小型混凝土攪拌機結構設計

小型混凝土攪拌機結構設計,小型,混凝土攪拌機,結構設計 本科畢業(yè)設計開題報告 題 目： 小型混凝土攪拌機結構設計 院 （系）： 機械工程學院 班 級： 機制08-4班 姓 名： 邊兆鑫 學 號： 2008025564 指導教師： 于鳳云 教師職稱： 教 授 黑龍江科技學院本科畢業(yè)設計開題報告 題 目 小型混凝土攪拌機結構設計 來源 工程實際 1、研究目的和意義 混凝土攪拌機是用于對混凝土和砂石進行攪拌的裝置。近年來，隨著我國 的經濟建設及科學技術的高速發(fā)展，基本建設規(guī)模不斷擴大，大城市基礎建設 房地產開發(fā)業(yè)的迅猛發(fā)展，推動了混凝土的生產產量的迅速提高，機械設備在 建設施工中的地位也日益顯著。加強建筑施工裝備，是改善施工條件提高施工 速度、工程質量和經濟效益的保障。 混凝土機械的工作對象是砂石、水泥等混合料，且用量大，工作環(huán)境惡劣, 而攪拌是混凝土生產工藝過程中極其重要的一道工序，因此混凝土施工應向機 械化和自動化方向發(fā)展。目前，我國已有各種混凝土攪拌機，但小型混凝土攪 拌機是為了滿足市場需求，完善產品的系列，適應小型建筑施工和實驗室的工 作的要求而設計的。它是在封閉的環(huán)境中，實現(xiàn)對物料的攪拌，且攪拌效果良 好，對環(huán)境污染少，能夠改善施工現(xiàn)場的條件，保障施工人員的身心健康，降 低工人的施工強度，提高工作效率，減少施工中對環(huán)境的破壞。 2、國內外發(fā)展情況(文獻綜述) 19世紀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；其攪拌桶由多面體狀的木板構成，直到19世紀80年代，才用鋼材代替木板但形狀仍未多面體，到20世紀初，圓柱形的拌桶自落式攪拌機才開始普及，形狀的改進避免了混凝土在拌筒內壁的凝固沉積，提高了攪拌質量和效率。1903年德國建造了世界第一個水泥混凝土的預拌工廠[1]。1908年在美國出現(xiàn)了第一臺內燃機驅動的攪拌機，隨后電動機成為了主要動力源，從1913年美國開始大量生產預拌混凝土的攪拌機，到1950年日本開始用攪拌機生產預拌混凝土。在這期間，仍以各種有葉片和無葉片式的自落式攪拌機的發(fā)明與應用為主[2]。 19世紀50年代，自落式攪拌機按拌桶的形狀和卸料的方式的不同，有鼓式攪拌機、雙錐反轉出料式攪拌機、雙錐傾翻出料式攪拌機、對開式攪拌機及裂筒式攪拌機等。自落式攪拌機的拌桶內壁有徑向布置固定的攪拌葉片[3]。工作時，半桶繞水平軸線轉動物料被葉片提到一定高度后借自重下落，顆粒下落的高度、時間、速度和落點不同，從而物料各顆粒相互滲透、擴散達到均勻混合，這樣反復運動達到攪拌的效果[4]。自落式攪拌機結構簡單、可靠性高、維護簡單、功率消耗低拌桶和葉片磨損輕，但攪拌強度不高，生產效率低。此種攪拌機適于攪拌普通的塑性混凝土，廣泛應用于中小型建筑工地[5]。 隨著多種商品混凝土的廣泛應用以及建筑規(guī)模大型化、復雜化和高層化對混凝土的質量、產量不斷提出更高要求，有力的促進了混凝土攪拌設備在使用性能和技術水平方面的提高與發(fā)展[6]。 20世紀40年代后期，德國最先發(fā)明了強制式攪拌機，到50年代發(fā)展迅速，最先出現(xiàn)的是圓盤立軸式攪拌機，這種攪拌機分為渦漿式和行星式，但隨著輕骨料的運用又出現(xiàn)了圓槽立軸式強制攪拌機，它兼有自落式和強制式兩者攪拌機的特點，強制式攪拌機和自落式攪拌機的工作原理不同[7]。強制式混凝土攪拌機拌筒內的轉臂架上裝有葉片，強制式攪拌機利用旋轉的葉片強迫按照規(guī)定的軌跡發(fā)生剪切、擠壓、翻滾和拋出等強制攪拌作用，使物料在劇烈的運動中均勻攪拌，強制式攪拌機和自落式攪拌機相比，強制式攪拌機攪拌劇烈，攪拌質量好，攪拌效率高，但葉片和拌桶磨損大，功率消耗大，此種攪拌機適用于拌制干硬性、輕骨料混凝土以及特種混凝土和專業(yè)混凝土，多用于施工現(xiàn)場攪拌站和預拌混凝土攪拌樓[8]。根據(jù)構造不同，主要有立軸渦漿式攪拌機、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式攪拌機等。隨著技術的發(fā)展強制式混凝土攪拌機在德國、美國、意大利、日本等企業(yè)發(fā)展迅速，目前已形成系列產品[9]。 我國混凝土攪拌設備的生產從20世紀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臺混凝土攪拌機，進料容量為400L和1000L[10]。20世紀70年代末至80年代初，我國為適應建筑業(yè)商品混凝土大規(guī)模發(fā)展需要，在引進國外的樣機基礎上，有關院所廠家陸續(xù)的開發(fā)出新一代JZ型雙錐自落式攪拌機、D型單臥軸式強制式攪拌機[11]。