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1、1 引言11 项目研究的目的意义我国经济建设处于高速发展中，基本建设规模需要不断的增长，随着建设的力度增大，同时房地产现在处于飞速发展的现状，同时也增大了混凝土的需购量，机械设备在房地产建设重要性日益增加。所以要加速机械设备的更新换代，提高工作的效率，这样才能让我国的经济建设实现质的提升。混凝土机械的功能就是使用水泥、石头、沙子来得到充分的搅拌。所以现在混凝土搅拌机正在向智能化、高效化、高效率的方向发展，能满足现在房地产等建筑行业的需求。由于现在的送机都是利用单运动方式的模板运行，同时搅拌效率太低，噪音非常的大，所以我们现在必须要更新换代不然满足不了现在机械化生产的需要尤其是大型工程的需求。所
2、以我们现在要在以前的搅拌机的基础上更新换代，在满足需求的同时让机械更加的智能化、高效率的运行。充分的搅拌是混凝土搅拌机的基本要求，搅拌机的搅拌机构要让混凝土的内部得到充分的搅拌，让拌料最大限度的相互之间产生摩擦同时还要加多他们的搅拌次数和频率，这样才能让拌料得到充分的搅拌。所以现在的混凝土搅拌机要向机械化和自动化方向设计开发。现在小型搅拌机在市面上比较常见，因为它自身重量较轻、使用起来方便、效率高同时噪音很小，能满足各种施工环境，同时还能保障操作人员的自身安全提高工作效率也能保护环境。1.1.1混凝土的组成 混凝土时用水泥、石料、沙子和水一起混合形成的固体。1.1.2搅拌的任务混凝土最主要的力
3、学性能是强度，强度决定混凝土内部的结构。一般认为混凝土搅拌的主要任务是；（1）组分均匀分布，达到宏观及微观上的匀质；（2混合料的全部搅拌次数，从而达到均匀。1.1.3搅拌机设计的意义所以我们可以这么解释混凝土的工作原理：让混合料在容体内竟可能的相互之间得到摩擦，同时还要提高运动的次数和频率，让混合料在宏观和微观得打充分的搅拌。强制式混凝土搅拌机通常都是滚筒固定让叶片在电机的带动下搅拌，从而使混凝土的组成部分得到充分的搅拌。主要因素有:（1）混凝土搅拌机的结构形式和它的搅拌速度;（2）混凝土搅拌机出料容量是和滚筒的容量有关系；（3）搅拌叶片和衬板的磨损状况;（4）各种混合材料的加料顺序。（5）搅
4、拌时间。1.2 国内外混凝土搅拌机的发展状况搅拌机最初是以自落式出现的，但是随着搅拌机的不断增多，发明了强制式搅拌机，强制式搅拌机分立轴式和卧轴式两类。国内几乎都是这两种形式的搅拌机。单卧轴的搅拌机是由德国的ELBA公司发明的。它的重量轻、非常节能同时叶片具有很好的耐磨性，还能在装满的时候旋转搅拌，它的优点非常多所以我国也引进了这样的搅拌机。双卧轴搅拌机是随着市场的需求慢慢改新创造的搅拌机。当时在二十世纪四十年代后期在德国和美国的市场出现，但是当时这个技术很不成熟。后来经过后来的人们发明创造这种搅拌机慢慢成型一直到现在已经成型了。我国的研发速度迅速在各种方面都超越了其他的机型。双卧轴搅拌机的主
5、要部分是搅拌机构的设计，搅拌机构决定着混凝土的质量和生产率。搅拌机构是由滚筒、两个反向旋转的搅拌轴以及叶片组成的。叶片的作用是带动物料在滚筒内翻转搅动，相互摩擦，从而使物料得到充分的搅拌。1.3设计内容（1）搅拌机的结构方案分析与总体设计设计的小型搅拌机是由机架、搅拌机构、传动系统三部分组成的。整个机架是搅拌机的支柱，它的材料是槽钢和钢管焊接形成的。搅拌机构有滚筒、搅拌轴、叶片三部分组成的，叶片安装在搅拌臂上同时与搅拌轴连接在一起，叶片和滚筒之间有缝隙，可以调整。传动系统有电动机、减速器、带和链4部分组成。(2)搅拌机构的设计搅拌机构就是搅拌轴带动叶片旋转，从而使叶片带动物料在滚筒内搅拌均匀。
