p><b>　　本科畢業(yè)論文</b></p><p>　　JS-500型混凝土攪拌機(jī)</p><p>　　JS-500 TYPE CONCRETE MIXER </p><p>　　學(xué)院（部）： 機(jī)械學(xué)院 </p><p>　　專(zhuān)業(yè)班級(jí)： 過(guò)控09-2 </p>&

2、lt;p>　　學(xué)生姓名： 唐慧 </p><p>　　指導(dǎo)教師： 來(lái)永斌教授 </p><p>　　2013 年 5 月 1 日</p><p>　　JS-500型攪拌機(jī)混凝土</p><p><b>　　摘要</b></p><p>

3、;　　當(dāng)前現(xiàn)有的JS-500型混凝土攪拌機(jī)普遍存在拌料不充分，噪音大，難以清洗，功率消耗大等問(wèn)題，制約了新工藝新技術(shù)的推廣和使用，因此需要一種結(jié)構(gòu)優(yōu)化，功能先進(jìn)，高效率的新型混凝土攪拌機(jī)來(lái)迎合市場(chǎng)需要。本文在參閱了國(guó)內(nèi)外大量對(duì)該型號(hào)混凝土攪拌機(jī)研究的文獻(xiàn)基礎(chǔ)之上，針對(duì)該型號(hào)攪拌機(jī)中的五個(gè)系統(tǒng)（上料系統(tǒng)，攪拌系統(tǒng)，卸料系統(tǒng)，供水系統(tǒng)，電氣系統(tǒng)）存在的問(wèn)題，仔細(xì)觀察，實(shí)驗(yàn)分析和數(shù)據(jù)、圖形分析，然后找出存在的問(wèn)題產(chǎn)生的原因，進(jìn)而改變機(jī)構(gòu)，或增

4、加減少相關(guān)裝置，使問(wèn)題得到解決。</p><p>　　關(guān)鍵詞：JS-500型，混凝土攪拌機(jī)，新工藝新技術(shù)，五個(gè)系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)優(yōu)化</p><p>　　JS-500 TYPE CONCRETE MIXER</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　The JS-500 type concrete

5、 mixer current mixing is not full, big noise, it is difficult to clean, big issues such as power consumption, restricted the promotion and use of new technology and new process, so we need a structural optimization, adva

6、nced functions, to meet the needs of the market of new concrete efficient mixing machine. Based on a lot of literature at home and abroad based on the research of this type of concrete mixer, the five systems of this typ

7、e of mixer in (feeding system, mixin</p><p>　　KEYWORDS：JS-500 type, concrete mixer, new technology and new process, five systems, structure optimization</p><p><b>　　目錄</b></p>

8、<p><b>　　緒論1</b></p><p><b>　　1攪拌機(jī)概述1</b></p><p>　　1.1攪拌的作用1</p><p>　　1.1.1混凝土的組成1</p><p>　　1.2混凝土攪拌機(jī)的類(lèi)型2</p><p><b>

9、;　　1.2.1分類(lèi)2</b></p><p>　　1.2.2攪拌效果比較4</p><p>　　1.2.3混凝土攪拌機(jī)型號(hào)4</p><p>　　1.3我國(guó)混凝土攪拌機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r5</p><p><b>　　2.設(shè)計(jì)大綱6</b></p><p>　　2.1 畢業(yè)設(shè)計(jì)課題

10、6</p><p>　　2.2設(shè)計(jì)的總體要求6</p><p>　　2.4 原始數(shù)據(jù)6</p><p>　　3.1 總體設(shè)計(jì)7</p><p>　　3.1.1 攪拌裝置7</p><p>　　3.1.2 傳動(dòng)系統(tǒng)7</p><p>　　3.1.3 上料系統(tǒng)7</p>

11、<p>　　3.1.4 供水系統(tǒng)7</p><p>　　3.1.5 機(jī)架與支腿7</p><p>　　3.1.6 電氣控制系統(tǒng)7</p><p>　　3.2 主要機(jī)構(gòu)具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及參數(shù)設(shè)計(jì)7</p><p>　　3.2.1攪拌裝置葉片的設(shè)計(jì)7</p><p>　　3.2.2傳動(dòng)系統(tǒng)10</p

12、><p>　　3.2.3上料系統(tǒng)的改進(jìn)11</p><p>　　3.2.5供水系統(tǒng)12</p><p>　　3.2.6電氣控制系統(tǒng)改進(jìn)13</p><p>　　3.2.7機(jī)架與支腿14</p><p>　　3.2.8軸封裝置改進(jìn)14</p><p><b>　　4機(jī)架的設(shè)計(jì)15

13、</b></p><p>　　4.1機(jī)架設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容15</p><p>　　4.2底架的設(shè)計(jì)15</p><p>　　4.2.1機(jī)架設(shè)計(jì)的一般要求15</p><p>　　4.2.2底架材料的選擇16</p><p>　　4.2.3確定攪拌筒偏離機(jī)架底架重心的距離16</p>&

14、lt;p>　　4.2.4底架所受各力的分析計(jì)算17</p><p>　　4.2.5求各點(diǎn)的力矩21</p><p>　　4.2.6選材22</p><p>　　4.2.7底架的校核23</p><p>　　4.3支腿的設(shè)計(jì)26</p><p>　　4.3.1校核支腿的穩(wěn)定性27</p>

15、<p>　　4.3.2局部穩(wěn)定性的校核28</p><p>　　4.4上料架與底板的聯(lián)接形式及臺(tái)板的設(shè)計(jì)29</p><p>　　4.4.1上料架與底板的聯(lián)接形式29</p><p>　　4.4.2臺(tái)板的設(shè)計(jì)30</p><p>　　4.5減速器底板的設(shè)計(jì)30</p><p><b>　　

16、結(jié)論31</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)32</b></p><p><b>　　緒論</b></p><p>　　混凝土攪拌機(jī)是一種帶葉片的軸在圓筒或槽中旋轉(zhuǎn)用以把水泥、砂石骨料和水混合并攪拌成混凝土混合料的機(jī)械。主要由拌筒、加料和卸料機(jī)構(gòu)、供水系統(tǒng)、原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、機(jī)架和支承裝置等組成。

17、它在建筑中有重要的地位。</p><p><b>　　1攪拌機(jī)概述</b></p><p><b>　　1.1攪拌的作用</b></p><p>　　1.1.1混凝土的組成 </p><p>　　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(guó)防、水利、市政和民用等基本建設(shè)工程中，在國(guó)

18、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(guò)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(gè)整體，使混凝土具有一定的強(qiáng)度和其他許多重要性能。 </p><p>　　1.1.2攪拌的任務(wù)

19、</p><p>　　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(rùn)，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

20、，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； (5)提高混合料各單元體參與運(yùn)動(dòng)的次數(shù)和運(yùn)動(dòng)軌跡的交叉頻率，以加速達(dá)到勻質(zhì)化。</p><p>　　1.1.3合理的攪拌機(jī)理 </p><p>　　由以上分析可以給合理的攪拌機(jī)理一個(gè)解釋?zhuān)簯?yīng)盡可能使處在攪拌過(guò)程中的混合料各組分的運(yùn)動(dòng)軌跡在相對(duì)集中區(qū)域內(nèi)互相交錯(cuò)穿插，在整個(gè)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)

21、動(dòng)的次數(shù)和運(yùn)動(dòng)軌跡的交叉頻率，為混合料實(shí)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(duì)混凝土各種組分均勻攪拌，并使水泥漿或?yàn)r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(shí)間短; (4)占地面積小; (5)功率消耗小，符合環(huán)保要求。 </p><p>　　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:</p&g

