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畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告
題目 自落式混凝土攪拌混合機的設(shè)計
專 業(yè) 名 稱 機械設(shè)計制造及其自動化
班 級 學(xué) 號 078105133
學(xué) 生 姓 名 鐘武
指 導(dǎo) 教 師 張緒坤
填 表 日 期 2011 年 1 月 21 日
一、選題的依據(jù)及意義：
混凝土攪拌機是施工機械裝備中的重要設(shè)備, 其產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率直接影響著建筑施工質(zhì)量和建筑施工進度?；炷翑嚢铏C，是把水泥、砂石骨料和水混合并拌制成混凝土混合料的機械。主要由拌筒、加料和卸料機構(gòu)、供水系統(tǒng)、原動機、傳動機構(gòu)、機架和支承裝置等組成?；炷翑嚢铏C按攪拌原理，分自落式攪拌機和強制式攪拌機。
自落式攪拌機有較長的歷史，早在20世紀初，由蒸汽機驅(qū)動的鼓筒式混凝土攪拌機已開始出現(xiàn)。50年代后，反轉(zhuǎn)出料式和傾翻出料式的雙錐形攪拌機以及裂筒式攪拌機等相繼問世并獲得發(fā)展。自落式混凝土攪拌機的拌筒內(nèi)壁上有徑向布置的攪拌葉片。工作時，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，各物料顆粒分散拌和均勻，是重力拌和原理，這樣周而復(fù)始的運動，達到均勻攪拌的效果。
自落式攪拌機的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單,可靠性高,維護簡單,功率消耗小,拌筒和葉片磨損輕，此種攪拌機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,雙錐反轉(zhuǎn)出料攪拌機,雙錐傾翻出料攪拌機和對開式攪拌機等。
而其中一個的子類：錐形反轉(zhuǎn)出料攪拌機，是20世紀50年代發(fā)展起來的一種自落式攪拌機。這種攪拌機的出料通過改變攪拌筒的旋轉(zhuǎn)方向來實現(xiàn)，它省去了傾翻機構(gòu)，在中、小容量的范圍內(nèi)（0.15~1.0m3）是一種較好的機型。錐形反轉(zhuǎn)出料攪拌機適用于攪拌骨料最大粒徑80mm以下的塑性和半干硬性混凝土?？晒└鞣N建筑工程和中、小型混凝土制品廠使用。
二、國內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢（含文獻綜述）
19世紀40年代,在德,美,俄等國家出現(xiàn)了以蒸氣機為動力源的自落式攪拌機,其攪拌腔由多面體狀的木制筒構(gòu)成,一直到19世紀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年法國申請登記了第一個用于修筑戰(zhàn)前公路的混凝土攪拌機專利.20世紀初,圓柱形的拌筒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(nèi)壁上的凝固沉積,提高了攪拌質(zhì)量，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)了第一臺內(nèi)燃機驅(qū)動的攪拌機,隨后電動機則成為主要動力源.從1913年,美國開始大量生產(chǎn)預(yù)拌混凝土,到1 950年,亞洲大陸的日本開始用攪拌機生產(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的發(fā)明與應(yīng)用為主 .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)雜化和高層化對混凝土質(zhì)量,產(chǎn)量不斷提出的更高要求,有力地促進了混凝土攪拌設(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的結(jié)構(gòu)形式,傳動方式,攪拌腔襯板材料以及攪拌生產(chǎn)工藝等方面進行改進和探索. 20世紀40年代后期，德國ELBA公司最先發(fā)明了強制式攪拌機，和自落式攪拌機的工作原理不同，強制式攪拌機利用旋轉(zhuǎn)的葉片強迫物料按預(yù)定軌跡產(chǎn)生剪切、擠壓、翻滾和拋出等強制攪拌作用，使物料在劇烈的相對運動中得到勻質(zhì)攪拌。根據(jù)構(gòu)造特征不同，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攪拌機等。
在我國，混凝土攪拌機等攪拌設(shè)備廣泛采用的是強制式攪拌機和傾卸式攪拌機。這兩類攪拌機對混凝土的水灰比、強度、坍落度的適應(yīng)性比較寬。雖然經(jīng)過了30多年的發(fā)展，技術(shù)水平有了長足的進步，產(chǎn)品性能價格比也大大優(yōu)于進口設(shè)備，但是整體水平與世界先進水平相比還有一定的差距，和許多發(fā)達國家相比還屬于初級階段。我國混凝土的應(yīng)用無論在實驗技術(shù)、生產(chǎn)技術(shù)還是施工技術(shù)等方面仍處于發(fā)展階段，全國各地區(qū)發(fā)展也很不均衡，特別是一些中小和偏遠地區(qū)更是剛剛開始。在市場范圍縮小的情況下，受到直接影響的混凝土攪拌機行業(yè)進入到競爭白熱化時期，所以在許多方面還有待于進一步提高，調(diào)整結(jié)構(gòu)、開發(fā)新產(chǎn)品，以滿足市場的各種需求。
機械工業(yè)產(chǎn)品的發(fā)展趨勢是高附加價值化、智能化和系統(tǒng)化。混凝土機械發(fā)展的主導(dǎo)產(chǎn)品是商品混凝土成套設(shè)備，商品混凝土成套設(shè)備尤其是大型站（樓）、車、泵無論從數(shù)量上還是質(zhì)量上都將有一個較大的提高，這些產(chǎn)品將比以往更加注重降低能耗，更加注重安全性、舒適性、維護和使用的經(jīng)濟性。商品混凝土近年來在我國大中城市有了較大的發(fā)展，約占現(xiàn)澆混凝土的15％～20％左右，與發(fā)達國家的70％～90％相比還有較大的差距，由此給國內(nèi)混凝土機械制造廠家提供了一個大的發(fā)展機遇。
國家實施西部大開發(fā)戰(zhàn)略，投資規(guī)模將超過以往任何大型工程。由于西部開發(fā)時間跨度長、東西部經(jīng)濟差距大，不可能集中購買高、精、尖的大型設(shè)備，因此開發(fā)適合西部自然環(huán)境、經(jīng)濟實用的產(chǎn)品將會有一定市場，如開發(fā)經(jīng)濟實用型移動式攪拌站（25～50m3／h）以適應(yīng)公路、鐵路等工程建設(shè)。同時，通過技術(shù)創(chuàng)新，開發(fā)多用途、多功能產(chǎn)品以適應(yīng)市場需求的變化，如開發(fā)帶泵、帶布料桿、帶皮帶輸送及帶推土板的輸送車、帶振動裝置的強制式攪拌機等。
攪拌主機作為混凝土攪拌機和混凝土攪拌站的核心部位，是像人體的胃一樣重要的部件，它的質(zhì)量決定了混凝土攪拌機和混凝土攪拌站的質(zhì)量，換言之，商品混凝土的質(zhì)量很大程度上取決于攪拌主機的攪拌作用，這是它的使用價值所在。而企業(yè)是泛指一切從事生產(chǎn)、流通或者服務(wù)活動，以謀取經(jīng)濟利益的經(jīng)濟組織。既然混凝土攪拌機械企業(yè)作為一個經(jīng)濟組織它當然也應(yīng)以謀利為最終目的，攪拌主機則是混凝土攪拌機和混凝土攪拌站所有部件單元中利潤最豐厚的單元之一。因此，如果一個混凝土攪拌機械企業(yè)放棄了這一點就等于放棄了它最有力的武器。
3、 研究內(nèi)容及實驗方案
混凝土自落式攪拌混合機的設(shè)計的原始資料(數(shù)據(jù))及設(shè)計技術(shù)要求：
1、 生產(chǎn)率：8-10噸/時；
2、 裝機容量：7.5千瓦；
3、 分批混合：1000kg/批；
4、 產(chǎn)品質(zhì)量：混合均勻度變異系數(shù)cv≤10%；
5、 能耗：耗電≤5kWh/t；
6、 用材：攪拌滾筒用不銹鋼材料，厚度為4mm。
動力參數(shù)計算，主要零部件的強度計算，主要零件、部件及總裝配圖繪制，設(shè)計說明書的編寫。
四、目標、主要特色及工作進度
目標：
通過本次設(shè)計，將大學(xué)四年來學(xué)到的專業(yè)知識比較系統(tǒng)地和實際生產(chǎn)和設(shè)計相結(jié)合，再次重溫了以前的專業(yè)知識，使書本上的理論知識在腦海中更加深刻。還擁有了如何在浩瀚的知識海洋和互聯(lián)網(wǎng)上查閱到自己想要的信息的能力和獨立的研究鉆研能力，也熟悉了論文設(shè)計的一般步驟，使自己的綜合素質(zhì)上了一個臺階。
主要特色:
結(jié)合《畫法幾何》，利用Autocad完成了總裝配圖和零件圖的繪制。
工作進度
1．查閱資料，英文資料翻譯 （2周）1月3日～1月17日
2．撰寫開題報告 （1周）1月18日～1月23日
3．設(shè)計并繪制滾筒混合機混合單元裝配圖 （5周）2月21日～3月27日
