【正文】 拌筒在連續(xù)的轉(zhuǎn)動，所以混凝土即在不斷的被提升而又向下滑跌的運(yùn)動中，同時受筒壁 和葉片所確定的螺旋形軌道的引導(dǎo)，產(chǎn)生沿攪拌筒切向和軸向的復(fù)合運(yùn)動，使混凝土一直被推移到螺旋葉片的終端。我國生產(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。取力裝置的作用是通過操縱取力開關(guān)將發(fā)動機(jī)動力取出，經(jīng)液壓系統(tǒng)驅(qū)動攪拌筒，攪拌筒在進(jìn)料和運(yùn)輸過程中正向旋轉(zhuǎn)，以利于進(jìn)料和對混凝土進(jìn)行攪拌，在出料時反向旋轉(zhuǎn)，在工作終結(jié)后切斷與發(fā)動機(jī)的動力聯(lián)接。 （ 2）控制攪拌筒的轉(zhuǎn)速。葉片是攪拌裝置中的主要部件，損壞或嚴(yán)重磨損會導(dǎo)致混凝土攪拌不均勻。 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南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 12 裝置。同時運(yùn)輸車必須保證在坡度為 14%的路面上行駛且出料口面對下坡方向時不產(chǎn)生外溢，取 0 a r c ta n( ) 8? ? ?? ? ? ? 根據(jù)中華人民共和國建筑工業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，攪拌筒的斜置角 α 的取值可參照下表 表 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 )可 得 : α201αα南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 13 11L c r?? 32L c r?? 12~~cc 取 值 范 圍 值 范 圍 2r 為進(jìn)料口半徑，取值范圍 250310mm 中圓的長度要結(jié)合攪拌筒的額定容積確定。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。 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 14 圖 根據(jù)圖 寫出計算方程 攪拌筒內(nèi)混凝土任一弓形截面 F(x)的方程 : ? ?4( ) ( ), ( )F x R X Y X? 式中 所以，攪拌筒中混凝土的有效容積為 ： 積分法求 裝載容積 要求出圖 五個部分的混凝土拌合料在攪拌筒內(nèi)占有的體積，只要推導(dǎo)出圖 (粗實線包圍的部份 )三種形狀的體積計算公式，那么攪拌筒的每段混凝土拌合料體積就可計算。根據(jù)公式，有： 有了以上數(shù)據(jù)便可求出 S S2，而： 圖 （ 4） 根據(jù)圖 計算 V1 1 1 2aaV V V??3 2 2 21 1 11 1 1 1 113 2 2 22 2 22 2 2 2 22[ 3 ( 1 ) a r c c os ( 1 ) ( 3 2 ) 2 ]3[ 3 ( 1 ) a r c c os ( 1 ) ( 3 2 ) 2 ]3aah b bV R R Rb b Rb bb R Rh b bV R R Rb b Rb bb R R? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?30 1 1 2 21122 2 2 2 2 21 1 1 1 2 2 2 2{ 3 [ ( 1 ) a r c c o s( 1 ) ( 1 ) a r c c o s( 1 ) ]3 ( )( 3 2 ) 2 ] ( 3 2 ) 2 }h b b b bVRb b R R R RR R b b R b b R R b b R b b? ? ? ? ? ? ??? ? ? ? ? ? ?1212 2c ossi n2c osR EFHh EFR R h ha H EFRarc tgH??????????? ? ??121 ()3cV H S hS??南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 17 圖 （ 5） 根據(jù)圖 計算 V2 圖 （ 6）根據(jù)圖 計算 V3 圖 b 2b 1h 1h 2RDEC AB39。βαC AHRB39。βαC AHRB2 2 39。 對混凝土拌合料攪拌運(yùn)輸，此值為運(yùn)輸車置于水平位置，攪拌筒能容納全部未經(jīng)攪拌的配料 (包括水 )要在充分?jǐn)嚢钑r不產(chǎn)生外溢，并能生產(chǎn)勻質(zhì)混凝土經(jīng)搗實后的最大體積。 654321minNm1 1 2 2 3 3 1 2 31 1 2 2 3 3 1 2 3/ ( )/ ( )X V X V X V X V V VY V Y V Y V Y V V V? ? ? ? ???? ? ? ? ??南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 20 1） 積分公式計算方法 M筒 摩 ，拌合料與筒壁或與攪拌葉片間的單位摩擦力 f 12f k k V? ? ? 2122( 3 0 .1 ) 9 .8 1 0( 4 0 .1 ) 9 .8 1 0ks ??? ? ? ? ?? ? ? ? ? 