混凝土搅拌车搅拌叶片优化设计

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混凝土搅拌机原理与优化

混凝土搅拌机原理与优化

混凝土搅拌机原理与优化一、混凝土搅拌机原理混凝土搅拌机是一种用于混合水泥、砂、石子和水的机器。

它由一个搅拌桶和一个电动机组成。

搅拌桶有一个倾斜的轴,上面安装着几个搅拌叶片。

在操作过程中,水泥、砂、石子和水被放入搅拌桶中,电动机转动搅拌桶的轴,使搅拌叶片混合混凝土原料。

混凝土搅拌机的工作原理是将混凝土原料放入搅拌桶中,然后通过搅拌叶片的旋转,将混凝土原料混合均匀。

在搅拌过程中,混合物会逐渐变得粘稠,直到变成一个均匀的浆糊。

这种浆糊可以被用来制作混凝土构件。

二、混凝土搅拌机的优化1. 搅拌桶设计优化为了达到更好的混合效果,搅拌桶的设计很重要。

搅拌桶的形状、大小和搅拌叶片的数量和位置都会影响混合效果。

一些现代混凝土搅拌机使用特殊形状的搅拌叶片,以充分混合混凝土原料。

此外,搅拌桶的大小也应该根据使用场景进行选择,以确保混合效果和生产效率的最佳平衡。

2. 电动机优化电动机是混凝土搅拌机的关键组成部分之一。

优质的电动机能够提供可靠的动力,从而提高混合效率和生产效率。

现代混凝土搅拌机通常使用高效、低噪音、低振动的电动机,这些电动机可以提供更好的工作环境和更高的生产效率。

3. 搅拌时间优化混凝土搅拌时间是影响混合效果和生产效率的重要因素之一。

过短的搅拌时间会导致混合不均匀,从而影响混凝土构件的质量;而过长的搅拌时间则会降低生产效率。

因此,为了达到最佳混合效果和生产效率,应该根据混凝土原料的种类和质量,以及搅拌桶的大小等因素,进行搅拌时间的优化。

4. 混凝土原料质量控制混凝土搅拌机的混合效果和生产效率也受到混凝土原料质量的影响。

因此,应该对混凝土原料进行质量控制,以确保混合效果和生产效率的最佳平衡。

这可以通过选择优质的原材料和进行严格的质量检测来实现。

5. 维护和保养优化混凝土搅拌机的维护和保养对于保证其正常运行和延长使用寿命非常重要。

应该定期对混凝土搅拌机进行检查和保养,包括清洁、润滑、紧固螺栓和更换磨损部件等。

建筑混凝土搅拌机械优化设计

建筑混凝土搅拌机械优化设计

建筑混凝土搅拌机械优化设计摘要:本研究旨在对建筑混凝土搅拌机械进行优化设计,以提高其性能和效率。

通过分析现有搅拌机的设计和运行情况,结合最新的工程技术和材料科学,本文提出了一种基于先进技术的混凝土搅拌机械的优化设计方案。

通过优化搅拌机的结构设计,提高其稳定性和耐用性;采用新型材料和润滑系统,降低能耗和维护成本;最后,引入智能控制技术,提高搅拌机的自动化程度和生产效率。

实验结果表明,经过优化设计的混凝土搅拌机在性能和效率上均有显著提升,具有更广阔的应用前景。

关键词:建筑混凝土搅拌机;优化设计;性能提升;能耗降低;智能控制技术引言:在建筑工程中,混凝土搅拌机扮演着至关重要的角色。

然而,传统的搅拌机在性能和效率方面存在一些局限,例如稳定性不足、能耗较高等。

为了解决这些问题,本文针对混凝土搅拌机的设计进行了优化研究。

通过引入先进的工程技术和材料科学,试图提出一种能够克服传统搅拌机缺陷的设计方案,从而提高其性能和效率。

本文将在以下几个方面展开讨论:优化结构设计、采用新材料和润滑系统以及引入智能控制技术。

通过这些措施,期望能够为建筑行业提供更可靠、高效的混凝土搅拌解决方案。

一、优化结构设计提升搅拌机稳定性在建筑工程中,混凝土搅拌机作为关键设备之一,其稳定性直接影响到混凝土的质量和施工效率。