4．繪制主要零件圖若干張 （4周）3月27日～4月23日
5．編寫設(shè)計計算說明書（畢業(yè)論文）一份 （3周）4月25日～5月21日
6．畢業(yè)設(shè)計審查、畢業(yè)答辯 （1.5周）5月23日～ 6月2日
五、參考文獻
[1] 馮忠緒．混凝土攪拌理論與設(shè)備[M]．北京：人民交通出版社，2001．8
[2] 陳宜通. 混凝土機械[M].北京：中國建材工業(yè)出版社，2002.7
[3] 盛春芳．混凝土攪拌機縱橫談(一)～(七)．建設(shè)機械技術(shù)與管理[J]．1998，第4期～第6期；1999，第l期～第6期
[4] 龔鐵平編譯．國外混凝土機械[M]．北京：中國建筑工業(yè)出版社，1983
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南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文
基于斯托克斯的三維流動混合：再次討論分區(qū)管混合器問題
摘要——對速度場和所謂的分區(qū)管道混合器混合反應(yīng)進行了研究。和以前使用的近似方案相比，一個從以前研究的具有相同物理模型入手的帶來更準確的流量描述的精確分析方案正在發(fā)展中。另外，這些結(jié)果是根據(jù)更好的報道實驗數(shù)據(jù)得到的。
斯托克斯流動/層流分布混合/靜態(tài)混合器
朗讀
顯示對應(yīng)的拉丁字符的拼音
1.介紹
文章的目的是研究一個內(nèi)部無限長，被內(nèi)壁劃分成一個順序排列的半圓形管道的圓管的三維蠕動流。這樣一個系統(tǒng)，稱為'分區(qū)管混頻器（PPM），是由Khakhar等人引進的。 [1]作為樣機模型廣泛使用在Kenics靜態(tài)混合器。
在Kenics混合器中每個元素是一個螺旋，扭曲180?的金屬板;元素排列在圓管的軸向上，使元素的領(lǐng)先優(yōu)勢相對前一個是沿直角的。流體動力學(xué)計算工具使這種三維流動數(shù)值模擬簡單可行（Avalosse，Crochet[3]，Hobbs和Muzzio[4]，Hobbs等人）。然而，這樣做需要大量的模擬計算資源，尤其是在研究不同的攪拌工藝參數(shù)的影響。因此，簡化分析模型，即給出了模擬的過程快的可能性（或模仿其功能密切就夠了），也仍然是有用的。.
這種本質(zhì)上的三維流PPM模式是高度理想化，但保留了正在研究流動的主要特征。在每一個半圓形軸向風(fēng)道，該模型包括兩個疊加，獨立，二維流場：一橫截面（旋轉(zhuǎn)）的速度場和一個全面發(fā)展的Poiseuille。在這里給了兩個獨立的二維邊界問題，而不是三維問題的。由Khakhar等人提出的解決方案。 [1]的橫截面速度場只是一個近似的。然而在一個封閉的形式下，存在一個'精確'分析解決方案。
在本論文中，我們利用這些精確的解決方案對這個三維混合機的混合性能就行審查。在一些混合模式下的重要區(qū)別已經(jīng)得到了，而且我們的結(jié)果更接近可用的Kusch和Ottino[6]的 實驗結(jié)果。
2.PPM的速度領(lǐng)域
考慮一個0≤ r ≤a, 0≤θ≤2π, |z| < ∞內(nèi)部的無限缸體，，這里面包含一個
剛性矩形板的長度為L的序列（見，例如,Ottino [7] 圖6.2）。鄰近板塊相互正交放置，即0 ≤r ≤a,，θ= 0，π，2kL ≤ z ≤（2k+ 1）L和0≤r≤a, θ =π/2,3π/2,(2k+1)L≤z≤(2k+2)L,其中k = 0，± 1，± 2，。 所有半圓形管道流動是由一個恒定的壓力梯度?p /?z和圓柱墻? =一內(nèi)壁保持不變恒定速度V的勻速轉(zhuǎn)動 感應(yīng)得到的。遵循Khakhar [1]，我們假設(shè)在每一個橫截面軸向速度是充分發(fā)展的（忽略兩個板塊之間的過渡效果）并且橫截面速度vr和V，正如他們將一個無限長的半圓形管道。在斯托克斯近似零組件虛擬現(xiàn)實穩(wěn)定的速度場vr , V，和vz，是從兩個解耦合的獨立的兩維問題定義的
在每個半圓形每一個領(lǐng)域。在這里，△代表拉普拉斯算子站極坐標，μ代表流體粘度，而ψ（r，θ）代表相關(guān)的截面流流功能
我們認為在下面的'基本'范圍 0≤r≤a, 0≤ θ≤π, 0 ≤z≤ L;其他領(lǐng)域的解決方案，可簡單的從這個基本之一獲得。就無滑移邊界條件而言，ψ和Vz是
并且
對于式（1）和（2），是各自（獨立）的。
雙諧波問題（1），（4）存在一個確切的解析解：
可通過以下方式獲得。
讓我們介紹下雙極坐標系（ξ，η），這樣的坐標的兩極都在位于x軸的點（± a，0）上：
三維Stokes流動混合 785
這樣
當a/J =coshη-cosξ， 1 / J的數(shù)量在這個直角坐標系是第一個不同的Lame參數(shù)。這個支持二維雙調(diào)和方程式的系統(tǒng)首次采用在Joukowski[8];看到Joukowski和Chaplygin[9] 適用于 這個問題的偏心Stokes流動的精確解。
由極坐標中的0≤r ≤a, 0≤θ≤π的半圓改變?yōu)殡p極坐標的-∞≤η≤∞,π/2
≤ξ≤π。雙調(diào)和方程式（1），必須符合在雙極坐標中的流函數(shù)ψ，可寫為
對于輔助函數(shù) Ψ=ψ/J
通過等式的方法
（其中nξ是指直線ξ=常數(shù)的外部標準），我們可以根據(jù)Ψ用形式表示邊界條件（3）為
通過選擇等式9的解決方案
我們能滿足所有邊界條件（11），并且假設(shè)常量的A,B,C,D的值是
通過以下等式將（12）中的Ψ(ξ)代回到流函數(shù)ψ（r，θ）
經(jīng)過一番簡化，我們歸結(jié)到表達式（6）。
流函數(shù)ψ逼近點（a，0）的特征可以從等式6擴張為現(xiàn)有的x =a-ρsinχ, y =ρcosχ的極坐標（）中的泰勒級數(shù) 中獲得ρ的第一象限長度是
圖1。（a）的流線圖案（流函數(shù)輪廓圖）分析解決方案（6）并且把（b）叫做一個近似的解決方案（16）。輪廓線與在兩個平面圖中相同的階段是等距離的。在（b）中的虛線代表輪廓，而在（a）中是不存在的。
對于ρ>0，0≤χ≤π/2的水平平面（古德爾[10]，泰勒[11]），隨著不變的常量速度- V應(yīng)用在平面χ=0上，類似于刮的方案
圖1（a）顯示了流函數(shù)（6）外形的水平高度。截面流量在一個橢圓形停滯點（0.636a，π/ 2）處呈現(xiàn)出單渦旋細胞。
以往的研究（Khakhar等。[1]，Ottino[7]）暗示了近似一個條件的關(guān)于邊界問題（1），（4）的解決辦法：
已經(jīng)靠一個變分法獲得它。然而這個表達式（16）不能同時滿足支配性雙調(diào)和方程（1）在移動邊界無滑移條件！原來，在邊界r=a處的切向速度變化為（4 / 3）Vsin2θ,而不是恒定V。因此，在一些地區(qū)遠離平面邊界，速度被高估了（高達33％，在圓形邊界），它是人為地平滑接近近角。根據(jù)一個長遠的解決辦法（16），流函數(shù)輪廓的劃分圖呈現(xiàn)在圖1（b）中。
充分成熟的關(guān)于一個半圓導(dǎo)管的軸向流邊界問題（2），（5）顯示（Ottino[7]）
其中
是平均軸向速度。使用簡單的轉(zhuǎn)換和無窮總結(jié)表（Prudnikov等人 [12]），我們可以提出在一個封閉形式下的表達（17）：
這對于在平流過程的數(shù)值模擬可取。值得一提的是，被Khakhar等人使用的條款[1]的第一個（17）的三極限無窮求和以及Ottino[7]提供的最大只有幾個百分點的精度的誤差（相對于'精確'表達式（18））。
圖2。等高線圖的軸向速度的Vz：實線對應(yīng)的確切表達式（18），虛線對應(yīng)于表達式（17）三個方面的近似值
在圖2中由（18）定義的Vz的輪廓線，顯示為實線，而三極限（17）近似相同的輪廓由虛線繪制。盡管這種近似的輪廓形狀很相似，但是平均流速vz差異量高達7%，其中一個最大速度vz離角點不遠，所以vz是被低估了?？梢栽黾樱?7）的項數(shù)至一百，降低相對誤差到小于0.005％，但是，像這樣模擬被動追蹤物的水平流動會花掉更多的計算機時間。
3。PPM混沌混合
由平流方程描述的一個被動的個體（拉格朗日）粒子的運動。
與右手邊由速度場（6）和（18）定義的（19）。當t=0時初始條件為
r= R0的，θ=θ0和z=0。
這里定義變量φ顯然是
其中k=0，±1，±2，。 。 。 。
? 系統(tǒng)（19）描述了沿每個流線區(qū)間的單個粒子穩(wěn)定的動作。然而，由于流動是三維和空間周期性的，它可以表現(xiàn)為混亂行為（Aref【5.4部分的13】）。在Khakhar[1]以及其他人中，單個無量綱參數(shù)，混合強度，
混合強度被提出給了完整描述這樣一個表現(xiàn)的系統(tǒng)。雖然參數(shù)γ沒有精確解（6）的特殊意義，但是β值是用來比較我們包含那些文獻的結(jié)果。
龐加萊映射是應(yīng)用于揭示規(guī)則與混沌運動區(qū)域的。龐加萊映射是通過采取在水平面Z = 0的初始點（r0，0）并記錄交叉坐標常角軌道Zn= 2nL，n = 0，± 1，± 2。 。 。 。