22、t;<p>　　(1)混凝土攪拌機(jī)的結(jié)構(gòu)形式和它的攪拌速度;</p><p>　　(2)混凝土攪拌機(jī)出料容量與攪拌筒幾何容積的比率，即容積利用系數(shù);</p><p>　　(3)攪拌葉片和襯板的磨損狀況; </p><p>　　(4)各種混合材料的加料順序;</p><p>　　(5)攪拌時(shí)間。 </p><

23、p>　　1.2混凝土攪拌機(jī)的類(lèi)型</p><p><b>　　1.2.1分類(lèi)</b></p><p>　　混凝土攪拌機(jī)是制備混凝土的專(zhuān)用機(jī)械，其種類(lèi)很多。按混凝土攪拌機(jī)的工作性質(zhì)分有：周期性攪拌機(jī)和連續(xù)作用攪拌機(jī)兩大類(lèi)；按混凝土的攪拌原理分有：自落式攪拌機(jī)和強(qiáng)制式攪拌機(jī)兩大類(lèi)；按攪拌筒形狀分為：鼓筒式，錐式（含錐形及梨形）和圓周盤(pán)式等攪拌機(jī)，常用的是周期性攪拌機(jī)

24、，其具體分類(lèi)如下：</p><p>　　自落式攪拌機(jī)有較長(zhǎng)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(kāi)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(wèn)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(jiǎn)單

25、，一般以攪拌塑性混凝土為主，對(duì)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(lèi)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(duì)開(kāi)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。</p><p>　　圖1-1 自落式攪拌機(jī)</p><p>　　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(pán)立軸式強(qiáng)制混凝

26、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。 常見(jiàn)的這類(lèi)攪拌機(jī)有，立軸渦槳攪拌機(jī)、立軸行星攪

27、拌機(jī)、單臥軸攪拌機(jī)和雙臥軸攪拌機(jī)等。</p><p>　　圖1-2 JS-500強(qiáng)制式攪拌機(jī)</p><p>　　1.2.2攪拌效果比較</p><p>　　單臥軸混凝土攪拌機(jī)是以擠壓、剪切和沖擊三種力同時(shí)作用而進(jìn)行攪拌的，外力對(duì)拌和料的有效作用時(shí)間長(zhǎng)，力的作用效率高，可以在較短的時(shí)間內(nèi)把混凝土攪拌均勻。雙臥軸攪拌機(jī)是以物料的擠壓、剪切和對(duì)流為主，物料間的沖擊為輔，

28、如圖1一3所示。其工作原理為:當(dāng)攪拌軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，葉片一方面帶動(dòng)混合料在拌筒內(nèi)輪番地作圓周運(yùn)動(dòng)，上下翻滾，同時(shí)在攪拌葉片相遇或重疊的部位，混合料相互交換體位;另一方面推動(dòng)混合料沿著攪拌軸方向，不斷地從一個(gè)旋轉(zhuǎn)平面向另一個(gè)旋轉(zhuǎn)平面運(yùn)動(dòng)。雙軸葉片的反向螺旋形運(yùn)動(dòng)可使物料產(chǎn)生強(qiáng)烈的擠壓，葉片前后端的混凝土壓力差使得物料產(chǎn)生沖擊，葉片在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中可使物料產(chǎn)生許多切割面。</p><p>　　圖1-3強(qiáng)制式攪拌機(jī)物料運(yùn)動(dòng)軌跡&

29、lt;/p><p>　　從上述分析可知:混凝土間產(chǎn)生擠壓對(duì)流的內(nèi)摩擦，混凝土經(jīng)剪切后產(chǎn)生大量的切割面，混凝土間相互的沖擊是攪拌混凝土的三大要素。它不但可以完成拌和料間的物理變化，也可以加速化學(xué)反應(yīng)。</p><p>　　雙臥軸攪拌機(jī)既有對(duì)混凝土的切割，也有一定的沖擊。特別是混凝土間具有合理的對(duì)流擠壓，在攪拌軸旋轉(zhuǎn)的每一瞬間混凝土均受到不同的外力作用，使拌和料在任何時(shí)刻都產(chǎn)生物理的和化學(xué)的變化，

30、是綜合性能最好的機(jī)型之一。 雙臥軸攪拌機(jī)以其顯著的特點(diǎn)、無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)而廣泛地應(yīng)用于各種混凝土工程。而且隨著高強(qiáng)度混凝土的實(shí)用化和混凝土機(jī)械的大型化，雙臥軸攪拌機(jī)必將有一個(gè)更加廣闊的應(yīng)用前景。據(jù)一些建筑行家預(yù)測(cè)，此種機(jī)型今后仍是我國(guó)大型混凝土澆筑工程的主要機(jī)械。</p><p>　　1.2.3混凝土攪拌機(jī)型號(hào)</p><p>　　混凝土攪拌機(jī)的型號(hào)由攪拌機(jī)機(jī)型號(hào)和主要參數(shù)組合而成，其

31、意義如下：</p><p>　　1.3我國(guó)混凝土攪拌機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r</p><p>　　隨著我國(guó)城市化進(jìn)程不斷向前推進(jìn)，混凝土得到廣泛應(yīng)用，混凝土攪拌機(jī)也得到了高速發(fā)展。目前我國(guó)混凝土攪拌機(jī)生產(chǎn)企業(yè)眾多，產(chǎn)品已形成系列化，但技術(shù)水平參差不齊，只有部分產(chǎn)品接近先進(jìn)水平，有些技術(shù)已經(jīng)超過(guò)進(jìn)口混凝土攪拌機(jī)的水平，其中部分產(chǎn)品具有自動(dòng)化程度高、生產(chǎn)能力高、稱(chēng)量精度高、投資少、攪拌質(zhì)量好，能實(shí)現(xiàn)多倉(cāng)號(hào)

32、、多配合比、不間斷地連續(xù)生產(chǎn)以及主機(jī)及其主要元器件的國(guó)產(chǎn)化程度高等優(yōu)點(diǎn)，但我國(guó)的混凝土攪拌機(jī)還存在著整體技術(shù)含量不高、普及率不高、地區(qū)差異較大、智能化程度不高和環(huán)保性能不高等缺點(diǎn)。目前，混凝土攪拌機(jī)的主要客戶(hù)群是參與大型項(xiàng)目施工建設(shè)的大型基礎(chǔ)建筑公司，在市場(chǎng)構(gòu)成上，混凝土攪拌機(jī)企業(yè)的80%左右產(chǎn)品都供應(yīng)給這些大型的施工企業(yè)，可見(jiàn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)對(duì)于混凝土攪拌機(jī)的影響是很大的，一旦以高鐵為代表的大型施工項(xiàng)目的逐漸完工，混凝土攪拌機(jī)市場(chǎng)也將面臨

33、快速下滑的風(fēng)險(xiǎn)。因此，今后商品混凝土機(jī)械市場(chǎng)將是主要的混凝土攪拌機(jī)市場(chǎng)增長(zhǎng)點(diǎn)，特別是近年來(lái)國(guó)家對(duì)于環(huán)境保護(hù)的重視，商品混凝土的應(yīng)用日益擴(kuò)大，地方政府在擴(kuò)大投資基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的同時(shí)也對(duì)各級(jí)地方的商品混凝土提出要求，這也將推動(dòng)混凝土攪拌機(jī)的發(fā)展。</p><p>　　混凝土機(jī)械是建筑工程業(yè)中使用最廣泛、用量最大的施工設(shè)備之一。中國(guó)是世界上水泥產(chǎn)量最大的國(guó)家，年產(chǎn)量約13.8億t，占世界水泥總產(chǎn)量的50%以上，這就決定了

