jzc750混凝土攪拌機畢業設計說明書(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 足使用要求 ② 滿足經濟性要求 ③ 力求整機的布局緊湊合理 ④ 工業性要求簡單而實用 ⑤ 滿足有關的技術標準 設計大綱 設計原則 ① 攪拌機技術條件應滿足 GB91422020《混凝土攪拌機技術條件》規范； ② 所用圖紙的幅面應符合 GB44572020《中華人民共和國標準機械制圖》中的相關規定。 攪拌機 選型的確定 混凝土時建筑材料中的一種主要的材料，它是以水泥做為黏結劑把骨料粘在一起的，屬于一種非勻質材料，其用途廣，用量大。 混凝土攪拌機就是用來大量生 產混凝土的機械?；炷翑嚢铏C有自落式和強制式?；炷翉乃苄曰炷涟l展到干性，硬性混凝土，強制式攪拌機得到了很大發展。強制式混凝土攪拌機不僅能攪拌干硬性混凝土，而且能攪拌輕骨料混凝土，能使混凝湘潭大學興湘學院 12 土達到強烈的攪拌作用，攪拌非常均勻，生產率高，質量好，成本低。因此，強制式攪拌機得到了很大的發展，但這種攪拌機的功率損耗比較大。 為了適應不同混凝土攪拌機的攪拌要求，攪拌機發展了許多機型，它們在結構和性能上各有特點，但按工作原理可劃分為自落式和強制式。 JZC750 混凝土攪拌機屬于自落式 攪拌機的一種， J— 攪拌機， Z— 錐型 ， C— 齒圈， 750— 出料容量 750L。它主要由攪拌系統，攪拌傳動系統，上料、卸料系統，供水系統，機架及行走系統，電氣控制系統等組成。目前國內 生產的 JZC型錐型反轉出料攪拌機，其傳送機構采用齒輪 齒圈轉動，攪拌桶由四個拖輪支承，由傳動系統中的電機控制轉向，電機產生的運動和動力經帶傳動輸入減速箱，再經減速箱中的兩對齒輪傳給小齒輪，通過和小齒輪嚙合的固定在拌桶上的大齒圈帶動拌桶旋轉。齒輪傳動具有不打滑，傳動比準確等特點。 依據本設計提供的原始數據和設計的總體要求故選用 JZC750 型混凝土攪拌機作為本設計的題目。 圖 JZC750 混凝土攪拌機 湘潭大學興湘學院 13 畢業設計的意義 通過本次畢業設計，我們對 JZC750 混凝土攪拌機有了完整的了解和深刻認識。而且學會把所學知識有效的用運到解決實際問題中的能力，不僅對課本所學知識有了更深層次的掌握，同時提高了自己解決實際問題的能力。學會了更好的查閱相關資料，為以后打下良好基礎。本次畢業設計使我們受益匪淺，通過研究解決一些工程技術問題，各方面的能力均有提升。 湘潭大學興湘學院 14 第 四 章 攪拌機的設計 攪拌機的作用 ，制備均勻混合液 ，乳化液強化傳質過程。 ，強化傳質或化學反應。 ，促進固體加速溶解，浸取或液 — 固化學反應。 ，防止局部過熱或過冷。 攪拌機的工作原理 從本質上來講攪拌過程就是在流體場中進行單一的動量傳遞或者是包括動量，熱量，質量傳遞及化學反應的過程，而攪拌器就是通過使攪拌介質獲得適宜的流動場而向其輸入機械能量的裝置。 攪拌過程為：電機通過減速機變速后帶動攪拌器在一定轉速下旋轉，根據攪拌機速度的不同，自葉輪處派出不同速度的流體，這股運動流體同時吸引夾帶著周圍的液體，使得周圍的靜止流體或低速 流體卷入其中，從而合成一股復雜的運動流體。