因此,对搅拌机的结构设计进行优化,以提升其稳定性是至关重要的。

搅拌机的机体结构进行优化是提升稳定性的关键。

传统混凝土搅拌机的机体多采用铸铁或钢板焊接而成,结构相对单一,容易出现变形和振动。

为了改善这一情况,可采用更加坚固耐用的合金材料,如高强度钢材或铝合金等,增加机体的承载能力和抗震性。

同时,在机体结构设计上采用更加合理的布局和加强筋设计,提高机体的整体稳定性和抗压能力,从而有效降低振动和噪音。

优化搅拌机的传动系统也是提升稳定性的重要措施之一。

传统搅拌机的传动系统多采用皮带传动或齿轮传动,存在传动效率低、易滑动等问题,影响了设备的稳定性和可靠性。

基于UG的混凝土搅拌输送车搅拌叶片的参数化设计

基于UG的混凝土搅拌输送车搅拌叶片的参数化设计
半径 (mm ) 前锥 中节 后锥 868 1164 590 长度 (mm ) 869 1080 2090
3.1 建立叶片各截面所在的辅助面
首先建立各截面草图所在各平面的辅助轴,再确定出辅助 辅助轴的空间方向有以下几种方式来确定: 沿给定角度; 沿两 面。 点确定的方向; 沿坐标系 X、 Y、 Z 轴方向; 沿边/曲线的切向或法向 方向; 沿平面/曲面的法向方向。对搅拌筒和叶片螺旋线进行空间 位置和叶片的工作性质进行分析, 前锥的叶片主要实现的是搅拌 功能, 中柱叶片是搅拌与出料的过渡阶段, 后锥叶片主要是实现 快速卸料, 并起一定的拌和作用。由此确定前锥辅助轴的产生应 沿焊接螺旋线各点的法向方向,即用沿边/曲线的切向或法向方 向的方式生成。 而中柱和后锥的辅助轴的产生应垂直于搅拌筒的轴线—Z 轴。搅拌筒前锥部分辅助轴及辅助面生成后的三维图形, 如图 3 所示。
[2]
螺旋线进行了改进, 设计出了组合螺旋叶片, 也使叶片的的工作 性能有了一定的改善, 但是, 现在大多数生产厂家仍然采用的是 等螺旋角的对数螺旋叶片。因为对数螺旋叶片制造较容易, 成本 较低, 搅拌性较好, 而组合对数螺旋叶片制造比较困难, 成本较 对搅拌叶片的螺旋线设计采用的是比较成熟的等升角 高。所以, 的对数螺旋线, 螺旋角为 73° , 叶片宽度前锥 、 中节 、 后锥均为 430mm。
第4期
P1= r2 -r1 cosα1cosβ1 h1 θq=ln (
张海强等: 基于 UG 的混凝土搅拌输送车搅拌叶片的参数化设计
率梳, 如图 2 所示。
5
P1h1 +1 ) /P1 r1cosα1cosβ1
中柱螺旋线参数化方程为: x=r2 cosθ y = r2 sinθ z =r2 cosβ( ) +h1 2 θ-θq θz= h2 +θ q r2cosβ2 (θq燮θ燮θ) z

混凝土搅拌车搅拌筒设计

混凝土搅拌车搅拌筒设计

混凝土搅拌运输车搅拌筒的研究与设计本文主要包括以下内容:1、绪论部分2、搅拌筒的结构设计及受力分析3、驱动功率的计算4、搅拌筒螺旋叶片的设计5、搅拌筒螺旋叶片的三维造型设计山大兴邦技术中心制摘要混凝土搅拌运输车结构上主要由独立的汽车底盘和混凝土搅拌装置两部分组成。

一般汽车底盘主要起到运输和对搅拌筒提供动力的作用,而搅拌装置则是装载混凝土及对其起搅拌和卸料的作用。

本文着重对混凝土搅拌运输车的搅拌筒筒体及其内部搅拌叶片进行研究与设计。

混凝土搅拌运输车搅拌筒筒体的结构一般是由三部分组成,即由前、后锥段筒体和中段圆柱筒体焊接而成。

本文在设计搅拌筒筒体时,主要通过计算机辅助设计得到搅拌筒体相关的几何尺寸,然后通过ANSYS软件重点对其进行静态受力分析,得到相关的应力、位移分布云图和变形图,这对设计搅拌筒筒体时进行选材和几何结构尺寸优化起到重要的验证依据。