34、中國(guó)混凝土機(jī)械在世界工程建設(shè)中的地位。近年來(lái)，混凝土機(jī)械市場(chǎng)經(jīng)歷了白熱化的競(jìng)爭(zhēng)，各制造企業(yè)進(jìn)入了真正的微利時(shí)代。于此同時(shí)，各企業(yè)也都注重了機(jī)械技術(shù)含量的提升，在制造工藝和設(shè)計(jì)水平上都有大幅度提升。如電子技術(shù)、液壓關(guān)鍵配件，在其行業(yè)都得到了廣泛的應(yīng)用和大幅度的技術(shù)提高。在控制系統(tǒng)做了微機(jī)調(diào)控方式的轉(zhuǎn)變，整體質(zhì)量有了顯著的改善。其經(jīng)濟(jì)性、可靠性、實(shí)用性均有明顯提高，以達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水準(zhǔn)。中國(guó)的混凝土機(jī)械從制造和使用上來(lái)已經(jīng)是世界大國(guó)了，在技術(shù)

35、和性能方面也達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平，但是仍有部分因素阻礙了中國(guó)成為世界混凝土機(jī)械的強(qiáng)國(guó)。如產(chǎn)品在可靠性、節(jié)能、環(huán)保等方面與國(guó)外相比還存在一定差距，在智能化、信息化方面也存在很大差距。如今，工程機(jī)械行業(yè)都在秉承著“引進(jìn)來(lái)”與“走出去”雙管齊下的戰(zhàn)略方針，混凝土機(jī)械也要在發(fā)展壯大的同時(shí)，積極吸收國(guó)外的頂尖技術(shù)力量，同時(shí)堅(jiān)持?jǐn)U充海外市場(chǎng)份額，為中國(guó)由混凝土機(jī)械大國(guó)轉(zhuǎn)變成為世界混凝土機(jī)械強(qiáng)國(guó)貢獻(xiàn)自己的力量。 </p><p>

36、;<b>　　2.設(shè)計(jì)大綱</b></p><p>　　2.1 畢業(yè)設(shè)計(jì)課題</p><p>　　JS500混凝土攪拌機(jī)的設(shè)計(jì)</p><p>　　2.2設(shè)計(jì)的總體要求</p><p>　　① 滿足使用功能要求</p><p><b>　?、?滿足經(jīng)濟(jì)性要求</b></

37、p><p>　?、?滿足壽命與可靠性的要求</p><p>　　④ 滿足勞動(dòng)保護(hù)和環(huán)境保護(hù)的要求</p><p>　?、?滿足有關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)</p><p><b>　　2.3 設(shè)計(jì)原則 </b></p><p><b>　　① 經(jīng)濟(jì)高效原則</b></p><

38、;p><b>　　② 合理實(shí)用原則</b></p><p>　?、蹟嚢铏C(jī)技術(shù)條件應(yīng)滿足GB9142-2000《混凝土攪拌機(jī)技術(shù)條件》規(guī)范；</p><p>　?、?所用圖紙的幅面應(yīng)符合GB4457-2000《中華人民共和國(guó)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械制圖》中的相關(guān)規(guī)定。</p><p><b>　　2.4 原始數(shù)據(jù)</b></p&

39、gt;<p>　　① 出料容積 500 L</p><p>　?、?進(jìn)料容積 800 L</p><p>　　③ 攪拌電機(jī)額定功率 15 KW</p><p>　?、?最大骨料粒徑 80/60 ㎜</p><p>　　⑤ 生產(chǎn)率 25-30 </p><p><b>　　3設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容

40、 </b></p><p><b>　　3.1 總體設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.1.1 攪拌裝置</p><p><b>　　攪拌葉片的改進(jìn)</b></p><p>　　3.1.2 傳動(dòng)系統(tǒng)</p><p>　　傳動(dòng)系統(tǒng)方案的確定；</p>

41、<p>　　傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式的確定；</p><p>　　傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)型式和基本組成組成；</p><p>　　動(dòng)力設(shè)備型式和配置；</p><p><b>　　畫(huà)出結(jié)構(gòu)方案草圖。</b></p><p>　　3.1.3 上料系統(tǒng)</p><p>　　上料系統(tǒng)機(jī)構(gòu)的改進(jìn)；</p&

42、gt;<p>　　上料架的結(jié)構(gòu)及基本組成；</p><p><b>　　畫(huà)出結(jié)構(gòu)草圖。</b></p><p>　　3.1.4 供水系統(tǒng)</p><p><b>　　供水方式的選擇；</b></p><p>　　供水系統(tǒng)的組成和設(shè)備配置；</p><p><

43、;b>　　畫(huà)出結(jié)構(gòu)草圖。</b></p><p>　　3.1.5 機(jī)架與支腿</p><p><b>　　機(jī)架的基本組成；</b></p><p><b>　　機(jī)架的結(jié)構(gòu)型式。</b></p><p>　　3.1.6 電氣控制系統(tǒng)</p><p>　　整機(jī)電

44、氣控制系統(tǒng)方案的確定；</p><p>　　電氣系統(tǒng)原理圖的確定；</p><p><b>　　畫(huà)出電氣原理圖。</b></p><p>　　3.2 主要機(jī)構(gòu)具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及參數(shù)設(shè)計(jì)</p><p>　　3.2.1攪拌裝置葉片的設(shè)計(jì)</p><p>　?。?）葉片的形狀改進(jìn)</p>&

45、lt;p>　　大多混凝土攪拌機(jī)在使用中經(jīng)常出現(xiàn)罐體內(nèi)壁粘結(jié)灰漿，無(wú)論怎樣清洗，罐內(nèi)總是殘留一些剩余物，時(shí)間長(zhǎng)了就形成厚厚的凝固的灰漿塊，不僅造成浪費(fèi)，而且影響使用。鉆進(jìn)罐內(nèi)清理，勞動(dòng)條件艱苦，勞動(dòng)強(qiáng)度大，有時(shí)鑿罐方法不當(dāng)，容易把壁板鑿裂，造成損失。</p><p>　　通過(guò)反復(fù)觀察分析，了解到造成灰漿粘罐的原因:一是由于進(jìn)料葉片與進(jìn)料口側(cè)壁板之間的空隙，使混凝土中的骨料容易在空隙中卡住.造成粘結(jié);二是由于進(jìn)

46、料葉片在工作時(shí)起著把物料攪向出料口方向，因此，在清洗罐體時(shí)，洗罐水不易在進(jìn)料口側(cè)停留沖洗，來(lái)不及沖掉粘結(jié)物就被葉片攪向出料口方向。</p><p>　　經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)摸索，把原來(lái)的進(jìn)料葉片取消。在出料葉片中每隔一片改制成如圖3-1所示的非標(biāo)準(zhǔn)葉片，其安裝位置見(jiàn)圖3-2。改進(jìn)后混凝土攪拌機(jī)葉片，靠近進(jìn)料口部分的灰漿同樣能得到攪拌，不但保證了出料、清洗順利進(jìn)行，攪拌速度與改進(jìn)前相等，而且攪拌質(zhì)量均勻。</p>

47、;<p>　　圖3-1非標(biāo)準(zhǔn)葉片加工圖 圖3-2改制葉片安裝位置</p><p>　　（2）葉片的材料選擇和可靠性設(shè)計(jì)</p><p>　　攪拌機(jī)葉片失效的主要形式是磨損。磨損速度不僅取決于外載荷、表面加工質(zhì)量和滑動(dòng)速度，而且與材料及材料副的連接及組合有關(guān)。磨損量和耐磨壽命都是隨機(jī)變量，若能準(zhǔn)確進(jìn)行概率計(jì)算和可靠性設(shè)計(jì)，則將給維修、調(diào)整和更換帶來(lái)很大方便

48、，而且可以大大提高整機(jī)的可靠度。</p><p>　　目前，我國(guó)攪拌機(jī)葉片通常使用的材料有:普通白口鑄鐵、球墨鑄鐵、高鎢白口鑄鐵和ZGMn13四種。在相同工況下，分別對(duì)上述四種不同材料的葉片進(jìn)行工業(yè)性試驗(yàn)，其最大磨損量Wu和最小磨損量Wl如表3-1所示。</p><p>　　表3-1 </p><p>　　表1中的數(shù)據(jù)就是篩選較為理想的葉片材料以便進(jìn)行磨