幾個值為β的龐加萊映射是同時使用近似精確解計算和分析的。在這里，我們介紹的一個單一出發(fā)點的龐加萊映射被選在了混亂的區(qū)域（圖3）選擇的地圖。在平面圖的白色區(qū)域?qū)?yīng)于島狀物。這些島狀物的邊界是用細實線繪制的。
龐加萊映射島狀物相應(yīng)于流動的Kolmogorov–Arnold–Moser (KAM) 管。在這樣一個管里捕獲的流體將只能在里面移動，不與外管中的其余流體混合。這個混KAM管的影響，相比混合器的總流量，可以描繪為通過軟管的相對流量。因此，對于兩個島狀物的通過KAM管搬運的面積和流量是可進行評估的。流量可以計算看做在島狀物面積上v2的積分，或者作為一個島狀物的輪廓邊界通過斯托克斯定理積分。
圖3（a）和3（b）呈現(xiàn)了β= 4龐加萊映射。對于近似解的八個最大的島嶼是清晰可見（圖3（a））。他們占據(jù)了約49％橫截面積并且包含約55％的總流量。確切的解決方案提供了一個完全不同的群島系統(tǒng)（圖3（b））。他們的影響是相當?shù)偷模驗樗鼈冎徽技s13％的面積，并承擔(dān)總流量的18％。
對于混合強度為β的大量實用性的不同就開始變得更強了。圖3（c）和3（d）代表β= 8時的情況。該近似解提供了兩個占據(jù)約13%截面（見圖3（c）），承擔(dān)總流量的18％的島狀物，同時群島的精確解（圖3（d））揭示了只占約0.7％的斷面面積。通過KAM管總數(shù),在這種情況下的相對流量約只有1％的總流量。
在這兩個例子中介紹了KAM管橫截面總面積明顯較小時使用的精確解。由于兩個近似和精確的解是以相同的簡化模型的PPM為基礎(chǔ)，i.e.忽略了在混和器元素的結(jié)合處的過渡影響，計算出的KAM管的形狀，應(yīng)持一點保留態(tài)度。通過這些管道的相對的截面和相對流量是非常適當?shù)?，并且他們可以給出一個實用的實際流動價值標準的估計值。
條紋線可作為一種表征混合和可視化基礎(chǔ)的混合機械裝置的工具。Kusch和Ottino [6]指出，從創(chuàng)始的KAM管的橫截面計算條紋線，遠比實驗觀察得到的不同。對計算的β= 8.0的條紋線和實驗獲得的β=10.0 ± 0.3結(jié)果進行了比較至少有些相似。他們指出，PPM模式難以接近地模仿實驗結(jié)果（由于劃分的板塊比小半徑管長度要短）。然而，采用修正速度場進行的數(shù)值模擬的結(jié)果（6），（18）和β值給出一個更好的一致。圖3（e）和3（f）顯示了β= 10的同時使用解決方案的龐加萊映射。在圖3（f）中周期2的兩島狀物的大致輪廓是用實線繪制的。這些輪廓被用來揭示相應(yīng)的KAM管的形狀（參見圖4（c））。封閉多邊形描繪的輪廓和通過4個混合元素的數(shù)字追蹤而來的這些多邊形的至高點，顯示了KAM管外邊界。另外兩張在圖4中的圖像代表圖像的數(shù)值（a）和實驗（b）分別來自于Kusch和Ottino [6]的成果。對于實驗結(jié)果的實際混合強度的值，是β= 10.0 ± 0.3，我們計算了KAM管
圖3。龐加萊映射分別地作為4種不同攪拌強度，β值=（（a）和（b）），β= 8（（c）和（d）段），β= 10（（e）和（f）段）的結(jié)果。圖片中左邊的列（（a），（c），（e）段）通過方案（16），（17）
采用近似解獲得，而在右列的通過精確的方案（6），（18）獲得。
圖4。對比（a）計算的（β= 8）和（b）實驗性的（β= 10.0 ± 0.3）庫施和Ottino [6]的實驗性的條紋線，計算PPM模式下的KAM管的混合強度參數(shù)β= 10.0（c）（圖像（a）及（b）是來自于許可轉(zhuǎn)載的劍橋大學(xué)出版社的論文圖9。）
以及形狀限制值β= 9.7，β= 10.3。鋼管的整體造型變化不大，混合強度的變化主要是管壁厚度的影響：它是較大的β參數(shù)，反之也一樣。
Kusch和Ottino [6]沒有明確指定條紋線可視化染料注射的位置。然而在KAM管外面注入染料一點點很容易發(fā)現(xiàn)，因為染料開始傳遍混合元素所以這是顯而易見的。為了說明這一點，島的幾何中心周圍繪制了圓（參見圖3（f））。標記是均勻分布在每個圓邊界，并通過四要素混合的PPM（兩個空間時間）進行跟蹤。在圖5（a）中圓的半徑為0.03a，因此所有的標記都定位在KAM管里。在圖5（b）中圓（半徑0.062a）觸及到管邊界。這種條紋線可以稍微變形，但仍完全在管內(nèi)抓獲。在圖5（c）中最初的圓比在圖3（f）中的島狀物稍大，因而標記包含在KAM管外?？梢郧宄乜吹剑灰卸潭趟膫€混合細胞，標志物就可以在整個管道截面蔓延。
使用近似數(shù)值解（16），（17）指引Kusch和Ottino [6]得到一個偉大差異的對于10 <β<4的情況下的實驗結(jié)果：實驗顯示了非常穩(wěn)定KAM管，而計算顯示出了許多分支（比如，可見于他們的論文中的圖10（d））。但是使用相對簡單穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的精確方案（6），（18）卻被預(yù)測到了。例如，相對于一個比較大的β= 20混合強度，四個第一次序的KAM管被發(fā)現(xiàn)，但沒有發(fā)現(xiàn)2時期的KAM管。
圖5。這些標記的痕跡，最初由規(guī)律地以時期2的到得幾何中心為中心空出不同半徑的圓。每個圓圈包含100個標記。半徑是：（一）0.03a完全地再KAM管里面，（二）0.062a，觸摸到它的邊界，（三）0.08a – 劃定軟管邊界。
它們的管截面（并且因此，與他們相關(guān)的流量）相對較小。，不過這些周期性結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。
4。結(jié)論
雖然正在研究的流動僅僅是一個原型，但是它擁有廣泛使用的攪拌裝置流動的一些重要特征。在同一模型框架獲得一個近似的比較和精確解，顯示了某些數(shù)學(xué)簡化可能產(chǎn)生重大影響。這種簡化在預(yù)測系統(tǒng)的行為上可能造成很大的差異，特別是對于那些應(yīng)該表現(xiàn)出的混沌性系統(tǒng)。在這里，由于使用（在以前的研究）了人為平滑的橫截面速度場一個長期的近似解，在預(yù)測行為上就有差異。確切的解決方案顯示與已報道的實驗結(jié)果能很好地一致。
當然，存在的一個重要問題就是在混合元件和忽視了這些過渡的發(fā)展流動之間，有了突然的轉(zhuǎn)變。事實上最近的數(shù)值模擬結(jié)果（霍布斯等人[5]）表明，對于帶有螺紋的有限厚度的螺旋板的Kenics混合攪拌機，在入口和出口流動的每個轉(zhuǎn)變元素都會強烈影響到一個以上元素長度的速度場，這是一個重要的假設(shè)。
然而，從結(jié)果中呈現(xiàn)的——準確描述了在混合流動中哪怕是很小的變化也能顯著地改變系統(tǒng)整體混合反應(yīng)的速度區(qū)域的——重要性結(jié)論，仍然是適用真正的工業(yè)場合。
致謝
? 筆者要感謝授予了編號為EWT44.3453的荷蘭科技基金（STW）的支持。我們也感謝其中一個發(fā)表“在閉塞或不了解情況下參數(shù)化的使用計算機從而產(chǎn)生一個荒謬結(jié)果”觀點的證明人。
畢業(yè)設(shè)計（外文翻譯）
題目 自落式混凝土攪拌混合機的設(shè)計
專 業(yè) 名 稱 機械設(shè)計制造及其自動化
班 級 學(xué) 號 078105133
學(xué) 生 姓 名 鐘武
指 導(dǎo) 教 師 張緒坤
填 表 日 期 2011 年 1 月 13 日
南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文
畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書
I、畢業(yè)設(shè)計(論文)題目：
滾筒混合機混合單元的設(shè)計
II、畢 業(yè)設(shè)計(論文)使用的原始資料(數(shù)據(jù))及設(shè)計技術(shù)要求：
1、生產(chǎn)率：8-10噸/時；
2、裝機容量：7.5千瓦；
3、分批混合：1000kg/批；
4、產(chǎn)品質(zhì)量：混合均勻度變異系數(shù)cv≤10%；
5、能耗：耗電≤5kWh/t；
6、用材：攪拌滾筒用不銹鋼材料，厚度為4mm。
III、畢 業(yè)設(shè)計(論文)工作內(nèi)容及完成時間：
1．查閱資料，英文資料翻譯 （2周）1月3日～1月17日
2．撰寫開題報告 （1周）1月18日～1月23日
3．設(shè)計并繪制滾筒混合機混合單元裝配圖 （5周）2月21日～3月27日
4．繪制主要零件圖若干張 （4周）3月27日～4月23日
5．編寫設(shè)計計算說明書（畢業(yè)論文）一份 （3周）4月25日～5月21日
6．畢業(yè)設(shè)計審查、畢業(yè)答辯 （1.5周）5月23日～ 6月2日
Ⅳ 、主 要參考資料：
[1] 璞良貴，紀名剛主編.機械設(shè)計.第七版.北京：高等教育出版社，2001
[2] 金國淼等.攪拌設(shè)備(化工設(shè)備設(shè)計全書). 北京： 化學(xué)工業(yè)出版社，2002