混凝土的搅拌和卸料主要取决于搅拌筒中的两条螺旋叶片,因此螺旋叶片的设计对搅拌运输车就显得格外重要。

本文通过对叶片的理论设计计算进行编程,得到叶片的等分点值,然后利用Pro 甩软件对其进行造型设计。

将螺旋叶片在搅拌筒的不同部位进行分段,结合程序运算的每段数据,对螺旋叶片分别进行造型设计和拟合,最终得到了两条准确的螺旋叶片。

另外,在对螺旋叶片的拟合问题上,本文的设计解决了实际制造中,螺旋叶片衔接不上,用钢筋逼焊在一起,产生应力不均等相关的问题。

最后,将建模技术应用于混凝土运输车搅拌筒的研究,对其设计、制造有重要的指导意义。

这种研究思想和方法,在众多企业激烈的竞争中,确保了混凝土的质量和满足不同工作环境的需求,使得混凝土运输车的研制向着高效率、高技术、高质量及智能化控制的方向发展,对于研究和开发其它高性能机械产品具有一定的指导意义和实用参考价值。

目录一、绪论 (3)1.1 混凝土搅拌运输车的国内外现状和发展趋势 (3)1.2 混凝土搅拌运输车的结构及工作原理 (5)1.2.1 混凝土搅拌运输车的结构 (5)1.2.2 混凝上搅拌运输车的工作原理 (6)1.3 混凝土搅拌运输车的类型和特点 (7)1.3.1 混凝土搅拌运输车的类型 (7)1.3.2 混凝土搅拌运输车的特点 (7)1.4 本文主要研究内容 (8)二、搅拌筒的结构设计及受力分析 (9)2.1搅拌筒的结构和工作原理 (9)2.2搅拌筒的结构设计计算 (9)............................................ 错误!未定义书签。