49、損概率設(shè)計(jì)的主要依據(jù)。根據(jù)相關(guān)的試驗(yàn)表明，當(dāng)骨料粒徑在3 ^- 5mm時(shí)，葉片高度磨損最為嚴(yán)重。實(shí)際上，混凝土骨料級(jí)配粒徑3^-5mm的骨料只占全部骨料的100~200(理論值為零)，所以葉片與襯板間隙選在3^-5mm時(shí)能有效地減少葉片高度方向的磨損。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)分析，碎石間隙宜選3^-5mm,卵石間隙宜選4 ^-6mm。 </p><p>　　攪拌葉片在給定工作時(shí)間和容許磨損量條件下的可靠度主要取決于磨損壽命分布

50、。一般都認(rèn)為按正態(tài)分布。</p><p>　　以ZGMn13葉片為例，已知容許磨損量=5mm，年實(shí)際累積磨損時(shí)間=1000h，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》第三章可靠性的計(jì)算公式算出，一年1000h不磨損失效的可靠度為0. 99926。因此葉片進(jìn)行維修、調(diào)整或更換的時(shí)間不必采取測(cè)量的辦法檢查判斷?？紤]到攪拌混凝土量和工作時(shí)間有一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，可以采用累積計(jì)算實(shí)際工作時(shí)間的方法來(lái)判定。如對(duì)于ZGMnl 3葉片，不磨損失效的可靠度

51、R=0. 999時(shí)，工作多少小時(shí)就應(yīng)更換呢?根據(jù)，即葉片工作1002. 86h時(shí)，即應(yīng)更換新葉片(式中為可靠壽命，和為容許磨損量的磨損壽命均值和標(biāo)準(zhǔn)差，為聯(lián)結(jié)系數(shù))。</p><p>　　所有材料葉片的可靠性設(shè)計(jì)均可采用類(lèi)似方法計(jì)算。表1為四種常用材料葉片設(shè)計(jì)的可靠度，表3-2則為可靠壽命計(jì)算值。</p><p><b>　　表3-2</b></p>&

52、lt;p><b>　　葉片固定方法的改進(jìn)</b></p><p>　　一般攪拌機(jī)在使用一段時(shí)間后，葉片固定螺栓容易松動(dòng)，使葉片產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形，推角減小，推料速度減慢，致使物料堆積，加劇葉片的磨損。因而需經(jīng)常停機(jī)更換葉片及調(diào)整葉片錐角a，影響了正常生產(chǎn)。</p><p>　　葉片在光軸上完全依靠螺栓緊固是比較難的，容易扭轉(zhuǎn)。為此，尋找一個(gè)簡(jiǎn)單的葉片固定件如圖3-4所

53、示。材料為A3鋼板和圓鋼。在焊接時(shí)，可根據(jù)葉片所需推角a，將固定座焊于固定瓦上即成。使用時(shí)只需將葉片插入固定座的槽內(nèi)，固定瓦貼于軸表面，通過(guò)葉片螺栓緊固在軸上即可。該件制作簡(jiǎn)單，拆裝方便，提高了效率，不但消除了葉片扭轉(zhuǎn)問(wèn)題，也同時(shí)避免了在更換葉片時(shí)對(duì)推角a的調(diào)整，縮短了修理時(shí)間，且可多次重復(fù)使用。</p><p>　　圖3-4雙軸攪拌機(jī)葉片固定方法</p><p><b>　　3

54、.2.2傳動(dòng)系統(tǒng)</b></p><p>　　傳動(dòng)按傳動(dòng)方式可分為兩種：機(jī)械傳動(dòng)和液壓傳動(dòng)。液壓傳動(dòng)具有重量輕，體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，驅(qū)動(dòng)力大等特點(diǎn)，但考慮到目前國(guó)內(nèi)狀況，液壓馬達(dá)在質(zhì)量上提高了很多，但價(jià)格昂貴，用于一般的攪拌設(shè)備上，成本太高，不經(jīng)濟(jì)，因此我們選用傳統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)。傳動(dòng)系統(tǒng)由電動(dòng)機(jī)、皮帶輪、減速箱、開(kāi)式齒輪等組成，如圖3-5所示。電動(dòng)機(jī)8通過(guò)皮帶輪7、5帶動(dòng)二級(jí)齒輪減速箱，減速箱兩軸通過(guò)由兩

55、個(gè)開(kāi)式小齒輪10和兩個(gè)開(kāi)式大齒輪9組成的兩對(duì)開(kāi)式齒輪副分別帶動(dòng)兩根水平布置的攪拌軸反向等速回轉(zhuǎn)。</p><p>　　圖3-5攪拌傳動(dòng)系統(tǒng)</p><p>　　1—箱體；2—第二級(jí)大齒輪；3—第一級(jí)大齒輪；4—第二級(jí)小齒輪；</p><p>　　5—大皮帶輪；6—第一級(jí)小齒輪；7—小皮帶輪；8—電動(dòng)機(jī)；</p><p>　　9—開(kāi)式大齒輪；1

56、0—開(kāi)式小齒輪</p><p>　　3.2.3上料系統(tǒng)的改進(jìn)</p><p>　　上料系統(tǒng)是由卷?yè)P(yáng)機(jī)、上料架、料斗、進(jìn)料漏斗組成。當(dāng)需上料時(shí)，先將需要攪拌的混凝土合料裝在料斗號(hào)內(nèi)，啟動(dòng)卷?yè)P(yáng)電動(dòng)機(jī)、鋼絲繩牽引料斗沿軌道上升，當(dāng)料斗上升到一定高度后，料斗門(mén)自動(dòng)打開(kāi)，物料可由進(jìn)料漏斗投進(jìn)攪拌筒中，隨后料斗可以以?xún)煞N方式（自動(dòng)、手動(dòng)）下座至料斗坑中。在多年使用此種機(jī)型時(shí)發(fā)現(xiàn)當(dāng)料斗門(mén)打開(kāi)后，在物料下

57、滑過(guò)程中。有些物料由于潮濕不可能下落面堆積在料斗門(mén)上。由于操作人員的疏忽大意或者操作失誤會(huì)造成各種事故發(fā)生，例如造成卷?yè)P(yáng)電動(dòng)機(jī)過(guò)熱而燒毀和料斗被卡在軌道上造成斗門(mén)損壞等機(jī)械事故。針對(duì)上述原因我們對(duì)原機(jī)型上料系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，并取得良好效果。改動(dòng)如圖（3-6）所示，圖（3-6）Ａ為原機(jī)型圖、圖（3-6）Ｂ為改后圖，圖（3-6）Ｂ所示ｌ為我們?cè)诹隙飞霞友b的振動(dòng)裝置，采用４００Ｗ小型振動(dòng)電動(dòng)機(jī)作為振動(dòng)源，當(dāng)料斗提升至料斗門(mén)完全開(kāi)啟狀態(tài)時(shí)振動(dòng)電動(dòng)機(jī)

58、起振，在外加振動(dòng)力作用下，在料斗壁及斗門(mén)上附著的砂、石、水泥殘料一起滑落至攪拌筒內(nèi)。料斗內(nèi)極為干凈，隨后關(guān)閉振動(dòng)電機(jī)，料斗下座。振動(dòng)電動(dòng)機(jī)采用螺檢緊鼠釣方法固定在科斗上。這樣可以拆修方便。電動(dòng)機(jī)外加電機(jī)保護(hù)罩。注意通風(fēng)良好和具有防雨作用。振動(dòng)裝置電源</p><p><b>　　圖3-6上料系統(tǒng)</b></p><p>　　3.2.4 卸料機(jī)械的改進(jìn) 原卸料