6、（3）传动系统的设计传动机构就是有电动机输出动力通过带传动传到减速器，再有减速器把动力传到链传动，由链传动把动力传到搅拌轴。2 搅拌机技术要求2.1设计的依据现在国内的混凝土搅拌机的型号非常多，根据搅拌原理和搅拌机构、搅拌物料的不同，分为好多型号和种类的搅拌机。建筑用搅拌机一般的物料都是沙子、水泥和石料。一般我们都要保障搅拌机的使用年限，所以我们要求搅拌要充分、设计合理、维修方便等方面，所以我们要根据使用要求和使用年限来设计搅拌机。2.2产品的用途及使用范围目前我国房地产等建筑行业发张十分迅速，同时对混凝土有了更高的要求，所以我们要重视混凝土机械在建筑机械的地位。混凝土搅拌机目前主要运用在搅拌
7、混凝土上，适用范围是房地产、筑路、造桥需要的构件等，同时也可以运用到其他行业。2.3主要技术指标和参数表1技术参数表项目数据.进料容量80L最大出料容量50L.搅拌筒内径800mm搅拌叶片转速30r/min叶片距筒底的间隙小于5mm拌料粒径530mm电动机功率4kw2.4总体布局及结构概述小型搅拌机主要是由机架、搅拌机构和传动系统组成的。机架起支撑作用，是由槽钢和钢管焊接形成的搅拌机构有滚筒、搅拌轴、叶片三部分组成的，叶片安装在搅拌臂上同时与搅拌轴连接在一起，叶片和滚筒之间有缝隙，可以调整。2.5关键技术 (1)传动部分材料的选择和加工的技艺：材料的选择和加工工艺都要符合要求，同时尽量采用国标
8、。 (2)结构的布局：搅拌机的工作生产的地点在地面上，所以高度要合适要满足一般人需求，同时还要稳固还有自身的结构还要凑一点。(3)粉尘和噪音的控制：在滚筒上方安装一个盖子。(4) 安全技术3 设计计算说明书3.1 总体设计方案3.1.1混凝土搅拌机种类和功能比较搅拌总共有十几中方法，每一种都有与众不同的要求和设计原则。但是在我们日常使用中，我们都会综合几种一起使用。混凝土搅拌机的用途就是把物料充分的搅拌，一般的方法和分类如下：(1)按作业方式分：它的工序分为供料、搅拌、卸料三道工序，工序之间是按照一定的时间间隔来进行,每次搅拌一定的物料。物料都是按照一定的比例来配制的，所以它的搅拌质量比较好。
9、所以目前多采用这种方式搅拌。这种搅拌方式称为循环作业方式。还有一种作业方式就是连续作业，就是这三道工序在比较大的滚筒内连续作业。他们生产率比较低，但是效率比较低。目前使用的较少。(2)按搅拌方式分：自落式搅拌机的工作方式就把物料放在搅拌鼓内，搅拌鼓自身旋转，搅拌鼓内有叶片，叶片带动物料提升，然后随着重力自己落下来，就这样有几遍后就搅拌均匀了。这样的工作方式只适合搅拌塑性和办塑性的混凝土。强制式搅拌机的工作方式就是容器不动，让内部的叶片带动物料强制搅拌物料让物料在叶片的带动下得到充分的搅拌，这样的工作方式的优点是搅拌均匀度高，效率高，但是还有缺点就是需要的动力大，同时对叶片的磨损特大。这种工作方
10、式适用于搅拌干硬性的混凝土。(3)按装置方式分：固定式搅拌机就是安装在地面上，不能移动一般用于大型的搅拌站，它的优点是效率高。移动式搅拌机就是本身带有车轮可以移动，它的优点是可以移动、体积小。主要应用于小型的工程。(4)按搅拌鼓的形状分：有梨型、鼓筒型、双锥形、圆盘立轴式和圆槽卧轴式五种。3.1.2混凝土搅拌机的结构型式选择立轴式搅拌机的工作原理就是靠叶片带动物料强制性的搅拌，使物料搅拌均匀。在搅拌机的中央有个套轴，用来连接传动装置。它的优点就是体积小，易于操纵。卧轴式搅拌机自身的体积较大，物料不易搅拌均匀。一般很少使用。3.2总体结构及工作3.2.1结构组成及工作原理本设计混凝土搅拌机的主要