混凝土搅拌机搅拌部分设计

混凝土搅拌机搅拌部分设计

混凝土搅拌机搅拌部分设计混凝土搅拌机是一种常用于工程施工中的机械设备,主要用于将水泥、砂、石料等原料进行搅拌,形成均匀的混凝土。

搅拌部分是混凝土搅拌机的核心部件,其设计合理与否直接影响到混凝土搅拌机的工作效率和搅拌质量。

下面将从搅拌部分的结构设计、材料选择和动力系统等方面对混凝土搅拌机搅拌部分的设计进行详细阐述。

混凝土搅拌机搅拌部分的结构设计是影响其搅拌效果和维修保养的重要因素之一、一般情况下,搅拌部分由搅拌系统、传动系统和搅拌筒组成。

搅拌系统主要包括搅拌轴、搅拌叶片和搅拌桨等,其设计要保证能够充分混合原料,并提供足够的搅拌力。

搅拌轴应尽量设置可调节的转速,以满足不同类型混凝土的搅拌要求。

搅拌叶片和搅拌桨的形状和角度也需要经过仔细的计算和优化,以保证混凝土能够快速而均匀地进行搅拌。

材料的选择是混凝土搅拌机搅拌部分设计的关键。

由于混凝土搅拌机在工作过程中受到较大的力和摩擦,因此需要选择高强度、耐磨损的材料作为搅拌叶片和搅拌桨的制造材料。

常用的材料有高铬合金铸铁、高锰钢等,这些材料具有良好的耐磨性和抗冲击性能,能够有效延长搅拌部件的使用寿命。

动力系统是混凝土搅拌机搅拌部分的重要组成部分,其设计要合理、可靠,能够提供足够的动力供给。

一般情况下,混凝土搅拌机的动力系统采用电动机或柴油发动机,其选择要根据实际施工情况和工作环境来确定。

电动机一般适用于城市建筑施工等环境,柴油发动机适用于无电力供应的工地。

在动力系统的设计中,还需要考虑到机械传动部分的选型和合理配置,以提高传动效率和减少能量损失。

除了以上提到的几个方面,混凝土搅拌机搅拌部分的设计还需要考虑到结构的简化和操作的便捷性。

混凝土搅拌机的搅拌部分应尽可能简化结构,减少零部件的数量和重量,以降低成本和提高施工效率。

此外,搅拌部分的设计还应考虑到操作人员的安全和方便性,例如设置操作平台和安全防护设施等,以提供良好的工作环境。

综上所述,混凝土搅拌机搅拌部分的设计是一项复杂而重要的任务。

混凝土搅拌车搅拌筒设计基本方法

混凝土搅拌车搅拌筒设计基本方法

混凝土搅拌车搅拌筒设计基本方法
首先,混凝土搅拌车搅拌筒设计要根据搅拌要求确定尺寸。

尺寸包括直径、长度和搅拌筒容积。

直径和长度一般是根据搅拌能力和搅拌效率来确定的,直径越大搅拌能力越强,长度越长搅拌效率越高。

容积要根据每次搅拌的混凝土量来确定,一般可以根据工程施工需要来确定容积大小。

其次,搅拌筒内螺旋叶片的设计也是搅拌筒设计的重要部分。

螺旋叶片的设计要考虑到混凝土的搅拌均匀性和搅拌轴向方向和循环方向。

螺旋叶片的安装方式有固定式和可拆卸式,固定式一般用于大型搅拌筒,可拆卸式一般用于小型搅拌筒,方便更换和维修。

再次,在搅拌筒设计过程中,需要考虑搅拌筒的结构和材料选择。

结构通常分为搅拌筒主体、入料口、出料口、搅拌叶片等部分。

材料主要选择高强度和耐磨性能较好的钢材,以保证搅拌筒的使用寿命和搅拌质量。

另外,还需要考虑搅拌筒的搅拌速度和搅拌时间。

搅拌筒的搅拌速度要根据混凝土的特性和搅拌要求来确定,一般在4-14转/分之间。

搅拌时间一般根据混凝土的水泥种类和配合比进行确定,一般为1-3分钟。

最后,需要考虑搅拌筒的传动方式。

传动方式一般有液压传动和机械传动两种。

液压传动适用于大型搅拌车,可以提高传动效率和搅拌能力;机械传动适用于小型搅拌车,结构简单,维修方便。

总之,混凝土搅拌车搅拌筒设计是一个综合考虑多个因素的过程,需要根据实际情况和搅拌要求来进行合理设计。

设计合理的搅拌筒可以提高工作效率,保证搅拌质量,从而提高混凝土施工质量。

混凝土搅拌车搅拌筒设计

混凝土搅拌车搅拌筒设计

混凝土搅拌运输车搅拌筒的研究与设计本文主要包括以下内容:1、绪论部分2、搅拌筒的结构设计及受力分析3、驱动功率的计算4、搅拌筒螺旋叶片的设计5、搅拌筒螺旋叶片的三维造型设计山大兴邦技术中心制混凝土搅拌运输车结构上主要由独立的汽车底盘和混凝土搅拌装置两部分组成。

一般汽车底盘主要起到运输和对搅拌筒提供动力的作用,而搅拌装置则是装载混凝土及对其起搅拌和卸料的作用。

本文着重对混凝土搅拌运输车的搅拌筒筒体及其内部搅拌叶片进行研究与设计。

混凝土搅拌运输车搅拌筒筒体的结构一般是由三部分组成,即由前、后锥段筒体和中段圆柱筒体焊接而成。

本文在设计搅拌筒筒体时,主要通过计算机辅助设计得到搅拌筒体相关的几何尺寸,然后通过ANSYS软件重点对其进行静态受力分析,得到相关的应力、位移分布云图和变形图,这对设计搅拌筒筒体时进行选材和几何结构尺寸优化起到重要的验证依据。

混凝土的搅拌和卸料主要取决于搅拌筒中的两条螺旋叶片,因此螺旋叶片的设计对搅拌运输车就显得格外重要。

本文通过对叶片的理论设计计算进行编程,得到叶片的等分点值,然后利用Pro 甩软件对其进行造型设计。

将螺旋叶片在搅拌筒的不同部位进行分段,结合程序运算的每段数据,对螺旋叶片分别进行造型设计和拟合,最终得到了两条准确的螺旋叶片。

另外,在对螺旋叶片的拟合问题上,本文的设计解决了实际制造中,螺旋叶片衔接不上,用钢筋逼焊在一起,产生应力不均等相关的问题。

最后,将建模技术应用于混凝土运输车搅拌筒的研究,对其设计、制造有重要的指导意义。

这种研究思想和方法,在众多企业激烈的竞争中,确保了混凝土的质量和满足不同工作环境的需求,使得混凝土运输车的研制向着高效率、高技术、高质量及智能化控制的方向发展,对于研究和开发其它高性能机械产品具有一定的指导意义和实用参考价值。

