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河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告
題目名稱
混凝土攪拌機(jī)設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名
專業(yè)班級(jí)
學(xué)號(hào)
一、 選題的目的和意義：
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拌制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。它在建筑中占有重要的地位。
混凝土攪拌機(jī)廣泛應(yīng)用于公路、鐵路、建筑、橋梁、港口、機(jī)場(chǎng)等工程中。在“十二五”期間，我國眼建設(shè)一大批大型煤礦、油田、電站、機(jī)場(chǎng)、港口、高速鐵路、高等級(jí)公路等重點(diǎn)工程，同時(shí)也要進(jìn)行大量的城市道路、城鎮(zhèn)住宅的開發(fā)與建設(shè)，這都需要用到大量的混凝土攪拌機(jī)。所以現(xiàn)在正是發(fā)展混凝土攪拌機(jī)的大好時(shí)機(jī)。
二、 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀簡述：
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)力源的自落式攪拌機(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(qǐng)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。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?。?913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(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(duì)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(duì)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(duì)運(yùn)動(dòng)中得到勻質(zhì)攪拌。強(qiáng)制式攪拌機(jī)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(chǎng)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(duì)流式攪拌機(jī)、單臥軸攪拌機(jī)和雙臥軸攪拌機(jī)等。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(shí)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O．5～6m3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。
3、 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）所采用的研究方法和手段：
1、運(yùn)用大學(xué)期間所學(xué)的專業(yè)課程知識(shí)、理論和畢業(yè)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，正確地解決圓筒混料機(jī)設(shè)計(jì)中的功能分析、工藝方案論證、工藝計(jì)算、圓筒混料機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和零件設(shè)計(jì)等問題。
2、提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力。通過所搜集數(shù)據(jù)資料進(jìn)行該產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，獲得高性能、高效率、低成本、通用化的新型圓筒混料機(jī)。
3、進(jìn)行技術(shù)方面和經(jīng)濟(jì)方面的工藝分析。
4、確定基本結(jié)構(gòu)，選擇最佳工藝方案。
5、進(jìn)行各機(jī)構(gòu)與零件的選擇，并對(duì)其進(jìn)行力學(xué)與功率計(jì)算和校核。
6、對(duì)整體機(jī)械進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性評(píng)估。
7、熟練掌握查閱手冊(cè)圖表資料文獻(xiàn)。充分利用與圓筒混料機(jī)設(shè)計(jì)有關(guān)的各種資料，做到科學(xué)合理地熟練運(yùn)用。
本課題通過給定的參數(shù)，首先進(jìn)行了總體方案分析，確定圓筒混料機(jī)的總體結(jié)構(gòu)型式。然后對(duì)各部分分別進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)和校核，確定出混料機(jī)各個(gè)部分的主要參數(shù)。確定出參數(shù)后，用Pro/E 軟件進(jìn)行了各個(gè)零部件的三維建模和裝配。三維建模完成后，再根據(jù)三維模型畫出主要零件零件圖及裝配圖。最后結(jié)合設(shè)計(jì)參數(shù)、設(shè)計(jì)過程整理設(shè)計(jì)報(bào)告說明書。
4、 主要參考文獻(xiàn)與資料獲得情況：
[1] 劉鴻文.材料力學(xué)（第4版）.高等教育出版社，2004年9月
[2] 王昆 何小柏 汪信遠(yuǎn).機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì).高等教育出版社，1995年12月，117-175
[3] 濮良貴 紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì)（第七版）.高等教育出版社，2001年7月，300-334
[4] 朱龍根.簡明機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社，1997年11月，2-280
[5] 周明衡.減速器選用手冊(cè).化學(xué)工業(yè)出版社，2002年6月，2-23
[6] 劉希平.工程機(jī)械構(gòu)造圖冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社，2001年9月，5-90
[7] 劉朝儒 彭福蔭等.機(jī)械制圖（第四版）.高等教育出版社，2001年8月，2-270
[8] 甘永立.幾何量公差與檢測(cè)（第5版）.上海:上海科學(xué)技術(shù)出版社，2001，31-215
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[10] 朱昆泉,許林發(fā).建材機(jī)械工程手冊(cè).武漢工業(yè)大學(xué)出版社,2002，
所閱文獻(xiàn)的查閱范圍及手段主要以借閱、上網(wǎng)查閱、下載等方式在河南理工大學(xué)圖書館、河南理工大學(xué)圖書館電子資源以及 Internet 上查得相關(guān)資料。
5、 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)度安排（按周說明）：
1、第2-7周，于單位實(shí)習(xí)并借此了解目前工程施工對(duì)此項(xiàng)設(shè)備的需要；
2、第7周，完成實(shí)習(xí)報(bào)告與開題報(bào)告；
3、第7-10周，查閱資料，數(shù)據(jù)計(jì)算，完成圓筒混料機(jī)設(shè)計(jì)；
4、第10-12周，進(jìn)行三維設(shè)計(jì)及部分零部件的二維圖紙的繪制，完成所有設(shè)計(jì)圖紙；
5、第12-14周，撰寫說明書，擬寫畢業(yè)論文；
6、第15周，完成論文的編寫、修改工作,準(zhǔn)備答辯；
7、第16-17周，完成畢業(yè)論文，答辯。
六、指導(dǎo)教師審批意見（對(duì)選題的可行性、研究方法、進(jìn)度安排作出評(píng)價(jià)，對(duì)是否開題作出決定）：
指導(dǎo)教師： （簽名）
年 月 日
7