59、機(jī)構(gòu)的動(dòng)力裝置采用電動(dòng)推桿。由于電動(dòng)推桿的超載性能及制造質(zhì)量等原因，開(kāi)門(mén)裝置經(jīng)常損壞，無(wú)法機(jī)動(dòng)卸料。 改進(jìn)后，卸料門(mén)采用液壓缸開(kāi)關(guān)，開(kāi)門(mén)迅速、操縱方便，可靠性高，克服了電動(dòng)推桿的缺陷。</p><p><b>　　3.2.5供水系統(tǒng)</b></p><p>　　(1)供水系統(tǒng)的組成及結(jié)構(gòu)</p><p>　　供水系統(tǒng)是電動(dòng)機(jī)、水泵、節(jié)流

60、閥及管路等組成，見(jiàn)圖2.6。啟動(dòng)水泵，即可將注入攪拌筒，水的流量通過(guò)閘閥調(diào)節(jié)，供水總量由時(shí)間繼電器控制。當(dāng)按鈕轉(zhuǎn)到“時(shí)控”位置時(shí)，水泵會(huì)按設(shè)定的時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)和自動(dòng)停止，當(dāng)按鈕轉(zhuǎn)到“手動(dòng)”位置時(shí)，可連續(xù)供水。</p><p>　　(2)供水方式的選擇</p><p>　　在混凝土攪拌機(jī)生產(chǎn)混凝土?xí)r，對(duì)混凝土質(zhì)量影響較大的除了攪拌機(jī)自身的工作性能以外，就是供水精度。由于供水精度要求控制在2%的范圍

61、內(nèi)，故如何更好的滿足精度問(wèn)題是供水方式的選擇，應(yīng)加以認(rèn)真考慮。目前，國(guó)內(nèi)運(yùn)用的主要是時(shí)間繼電器或虹吸式水箱控制供水精度。但由于虹吸式水箱在不配備站的情況下有諸多不便，故而選用混凝土攪拌機(jī)專(zhuān)用水泵配以時(shí)間繼電器控制，在誤差允許范圍內(nèi)讓供水時(shí)間略大一些，如果砂石過(guò)濕則供水時(shí)間相對(duì)短一些。</p><p>　　(3)供水系統(tǒng)的設(shè)備配置</p><p>　　時(shí)間繼電器，供水開(kāi)關(guān)控制，帶防塵罩的電機(jī)

62、。</p><p>　　(4)供水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如圖3-7所示</p><p><b>　　圖 3-7供水系統(tǒng)</b></p><p>　　1.噴水管　　2.進(jìn)水管　　3.水源　　4.吸水管　　5.水泵</p><p>　　3.2.6電氣控制系統(tǒng)改進(jìn)</p><p>　　我們?cè)谠瓩C(jī)型電氣控制系統(tǒng)中

63、加入了振動(dòng)電機(jī)控制電路。本電路采用自動(dòng)／手動(dòng)兩裝置。控制電路原理中圖（２）所示。手動(dòng)／自動(dòng)由轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)ＳＡ轉(zhuǎn)換完成。手動(dòng)部分由開(kāi)／停兩按鈕控制接觸器ＦＭ３線圈通電和斷電，從而控制振動(dòng)電機(jī)開(kāi)、停。自動(dòng)部分由停止按鈕ＳＢＩ行程開(kāi)關(guān)Ｓ０１—２來(lái)控制接觸器ＫＭ３線圈從而控制振動(dòng)電機(jī)開(kāi)停，由于篇幅有限只列出與振動(dòng)電機(jī)控制有關(guān)系的料斗提升和下座電氣控制電路及加裝部分電路，其余圖略。</p><p>　　圖3-8 JS-500電

64、氣控制系統(tǒng) </p><p>　　3.2.7機(jī)架與支腿　</p><p>　　（1）機(jī)架：根據(jù)整體的布置情況和尺寸要求，按整體具體要求用槽鋼，角鋼焊接而成的，并按強(qiáng)度組裝焊鉚在一起，支承主機(jī)，并且使各部件空間位置固定形成一整體。</p><p>　?。?）支腿：由于本機(jī)容量較大，按國(guó)家城建法規(guī)要求卸料高度大于1.5m,采用長(zhǎng)短腿配合使用。攪拌時(shí)長(zhǎng)支腿支承達(dá)到使用要求

65、。運(yùn)輸時(shí)可將支腿卸掉。短支腿則用于運(yùn)輸狀態(tài)，卸去長(zhǎng)支腿防止機(jī)架上各部件與車(chē)輛接觸而受損。</p><p>　　圖3-9 JS-500攪拌機(jī)機(jī)架</p><p>　　3.2.8軸封裝置改進(jìn)</p><p>　　當(dāng)前大部分的臥軸式混凝土攪拌機(jī)的軸端密封都是在靠近攪拌筒體內(nèi)腔處設(shè)置一對(duì)軸端密封保護(hù)圈。由于密封圈存在間隙，砂漿很容易通過(guò)間隙進(jìn)入軸端內(nèi)，而砂漿一旦進(jìn)入軸端內(nèi)，

66、很快就會(huì)磨壞軸端的密封膠圈造成泄漏，因此這種軸端密封裝置不夠可靠，壽命較短。為此我們?cè)O(shè)計(jì)了一種新型的密封裝置，在攪拌軸位于攪拌筒體的內(nèi)測(cè)的部分上設(shè)有套在攪拌軸上的動(dòng)密封環(huán)，攪拌筒體上設(shè)有套在攪拌軸上的靜密封環(huán)。由于動(dòng)密封環(huán)和靜密封環(huán)由彈簧壓緊形成面接觸密封，而且密封接觸面位于攪拌筒體的內(nèi)部，攪拌筒體內(nèi)的泥砂不會(huì)進(jìn)入攪拌軸上用于與攪拌筒體連接的部分及攪拌筒體之外的部分，密封效果大大提高。</p><p>　　圖3-

67、10 軸封裝置結(jié)構(gòu)示意圖</p><p>　　圖中：1、攪拌軸，2、擋圈，3、彈簧，4、動(dòng)密封環(huán)，5、靜密封環(huán)，6、攪拌筒體，7、黃膠密封圈，8、鎖軸器，9、單向密封圈，10、軸頭外殼，11、浮動(dòng)密封環(huán)，12、導(dǎo)向平鍵</p><p><b>　　4機(jī)架的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　4.1機(jī)架設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容</p><

68、p>　　(1) 機(jī)架結(jié)構(gòu)方案的確定</p><p>　　(2) 機(jī)架上所有部件之間相對(duì)位置的確定</p><p>　　(3) 機(jī)架上所有部件與機(jī)架的連接方式及安裝位置的確定</p><p>　　(4) 機(jī)架外形尺寸的確定（要求運(yùn)輸寬度不超過(guò)2.2米）</p><p>　　(5) 機(jī)架的選材，機(jī)架穩(wěn)定性的校核</p><

69、;p><b>　　4.2底架的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　4.2.1機(jī)架設(shè)計(jì)的一般要求</p><p>　　(1) 機(jī)架的重量輕，材料選擇合適，成本低。</p><p><b>　　(2) 便于制造。</b></p><p>　　(3) 結(jié)構(gòu)合理應(yīng)使機(jī)架上的零部件安裝，調(diào)整，修理和更換都

70、方便。</p><p>　　(4) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，工藝性好，使機(jī)架本身的內(nèi)應(yīng)力小及溫度變換引起的變形應(yīng)力小。</p><p>　　(5) 抗腐蝕，使機(jī)架結(jié)構(gòu)在服務(wù)期限內(nèi)盡量少維修。</p><p>　　4.2.2底架材料的選擇</p><p>　　在材料的選擇及鋼結(jié)構(gòu)的選擇一般應(yīng)考慮以下幾個(gè)因素：</p><p>　　