[3] 徐灝主編，機械設(shè)計手冊.北京：機械工業(yè)出版社，1995.12
[4] 李克永.化工機械手冊. 天津: 天津大學(xué)出版社，1991.5
[5] Bathala C. Redlaty, V. S. Muvthy, Madaboosi S. Ananth, Chamarti D. P. Rao. Modeling of continuous Fertilizer Cranulation process for control. Part. Part. Syst. Charact 15(1998):156-160
航空工程 系 機械設(shè)計制造及其自動化 專業(yè)類 0781051 班
學(xué)生（簽名）：
日期： 2011 年 1 月 3 日
指導(dǎo)教師（簽名）：
助理指導(dǎo)教師(并指出所負責(zé)的部分)：
航空工程 系（室）主任（簽名）：
附注:任務(wù)書應(yīng)該附在已完成的畢業(yè)設(shè)計說明書首頁。
南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文
學(xué)士學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明
本人聲明，所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立完成的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外，本論文不包含法律意義上已屬于他人的任何形式的研究成果,也不包含本人已用于其他學(xué)位申請的論文或成果。對本文的研究作出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式表明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。
作者簽名： 日期：
學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書
本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)南昌航空大學(xué)科技學(xué)院可以將本論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。
作者簽名： 日期：
導(dǎo)師簽名： 日期：
畢業(yè)設(shè)計（論文）
題目： 自落式混凝土攪拌混合機的設(shè)計
系 別 航空工程系
專業(yè)名稱 機械設(shè)計制造及其自動化
班級學(xué)號
學(xué)生姓名
指導(dǎo)教師
二O一一 年 六 月
南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文
自落式混凝土攪拌混合機的設(shè)計研究
學(xué)生姓名：鐘武 班級：078105133
指導(dǎo)老師：張緒坤
摘要：最近幾年，建筑行業(yè)蓬勃發(fā)展。而在建筑機械里，混凝土攪拌機械是其中的基本設(shè)備之一。攪拌的混凝土關(guān)系到建筑的質(zhì)量，而過去的機型如鼓筒型混凝土攪拌機存在許多問題如攪拌質(zhì)量差、時間長、能耗高。自落式混凝土攪拌機尤其是其中之一的錐形反轉(zhuǎn)出料攪拌機能更好的解決上述問題。
本文通過綜合優(yōu)化設(shè)計和類比的方法，結(jié)合以往的參數(shù)、數(shù)據(jù)和給出的原始資料、技術(shù)要求，對自落式混凝土攪拌機進行了設(shè)計。利用攪拌筒直徑d=1560mm和其他條件，計算出攪拌筒的轉(zhuǎn)速n=18r/min。根據(jù)原始數(shù)據(jù)——分批混合：1000kg/批、攪拌筒厚度h=4mm、裝機容量：7.5千瓦、生產(chǎn)率：8-10噸/時等條件，計算出攪拌筒和混合料、支撐滾輪間相互作用的總力矩M，傳動裝置的總效率=0.89，從而得出減速電機額定功率=7.5kw，減速比i=23，轉(zhuǎn)速n=1500r/min。考慮攪拌機傳動系統(tǒng)的要求，對托滾軸和減速電機之間采用鏈傳動的連接方式，鏈傳動比i=1.19，小鏈輪齒數(shù)Z=17，從動鏈輪齒數(shù)Z=20，鏈長L=2.5146mm,中心距a=1020.5mm。再確定要安裝鏈輪和拖輪的托滾軸，材料為45#，調(diào)質(zhì)處理，軸的最小處直徑d=69mm。根據(jù)材料和載荷，設(shè)計出托滾軸的各段的長度和直徑，最后進行校核驗證。
關(guān)鍵詞：減速電機 混合單元摩擦傳動 托滾軸設(shè)計 鏈傳動
指導(dǎo)老師簽名：
gravity type concrete mixing mixer design
Student name: ZhongWu Class: 078105133
Supervisor:Zhang Xukung
Abstract: In recent years, the construction industry develops rapidly. In the construction machinery, the concrete mixing machine is one of the basic equipment. The mixing concrete related to the quality of construction, but the past models such as the type of drums concrete mixer has many problem such as poor mixing quality, long duration and high energy consumption. The gravity type concrete mixing mixer especially one of these： cone reversal discharging mixer can solve the above problem for the better.
Considering the previous parameters,data and original data,technical requirements which has given,this papers design the gravity type concrete mixing mixer taking the methods of integrated optimal design and analog. Using the mixing tube diameter d = 1560mm and other conditions to calculate the speed of mixing tube n = 18r/min. According to the original data - batch mixed: 1000kg / batches, the mixing tube thickness h = 4mm, capacity: 7.5 kW, 8-productivity of 10 tons / h and other conditions, to calculate the total moment M between mixing tube and mixture as well as interaction support rollers, the overall efficiency of gear=0.89, so as to receive the gear motor rated power=7.5kw, reduction ratio i = 23, rotational speed n = 1500r/min. Considering the request of the mixer drive system， the placement between the care roller and the gear motor is connected by chain drive ，chain drive ratio i = 1.19, the small sprocket number of teeth Z = 17, and the driven sprocket number of teeth Z = 20, chain length L = 2.5146mm, center distance a = 1020.5mm. Next,confirming the care roller which demand installing the chain wheel and tug ，to determine its material is 45#、quenching and tempering, the minimum diameter of shaft is d = 69mm. According to the material and the loading, we design the roller care of all of the length and diameter , and check verification finally.