一、绪论 (5)1.1 混凝土搅拌运输车的国内外现状和发展趋势 (5)1.2 混凝土搅拌运输车的结构及工作原理 (6)1.2.1 混凝土搅拌运输车的结构 (6)1.2.2 混凝上搅拌运输车的工作原理 (7)1.3 混凝土搅拌运输车的类型和特点 (8)1.3.1 混凝土搅拌运输车的类型 (8)1.3.2 混凝土搅拌运输车的特点 (9)1.4 本文主要研究内容 (9)二、搅拌筒的结构设计及受力分析 (11)2.1搅拌筒的结构和工作原理 (11)2.2搅拌筒的结构设计计算 (12)2.2.1搅拌筒的几何容积 (12)2.2.2搅拌筒的有效容积计算 (12)2.2.3搅拌筒各参数的确定 (13)2.3 搅拌筒筒体的有限元分析 (16)2.3.1搅拌筒工作状态的受力分析 (16)2.3.2用ANSYS对搅拌筒筒体进行建模及分析 (17)2.3.3 用ANSYS对搅拌筒封头法兰进行分析 (34)2.4本章小结 (39)三、驱动功率的计算 (40)3.1 搅拌力矩曲线 (40)3.2 驱动阻力矩计算 (40) (41)3.2.1 拌合料与筒壁间的摩擦力矩M筒摩 (42)3.2.2 拌合料与搅拌叶片间的摩擦阻力矩M叶摩3.2.3 流动阻力矩 (43)3.2.4 由筒体的转动引起的偏载,对搅拌筒的阻力矩 (43)3.3 搅拌筒驱动功率的计算 (44)四、搅拌筒螺旋叶片的设计 (46)4.1搅拌筒螺旋叶片的工作原理 (46)4.2搅拌筒螺旋叶片的曲线、曲面设计 (46)4.2.1搅拌筒螺旋叶片的螺旋曲线的选择 (46)4.2.2搅拌筒螺旋叶片的螺旋曲面的选择 (48)4.3搅拌筒螺旋叶片的计算机辅助设计 (52)4.3.1前锥段螺旋叶片的计算 (52)4.3.2圆柱段螺旋叶片的计算 (58)4.3.3后锥段螺旋叶片的计算 (59)4.4搅拌筒螺旋叶片的展开计算 (65)4.4.1计算锥的建立 (65)4.4.2前锥段螺旋叶片的展开计算 (68)4.4.3圆柱段螺旋叶片的展开计算 (71)4.4.4后锥段螺旋叶片的展开计算 (72)4.5本章小结 (74)五、搅拌筒螺旋叶片的三维造型设计 (76)5.1用Pro/E对搅拌筒螺旋叶片进行三维造型设计 (76)5.1.1用pro/E绘制搅拌筒的螺旋线 (76)5.1.2 用Pro/E对螺旋叶片进行三维造型 (84)5.1.3螺旋叶片在搅拌筒三段中的衔接 (90)5.2本章小结 (92)一、绪论1.1 混凝土搅拌运输车的国内外现状和发展趋势随着建筑业的发展,混凝土使用量也不断增加,而我国混凝土主要用于城市公共设施、民用住房的建筑中。