71、(1)結(jié)構(gòu)的性質(zhì)，如連接方式及方法，結(jié)構(gòu)的重要性，受力特點(diǎn)等。</p><p>　　(2)載荷的性質(zhì)，例如主要受的是動(dòng)載荷還是靜載荷等情況。</p><p>　　(3)結(jié)構(gòu)的工作環(huán)境及條件：如所處的溫度高低，環(huán)境的酸堿性以及浸蝕的情況等。</p><p>　　由于攪拌機(jī)機(jī)架承重比較大，所以選用強(qiáng)度良好的Q235碳素鋼來(lái)設(shè)計(jì)制造機(jī)架。受彎構(gòu)件的截面形式有矩形鋼，工字鋼

72、，槽鋼，彎曲薄壁鋼，組合梁等，在攪拌機(jī)機(jī)架中，載荷作用點(diǎn)接近扭轉(zhuǎn)中心，能保證截面不會(huì)發(fā)生扭轉(zhuǎn)等一些情況，所以采用槽鋼來(lái)焊接底架，其中有一些焊件考慮其受力很小用角鋼代替，角鋼能起到節(jié)省材料的目的。</p><p>　　4.2.3確定攪拌筒偏離機(jī)架底架重心的距離</p><p>　　在整個(gè)底架上，電機(jī)減速箱安裝在一側(cè)，從各部件的自重考慮，不對(duì)稱(chēng)的安裝容易造成整個(gè)底架有失穩(wěn)的傾向，影響工作時(shí)的穩(wěn)

73、定性，所以攪拌筒的安裝位置的中心線必須偏向機(jī)架底架的中心線，以保證整機(jī)在工作和運(yùn)輸時(shí)具有良好的穩(wěn)定性。利用攪拌筒對(duì)中心線的力矩來(lái)平衡，考慮此方法會(huì)引起底架在長(zhǎng)度方向的加長(zhǎng)，空間體積太大，不便于運(yùn)輸。相比之下，利用移動(dòng)左右支腿（長(zhǎng)度方向）的方法更加簡(jiǎn)便。</p><p>　　計(jì)算整機(jī)的重心位置：</p><p>　　由查閱有關(guān)資料及手冊(cè)，可將各部件坐標(biāo)，重量歸納如下表：</p>

74、<p>　　表4-1各部件重心及坐標(biāo)</p><p><b>　　重心坐標(biāo)：</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=288.14㎜</b></p>&

75、lt;p>　　即整機(jī)重心在偏離攪拌筒中心線右側(cè)288.14mm，由于左側(cè)常有人工在臺(tái)板上操作，加上欄桿的重量，大概整機(jī)的重心坐標(biāo)為 180mm.</p><p>　　4.2.4底架所受各力的分析計(jì)算</p><p>　　經(jīng)分析：底架示意圖上槽鋼AB受力最大，所以校核時(shí)按AB受力來(lái)設(shè)計(jì)。槽鋼AB所受的力的形式有：支腿在兩端的支持力,，支撐力加上上料架和料斗的壓力,，攪拌筒支承壓力，,減

76、速箱結(jié)構(gòu)包括聯(lián)軸器，帶輪的簡(jiǎn)化重量，水泵的壓力，電器箱的壓力。</p><p>　　由于整機(jī)重心位置偏移量不是很大，只有180mm，無(wú)須將支腿向中間靠近。其它部件自重作用點(diǎn)及尺寸可由底架圖可知，可將AB看做受彎梁，其受力如下圖4-1所示：</p><p><b>　　圖4-1</b></p><p>　　計(jì)算支承壓力，的大小</p>

77、<p>　　其中G=+ =1100+500×2.3×(1+10%)=2365 kg</p><p>　　攪拌筒底架支撐對(duì)如下圖4-2所示:</p><p><b>　　圖4-2</b></p><p>　　=0 - 1095=0 </p><p>　　=/1680=765.

78、85 kg</p><p>　　所以==765.85 kg</p><p>　　(2) 計(jì)算支承壓力，的大小</p><p>　　，為料斗上升到最高位置時(shí)，料斗中的料已卸入攪拌筒中而料斗還未下降時(shí)料斗與上料架的重量壓在槽鋼AB上的力，又前面數(shù)據(jù)可知 =300kg， 且上料架包括上料軌道，則上料架作用在底架槽鋼上的力為上料軌道架和其他在上料架上的部件的重量和，則有=2

79、rl=2×18.52×2.70=100.0kg （r:槽鋼材料的試比重18.52kg/m，出自《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》上冊(cè)第一分冊(cè)），如滑輪等其他部件在上料架上的重量估算為56kg.則 =100.0+56=156kg 。</p><p>　　PQ槽鋼受力示意圖4-3：</p><p><b>　　圖4-3</b></p><p>

80、;　　為上料架及料在最高點(diǎn)時(shí)底架的估計(jì)重心，由于上料架的滑輪等裝置，料斗上升到最高位置時(shí)，合重偏靠PT方，則估計(jì)到第一槽鋼的距離為530㎜，并假設(shè)槽鋼P(yáng)Q和TZ上有兩支承點(diǎn)H、I。</p><p>　　畫(huà)出受力簡(jiǎn)圖如下圖4-4所示：</p><p><b>　　圖4-4</b></p><p><b>　　由則有：</b>

81、</p><p>　　1680 - （+ ）×1150 =0</p><p>　　1680 - (300+156)×1150 =0</p><p>　　= (300+156)×1150/1680=156.07㎏</p><p>　　所以 ===156.07kg</p><p>　　(3)

82、計(jì)算減速器結(jié)構(gòu)對(duì)槽鋼AB的壓力</p><p>　　由于皮帶輪與槽鋼的距離比較遠(yuǎn)，同時(shí)聯(lián)軸器重43kg，皮帶和帶輪合重35kg，減速器的重量為415kg，由于皮帶輪與聯(lián)軸器的重量相近，可假設(shè)三者之和的作用中心為,合計(jì)重量為=503kg，受力示意圖如下圖4-5：</p><p><b>　　圖4-5</b></p><p><b>　　

83、根據(jù)平衡條件 </b></p><p>　　1150- ×450/1150=0</p><p>　　代入數(shù)據(jù)得：=196.83㎏</p><p>　　(4)計(jì)算電器箱對(duì)槽鋼AB的壓力</p><p>　　電器箱對(duì)槽鋼AB的壓力為，電器箱的重量為26㎏，根據(jù)底架上各部件的相對(duì)位置確定，電器箱的位置為，受力示意圖如下圖4-6

84、：</p><p><b>　　圖4-6</b></p><p>　　1680 – G(1680–205)=0</p><p>　　=26×（1680-205）/1680=22.83㎏</p><p>　　所以 =22.83㎏</p><p>　　(5)計(jì)算水泵對(duì)槽鋼AB的壓力<

85、/p><p>　　水泵的重量為29㎏，由底架上各部件的相對(duì)尺寸確定，水泵的重心為，受力示意圖如下圖4-7：</p><p><b>　　圖4-7</b></p><p>　　G(1680 -135)- ·1680=0</p><p>　　=29×(1680-135)/1680=26.67㎏</p&g

86、t;<p>　　所以 =26.67㎏</p><p>　　(6)計(jì)算槽鋼AB的總受力</p><p>　　根據(jù)槽鋼AB的受力情況求兩端支承力 ，，總示意圖如圖4-8所示：</p><p><b>　　圖4-8</b></p><p>　　由=0 ，列出力矩平衡式：</p><p&g

87、t;　　·395 +（+）·795+2025·（+）+2415·+·2475=·2800</p><p><b>　　= </b></p><p><b>　　=1035.6㎏</b></p><p>　　=-=2012.1-1035.6=976.5㎏</p