80年代末，我國混凝土攪拌產品開發(fā)重點轉向商品混凝土成套設備，研制出10多種混凝土攪拌站，經引進吸收、自主研發(fā)等幾個階段，到本世紀末國內混凝土攪拌技術得到長足發(fā)展，在產品規(guī)格和生產數(shù)量上都達到一定的規(guī)模，出現(xiàn)了具有自主知識產權的新技術，逐步形成具有一定規(guī)模和競爭力的行業(yè)，2006年，我國生產裝機容量0.5-0.6立方米的攪拌站2100多臺，已成為混凝土攪拌設備的生產大國[12]。 隨著混凝土材料和施工工藝的發(fā)展，出現(xiàn)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連續(xù)稱量后送入攪拌機里，攪拌好的混凝土連續(xù)的向外卸出，這種攪拌機的攪拌時間短，生產率高其發(fā)展引人注目[13]。將來還會有新型結構的混凝土攪拌機，如蒸汽加熱式攪拌機、超臨界轉速攪拌機、超聲波攪拌機、無攪拌葉片的搖擺盤式攪拌機和二次攪拌的混凝土攪拌機等[14]。 3、研究/設計的目標： （1）. 混凝土攪拌機傳動系統(tǒng)的設計； （2）. 攪拌裝置的結構設計； 4、設計方案（研究/設計方法、理論分析、計算、實驗方法和步驟等）： （1）. 結構包括：電動機、帶輪、蝸輪蝸桿減速器、鏈輪、攪拌裝置、支架、 軸等 （2）. 工作原理： 5、方案的可行性分析： （1）. 對攪拌機的國內外研究現(xiàn)狀進行對比，掌握混凝土攪拌機的工作原理，混凝土攪拌機的總體方案的擬定； （2）. 進行電動機的選擇； （3）. 運動和動力的參數(shù)計算； （4）. 傳動系統(tǒng)的設計和確定主要的參數(shù)； （5）. 攪拌裝置的設計； （6）. 繪制總體裝配圖和主要零件圖； 6、該設計的創(chuàng)新之處 （1）. 收集資料，分析研究資料，明確設計內容； （2）. 根據(jù)設計技術要求，完成總體結構方案的擬訂； （3）. 運動和動力參數(shù)的計算； （4）. 通過強度等設計計算，完成傳動系統(tǒng)、攪拌裝置結構的設計； （5）. 利用CAD繪制總體裝配圖及零件工作圖； （6）. 整理設計說明書。 7、設計產品的主要用途和應用領域： 混凝土攪拌機是用于對混凝土和砂石進行攪拌的裝置，可將砂石、水泥、骨料等混合料攪拌成混凝土的攪拌設備。 小型混凝土攪拌機適應于小型建筑施工和實驗室的工作要求而設計的，它是在封閉的壞境下對物料進行攪拌，而且攪拌效果良好，對環(huán)境污染小，能夠改善施工現(xiàn)場的條件，保障施工人員身心健康，降低工人的施工強度，提高工作效率，較少施工中對環(huán)境的破壞。 8、時間進程 2012年3 月12日2012年3 月30 日 唐山市路南區(qū)安吉爾廠實習 2012年4月1號~2012年4月6日 整理實習日記、撰寫實習總結和開題報告 2012年4月7號~2012年5月4日 設計計算、總體結構草圖設計 2012年5月5號~2012年5月25日 總體圖和部件圖設計 2012年5月26號~2012年5月3日 零件圖設計 2012 年 6月4日~2012年6月8日 編寫畢業(yè)設計說明書、審圖、修改 2012 年 6月11日~2012年6月15日 答辯 9、參考文獻： 1吳宗澤. 機械設計課程設計手冊[S]. 北京：高等教育出版社,2007(6):24-18. 2楊可楨. 機械設計基礎（第五版）[M]. 北京：高等教育出版社,2006(7):16-18. 3孔慶華,劉傳紹. 極限配合與測量技術基礎[M]. 上海：同濟大學出版社,2006(6):24-28. 4濮良貴,紀名剛. 機械設計[M]. 北京：高等教育出版社,2008(9):33-38. 5成大先. 機械設計手冊[S]. 北京：高等教育出版社,2008(3):44-46. 6曾維鑫. 多軸立式攪拌機的設計研究[J]. 煤礦機械,2007(2):17-21. 7李榮旭,郭鵬. 螺旋葉片式連續(xù)攪拌機的設計[J]. 起重運輸機械,2007(8):25-27. 8田公明. JB-2立軸懸臂立體攪拌機的研制[J]. 隧道建設,2009(4):24-29. 9馮忠緒,王衛(wèi)中. 攪拌機合理轉速的研究[J]. 中國公路學報(自然科學版),2006(4):9-18. 10趙利軍,姚運仕. 攪拌機葉片安裝角的確定方法[J]. 長安大學學報（自然科學版),2006(5):38-41. 11馮忠緒,李彰,王衛(wèi)中. 攪拌臂數(shù)目與攪拌葉片面積[J]. 工程機械,2008(2):22-26. 12王明磊,陳滔. 混凝土攪拌機葉片結構及曲面形狀研究探討[J]. 建材技術,2007(6):31-33. 13王衛(wèi)中. 雙臥軸攪拌機參數(shù)優(yōu)化及其實驗研究[J]. 長安大學學報,2007(1):-18. 14Ping-Kun Chang;Yaw-Peng influnence of mixing techniques on properties of high performance concrete[外文期刊]2007（1）. 指導教師意見 教師簽字： 年 月 日 開題答辯小組意見： 組長簽字： 成員簽字： 年 月 日 畢業(yè)設計領導小組意見: 組長簽字： 年 月 日