Key words: Geared Motor Mixed friction drive unit Care roller design Chain drive
Signature of Supervisor:
南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文
1 前言
1.1混凝土攪拌混合機的概述
混凝土機械是基本建設(shè)的“常規(guī)武器”，需求量大，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、民用建筑以及國防施工等工程建設(shè)。在工業(yè)發(fā)達國家，混凝土生產(chǎn)的先進程度，標志著一個國家制造業(yè)水平。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，我國混凝土機械已經(jīng)成為建設(shè)機械的重要組成部分，在整個建設(shè)機械行業(yè)中占有相當?shù)谋戎兀研纬奢^大規(guī)模的生產(chǎn)能力，產(chǎn)品性能有了較大提高，市場競爭也越來越激烈。
自落式攪拌機有較長的歷史，早在20世紀初，由蒸汽機驅(qū)動的鼓筒式混凝土攪拌機已開始出現(xiàn)。50年代后，反轉(zhuǎn)出料式和傾翻出料式的雙錐形攪拌機以及裂筒式攪拌機等相繼問世并獲得發(fā)展。自落式混凝土攪拌機的拌筒內(nèi)壁上有徑向布置的攪拌葉片。工作時，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)始的運動，達到均勻攪拌的效果。自落式混凝土攪拌機的結(jié)構(gòu)簡單，一般以攪拌塑性混凝土為主。自落式混凝土攪拌機適用于建筑科研和生產(chǎn)部門混凝土試驗之用，也適用于小型工程維修隊在施工中攪拌小量混凝土或其他材料之用。
混凝土攪拌機是把水泥、砂石骨料和水混合并拌制成混凝土混合料的機械。主要由拌筒、加料和卸料機構(gòu)、供水系統(tǒng)、原動機、傳動機構(gòu)、機架和支承裝置等組成。混凝土攪拌機包括通過軸與傳動機構(gòu)連接的動力機構(gòu)及由傳動機構(gòu)帶動的滾筒，在滾筒筒體上裝圍繞滾筒筒體設(shè)置的齒圈，傳動軸上設(shè)置與齒圈嚙合的齒輪。混凝土攪拌的目的是使混凝土中的各組分混合成一種各物料顆粒相互分散、均勻分布的混合物。為了使混凝土中的各組分混合均勻，必須在攪拌過程中使每一組分的顆粒能分散到其他各種組分中去，因此，必須設(shè)法使各組分都產(chǎn)生運動，并使他們的運動軌跡相交，相交次數(shù)越多，混凝土越易混合均勻。
為了確?；炷恋臄嚢栀|(zhì)量，要求混凝土混合料攪拌均勻,攪拌時間短，卸料快，殘留量少,耗能低和污染少。影響混凝土攪拌機攪拌質(zhì)量的主要因素是：攪拌機的結(jié)構(gòu)形式，攪拌機的加料容量與拌筒幾何容積的比率，混合料的加料程序和加料位置，攪拌葉片的配置和排列的幾何角度，攪拌速度和葉片襯板的磨損狀況等。
1.1.1 混凝土攪拌混合機的分類
按工作性質(zhì)分間歇式(分批式)和連續(xù)式；按攪拌原理分自落式和強制式；按安裝方式分固定式和移動式；按出料方式分傾翻式和非傾翻式；按拌筒結(jié)構(gòu)形式分梨式、鼓筒式、雙錐、圓盤立軸式和圓槽臥軸式等。
自落式攪拌機：有較長的歷史，早在20世紀初，由蒸汽機驅(qū)動的鼓筒式混凝土攪拌機已開始出現(xiàn)。50年代后，反轉(zhuǎn)出料式和傾翻出料式的雙錐形攪拌機以及裂筒式攪拌機等相繼問世并獲得發(fā)展。自落式混凝土攪拌機的拌筒內(nèi)壁上有徑向布置的攪拌葉片。工作時，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)始的運動，達到均勻攪拌的效果。自落式混凝土攪拌機的結(jié)構(gòu)簡單，一般以攪拌塑性混凝土為主。
強制式攪拌機：從20世紀50年代初興起后，得到了迅速的發(fā)展和推廣。最先出現(xiàn)的是圓盤立軸式強制混凝土攪拌機。這種攪拌機分為渦槳式和行星式兩種。
19世紀70年代后，隨著輕骨料的應(yīng)用，出現(xiàn)了圓槽臥軸式強制攪拌機，它又分單臥軸式和雙臥軸式兩種，兼有自落和強制兩種攪拌的特點。其攪拌葉片的線速度小，耐磨性好和耗能少，發(fā)展較快。強制式混凝土攪拌機拌筒內(nèi)的轉(zhuǎn)軸臂架上裝有攪拌葉片，加入拌筒內(nèi)的物料，在攪拌葉片的強力攪動下，形成交叉的物流。這種攪拌方式遠比自落攪拌方式作用強烈，主要適于攪拌干硬性混凝土。
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(jīng)連續(xù)稱量后送入攪拌機內(nèi)，攪拌好的混凝土從卸料端連續(xù)向外卸出。這種攪拌機的攪拌時間短，生產(chǎn)率高、其發(fā)展引人注目。
隨著混凝土材料和施工工藝的發(fā)展、又相繼出現(xiàn)了許多新型結(jié)構(gòu)的混凝土攪拌機,如蒸汽加熱式攪拌機,超臨界轉(zhuǎn)速攪拌機，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。
1.1.2混凝土攪拌混合機的發(fā)展以及前景
國外混凝土攪拌機械體現(xiàn)了機電一體休技術(shù)，其微控技術(shù)成熟可靠，物料的配比、容量變更控制十分準確；有些攪拌站還增加了攪拌機動態(tài)負荷臨測、混凝土物料稠度控制、除塵、消聲、廢水處理等裝置；混凝土泵送技術(shù)日臻成熟，最大水平泵送距離達4000m，泵送量達180㎡/h；產(chǎn)品多功能性增強。我國的混凝土攪拌及輸送機械盡管性能有了較大提高，但在可靠等方面與國外相比還有不小差距，主要體現(xiàn)在配套電器、液壓、氣動元件等方面問題較多。近年來，許多廠家均選用進口優(yōu)質(zhì)元器件，對提高我國混機械水平起到了非常重要的作用，但在多功能方面還無法與國外相比。
我國混凝土機械行業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)企業(yè)200多家，已形成多系列、多品種規(guī)格的局面。無論是攪拌機、攪拌站（樓）、攪拌輸送車還是混凝土泵（泵車）等到產(chǎn)品，除大型的和高技術(shù)含量的型號外，常規(guī)產(chǎn)品已基本能滿足施工需要。各生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)條件普遍得到了改善，生產(chǎn)能力進一步增強。國外混凝土機械進口數(shù)量逐年下降，120m3/h以下的攪拌站、125m3/h以下的輸送泵以及攪拌機等國產(chǎn)設(shè)備已占主導(dǎo)地位。即生產(chǎn)廠家多，產(chǎn)品數(shù)量大；還存在產(chǎn)品性能提高較大；產(chǎn)品雷同規(guī)格不齊；技術(shù)創(chuàng)新能力較差這些特點。
目前，許多商品混凝土攪拌機械企業(yè)管理者的專業(yè)知識和質(zhì)量意識觀念淡薄，特別是在那些發(fā)展中的中小城市和地區(qū)。即使是較發(fā)達地區(qū)個別混凝土企業(yè)的管理者，對混凝土行業(yè)和混凝土產(chǎn)品沒有足夠的了解和認識，設(shè)備選擇的專業(yè)配置不高，計量器具不準確，甚至根本不進行任何檢驗。對現(xiàn)代化計算機辦公手段不認識，甚至根本不接受。單純的追求利益最大化，不認真的執(zhí)行規(guī)范標準，弄虛作假，以次充好，最終導(dǎo)致各類的工程質(zhì)量事故的不斷發(fā)生。
混凝土是建筑機械中攪拌混凝土必備的機械，隨著我國房地產(chǎn)建筑行業(yè)，公路，大壩，水電站，建設(shè)的擴大和商品混凝土的推廣，水泥制品的產(chǎn)量提高，混凝土攪拌機銷量一直在遞增，由此也出現(xiàn)了不同產(chǎn)量，大、中、小型的攪拌機，廣泛得到客戶認可,隨著互聯(lián)的普及，有不少企業(yè)遠銷印度，俄羅斯,歐洲，澳大利亞等西方國家。