88、><p>　　4.2.5求各點(diǎn)的力矩</p><p>　　將槽鋼視為受彎梁，求各力的彎矩，彎矩?zé)o論在指定截面的左側(cè)或右側(cè)，向上的外力產(chǎn)生正的彎矩，向下的外力產(chǎn)生負(fù)的彎矩。</p><p>　　=0 g =9.8N/㎏</p><p>　　=·395=1035.6×395=409062×9.8=400880

89、7.6N/㎏=4008.8KN·mm</p><p>　　=·795 -400·=1035.6×795-400×22.83=706138.5×9.8=7139.67 KN·mm</p><p>　　=·（2800-2025）-·（2415-2025）-·(2475-2025)</p&g

90、t;<p>　　=976.5×（2800-2025）-196.83×(2415-2025)-26.67×450</p><p>　　=655407.625×9.8=6423.0 KN·mm</p><p>　　=·(2800-2415)- ·(2475-2415)</p><p>　

91、　=976.5×385-26.67×60</p><p>　　=3431.47 KN·mm</p><p>　　=·(2800-2475)=976.5×325=317362.5×9.8=3110.15 KN·mm</p><p><b>　　=0</b></p>

92、<p>　　由以上的彎矩計(jì)算結(jié)果可以畫(huà)出槽鋼AB的受力彎矩圖，如下圖4-9所示：</p><p><b>　　圖4-9</b></p><p>　　由上示彎矩圖可以看出，最大彎矩為=7139.67 KN·mm</p><p><b>　　4.2.6選材</b></p><p>

93、　　由以上計(jì)算可知，最大彎矩為=7139.67 KN·mm ，D點(diǎn)出現(xiàn)最大彎矩，因此點(diǎn)D為危險(xiǎn)點(diǎn)，D的截面為危險(xiǎn)截面，所以按設(shè)計(jì)。</p><p>　　所選材料為普通碳素鋼Q235，查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》可知其屈服極限=225N/,由于比重較大，而且工作環(huán)境較差，攪拌時(shí)的振動(dòng)較大，以及上面不可避免的要打孔，將會(huì)有應(yīng)力集中的現(xiàn)象。所以為了保證工作和運(yùn)輸?shù)陌踩?，選取安全系數(shù)=1.8，則有：</p>

94、<p>　　[]===125 N/ （由《材料力學(xué)》可知對(duì)型材可取=1.5～2.5）</p><p>　　截面系數(shù) ===57.12 ，根據(jù)《材料力學(xué)》上冊(cè)附錄Ⅱ表3查取截面系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)值 =87.1，選取槽鋼型號(hào)為熱軋普通型槽鋼 [14b，[14b 的有關(guān)數(shù)據(jù)如下圖4-10：</p><p>　　圖4-10 槽鋼14b </p><p>　　4.2

95、.7底架的校核</p><p><b>　　（1）校核AB槽鋼</b></p><p><b>　?、?校核其強(qiáng)度</b></p><p>　　表4 [14b的尺寸</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》取相關(guān)數(shù)據(jù)：b=60㎜，h=140㎜， t=9.5㎜，一根截面對(duì)稱(chēng)的梁，載荷作用在其最大剛度

96、平面內(nèi)，當(dāng)作用載荷較小時(shí)，梁的彎曲平衡狀態(tài)是穩(wěn)定的。即由于外界各種因素會(huì)使梁產(chǎn)生微小的側(cè)向彎曲和扭轉(zhuǎn)變形，在外界影響消失后，梁仍能恢復(fù)原來(lái)平衡狀態(tài)，沒(méi)有喪失繼續(xù)承擔(dān)載荷的能力。但這時(shí)如果外界載荷稍微增大一些，梁的變形就會(huì)急劇增加，并導(dǎo)致梁的破壞，這種情況表示梁?jiǎn)适Я苏w穩(wěn)定性。梁維持其穩(wěn)定性能承擔(dān)的最大彎矩稱(chēng)為臨界彎矩。</p><p>　　對(duì)于軋制槽鋼簡(jiǎn)支梁的整體穩(wěn)定系數(shù)，不論載荷的形式和載荷作用點(diǎn)在截<

97、/p><p>　　面高度上的位置如何均可按下式計(jì)算：</p><p>　　= （公式出自《鋼結(jié)構(gòu)》附錄）</p><p>　　式中 h — 槽鋼的截面高度</p><p>　　b — 槽鋼的翼緣高度</p><p>　　t — 槽鋼的平均腿厚度</p><p><b>　　— 材料

98、的屈服極限</b></p><p><b>　　對(duì)此槽鋼進(jìn)行校核：</b></p><p>　　==0.86566（注：=225Mpa由《材料力學(xué)》表2-1中查出）</p><p>　　=0.86566>0.6 ,應(yīng)由其相對(duì)應(yīng)的來(lái)代替。按《鋼結(jié)構(gòu)》附表查出相應(yīng)的值。</p><p><b>

99、　　=1.1-+</b></p><p>　　=1.1-+=0.72</p><p>　　則有==113.85< []=125 N/ ,即AB槽鋼單獨(dú)受力的整體穩(wěn)定性滿足要求，強(qiáng)度滿足要求。并且AB槽鋼在底架中并不是計(jì)算的簡(jiǎn)支梁，而是和許多焊接件焊接后構(gòu)成底架，從而使底架的整體穩(wěn)定性得到進(jìn)一步加強(qiáng)，所以穩(wěn)定性完全可以得到保證，強(qiáng)度滿足要求。為使槽鋼穩(wěn)定性更好，可在槽鋼兩翼

100、之間間隔的焊接了一些加強(qiáng)筋。</p><p>　?、?校核AB槽鋼的剛度</p><p>　　在工程應(yīng)用中，校核了槽鋼的強(qiáng)度后，對(duì)受彎桿件還應(yīng)有剛度要求，即要求其變形不能太大，每個(gè)力作用在槽鋼上都可以簡(jiǎn)化成下圖圖4-11，分別各力作用下槽鋼的撓度。</p><p><b>　　圖4-11</b></p><p><

101、b>　　由公式=</b></p><p>　　注：公式出自《材料力學(xué)》上冊(cè)表6-1續(xù)表</p><p>　　E — 鋼材的彈性模量</p><p>　　I — 截面對(duì)主軸的慣性矩</p><p>　　Q235碳素鋼取E=206× N/(《鋼結(jié)構(gòu)》表2-6)</p><p><b>

102、　　有如下計(jì)算：</b></p><p><b>　　==-0.16×㎜</b></p><p><b>　　==-2.25×㎜</b></p><p><b>　　==2.24×㎜</b></p><p><b>　　==-

103、0.51×㎜</b></p><p>　　==-0.049×㎜</p><p><b>　　==++++</b></p><p>　　=（0.16+2.25+2.24+0.51+0.049）×</p><p><b>　　=5.21×㎜</b>&l

104、t;/p><p>　　因?yàn)椴牧系脑S用撓度為～之間，則取[]===5.6㎜,因?yàn)?5.21×㎜<5.6㎜，因此剛度達(dá)到要求，并且此槽鋼并不是簡(jiǎn)支梁，且不可能產(chǎn)生各力最大撓度的疊加情況，所以受力表示實(shí)際撓度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于許用撓度，此剛度達(dá)到許用要求，安全可靠。</p><p>　?。?）其他槽鋼的校核</p><p>　　經(jīng)估算和分析，其他槽鋼所承受的載荷最大也不

105、會(huì)超過(guò)AB槽鋼，所以其他的不必再進(jìn)行剛度、穩(wěn)定性和強(qiáng)度的校核。</p><p>　　對(duì)于其他槽鋼，由于其所受彎矩小于槽鋼AB,則其強(qiáng)度均可以保證。支腿安裝于槽鋼Ⅰ、Ⅱ上，槽鋼Ⅱ受力很小，所以不易產(chǎn)生剪切現(xiàn)象，而槽鋼Ⅰ受力很大，易發(fā)生剪切變形，所以要對(duì)此槽鋼進(jìn)行抗剪校核。由上述受力計(jì)算可知：</p><p>　　=976.5㎏，=1035.6㎏</p><p>　　由

