產(chǎn)品用途:
產(chǎn)品適用于科研院所,、攪拌站、檢測(cè)單位等機(jī)構(gòu)建材或混凝土試驗(yàn)室,。
技術(shù)參數(shù):
構(gòu)造型式:雙臥軸
公稱容量:60L
攪拌電機(jī)功率:3.0KW
傾翻卸料電機(jī)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
相關(guān)說明:
混凝土試驗(yàn)雙臥軸攪拌機(jī)在修筑各級(jí)公路和城市道路中,,雙臥軸強(qiáng)制連續(xù)式混凝土攪拌機(jī)被廣泛用于各種級(jí)配混合料的攪拌。在介紹了該型攪拌機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),,并對(duì)其攪拌槳葉拌料時(shí)的動(dòng)力與運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分析后,,較為詳實(shí)地闡述了攪拌機(jī)主要技術(shù)參數(shù)的確定方法,以及此設(shè)計(jì)方法用于穩(wěn)定土廠拌設(shè)備后的實(shí)際應(yīng)用情況,。
雙臥軸強(qiáng)制連續(xù)式混凝土攪拌機(jī)設(shè)計(jì),?混凝土攪拌機(jī)的容積,1混凝土攪拌機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
攪拌機(jī)主要由攪拌裝置,、拌缸,、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、機(jī)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(jìn)料口設(shè)置在拌缸一端蓋板的上部,,卸料口可設(shè)置在拌缸另一端的下部或端部,
2槳葉拌料時(shí)的動(dòng)力與運(yùn)動(dòng)分析
拌和時(shí),,松散的混合料在槳葉作用下,,其動(dòng)力與運(yùn)動(dòng)形態(tài)極為復(fù)雜。為進(jìn)行定性分析,,將某一瞬間槳葉對(duì)混合料的作用情況簡(jiǎn)化 2.1混凝土攪拌機(jī)動(dòng)力分析
設(shè)槳葉工作表面對(duì)混合料的作用力的合力為F,,則混合料對(duì)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(jì)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(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),,在相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面有一摩擦力Ff。Ff計(jì)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(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》確定。
2.2運(yùn)動(dòng)分析
混合料在槳葉的作用下,,一方面與槳葉一起作圓周運(yùn)動(dòng),,另一方面沿槳葉工作表面的寬度方向滑動(dòng)。
混合料沿槳葉工作表面寬度方向的滑動(dòng)速度v可分解為兩個(gè)分速度:軸向速度v1和切向速度v2,。速度計(jì)算方法如下: 式中:V-槳葉線速度(設(shè)計(jì)時(shí)確定),;VL-混合料的線速度;
混凝土雙臥軸試驗(yàn)攪拌機(jī)以上結(jié)果表明:(1)混合料的攪拌時(shí)間與槳葉的線速度,、安裝角密切相關(guān),。(2)槳葉的安裝角λ=40°~45°時(shí),攪拌效率*,。鑒于此,,國(guó)外許多廠家的攪拌機(jī)上,將槳葉設(shè)計(jì)成安裝角可調(diào)的形式,,傳動(dòng)系統(tǒng)也采用液壓無級(jí)調(diào)速方式,,通過對(duì)安裝角和轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié),改變混合料的攪拌時(shí)間,,以適應(yīng)攪拌不同的混合料,。 但是,槳葉線速度和安裝角的變化,,會(huì)改變攪拌機(jī)生產(chǎn)率,,而生產(chǎn)率的變化將影響設(shè)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(shè)計(jì)攪拌機(jī)時(shí),,一般先確定攪拌機(jī)生產(chǎn)率,,然后再計(jì)算和確定其它技術(shù)參數(shù)。