隨著攪拌機廠家的增多，大部分企業(yè)以生產(chǎn)中、小型設(shè)備為主，攪拌機市場已經(jīng)進入白熱化時期，還有專業(yè)生產(chǎn)商品混凝土攪拌站企業(yè)的雙重壓力下，攪拌機企業(yè)，要以個性服務(wù)，技術(shù)創(chuàng)新，提高攪拌機主機的自制能力，產(chǎn)品多元化，等相關(guān),為自己的企業(yè)樹立一個強有勁的品牌，才能做成行業(yè)的領(lǐng)航者。
1.2 自落式混凝土攪拌混合機的組成機構(gòu)及原理
自落式混凝土土攪拌混合機理基本特性是：使混凝土中的各組分混合成一種各物料顆粒相互分散、均勻分布的混合物。為了使混凝土中的各組分混合均勻，必須在攪拌過程中使每一組分的顆粒能分散到其他各種組分中去，因此，必須設(shè)法使各組分都產(chǎn)生運動，并使他們的運動軌跡相交，相交次數(shù)越多，混凝土越易混合均勻。
在利用攪合料重力勢力的同時應(yīng)盡可能使處在攪拌過程中的拌合料各組分的運動軌跡在相對集中區(qū)域相互交錯穿插，在整個拌合料體積中最大限度地產(chǎn)生互相摩擦，并盡可能提高各組分體積極參與運動的次數(shù)和運動軌跡的交叉頻率，為混凝土攪拌機實現(xiàn)宏觀和微觀均質(zhì)性創(chuàng)造最有利的條件。
自落式混凝土土攪拌混合機主要由進料機構(gòu)、攪拌筒、傳動系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)和底盤等機構(gòu)組成如圖1-1。
1 攪拌筒
錐形反轉(zhuǎn)出料攪拌機的攪拌筒雙錐形。如圖（一）示。筒內(nèi)部焊件有分別與攪拌筒軸線成一定夾角交叉布置的高葉片和低一片各一對。由于高低葉片與拌筒軸線按一定的角度交叉布置，所以當拌合料由進料錐端進入，拌筒正轉(zhuǎn)攪拌時，葉片不僅拌合料做提升、下落的運動，還能強迫物料做軸向竄動，固能做強化攪拌作用。當攪拌筒反向旋轉(zhuǎn)時，葉片將拌合料推向料推向出料端一端由兩條空間交叉成180度的螺旋形出料葉片將拌合料卸除筒外。
2 傳動系統(tǒng)
目前，國內(nèi)生產(chǎn)的錐形反轉(zhuǎn)出料攪拌機（自落式混凝土攪拌機的一種），其傳動機構(gòu)有兩種形式。
圖1-1 錐形反轉(zhuǎn)出料攪拌機
（1）摩擦傳動
摩擦傳動是依靠橡膠拖輪與攪拌筒滾道間的摩擦力來驅(qū)動攪拌筒旋轉(zhuǎn)，攪拌筒通過滾道支承在四個橡膠摩擦輪上其中一對為主動輪，另一對為從動輪。當電動機經(jīng)減速箱使一對主動輪回轉(zhuǎn)時，攪拌筒機與混合料的相互作用。主動橡膠摩擦輪靠摩擦力驅(qū)動攪拌筒回轉(zhuǎn)。為防止攪拌筒軸向竄動，在滾道的兩側(cè)固定導(dǎo)向圈。摩擦傳動的特點是噪聲小，結(jié)構(gòu)簡單，但遇、水容易打滑而降低生產(chǎn)率。
（2）齒輪傳動
攪拌筒由4個拖輪支撐，由于傳動系統(tǒng)的電機控制轉(zhuǎn)向，電機產(chǎn)生的運動和動力經(jīng)帶傳動輸入減速箱，再經(jīng)減速箱中的兩對齒輪傳給小齒輪通過小齒輪嚙合的固定在拌筒上的大齒圈帶動拌筒旋轉(zhuǎn)。齒輪傳動具有不打滑，傳動比準確等特點。
3進料機構(gòu)
錐形反轉(zhuǎn)出料攪拌機的進料機構(gòu)攪拌出料容量大小有所不同。一般由上料架，進料斗及提升裝置等組成。
把操縱桿扳到上升位置，減速箱輸出軸端的離合器上，鋼絲繩卷筒轉(zhuǎn)動，鋼絲繩經(jīng)滑輪拉動料斗由地面翻轉(zhuǎn)至上部位置，把拌合料裝入攪拌筒之后離合器自動脫開。吧操縱桿推到下降位置，料斗靠本身自重下落，料斗落地時將操縱桿到停止位置。
料斗的上下限位置，靠行程開關(guān)控制。上限位置開關(guān)安裝在上料架上，并裝有兩個，分別對料斗上升起限位和安全保護作用：下限位只有一個限位開關(guān)，安裝在導(dǎo)軌頂部，當料斗下降至地坑底部時，鋼繩稍松彈簧杠桿機構(gòu)使下限位動作，卷揚機構(gòu)自動停車。
制動電機保護料斗載滿負荷運動時，可靠停在任意位置，制動力矩大小由電動機后面的大螺母調(diào)整。
4供水系統(tǒng)
錐形反轉(zhuǎn)出料攪拌機的供水系統(tǒng)大多采用時間繼電器控制離心水泵電機運轉(zhuǎn)時間的方式。他由電動機，水泵、節(jié)流閥及管路等組成。攪拌用水由電動機帶動水泵抽水，經(jīng)節(jié)流閥和管道注入拌筒，攪拌每罐混凝土所需的水量，由電控系統(tǒng)中的時間繼電器控制水泵運轉(zhuǎn)時間來把握。當按鈕旋轉(zhuǎn)到時控位置時，水泵會按設(shè)定的時間運轉(zhuǎn)和自動停止：當按鈕旋轉(zhuǎn)到手控位置時，可以連續(xù)供水，沖洗支管供筒外用水和清洗整機使用。
5 電氣系統(tǒng)
電氣系統(tǒng)的作用是控制攪拌筒的正反轉(zhuǎn)及停止：料斗提升、下降和水泵的轉(zhuǎn)動或停止：時間繼電器和安全裝置。
1.3 本設(shè)計的目的和研究內(nèi)容
畢業(yè)設(shè)計(論文)使用的原始資料(數(shù)據(jù))及設(shè)計技術(shù)要求：
1、生產(chǎn)率：8-10噸/時；
2、裝機容量：7.5千瓦；
3、分批混合：1000kg/批；
4、產(chǎn)品質(zhì)量：混合均勻度變異系數(shù)cv≤10%；
5、能耗：耗電≤5kWh/t；
6、用材：攪拌滾筒用不銹鋼材料，厚度為4mm。
通過本次設(shè)計，將大學(xué)四年來學(xué)到的專業(yè)知識比較系統(tǒng)地和實際生產(chǎn)和設(shè)計相結(jié)合，再次重溫了以前的專業(yè)知識，是書本上的理論知識在腦海中更加深刻。還擁有了如何在浩瀚的知識海洋和互聯(lián)網(wǎng)上查閱到自己想要的信息的能力和獨立的研究鉆研能力，也熟悉了論文設(shè)計的一般步驟，是自己的綜合素質(zhì)更上一個臺階。
主要特色：結(jié)合《畫法幾何》，利用Autocad完成了總裝配圖和零件圖的繪制。
2 自落式混凝土攪拌機的設(shè)計與計算
2.1自落式混凝土攪拌機的主要參數(shù)
通常自落式混凝土攪拌機的主要參數(shù)有額定容量、工作時間、生產(chǎn)率。
（一）額定容量
攪拌機的各種不同含義的容量之間有如下關(guān)系
1.進料容量(又稱裝料容量)是指裝進攪拌筒未經(jīng)攪拌的干料體積；
2.出料容量(又稱公稱容量)是指一罐次混凝土出料后搗實后的體積。
他是國家標準規(guī)定的主要標準容量L（1L=）為攪拌機的主要參數(shù)并以系列化。
其系列如下表2-2。
表2-2 混凝土攪拌機主參數(shù)（公稱容量）系列
公稱容量
50、100、150、200、250、350、500、700、1000、1250
1500、2000、2500、3000、4000、4500、6000
3.各容量的關(guān)系
（1）攪拌筒的幾何容積（指攪拌筒容納配合料的體積）和進料容量的關(guān)系；
／=2～4 （2-1）
（2）攪拌好后卸出的體積和裝進干料容量的關(guān)系
ψ=／=0.65～0.7即=（0.65～0.7） （2-2）
式中ψ——出料系數(shù)。
（二）工作時間
上料時間——料斗提升開始到料斗內(nèi)混合干料全部卸入攪拌筒的時間；
出料時間——從攪拌筒內(nèi)卸出的不少于公稱容量的90%的拌合物所用的時間；
工作周期——從上料開始至出料完畢一次作業(yè)用的時間。
攪拌時間——從混合干料中粗料全部投入攪拌筒開始，到攪拌機將混合料攪拌成均勻的拌合物所用的時間；
（三）生產(chǎn)率
攪拌機的生產(chǎn)率的計算公式為：
Q=3600ψ／（++） (2-3)
式中 Q——生產(chǎn)率，／h;
——進料容量，；
——每次上料時間，s；使用上料斗進料時，一般為8～15s；通過料斗或鏈斗提升裝料是可取15～26s;
——每次攪拌時間，s；隨混凝土塌落和攪拌容量的大小而不同，可參考攪拌機的有關(guān)參數(shù)；