混凝土搅拌车罐体搅拌叶片的改造

混凝土搅拌车罐体搅拌叶片的改造

()改造时注意事项 :由于在罐子 内部施 4
工 ,必须保证搅拌车处于熄火状态 ;由当班 司
机 现 场 监 督 ,电瓶 桩 头 必 须 离 开 电瓶 ,防止 车
卸 料发动机转速 由原 4 0 / i 0r mn降到 7 0 / 0 0 r
mi 右 ,整 车 出料 时 间 缩 短 3 n左 0%,每 方 混 凝
图 l 搅拌车罐体结构示意图
nl
渣块 ,保持罐体 、叶片的清洁 。即向罐体 内注
入 清 水 ,并 高速 (4~1 mn 转 动 5—1 1 8r i / ) 0
mi,然 后将 污水排 出。 n
片进行改造后 ,改善了搅拌 车的工作状况 ,提 高混凝土的质量 。该改进项 目使搅拌 叶片发挥 了更突 出的工作性能 ,让搅拌 车罐体具有 超长 的使用寿命 。此外 ,在搅拌叶片上合理地布置 方形孔和 圆孔 ,能使混凝土在搅 拌车罐体内实 现真正 的三维立体搅拌工作 ,使搅拌 车出料残 留率几乎降为零。
产 生 环 向 、径 向和 竖 向 运 动 ,从 而 产 生搅 拌 作
2 搅拌车罐体结构 和工作原理
()搅拌车罐体 中间为一圆柱体 ,两边呈 1
锥体 ,前锥体的锥角大于后锥体的锥角 ( 图 见
1 。罐体 的安装角度一般为 1。 1。 ,装载 ) 0 6 容 积约 占总容积 的 6 %。罐体 内一般设置 有 2 5 条右旋的螺旋 叶片 ,呈 10 8。相交 ,叶片在圆柱 体 和圆锥体 相交部分 呈阿基米德螺旋线 ,在后 锥 体部分 采用 螺旋角 为常数 的对数螺旋 叶片 。 搅拌 车罐体结构上的特点能有效 、充分地搅拌 混凝 土 ,并 在各种角度都能连续 、顺利地排 出

通过生产实践证 明 ,对搅拌 车罐体搅拌 叶
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混凝土搅拌车搅拌叶片优化设计作者:翟雪琴, 葛建兵, 陈立峰, ZHAI Xue-qin, GE Jian-bing, CHEN Li-feng作者单位:翟雪琴,ZHAI Xue-qin(河南工业大学,机电学院,河南,郑州,450007), 葛建兵,GE Jian-bing(石河子大学,机械电气工程学院,新疆,石河子,832003), 陈立峰,CHEN Li-feng(湖南科技大学,机电工程学院,湖南,湘潭,411201)刊名:机械工程与自动化英文刊名:MECHANICAL ENGINEERING & AUTOMATION年,卷(期):2007,""(5)被引用次数:1次1.程书良.姚莉莉混凝土搅拌运输车搅拌叶片的设计[期刊论文]-建筑机械化 2002(02)2.江继辉混凝土搅拌输送车搅拌筒搅拌过程的运动分析 1991(02)3.陈宜通混凝土机械 20024.曾代忠.周日平混凝土搅拌运输车搅拌筒的Pro/ENGINEER设计[期刊论文]-建设机械技术与管理 2004(12)5.严仁军.邝昊搅拌筒结构有限元分析和比较[期刊论文]-建设机械技术与管理 2004(04)1.学位论文于世旭混凝土搅拌运输车搅拌叶片参数设计及数值分析2007混凝土搅拌运输车是建筑机械产品中的主要机种,广泛应用于矿山、水利、建筑、公路、港口和国防工程等。

虽然混凝土搅拌车的市场前景异常乐观,但是我国混凝土机械生产在基础理论方面的研究还存在很多薄弱环节,致使搅拌叶片还存在很多问题,如使用寿命短、搅拌效果和出料速度不理想、搅拌振动噪声大、出料残余率高等,大部分企业生产技术不完善而且关键技术都靠国外引进,这一直是制约着混凝土搅拌机械难以发展壮大的技术“瓶颈”。

因此对搅拌叶片的改进设计有着重要的理论意义和实际应用价值。

本文以中国重汽集团专用汽车公司生产的8.5LP型搅拌车搅拌叶片作为分析对象,结合搅拌理论对搅拌叶片进行参数设计、静态特性分析、优化设计,并进行试验验证。

本论文主要完成了以下工作:1、通过对搅拌机理、出料机理和8.5LP型搅拌车搅拌总成的研究,对非等变角对数螺旋线方程进行了改进,并对搅拌系统进行了参数化设计、仿真建模和展开图的实现。