11、组成部分为：传动部分、搅拌部分、机架等。整体结构如图1所示：图1总体结构示意图1.主动链轮 2.电动机 3.主动带轮 4.从动带轮 5.减速器 6.筒体 7.从动链轮 8.搅拌体 9.搅拌轴 10.圆锥滚子轴承 11.机架 12.出料抖3.2.2主要技术参数搅拌机主要技术参数见表2。表2技术参数表项目数据.进料容量80L最大出料容量50L.搅拌筒内径800mm搅拌叶片转速30r/min叶片距筒底的间隙小于5mm拌料粒径530mm电动机功率4kw3.3主要工作部件的设计3.3.1搅拌装置的设计卧轴式搅拌机工作原理就是有叶片带动物料强制性的搅拌达到搅拌均匀的目的。其中叶片是由搅拌轴带动的。但是叶片
12、也分为两种。一种是铲片使，另一种是螺旋式。一般使用的叶片都是铲片式，但是这种叶片在转动中需要的动力非常大，以至于使用起来不经济。搅拌叶片的安装角度是搅拌机的重中之重，对搅拌机的工作效率起着决定性的作用，所以在设计时要非常重视叶片的安装角度，因为它的安装决定着整体每一个的尺寸和数据。叶片安装角是指搅拌叶片斜面与搅拌轴线间的夹角。叶片安装的定性分析：如果安装角太小，就会失去轴向运动就起不到搅拌的作用，但是安装角过大就失去了横向运动也就失去了搅拌的作用。因此，搅拌叶片一定要相对于搅拌轴成一定角度安装,使混合料的横向和轴向运动都较大，达到搅拌的最大效率。本次设计的搅拌机采用的叶片安装角为45度。图2叶
13、片安装角3.3.2机架的设计筒体的材料是由热钢板卷压形成的，在筒体的顶部有个盖子，在筒体的下部分还有个卸料口。卸料是搬动手柄把卸料门打开，让物料从卸料口卸下。搅拌筒的内径为D=800mm，筒体高H=310mm，筒壁厚3mm。机架是混凝土搅拌机的骨架，机架承担着混凝土所有的力。搅拌机在运转时会有很大的应力，所以机架就得稳固一点。因此，机架要有稳定的结构。机架的材料是钢管和槽钢。3.4传动系统的设计3.4.1传动比分配及电动机选型本搅拌机体积比较小，结构比较简单，结构要紧凑。电动机的转速为1440r/min而搅拌轴的转速是30r/min，所以搅拌机的总传动比为48。各级传动比分配为：带传动的传动比
14、是2，减速器的传动比是12，链传动的传动比是2。搅拌机的主要动力来自于电动机，所以看搅拌机的生产能力选择电动机的功率。而此混凝土搅拌机所需的功率为，综合考虑暂选带动机型号为，其额定功率为，转速为，额定转矩，最大转矩。3.4.2 V带传动的设计带传动主要是依靠带轮与传动带之间的摩擦力来传递动力的V带的横截面呈等腰梯形，带轮上也做出相应的轮槽。传动时，V带的两侧和轮槽接触，槽面摩擦可以提供更大的摩擦力。另外，V带传动允许的传动比大，结构紧凑。（1）设计计算确定计算功率，查机械设计书表查得工况系数=1.3由公式： 公式（3-1）代入数据得=1.14=4.4kw，又因为转速为故由机械设计书图可以选择V
15、带型号为A型。确定带轮的基准直径并验算带速v初选小带轮的直径根据V带带型由机械设计书表和表选取小带轮直径又因为=，故取小带轮直径=验算带速，按机械设计书式验算带的速度V=带速一般为， 故带速适合。计算大带轮的基准直径根据机械设计书式计算大带轮的基准直径V带的传动比，取。则=。根据机械设计书表8-8圆整=确定V带的中心距和基准长度，根据机械设计书式（8-20）初定中心距=。由机械设计书式由机械设计书表选带的基准长度=按机械设计书式计算实际中心距 计算得:。验算小带轮上的包角 满足V带包角要求。计算带的根数Z，计算单根V带的额定功率由和，查机械设计书表得根据，=2和A型带查表得，查表得，由表得，于是计算V带根数Z 取4根V带。计算单根V带的初拉力的最小值，由表8-3得A型带的单位长度质量,所以 公式（3-2）应使带的实际拉力。