這股合成的運動流體既有水平循環流動，又有沿壁面及攪拌軸的上下循環流動，這種循環流動，能夠設計攪拌罐內較大的范圍，起著體積循環的作用 。 從葉輪排除的液體把來自葉輪的能量傳遞到罐內介質，同時將罐內液體順次循環到具有攪拌作用的葉輪近旁。由于瞬時速度波動會產生湍動，渦流等不規則移動，制件崩解并且和周圍的流體混合，其結果流體本身以及所包含的熱量，質量和能量也都隨之向周圍移動，從而促進由于局部混合，異相間界面更新等引起整體液流的傳質和傳熱反應均質作用。 教版操作多種多樣，攪拌 介質差別也很大，各工藝過程對攪拌過程的要求也不盡相同，這些都要求不同型式的攪拌機與之相適應。各種攪拌機在配合各種可控制流動狀態的附件后，更難能使流體狀態以及供給能量的情況出現多種變化，更有利于強化不同的攪拌過程 。 攪拌機的結構 攪拌機主要由攪拌裝置，攪拌桶和兩大部分組成 : 攪拌裝置：包括傳動裝置，攪拌軸和攪拌器。攪拌過程通常由電機經過減速器減湘潭大學興湘學院 15 速后再由聯軸器連接攪拌軸來帶動固定在軸上的齒輪轉動。 攪拌桶：包括桶體和附件。桶體為攪拌提供一個進行空間的容器。 圖 41攪拌機的外形結構 電動機的選擇 設定攪拌速率為 n1=85r/min；總傳動比為 i=16。則電動機轉速n2=n1*i=60*16r/min=1360r/min。 設攪拌機內阻力 F=8KN,傳動線速度 V=； 則由 p1=F*V/1000（ KW） =8**1000/1000= 所以由 p2=p1/η 1。可求的 p2 查表知齒輪聯軸器的效率為 η 2=，彈性聯軸器效率 η 3=，滾動軸承效率 η 4=，閉式圓柱齒輪效率 η 5=。 解得 η 1=η 2*η 3*η 43*η 52= 從而解得 p2=p1/η 1= 查表選擇電動機： Y 系列 1440r/min，電動機具體型號為 Y160L— 4 額定功率 : 15KW， 滿載轉速 : 1440r/min. 額定電流 : 滿載時效率： 86% 效益 : % 功率因數 堵轉電流 額定轉矩 湘潭大學興湘學院 16 最大轉矩 聯軸器的選擇 剛性聯軸器和撓性聯軸器。剛性聯軸器又可根據結構特點分為固定式和可移式。固定是屬于完全剛性聯接，它要求被聯接的兩軸中心線嚴格對中；可移式僅在傳動方向上是剛性聯接，而其他方向上允 許兩軸有一定的安裝誤差，即對兩軸間的安裝誤差有一定的補償能力。撓性聯軸器用于兩軸有相對位移（軸向、徑向、角位移和綜合位移）的地方。它具有隔振、緩沖振動的能力，海爾可以補償兩軸間的安裝誤差。撓性聯軸器又有無彈性元件和含金屬、非金屬彈性元件之分，后兩種統稱為彈性聯軸器。 對于載荷平穩、轉速穩定、同軸度好、無相對位移的可選用剛性聯軸器；有相對位移的應選用無彈性元件的撓性聯軸器。對同軸度不易保證，載荷、速度變化較大的場合，最好選用具有緩沖，減震作用的彈性聯軸器。對聯軸器的其他要求是裝拆方便，尺寸較小、質量較輕、維護 方便等。聯軸器的安裝位置應盡量靠近軸承。 軸承的選擇 常用的滾動軸承有深溝球軸承、圓錐滾子軸承、角接觸球軸承。其類型和特性見下： 圓錐滾子軸承：極限轉速中；允許角偏差 2176。；主要特性應用 :能承受較大 的徑向、軸向聯合載荷，因為線接觸，承載能力大于角接觸軸承，內外圈可分離，裝載方便 ，通常 成對使用。 