混凝土試驗室用試驗攪拌機 雙臥軸法介紹該產(chǎn)品構造型式已經(jīng)納入國家行業(yè)強制性標準——《混凝土試驗用攪拌機》(JG244-2009),,產(chǎn)品性能符合并超過標準要求。由于設計科學合理,、嚴格質(zhì)量控制以及其*的構造型式,,{a}890{/a}具有攪拌效率高,、拌合物更加均勻、卸料更干凈等特點,。
產(chǎn)品用途:
雙臥軸混凝土攪拌機產(chǎn)品適用于科研院所,、攪拌站、檢測單位等機構建材或混凝土試驗室,。
技術參數(shù):
構造型式:雙臥軸
公稱容量:60L
攪拌電機功率:3.0KW
傾翻卸料電機功率:0.75Kw
攪拌筒材質(zhì):16Mn鋼
攪拌葉材質(zhì):16Mn鋼
葉片與筒壁間隙:1mm
筒壁厚度:10mm葉片厚度:12mm
外形尺寸:1100×900×1050
重量:700Kg
混凝土雙臥軸試驗攪拌機 混凝土試驗室用試驗攪拌機 相關說明:
在修筑各級公路和城市道路中,,雙臥軸強制連續(xù)式混凝土攪拌機被廣泛用于各種級配混合料的攪拌。在介紹了該型攪拌機的結構特點,,并對其攪拌槳葉拌料時的動力與運動進行分析后,,較為詳實地闡述了攪拌機主要技術參數(shù)的確定方法,以及此設計方法用于穩(wěn)定土廠拌設備后的實際應用情況,。
雙臥軸強制連續(xù)式混凝土攪拌機設計,?混凝土攪拌機的容積,1混凝土攪拌機結構特點
攪拌機主要由攪拌裝置,、拌缸,、驅(qū)動系統(tǒng)、機架等部分組成,。其中攪拌裝置由兩根臥軸,、攪拌臂、攪拌槳葉等部件組成,。拌缸由殼體,、襯板、蓋板等部件組成,。進料口設置在拌缸一端蓋板的上部,,卸料口可設置在拌缸另一端的下部或端部,
2槳葉拌料時的動力與運動分析
拌和時,,松散的混合料在槳葉作用下,,其動力與運動形態(tài)極為復雜。為進行定性分析,,將某一瞬間槳葉對混合料的作用情況簡化 2.1混凝土攪拌機動力分析
設槳葉工作表面對混合料的作用力的合力為F,,則混合料對槳葉的反作用力F′=F。F′分解成兩分力:沿槳葉工作表面寬度方向的滑移力F1和垂直于槳葉工作表面的正壓力F2,。F1,、F2按下式計算:
式中,λ為槳葉在攪拌軸上的投影與軸中心線夾角,。
此外,,混合料與槳葉表面作相對運動時,在相對運動表面有一摩擦力Ff,。Ff計算公式為
式中,,f為混合料與槳葉工作表面的摩擦系數(shù),,可查閱《機械設計手冊》確定。
2.2運動分析
混合料在槳葉的作用下,,一方面與槳葉一起作圓周運動,,另一方面沿槳葉工作表面的寬度方向滑動。
混合料沿槳葉工作表面寬度方向的滑動速度v可分解為兩個分速度:軸向速度v1和切向速度v2,。速度計算方法如下: 式中:V-槳葉線速度(設計時確定),;VL-混合料的線速度;
混凝土雙臥軸試驗攪拌機 混凝土試驗室用試驗攪拌機以上結果表明:(1)混合料的攪拌時間與槳葉的線速度,、安裝角密切相關,。(2)槳葉的安裝角λ=40°~45°時,攪拌效率*,。鑒于此,,國外許多廠家的攪拌機上,將槳葉設計成安裝角可調(diào)的形式,,傳動系統(tǒng)也采用液壓無級調(diào)速方式,,通過對安裝角和轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié),,改變混合料的攪拌時間,,以適應攪拌不同的混合料。 但是,,槳葉線速度和安裝角的變化,,會改變攪拌機生產(chǎn)率,而生產(chǎn)率的變化將影響設備其它系統(tǒng)的工況,,而且,,槳葉速度的調(diào)整也有一定的限制(待后敘述),因此,,初步設計攪拌機時,,一般先確定攪拌機生產(chǎn)率,然后再計算和確定其它技術參數(shù),。