式中， k1——粘著系數(shù)， kN/m2； k2——速度系數(shù)， kN/m2； V——拌合料速度； s——混合料的坍落度。39。 11 2 1 1( 0 . 6 ~ 0 . 8 ) 22 dS d d h? ??? ? ? ? ?????( ） 39。 32239。出現(xiàn)偏心距 e，對拌筒運(yùn)動產(chǎn)生阻力矩。由力矩平衡條件得： 00MGe M MGe M M?? ? ????筒 摩 葉 摩筒 摩 葉 摩 圖 攪拌筒偏載示意圖 對簡體來說，又受到由于拌合料的偏心距，產(chǎn)生的阻力矩 M偏 作用，在數(shù)值上等于 Ge 。在其幾何設(shè)計中，鑒于我國車輛在道路右側(cè)行駛的規(guī)定，攪拌運(yùn)輸車攪拌筒旋轉(zhuǎn)方向為，面向車尾看，順時針旋轉(zhuǎn)時為進(jìn)料、攪拌或攪動，逆時針旋轉(zhuǎn)時為出料，所以攪拌筒的兩條螺旋葉片應(yīng)為互錯 180 度的左旋螺 旋葉片。母線為曲線形成非直紋螺旋面。 圖 螺旋葉片內(nèi)部結(jié)構(gòu) 由于不同的圓錐面 (或圓柱面 )與同一螺旋面相交的螺旋線是不同的，因此螺旋角也不同。中為 M點平面投影 m的位置角。 當(dāng) N 和點 M無限接近的時候，直線 MN 就是 M點切線τ，而且 0 , 0 , 0 , 0n n n ndZ Z Z d d d? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 。 在進(jìn)行分析時，經(jīng)常會用到下列幾種情況： 攪拌葉片在前錐和后錐部分采用的是對數(shù)螺旋線，其母線的方程為： 0c os si n 0 si ne xp ( si n / ta n ) si n c os 0 00 0 1 c osxyz? ? ?? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? 其中 ? 為螺旋角， 0? 為初始極徑； ? 為半錐角； ? 為螺旋轉(zhuǎn)角。筒體前錐和后錐采用具有等升角的對數(shù)螺旋葉片，圓柱段采用不等升角的阿基米德螺旋葉片。 圖 sinco stanxRyRz R c????? ??? ??? ? 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 29 式中 R—— 圓柱半徑； Ψ —— 螺旋轉(zhuǎn)角； β —— 螺旋角。設(shè)計中，將空間螺旋面葉片分段展開成平面圖形。在設(shè)計時，采用制圖中的“三角形”法的原理并借用計 算機(jī)對空間斜圓錐對數(shù)螺旋面葉片進(jìn)行展開計算。 2 2 22 1 2 1 2 1( ) ( ) ( )l x x y y z z? ? ? ? ? ? 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 30 還 可把第 i點至第 i+1 兩等分點之間這一小段葉片展開，通過計算機(jī)進(jìn)行循環(huán)計算，然后利用“三角形”法，將整個螺旋葉片展開。根據(jù)攪拌葉片有三段擬合而成的特點，我們分別對前錐、中圓和后錐的葉片 采取不同的型線規(guī)律。 ?? 表 攪拌葉片設(shè)計規(guī)律與參數(shù) 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 33 計算機(jī)仿真也是對一個數(shù)學(xué)模型進(jìn)行的試驗研究，計算機(jī)仿真具有周期短，投入少，避免了實際試驗所承擔(dān)的成本浪費(fèi)、試驗風(fēng)險和危險。 我們在理論研究的基礎(chǔ)上，初步對設(shè)計的攪拌系統(tǒng)進(jìn)行了數(shù)值模擬和仿真，下面是一些截圖基于在 UG下建立的，如下圖所示的葉片與罐總成裝配模型，通過 UG 的仿真功能，實現(xiàn)了葉片與罐的運(yùn)動仿真。經(jīng)過模態(tài)分析 , 攪拌葉片的前六階 振型如下圖所示。因此 , 攪拌葉片的彎曲及扭轉(zhuǎn)振動是其結(jié)構(gòu)動態(tài)特性的主要表現(xiàn)形式。 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 43 參考文獻(xiàn) [1]馮忠緒 .混凝土攪拌理論與設(shè)備，北京人民交通出版 [2]邢普，儀垂杰，郭健翔 . 非等角對數(shù)螺旋線攪拌葉片的設(shè)計研究 .工程機(jī)械 [3]邢普，儀垂杰，郭健翔 .混凝土攪拌車攪拌葉片仿真設(shè)計及模態(tài)分析 .機(jī)械設(shè) 計與制造 [4]邢普 郭健翔等 非等角對數(shù)螺旋線攪拌葉片的實驗研究 工程設(shè)計學(xué)報 [5]邢普 儀垂杰等 混凝土攪拌車攪拌葉片新型母線及應(yīng)用研究 建筑機(jī)械 [6]江繼輝 .混凝十?dāng)嚢栎?送車攪拌筒攪拌過程的運(yùn)動分析 工程機(jī)械 1991(2) [7]程書良 .混凝土攪拌車攪拌葉片的設(shè)計 .建筑機(jī)械化 2021 年第 2期 [8]田利芳 .混凝土攪拌運(yùn)輸車結(jié)構(gòu)設(shè)計及液壓系統(tǒng)動態(tài)仿真 .西安建筑科技大 學(xué)學(xué)位論文 . 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