——每次出料時間，s；出料時間一般為10～30s;
ψ——出料系數(shù)，對混凝土一般取0.65～0.7，
若攪拌機每小時的出料次數(shù)為Z，且為連續(xù)生產(chǎn)，則攪拌機的生產(chǎn)率也可按下式計算：
Q=Zψk／1000 (2-4)
式中 k——時間利用系數(shù)，根據(jù)施工組織而定，一般為0.9。
2．2混凝土攪拌機參數(shù)選取的準則
目前國內(nèi)外廣泛使用的自落式和強制式攪拌機己沿用了50余年。但在攪拌機設(shè)計和使用中，仍采用類比法這樣的經(jīng)驗方法，缺乏合理性；由于對攪拌過程的機理研究不夠，對如何選擇這一參數(shù)，說法不一，缺乏科學(xué)性；在攪拌過程中，混合料的物理一化學(xué)性能都發(fā)生了變化，這一過程極其復(fù)雜而影響因素又較多，但由于對諸參數(shù)綜合優(yōu)化的試驗研究不深入，且設(shè)計和使用者在選擇轉(zhuǎn)速值時缺少依據(jù)。攪拌機是混凝土制備設(shè)備的心臟，它必須滿足攪拌質(zhì)量與攪拌效率等性能要求。攪拌質(zhì)量就是生產(chǎn)出符合國家標準要求的新拌混凝土；攪拌效率就是在滿足攪拌質(zhì)量的前提下，攪拌時間要盡量短，以提高設(shè)備的生產(chǎn)率和設(shè)備的利用率，降低生產(chǎn)成本。百年大計，質(zhì)量第一?；炷潦侵匾慕ㄖ牧希掳杌炷临|(zhì)量是對攪拌機性能的最基本的要求，也是首要的性能要求?；炷临|(zhì)量用其宏觀及其微觀均勻度來評價，宏觀均勻性用拌和物中砂漿密度的相對誤差△M
6～10
>
10～18
>
18～30
>30～50
>
50～80
>
80～120
>
120 ～180
C或R
0.5
0.6
0.8
1.0
1.2
1.6
2.0
2.5
3.0
參考表4-2，取軸端倒角為，各軸肩處的圓角半徑如下：
Ⅱ處： ?、筇帲? Ⅵ處：
Ⅶ處： Ⅷ處： Ⅸ處：
5.求軸上的載荷
首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖（圖4-2）作出軸的計算簡圖（4-1）。在確定軸承的支點位置時，應(yīng)該從手冊中查得值。對于30214型滾子軸承，查手冊得其，因此，作為簡支梁的軸的支承跨距
。
根據(jù)軸的計算簡圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖（圖4-5）。如下：
圖4-5軸的載荷分析圖
從軸的結(jié)構(gòu)以及彎矩圖和扭距圖中可以看出截面C是軸的危險截面?，F(xiàn)將計算出的截面C處的的值列于下表(表4-3所示)
表4-3
載荷
水平面H
垂直面V
支反力F
,
彎矩M
總彎矩
扭矩T
6.按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度
進行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險截面C）的強度。根據(jù)式：
（4-1）
為折合系數(shù)，當扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為靜應(yīng)力時，取；當扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力時，??；當扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為對稱循環(huán)變力時，取
及
表4-3中的數(shù)據(jù)，并取，軸的計算應(yīng)力為
前已選定軸的材料為鋼，調(diào)質(zhì)處理，查表。因此，故安全。
7.繪制軸的工作圖，如圖4-6。
圖4-6拖滾軸（2）的工作圖
4.4 提高軸的強度的常用措施
軸和軸上零件的結(jié)構(gòu)，工藝以及軸上零件的安裝布置對軸的強度有很大的影響，所以應(yīng)自在這些方面進行充分的考慮，以提高軸的承載能力，減小軸的尺寸和機器的質(zhì)量，降低制造成本。
(1) 合理布置軸上零件以減小軸的載荷
(2) 改進軸上零件的結(jié)構(gòu)以減小軸的載荷
(3) 改進軸的結(jié)構(gòu)以減小應(yīng)力集中的影響
(4) 改進軸的表面質(zhì)量以減提高軸的疲勞強度
5 傳動鏈的設(shè)計
5.1概述
5.1.1選擇鏈傳動的依據(jù)及鏈傳動類型選擇
1.鏈傳動是應(yīng)用較廣的一種機械傳動，它是由鏈條和主、從輪所組成，鏈輪上有特殊齒形的齒，依靠鏈輪輪齒與鏈節(jié)的嚙合來傳遞運動和動力。
鏈傳動具有以下特點：
(1) 能保持較準確的傳動比，傳動率較高。
(2) 作用于軸上的徑向力較小。
(3) 結(jié)構(gòu)較為緊湊。
(4) 能在高溫及速度較低的情況下工作。
(5) 鏈傳動的制造于安裝精度要求較低。
(6) 遠距離傳動時，其結(jié)構(gòu)比齒輪傳動輕便。
(7) 運轉(zhuǎn)時不能保持恒定的瞬間時傳動比。
(8) 磨損有易發(fā)生跳齒。
(9) 工作時有噪聲。
(10) 不宜在載荷變化較大和急速反轉(zhuǎn)的傳動中使用。
綜合考慮鏈傳動的以上優(yōu)缺點，鏈傳動能夠蠻子設(shè)計的要求。
2.傳動鏈有：短節(jié)距精密滾子鏈（簡稱滾子鏈）、齒形鏈等滾子鏈在工程總使用最廣；而齒形鏈傳動平穩(wěn)、無噪聲，承受工作性能好，傳動效率高，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格較高，且制造較難，多用于高速或運動精度要求較高的傳動裝置中。
攪拌系統(tǒng)對傳動部分的要求并不苛刻，并考慮經(jīng)濟性。采用鏈子傳動。
5.1.2鏈的傳動布置和張緊
(1)鏈傳動的布置
鏈傳動一般應(yīng)布置在鉛垂平面內(nèi)，盡可能避免布置在水平或斜平面內(nèi)，如缺有需要，則應(yīng)考慮加緊裝置，并且設(shè)計緊湊的中心距。
(2)鏈傳動的張緊
鏈傳動的目的，主要是為了避免在鏈條的松垂度過大時產(chǎn)生嚙合不良和鏈條的振動現(xiàn)象；同時也為了增加鏈條于鏈輪的嚙合包角，當兩齒輪軸心連線傾斜角大于60o是，通常設(shè)有張緊裝置。
張緊的方法有很多。當鏈傳動的中心距可調(diào)整時，可通過調(diào)節(jié)中心距來控制張緊程度；當中心距不能調(diào)整時，可設(shè)置張緊論，或在鏈條磨損變長后從中取掉一、二個鏈節(jié)，以恢復(fù)原來的長度。張緊輪的直徑于小鏈輪的直徑相近。張緊輪有自動張緊及定期調(diào)整兩種，前者多用于彈簧，吊重等自動張緊裝置，后者可用于螺旋，偏心等裝置，另外還可以用壓板和脫板張緊。
5.2鏈傳動參數(shù)設(shè)計
查詢電機直聯(lián)型單級擺針輪減速機技術(shù)參數(shù)：功率，轉(zhuǎn)速，減速比。
先確定鏈傳動的傳動比
減速電機輸出轉(zhuǎn)速
滾輪轉(zhuǎn)速
鏈傳動比
5.2.1選擇鏈輪齒數(shù)、功率、鏈節(jié)數(shù)和節(jié)距
粗略估計鏈速并根據(jù)鏈速選擇齒數(shù)，鏈速v可能在左右，在0.6～3之間，查表5-1選取小鏈輪齒數(shù)；從動鏈輪齒數(shù)。
表5-1小鏈輪齒數(shù)的選擇
鏈速
>8
>25
齒數(shù)
15～17
19～21
23～25
32～35
計算功率：
查表得工作情況系數(shù),故
確定鏈條鏈節(jié)數(shù)：
初定中心距，則鏈條節(jié)數(shù)為：
確定鏈條的節(jié)距：
查閱相關(guān)圖表（參考資料），按小鏈輪專屬估計，鏈工作在功率曲線頂點左側(cè)時，可能出現(xiàn)鏈板疲勞破壞。
由表5-2得小鏈輪齒數(shù)系數(shù) ；
鏈長系數(shù)
選取三排鏈，由表5-3查得多排鏈系數(shù)
故得所需傳遞的功率為
根據(jù)小鏈論轉(zhuǎn)速及功率，選鏈號為16A三排鏈。同時也正實原估計鏈工作在額定功率曲線頂點左側(cè)是正確的。
再由表5-4查得鏈節(jié)距 ?！?