3混凝土攪拌機(jī)主要技術(shù)參數(shù)的確定 3.1拌缸橫截面流量Q
攪拌機(jī)工作時(shí),,混合料在攪拌裝置的作用下,,不斷翻動(dòng),、摻合,,其流態(tài)非常復(fù)雜,,但從宏觀上分析,由于攪拌機(jī)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(jìn)-進(jìn)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(jī)工作時(shí),攪拌槳葉能夠翻動(dòng),、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(jié)構(gòu)尺寸和安裝角度以及槳葉線速度等密切相關(guān),,不易計(jì)算,。初步設(shè)計(jì)時(shí),可按下式計(jì)算: 式中:Q-拌缸橫截面流量,,m3/h,,
t-攪拌時(shí)間,h;據(jù)有關(guān)資料,,穩(wěn)定土t=20~30s,,乳化機(jī)水泥混凝土t=40~60s,當(dāng)Q大時(shí)(150m3/h以上)取大值,,Q小時(shí)取小值,。 3.3槳葉線速度V
根據(jù)國(guó)內(nèi)外產(chǎn)品的經(jīng)驗(yàn),攪拌機(jī)葉片頂部線速度V應(yīng)為1.5~1.7m/s,。當(dāng)V大于此經(jīng)驗(yàn)速度時(shí),,攪拌機(jī)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(huì)不適當(dāng)?shù)胤鬯槭希档突旌狭系馁|(zhì)量,。當(dāng)然,,采用無襯板技術(shù)的穩(wěn)定土攪拌機(jī)不存在以上問題,因而這一結(jié)構(gòu)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(jì)算
參考國(guó)內(nèi)有關(guān)資料,,攪拌裝置各幾何尺寸按如下公式計(jì)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(dāng)拌缸橫截面為雙圓弧形時(shí),,ψ取小值,其它形狀時(shí)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(dāng)噴入拌缸的液體壓力在1.5~2MPa時(shí),,W取大值;當(dāng)液體自流和小壓力噴入拌缸時(shí),,W取小值,。 b的取值方法與W相同。
槳葉的形狀可以是長(zhǎng)方形,、方形,、帶圓角方形等。以上槳葉參數(shù)是初步設(shè)計(jì)值,。
式中,,α為攪拌軸中心和槳葉zui大旋轉(zhuǎn)半徑交點(diǎn)的聯(lián)線與攪拌軸中心水平線的夾角。根據(jù)國(guó)內(nèi)有關(guān)資料,,通常取α=34°~40°,。 3.5拌缸幾何尺寸的計(jì)算
進(jìn)料口尺寸應(yīng)與送料機(jī)械的卸料口相匹配。當(dāng)送料機(jī)械為皮帶輸送機(jī)時(shí),,可初定N=B(B為皮帶寬度),,然后按下式計(jì)算M。
M值的大小還與送料機(jī)械的卸料高度有關(guān),。當(dāng)卸料高度較大時(shí),,可將進(jìn)料口設(shè)計(jì)成漏斗狀,這時(shí)M取小值,;當(dāng)卸料高度較小時(shí),,為避免皮帶回料,M取大值,。 如圖7所示,,當(dāng)攪拌機(jī)出料口設(shè)置在拌缸端部下面時(shí),尺寸E的大小對(duì)攪拌時(shí)間有一定的影響,,因此在保證出料順暢的情況下,,E應(yīng)盡量小。參照水力學(xué)的有關(guān)知識(shí),,E與物料粒度有關(guān),,初步設(shè)計(jì)時(shí),按下式計(jì)算: 式中,,d為物料zui大粒徑,,m,。 如圖7所示,尺寸F的計(jì)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(jì)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(shè)混合料在攪拌軸以上占有的平均高度,,參考有關(guān)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(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),,C=5~8mm,,當(dāng)采用無襯板結(jié)構(gòu)時(shí),C=混合料zui大粒徑+20mm,。 4混凝土攪拌機(jī)驅(qū)動(dòng)功率的初步計(jì)算 4.1受力工況