深溝球軸承：極限轉速高；允許角偏差 8~16176。；主要特性應用 :主要承受徑向載荷，同時也能承受一定量的軸向載荷。當轉速很高而軸向載荷不大的時候，可替代推力球軸承，承受純軸向載荷，當承受純徑向載荷時， a=0。 角 接觸球軸承：極限轉速較高；允許角偏差 2~10176。；主要特性應用 :能同時承受徑向軸向聯合載荷，公稱接觸角越大，軸向承載能力也越大。通常成對使用，可以分裝于兩個支點或同裝于一個支點上。根據上面比較及減速器的計算要求，選用 6207 深溝球軸承。 鍵的選擇 鍵主要用來實現軸和軸上零件之間的周向固定以傳遞轉矩。鍵是標準件，分為平鍵、半圓鍵和楔鍵等。 本次設計中采用平鍵聯接。平鍵的特點和應用如下所示， 類型：普通平鍵 GB/T1096— 2020 薄型平鍵 GB/T1567— 79 特點和應用：靠側面傳遞扭 矩，對中好，易拆卸。無軸向固定作用。精度較高。用于高速軸或受沖擊，正反轉均合。薄型平鍵用于薄壁結構和傳動距較小的傳動。 湘潭大學興湘學院 17 攪拌軸的選擇 （ 1）選擇材料，確定需用應力 攪拌軸的材料通常選用 45鋼，有時候還需要適當的熱處理，以提高軸的強度和耐磨性。對于要求較低的攪拌軸可采用普通碳素鋼制造。本次設計中攪拌軸采用 45 剛：[T]=30MPa （ 2） 攪拌軸強度計算 軸的扭轉強度條件： Tmax=MT/Wρ ≤ [T] 式中 Tmax 為軸橫截面上的最大剪應力， MPa； MT 為軸傳遞的扭矩， N*mm； Wρ 為軸的抗扭截面模 量， mm3； [T]為降低后的材料許用應力， MPa。 MT=*106*P3/n3=*m 由公式： d≥ 365*（ P/n[T]） 1/3= 取 d=51mm （ 3）攪拌軸剛度計算 一般情況下攪拌軸依靠減速機內的一對軸承支承，但是由于攪拌軸往往較長，因而運轉時容易發生振動，將軸扭彎甚至完全破壞。 為保持懸臂攪拌軸的穩定，懸臂軸長度 L攪拌軸直徑 d、兩軸承制件的距離 B應滿足一下關系： L1/B≤ 4~5 L1/d≤ 40~50 當軸直徑余量較大，攪拌器經過平衡及低速時 L1/B 和 L1/d 取偏大值。 機座的設計 自落式攪拌機 的傳動裝置通過機座安裝在整個機器上，機座內應留有足夠位置以容納聯軸器等部件，并保證安裝操作所需要的空間。本設計中采用 冷彎等邊 槽鋼骨焊接而成的骨架結構， 槽鋼主要用于建筑結構、車輛制造和其它工業結構，槽鋼還常常和工字鋼配合使用。槽鋼按形狀又可分為 4種：冷彎等邊槽鋼、冷彎不等邊槽鋼、冷彎內卷邊槽鋼、冷彎外卷邊槽鋼 。其結構 如下圖所示： 湘潭大學興湘學院 18 圖 42機座的外形結構 根據資料查的槽鋼的規格為 220*79*9 型號為 22B 其總長為 1800mm，寬為 1526mm。 攪拌器的設計 攪拌器又被稱為葉輪或槳葉，它是攪拌設備的核心部件。根據攪拌器的攪拌釜內產生的流型，攪拌器基本上可以分為軸向流和徑向流兩種。攪拌器是使攪拌介質形成適宜的流動狀態而向其輸入機械能裝置。攪拌器通常自攪拌釜頂部中心垂直插入釜內，有時也采用側面插入，底部深入或側面伸入方式。應依據不同的攪拌要求選擇不同的安裝方式。不同介質通過攪拌使其彼此間相互分散以達到均勻混合，提高化學反應，傳質和熱傳遞速率的目的。 