表5-2小齒輪齒數(shù)系數(shù)和鏈長系數(shù)
位于功率曲線頂點左側(cè)時（鏈板疲勞）
位于功率曲線頂點左側(cè)時（滾子、套筒沖擊疲勞）
小齒輪齒數(shù)系數(shù)
鏈長系數(shù)
表5-3多排鏈系數(shù)
排數(shù)
1
2
3
4
5
6
1
1.7
2.5
3.3
4.0
4.6
表5-4滾子規(guī)格和主要參數(shù)（部分）
鏈
號
節(jié)距P
(mm)
排距
(mm)
滾子外經(jīng)
(mm)
每米質(zhì)量
（單排）q
16A
25.40
29.29
15.88
2.60
20A
31.75
35.76
19.05
3.80
24A
38.10
45.44
22.23
5.60
5.2.2確定鏈長、中心距、鏈速和小鏈輪轂孔
鏈長：
中心距減小量
實際中心距：
取
驗算鏈速：
與原假設(shè)相符
驗算小鏈輪轂孔：
查得小鏈輪轂孔許用最大直徑，?。?0mm。大于電動機軸徑,故適合。
5.2.3作用在軸上的壓軸力
（5-1）
有效圓周力
按水平布置取壓軸力系數(shù),故
5.2.4鏈的緊邊受到的拉力
鏈在工作過程中，緊邊和松邊的拉力是不等的。若不計傳動中的動載荷，則鏈的緊邊受到的拉力，即
（5-2）
其中為有效圓周力，為鏈的離心力所引起的拉力，為鏈條松邊垂度引起的懸垂拉力。三力計算分別如下：
（5-3）
式中： --- 傳遞的功率，單位為KW:
--- 鏈速，單位為。
故
式中： --- 單位長度鏈條的質(zhì)量，單位為 ；
--- 鏈速，單位為。
的取值查表五得，又因鏈為三排鏈，應(yīng)再乘以3，于是
懸垂拉力的大小與鏈條的松邊垂度及傳動的布置方式有關(guān)，在和
（單位均為N）中選用大者。
（5-4）
（5-5）
式中： --- 鏈傳動的中心距，單位為 ；
--- 單位長度鏈條的質(zhì)量，單位為 ；
--- 垂度系數(shù)，為兩輪中心線與水平面的傾斜角。
值查表五數(shù)據(jù)并乘以3（三排鏈）；值參考《機械設(shè)計》第九章圖9-11。
可?。?
故 ；
所以
5.3 傳動鏈的潤滑
鏈傳動的潤滑十分重要，對高速、重載的鏈傳動更為重要。良好的潤滑可緩和沖擊，減輕磨損，延長鏈條的使用壽命。推薦以下潤滑方式：
表5-5滾子連的潤滑方法和供油量
方式
潤滑方法
供油量
人工潤滑
用刷子或油壺定期在鏈條送邊內(nèi)、外鏈板間隙注油
每班注油一次
滴油潤滑
裝有簡單外殼，用油杯滴油
單排鏈，每分鐘供油5～20滴，速度高時取大值
油池供油
采用不漏油的外殼，使鏈條從有槽中通過
鏈條浸入油面過深，攪油損失大，油易發(fā)熱變質(zhì)。一般浸油深度為6～12mm
油盤飛濺潤滑
采用不漏油的外殼，在鏈輪側(cè)面安裝甩油盤，飛濺潤。甩油盤圓周速v≥3m/s。當鏈條寬度大于125mm時，鏈輪兩側(cè)個安裝一個甩油盤
甩油盤浸油深度為12～35mm
壓力供油
采用不漏油的外殼，油泵強制供油，噴油管設(shè)在鏈條嚙入處，循環(huán)油客可起冷卻作用
每個噴油口供油兩可根據(jù)鏈節(jié)距及鏈度大小查閱相關(guān)手冊
潤滑油推薦采用牌號為L-AN32、L-AN46、L-AN68的全損耗系統(tǒng)用油。溫度低時取前者，對于開式及重載低速傳動。可在潤滑有中加入MoS,WS等添加劑。對用潤滑油不便的場合，允許涂抹潤滑脂，但應(yīng)定期清洗于涂抹。
鏈在混凝土攪拌機設(shè)備中把電機輸出的扭矩傳遞到滾輪（鐵芯橡膠輪）上，再由滾輪帶動攪拌筒運動，是傳動系統(tǒng)中重要的一部分，必須按要求對其參數(shù)進行設(shè)計，并進行必要的校核和分析。
結(jié) 論
隨著最近幾年來我國房地產(chǎn)業(yè)和城市現(xiàn)代化建設(shè)的不斷發(fā)展，作為建筑施工的常用機械——混凝土機械正發(fā)揮著越來越大的作用。錐形反轉(zhuǎn)出料攪拌機（自落式混凝土攪拌機的一種），是在以往混凝土攪拌機械的基礎(chǔ)上進行結(jié)構(gòu)的改裝和優(yōu)化。本文也是對錐形反轉(zhuǎn)出料攪拌機進行一個初步的設(shè)計，從而從而解決了施工速度，混合單元結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟效益方面的一些問題，更適用于現(xiàn)在現(xiàn)代化建設(shè)高效，經(jīng)濟的要求。
首先，本文簡單介紹了下錐形反轉(zhuǎn)出料攪拌機（自落式混凝土攪拌機的一種）的主要組成機構(gòu)機工作原理，機有攪拌筒、傳動系統(tǒng)、進料機構(gòu)和供水系統(tǒng)及電器系統(tǒng)組成。然后，再對傳動系統(tǒng)的主要參數(shù)及材料進行了詳細設(shè)計。和以往一樣，對于一個機械系統(tǒng)，我首先進行電機的選擇，而這又要涉及到傳動系統(tǒng)的主要零件——攪拌筒和混合料、摩擦托輪之間的力矩計算上。得出減速電機功率，轉(zhuǎn)速等參數(shù)及對應(yīng)的型號后，結(jié)合基本數(shù)據(jù)及混合單元的工作環(huán)境，條件，確定了傳動系統(tǒng)的傳動方式為鏈傳動，計算出傳動鏈的主要參數(shù)。同理，最后確定傳動系統(tǒng)很重要的一個零件——托滾軸的材料，結(jié)構(gòu)，尺寸等。這便大致的完成了基本工作。
作為大學(xué)生，本人的專業(yè)知識水平有限，所以在設(shè)計當中難免存在欠妥的地方，希望大家指正批評。
畢業(yè)設(shè)計是大學(xué)學(xué)習(xí)階段一次難得的理論和實踐結(jié)合的機會。這次畢業(yè)設(shè)計，對我大學(xué)四年以來的所學(xué)的知識進行了一個檢查，尤其是《機械設(shè)計》、《機械原理》、《畫法幾何》和《計算機繪圖》等，又重新在我大腦里重溫了一遍，及時的發(fā)現(xiàn)自己存在的不足。還使我知道了課題設(shè)計的大概流程和基本方法。同時，也鍛煉了個人的耐力和意志力?？偟膩碚f，這次的畢業(yè)設(shè)計使我學(xué)到了許多，也提高了許多。
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