3混凝土攪拌機主要技術參數(shù)的確定 3.1拌缸橫截面流量Q
攪拌機工作時,,混合料在攪拌裝置的作用下,不斷翻動,、摻合,,其流態(tài)非常復雜,但從宏觀上分析,,由于攪拌機是連續(xù)工作的,,根據(jù)連續(xù)性原理,拌缸內(nèi)各橫截面的流量相等,。
式中:Q進-進料口流量,,t/h; q液-加入拌缸的液體質(zhì)量t/h,。 3.2拌缸的有效容積G
G是指在攪拌機工作時,攪拌槳葉能夠翻動,、攪拌到的那部分混合料所占有的體積,。此體積與拌缸的大小、槳葉結構尺寸和安裝角度以及槳葉線速度等密切相關,,不易計算,。初步設計時,可按下式計算: 式中:Q-拌缸橫截面流量,,m3/h,,
t-攪拌時間,h;據(jù)有關資料,,穩(wěn)定土t=20~30s,,乳化機水泥混凝土t=40~60s,當Q大時(150m3/h以上)取大值,,Q小時取小值,。 3.3槳葉線速度V
根據(jù)國內(nèi)外產(chǎn)品的經(jīng)驗,攪拌機葉片頂部線速度V應為1.5~1.7m/s,。當V大于此經(jīng)驗速度時,,攪拌機襯板和槳葉端部的間隙中將產(chǎn)生大量的碎石楔住現(xiàn)象,這不僅增加功率消耗和槳葉,、襯板的磨損,,而且會不適當?shù)胤鬯槭希档突旌狭系馁|(zhì)量,。當然,,采用無襯板技術的穩(wěn)定土攪拌機不存在以上問題,因而這一結構的槳葉頂部線速度可在2.5~3m/s間選取,。 3.4攪拌裝置各幾何尺寸的計算
參考國內(nèi)有關資料,,攪拌裝置各幾何尺寸按如下公式計算。 (1)攪拌槳葉zui大旋轉(zhuǎn)半徑
式中:ψ-殼體形狀系數(shù),,ψ=1.1~1.4,;當拌缸橫截面為雙圓弧形時,ψ取小值,,其它形狀時取大值,; G-拌缸有效容積,m3,。
槳葉寬度根據(jù)液體噴灑壓力取值,,當噴入拌缸的液體壓力在1.5~2MPa時,W取大值;當液體自流和小壓力噴入拌缸時,,W取小值,。 b的取值方法與W相同。
槳葉的形狀可以是長方形,、方形,、帶圓角方形等。以上槳葉參數(shù)是初步設計值,。
式中,,α為攪拌軸中心和槳葉zui大旋轉(zhuǎn)半徑交點的聯(lián)線與攪拌軸中心水平線的夾角。根據(jù)國內(nèi)有關資料,,通常取α=34°~40°,。 3.5拌缸幾何尺寸的計算
進料口尺寸應與送料機械的卸料口相匹配。當送料機械為皮帶輸送機時,,可初定N=B(B為皮帶寬度),,然后按下式計算M。
M值的大小還與送料機械的卸料高度有關,。當卸料高度較大時,,可將進料口設計成漏斗狀,這時M取小值,;當卸料高度較小時,,為避免皮帶回料,M取大值,。 如圖7所示,,當攪拌機出料口設置在拌缸端部下面時,,尺寸E的大小對攪拌時間有一定的影響,,因此在保證出料順暢的情況下,E應盡量小,。參照水力學的有關知識,,E與物料粒度有關,初步設計時,,按下式計算: 式中,,d為物料zui大粒徑,m,。 如圖7所示,,尺寸F的計算公式為 a-兩軸中心距,m,; R-槳葉zui大旋轉(zhuǎn)半徑,,m。
在以上參數(shù)確定后,L按下試計算: 式中:G-拌缸有效容積,;
S1-混合料在攪拌軸以上占有的截面面積,,m2,S1=H(2R+a),;其中,,H是攪拌過程中,假設混合料在攪拌軸以上占有的平均高度,,參考有關資料,,H=(1/4~2/5)R;