攪拌器的類型和流型 攪拌器的形式很多，常用的攪拌器有槳式、渦輪式、推進式、錨式和框 式、螺桿式、螺帶式等。攪拌器的主要部件是槳葉。槳葉的形狀按攪拌器的運動方向與槳葉表面的角度可分為三類：平葉、折葉和螺旋葉片。本裝置采用 葉片式攪拌器 。 攪拌 器 工作原理：錐形反轉出料攪拌機系統主要工作機構是攪拌 桶 ，其外形呈雙錐形， 如圖 所示。筒內中焊有分別與拌桶軸線成一定夾角交叉布置的高葉片和低葉片各一對。由于高、低葉片與拌桶軸線按一定的角度交叉布置，所以當拌合進料錐端進入，拌桶正轉攪拌時，葉片不僅使拌合料作提升，下落的運動，還能強迫物料做軸向竄動，故能強化攪拌作用。當攪拌桶反向旋轉時，葉片將拌合料推向出料 錐一端由兩條空間交叉成 180176。的螺旋型出料葉片將拌合料卸出桶外。 湘潭大學興湘學院 19 攪拌器 結構圖 湘潭大學興湘學院 20 第五章 攪拌桶 和料斗 的設計 攪拌桶的尺寸設計 桶體選擇圓柱圓錐形筒體組合樣式。 桶體制造采用碳素鋼鋼板： ，板厚 δ =4mm；常溫下強度σ b=375MPa， σ x=235Mpa。許用應力值 100176。 C 時為 200Mpa。 桶體的基本尺寸：設桶體的直徑為 D1，高度為 H，容積為 V及壁厚為 δ n。 根據設計要求一般攪拌器用于液 固或者液 液相物料時桶體直徑和高度應滿足：H/ D1=1~；用于氣 液相物料時應滿足： H/ D1=1~2。所以取 H/ D1=。 攪拌機的額定容量有進料容量和出料容量之分，各種不同含義的容量之間有如下關系： 進料容量 V1是指裝進攪拌桶未經攪拌的干料體積； 出料容量 V2是指一罐次新鮮混凝土出料的體積； 搗實容量 V3是指一罐次混凝土除了后經搗實的體積； 攪拌筒的幾何容積 V0是指攪拌桶能容納配合料的體積。 額定容量是攪拌機的主要性能指標，決定著攪拌機的生產率，是選用攪拌機的重要依據，所以根據提供的原始數據出料容量 750L， 進料 容量為 1200L，生產率 m3/h， 據生產要求， 而根據經驗，攪拌空間因占實際桶體的 1/4~1/5 左右，故假設桶體實際體積為 5 m3— 6 m3，故可設攪拌桶的外形尺寸為圓柱尺寸 1800mm 900mm(直徑長度 )，圓錐部分 1800mm 800mm 800mm(大直徑長度小直徑 )，計算出的體積如下： 2 2 23= ( 1 . 8 / 2 ) 0 . 9 [ ( 1 . 8 / 2 ) ( 0 . 8 / 2 ) ] / 2 0 . 8 24 . 7 2 5V m ? ? ?? ? ? ? ? ?? 總。 而需要的是 5 m3 更加優化的尺寸故 調整為圓柱尺寸 1900mm 900mm(直徑長度 )，圓錐部分 1900mm 900mm 800mm(大直徑長度小直徑 ) 計算出的體積如下 ： 2 2 23= ( 1 . 9 / 2 ) 0 . 9 [ ( 1 . 9 / 2 ) ( 0 . 8 / 2 ) ] / 2 0 . 9 25 . 5 6V m ? ? ?? ? ? ? ? ?? 總 攪拌桶壁厚 4mm。 根據進料容量 根據軟件設計得出桶體外形如下圖所示： 湘潭大學興湘學院 21 圖 開孔補強 為了方便維修和檢查