2、修正了搅拌叶片在正转和反转两种工作状态下微元流层的微分方程。

在此基础上对搅拌叶片进行了静态分析,找出薄弱环节,进行结构优化设计。

3、根据相似原理,采用1∶4的比例制作改进前后的搅拌叶片模型,通过试验数据的对比分析,验证了理论方法的可行性。

2.期刊论文于世旭.仪垂杰.郭健翔.邢普.YU Shi-xu.YI Chui-jie.GUO Jian-xiang.XING Pu混凝土搅拌车搅拌叶片结构优化设计-机械设计与制造2007,""(2)应用有限元法和零阶分析法,按照高刚度、轻质量的原则,选取叶片厚度作为设计变量,建立了以应力为性能约束,以质量最小为优化目标函数的优化模型,进行了基于零阶方法的叶片结构动态优化设计,得出切合实际的优化设计方案.结果证明此种优化设计方法直观、合理.3.期刊论文徐飞.Xu Fei搅拌叶片三维造型-油气田地面工程2010,29(8)搅拌器叶片实体造型的研究是利用Pro/ENGINEER软件下的Pro/SHEET-METAL模块来进行三维造型,使复杂的曲面造型设计变得简单直观,为以后Fluent模拟分析打下了基础.通过模拟分析结果可以了解叶片的推流效果,对其进一步的优化设计提供必要参数.4.期刊论文邢普.仪垂杰.郭健翔.于世旭.XING Pu.YI Chui-jie.GUO Jian-xiang.YU Shi-xu混凝土搅拌车搅拌叶片新型母线及其应用研究-建筑机械(上半月)2007,""(2)介绍非等角对数螺旋线搅拌叶片的设计方法,对这种搅拌叶片与传统等角对数螺旋线叶片进行了有限元受力及位移分析的对比,并进行了实际性能的实验对比.验证了新型搅拌叶片的优越性,为搅拌系统进一步的优化设计奠定了基础.5.期刊论文邢普.赵敬云.XING Pu.ZHAO Jing-yun倒伞型曝气机有限元分析及优化设计-计算机仿真2010,27(6) 研究污水处理设备强度优化问题,倒伞型曝气机是污水生物处理技术中的关键设备,具有充氧、搅拌和推流等作用.搅拌叶轮的设计和优化对其最主要的性能指标充氧动力效率至为关键.在研究曝气机充氧机理的基础上,对曝气机的叶片进行了实体建模、有限元分析和优化设计.首先利用Nastran平台对叶片工作过程进行了研究,通过实体建模、网格划分和有限元分析等过程,对曝气机搅拌叶片在工作状态的应力应变情况进行了有限元仿真分析.仿真结果明确了叶片的薄弱环节,并为进行优化和改良结构,为产品的生产设计提供了研究依据.6.期刊论文于世旭.仪垂杰.郭健翔.邢普.YU Shi-xu.YI Chui-jie.GUO Jian-xiang.XING Pu混凝土搅拌车搅拌叶片的模态分析-农业装备与车辆工程2006,""(10)运用UG软件,建立了混搅拌叶片模型,并通过ANSYS对其进行网格划分和模态分析,获得搅拌叶片的前10阶固有频率及振型特征,使叶片的结构在设计中尽量避免共振和噪声,加强其稳定性和安全性,其分析结果可为结构改进、优化设计和动力修改提供理论依据.7.学位论文刘耀光水泥混凝土搅拌站研究2007随着国家基础建设的发展,对建设施工的要求不断提高,水泥混凝土作为施工中应用最广泛的建筑材料,混凝土施工机械的技术都有了显著进步。

70年代后期,混凝土搅拌站开始作为一种新型的混凝土生产设备而被广泛应用。

当时国产搅拌站以1方(m3)机及1方以下为主,大型搅拌站主要依赖进口。

近些年,我国混凝土搅拌站有了较快的发展,但是在技术革新方面与其他发达国家还有一定的差距,自主研发能力不强,搅拌站的核心部件一搅拌主机仍依赖于进口或技术引进以及模仿;整机结构设计仍以经验设计为主,很少运用有限元手段进行结构受力分析,设计上偏于保守造成一定程度的浪费,或毫无依据地减少钢材用量,偷工减料引起整机性能不稳定。