S2-在攪拌軸以下混合料占有的截面面積,,m2,,
式中:C-槳葉頂部與拌缸襯板表面的間隙;根據(jù)實際應用經(jīng)驗,,C=5~8mm,,當采用無襯板結構時,C=混合料zui大粒徑+20mm,。 4混凝土攪拌機驅(qū)動功率的初步計算 4.1受力工況
槳葉旋轉(zhuǎn)時,,在q段攪拌機,粒料在重力作用下有向下運動趨勢,,而槳葉從底部向上旋轉(zhuǎn),,此時槳葉被碎石楔緊的可能性zui大。設攪拌裝置裝有x對槳葉(單臂時為x把),,則x/2把槳葉同時被楔形碎石楔緊時,,拌和負荷zui大。 4.2槳葉受力分析(楔緊時)
在上述工況,,攪拌槳葉受攪拌混合料的力Fj和楔緊力Fx的作用,,如圖9。 4.3受力計算
混凝土攪拌機的容積為簡化計算,,設攪拌裝置工作時,,將拌缸有效容積混合料整體推動。這時,,總攪拌力為 G-拌缸有效容積,,m3;
f-混合料與拌缸襯板表面的摩擦系數(shù),,查閱《機械設計手冊》確定,。 槳葉被楔緊時,必須將楔石擠碎才能繼續(xù)運動,。Fx按下式計算:
式中:l-槳葉與楔石的接觸長度,,mm;為了使槳葉端部輪廓與拌缸襯板表面的間隙處處相等,槳葉端部為弧形,經(jīng)實際測量,,l=5~10mm,,弧度大時取大值,弧度小時取小值,;
b-槳葉與楔石接觸寬度,,經(jīng)實際測量,b=4mm; f-碎石與鋼的摩擦系數(shù),。 4.4攪拌軸扭矩Mq的計算
式中:x-攪拌裝置槳葉對數(shù),,單臂時為把數(shù); R-槳葉zui大旋轉(zhuǎn)半徑,,m,。 4.5驅(qū)動功率P的計算 5應用情況 本設計已先后用于我廠WBS-50型穩(wěn)定土廠拌設備攪拌機主要技術參數(shù)的校核和修正,WBS-200型穩(wěn)定土廠拌設備和HBS300型連續(xù)式水泥混凝土廠拌設備攪拌機的初步設計,。這三種機型中,,除HBS300型尚未經(jīng)過工業(yè)性試驗外,WBS-50型,,WBS-200型已通過省級鑒定,。至目前為止,WBS-50型已銷售近百套,,WBS-200型銷售近20套,。所有投入使用的攪拌機均達到設計和使用要求,故障率不到1%(不計槳葉,、襯板等易損件的更換),。
通過檢測,本設計尚有不足之處,,主要有:
(1)按本設計確定的驅(qū)動功率比攪拌機工作時的實測值大1/3,,富余量過大。 (2)初步設計時,,攪拌機各主要技術參數(shù)是根據(jù)生產(chǎn)率確定的,,但按本設計計算確定的各主要技術參數(shù)制造的攪拌機,,其生產(chǎn)率比理論值大1/2,。 對于功率富余過大問題,可根據(jù)實測值重新選配電機(電機功率應大于高峰值10%~20%),。
實際生產(chǎn)率過大,,會影響攪拌質(zhì)量,實際應用時只要配料系統(tǒng)生產(chǎn)率不超過設計值,,就可保證攪拌質(zhì)量,。
由本設計可知,在主要技術參數(shù)確定的條件下,拌缸長度與攪拌時間成正比,。當混合料攪拌時間需要增加時,,拌缸長度也應增加;拌缸長度的增加既增加了功率消耗,,又增大了制造難度和成本,。為了解決這一問題,國內(nèi)外某些廠家設計制造了內(nèi)循環(huán)攪拌機,。所謂內(nèi)循環(huán)就是混合料沿軸向來回循環(huán),,就象繞∞字一樣,這種攪拌機可用較短的拌缸獲得較長的攪拌時間,。本設計是否適合內(nèi)循環(huán)攪拌機正在探索中
混凝土雙臥軸試驗攪拌機 混凝土試驗室用試驗攪拌機