106、公式 (公式出自《材料力學(xué)》上冊(cè)P180)</p><p>　　其中Q — 橫截面上的剪力</p><p>　　b — 截面寬度，b=60㎜</p><p>　　— 槽鋼截面對(duì)主軸的慣性矩</p><p>　　— 槽鋼截面上距中心軸為y的槽線以外部分的面積對(duì)中心軸的靜矩。</p><p>　　=6×

107、0.8×+×0.8×=273.64</p><p><b>　　==58.3N/</b></p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》可查得Q235的抗剪強(qiáng)度f(wàn)=115 N/，由于孔等會(huì)引起應(yīng)力集中現(xiàn)象，取安全系數(shù)n=1.5，則 []=115/1.5=76.7 N/,因?yàn)?58.3N/ <[]=76.7 N/，所以在抗剪強(qiáng)度上，槽鋼1滿足

108、抗剪要求，安全可靠。</p><p><b>　　4.3支腿的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　支腿選用Q235的等邊角鋼，四根槽鋼分別安裝在槽鋼Ⅰ、Ⅱ上，各前支腿和后支腿之間用螺栓聯(lián)結(jié)，選用等邊角鋼L110×110×10，兩后支腿之間用同樣的螺栓聯(lián)結(jié)，兩前支腿之間無(wú)角鋼聯(lián)結(jié)，以便于出料及運(yùn)料。</p><p>　　為了在運(yùn)

109、輸時(shí)不對(duì)整機(jī)構(gòu)件造成壓損破壞，故采用長(zhǎng)短支腿的結(jié)構(gòu)，運(yùn)輸時(shí)把長(zhǎng)支腿拆卸后由短支腿承重。支腿和底架之間有用螺栓聯(lián)結(jié)的鋼板及支板，用于增加整機(jī)的穩(wěn)定性。</p><p>　　選用等邊角鋼L110×110×10，聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)如下圖4-12所示：</p><p><b>　　圖4-12</b></p><p>　　1.支腿

110、 2.斜支撐 3. 底架槽鋼</p><p>　　4.3.1校核支腿的穩(wěn)定性</p><p>　　支腿在整機(jī)工作時(shí)除受到整機(jī)振動(dòng)的影響，并承受底架上各部件的自重，為了簡(jiǎn)化計(jì)算，通常根據(jù)支腿在整機(jī)中的受力情況將其簡(jiǎn)化為兩端固定（底面腳板在工作時(shí)要固定）的受壓桿件考慮，如下 圖4-13所示：</p><p><b>　　圖4-13</b&

111、gt;</p><p>　　按長(zhǎng)度1575㎜校核，在四個(gè)支腿中，由估算可知，支腿受到的最大壓力=1035.6㎏=10148.9N 考慮到底架上各部件的影響，取底架上各部件的總重為，由于焊接在槽鋼上的兩前支腿承受絕大部分重量，故設(shè)兩前支腿承重 Q=(×9.8)+ </p><p>　　=（×2900×9.8）+10148.9</p>

112、<p><b>　　=19622.3N</b></p><p>　　計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)取，由于壓重較大且工作環(huán)境差，攪拌時(shí)有振動(dòng)現(xiàn)象以及上面的孔，將有應(yīng)力集中的現(xiàn)象發(fā)生。為了保證安全，取安全系數(shù)=1.5,可查的Q235的屈服極限=225N/，=150 N/，方能滿足條件，A為截面面積，所選等邊角鋼為L(zhǎng)110×110×10，由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第3篇可查得A=21.261

113、,=3.38㎝（為截面對(duì)主軸的回轉(zhuǎn)半徑）。</p><p>　　柔度===23.29，對(duì)于受壓桿件[]=150～200,取[]=150，則<[],剛度滿足要求。由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表6-2查出=120～150Mpa，取=135 Mpa。由《材料力學(xué)》公式(14.8) 求出 </p><p>　　===122.72 </p><p&g

114、t;　　因?yàn)橛?lt;，所以不能用歐拉公式計(jì)算臨界壓力，查《材料力學(xué)》上冊(cè)P162得Q235的a=304Mpa，b=1.12Mpa，由經(jīng)驗(yàn)公式求出</p><p><b>　　==61.06</b></p><p>　　這是用直線公式的最小柔度。<，所以只能按壓縮的強(qiáng)度計(jì)算。要求，=9.23Mpa<=235Mpa</p><p>　

115、　因此，支腿的強(qiáng)度完全滿足要求。</p><p>　　可查出相應(yīng)的穩(wěn)定系數(shù)=0.976（由《鋼結(jié)構(gòu)》附錄三可查得），所以</p><p>　　==9.74 N/<[]=150 N/,則強(qiáng)度滿足要求，安全可靠。</p><p>　　4.3.2局部穩(wěn)定性的校核</p><p>　　翼緣寬厚比 ，因?yàn)?lt;30，故取=30。應(yīng)滿足下式：&

116、lt;/p><p>　?。ù斯接伞朵摻Y(jié)構(gòu)》書(shū)中P118查得）</p><p><b>　　==40.88</b></p><p>　　因?yàn)?=11<40.88，所以局部穩(wěn)定性也可以得到保證。</p><p>　　綜上各步計(jì)算、分析和校核，選取Q235碳素鋼的熱軋等邊角鋼L110×110×10完全能

117、滿足使用要求。 </p><p>　　4.4上料架與底板的聯(lián)接形式及臺(tái)板的設(shè)計(jì)</p><p>　　4.4.1上料架與底板的聯(lián)接形式</p><p>　　考慮到在靠近槽鋼Ⅱ的邊緣安裝導(dǎo)向滑輪的原因，由于導(dǎo)向滑輪組的存在，如果將上料架與底架以三面角鋼聯(lián)結(jié)形式來(lái)焊接是不可能的。所以采用側(cè)面焊接的方式。其結(jié)構(gòu)如下圖 圖4-14所示：</p>

118、;<p><b>　　圖4-14</b></p><p>　　1. 鋼板 2.聯(lián)結(jié)槽鋼 3.上料軌道架 4.聯(lián)結(jié)鋼板</p><p>　　4.4.2臺(tái)板的設(shè)計(jì)</p><p>　　臺(tái)板是供操作人員站立和行走的，應(yīng)采用防滑的花紋鋼板設(shè)計(jì)臺(tái)板。由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》選用國(guó)標(biāo)GB/T 3277-1991。</p>

119、<p>　　4.5減速器底板的設(shè)計(jì)</p><p>　　由于攪拌筒軸中心高為500㎜，減速器中心高為280㎜，且攪拌筒與減速器二者需要保持等高，所以將減速器底板設(shè)計(jì)成長(zhǎng)寬490㎜×350㎜，安裝時(shí)將此底架支承用以鋼板焊接在底架的槽鋼上，在鋼板上相應(yīng)位置的打螺栓孔。</p><p>　　此外，由于帶輪是聯(lián)結(jié)減速器輸入軸與電動(dòng)機(jī)輸出軸的部件，考慮減速器底板及電動(dòng)機(jī)底板在

120、底架上的相對(duì)位置，必須保證準(zhǔn)確、密切的相對(duì)位置關(guān)系。具體尺寸如下圖圖4-15所示：</p><p>　　圖4-15 減速器底板</p><p>　　將此板焊接在底架的機(jī)架上，并在其相應(yīng)位置上打出螺栓孔，以安裝減速器，將減速器用螺栓聯(lián)結(jié)在機(jī)架的底架上。</p><p><b>　　結(jié)論：</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)