槳葉旋轉(zhuǎn)時(shí),,在q段攪拌機(jī),粒料在重力作用下有向下運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),,而槳葉從底部向上旋轉(zhuǎn),,此時(shí)槳葉被碎石楔緊的可能性zui大。設(shè)攪拌裝置裝有x對(duì)槳葉(單臂時(shí)為x把),,則x/2把槳葉同時(shí)被楔形碎石楔緊時(shí),,拌和負(fù)荷zui大。 4.2槳葉受力分析(楔緊時(shí))
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(jì)算
混凝土攪拌機(jī)的容積為簡(jiǎn)化計(jì)算,,設(shè)攪拌裝置工作時(shí),,將拌缸有效容積混合料整體推動(dòng)。這時(shí),,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(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》確定,。 槳葉被楔緊時(shí),,必須將楔石擠碎才能繼續(xù)運(yùn)動(dòng)。Fx按下式計(jì)算:
式中:l-槳葉與楔石的接觸長(zhǎng)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(shí)際測(cè)量,,l=5~10mm,,弧度大時(shí)取大值,弧度小時(shí)取小值,;
b-槳葉與楔石接觸寬度,,經(jīng)實(shí)際測(cè)量,b=4mm; f-碎石與鋼的摩擦系數(shù),。 4.4攪拌軸扭矩Mq的計(jì)算
式中:x-攪拌裝置槳葉對(duì)數(shù),,單臂時(shí)為把數(shù); R-槳葉zui大旋轉(zhuǎn)半徑,,m,。 4.5驅(qū)動(dòng)功率P的計(jì)算 5應(yīng)用情況 本設(shè)計(jì)已先后用于我廠WBS-50型穩(wěn)定土廠拌設(shè)備攪拌機(jī)主要技術(shù)參數(shù)的校核和修正,WBS-200型穩(wěn)定土廠拌設(shè)備和HBS300型連續(xù)式水泥混凝土廠拌設(shè)備攪拌機(jī)的初步設(shè)計(jì),。這三種機(jī)型中,,除HBS300型尚未經(jīng)過工業(yè)性試驗(yàn)外,WBS-50型,,WBS-200型已通過省級(jí)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(jī)均達(dá)到設(shè)計(jì)和使用要求,故障率不到1%(不計(jì)槳葉,、襯板等易損件的更換),。
通過檢測(cè),本設(shè)計(jì)尚有不足之處,,主要有:
(1)按本設(shè)計(jì)確定的驅(qū)動(dòng)功率比攪拌機(jī)工作時(shí)的實(shí)測(cè)值大1/3,,富余量過大。 (2)初步設(shè)計(jì)時(shí),,攪拌機(jī)各主要技術(shù)參數(shù)是根據(jù)生產(chǎn)率確定的,,但按本設(shè)計(jì)計(jì)算確定的各主要技術(shù)參數(shù)制造的攪拌機(jī),其生產(chǎn)率比理論值大1/2,。 對(duì)于功率富余過大問題,,可根據(jù)實(shí)測(cè)值重新選配電機(jī)(電機(jī)功率應(yīng)大于高峰值10%~20%),。
實(shí)際生產(chǎn)率過大,會(huì)影響攪拌質(zhì)量,,實(shí)際應(yīng)用時(shí)只要配料系統(tǒng)生產(chǎn)率不超過設(shè)計(jì)值,,就可保證攪拌質(zhì)量。
由本設(shè)計(jì)可知,,在主要技術(shù)參數(shù)確定的條件下,,拌缸長(zhǎng)度與攪拌時(shí)間成正比。當(dāng)混合料攪拌時(shí)間需要增加時(shí),,拌缸長(zhǎng)度也應(yīng)增加,;拌缸長(zhǎng)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(guó)內(nèi)外某些廠家設(shè)計(jì)制造了內(nèi)循環(huán)攪拌機(jī)。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(jī)可用較短的拌缸獲得較長(zhǎng)的攪拌時(shí)間,。本設(shè)計(jì)是否適合內(nèi)循環(huán)攪拌機(jī)正在探索中