这对于加快我国基础建设的步伐是非常不利的,要解决这一问题,关键是要结合我国的和可靠性。

本文从现有混凝土搅拌站技术发展水平的研究着手,结合国内外的发展状况,对搅拌站的总体结构进行了描述,并对斜皮带机和气动系统作了计算分析;着重阐述了振动搅拌技术,说明振动搅拌在提高混凝土强度和生产率上具有的优越性,是生产高强度混凝土的有力保证,通过试验的方法确定振动频率、振幅与混凝土强度及搅拌时间之间的关系;着重对现有搅拌机结构进行分析,提出了存在搅拌低效区的缺陷,并提出了相应的解决方案,通过增加反向小搅拌叶片增强物料各组分相互间的碰撞和揉搓作用,更有利于混凝土的均匀分布;通过对搅拌技术的研究,解决了以往生产高强度混凝土只能靠延长搅拌时间来进行的问题,提高了搅拌质量和效率。

本文针对目前国内混凝土搅拌站结构设计主要依靠经验设计的现状,运用有限元手段,着重对搅拌主楼结构和粉仓进行了受力分析,建立了力学模型,优化了大梁截面尺寸,分析斜撑位置对大梁工作应力的影响,对其支撑位置进行了优化,并对粉仓底部支架结构进行了优化设计。

使得结构设计更加合理,材料规格的选用有了理论依据,发现了原设计中部分型材选型过于富裕和不太合理之处,可指导今后的设计工作,节省钢材用量。

在本文中还对主楼模块之间拼接的螺拴进行了力学分析,验证了强度满足使用。

通过本文的研究,为提升产品的性能和市场竞争力提供了可用的设计数据。

8.期刊论文邢普.孙红霞.郭健翔.仪垂杰.XING Pu.SUN Hong-xia.GUO Jian-xiang.YI Chui-jie混凝土搅拌车搅拌叶片仿真设计及模态分析-机械设计与制造2007,""(8)介绍了一种新型的非等角对数螺旋线搅拌叶片的设计方法,并对其在UG中进行了实体建模.利用UG和ANSYS接口,将其导入ANSYS中,然后对其进行了网格划分和模态分析,为进一步的有限元分析和优化设计奠定了基础.9.学位论文卢孟龙气力输送粉体控制技术及实验研究2007在对某陶瓷企业窑炉进行的清洁燃煤技术改造中,需要为一台设计燃煤量为200kg/h的小型煤粉燃烧器提供配套的煤粉输送系统,送粉的稳定性和连续性是窑炉安全运转和提高产品质量的关键因素。

众所周知,小型燃烧器对煤量的变化更加灵敏。

本文自主设计了一种复合式小型气力给粉装置—直立螺旋-气固喷射器给粉器。

经粉量测量与燃烧实验表明,该装置能够满足小型煤粉燃烧器给粉量和稳定性的要求,目前已成功应用于清洁燃煤技术的煤粉输送系统中,并申请了国家实用新型专利(ZL200720047558.0)。

在此实验装置上进行了一些基础性的理论和实验研究,主要包括:1、文章从管内两相流体受力平衡的角度,推导了不同雷诺数下颗粒与气体拖曳力公式,并利用该公式计算了喷射器出口后的管道阻力损失;2、由气体动力学确定气固喷射器主要结构尺寸之后,文章优化设计了它的一些辅助结构,并通过理论计算与实验分析了工作运行参数的改变对气固喷射器性能和管道输送稳定性可能造成的影响。

以此为基础文章提出了解决工程上不同输送风量下固气比配对的简易办法;3、通过实验探讨了三种纯气力物料控制装置—气固喷射器-球阀、气固喷射器-抽板阀和气固喷射器-微风管装置用于小流量煤粉燃烧器给粉的可能性。

实验方法主要是利用测量较长时间内(10分钟)供煤量与阀门开度或微风量大小之间的关系来确定送粉能力以及测量短时间内(30秒)供煤量的变化和观察燃烧时燃烧器内火焰的变化来考察稳定性,实验表明这三种纯气力物料控制装置给粉不均匀的弱点非常明显,给粉量的大小与阀门开度或微风管风量的变化很难保持一致的趋势。

以实验中观察到的现象与文献检索资料分析为基础,作者总结出如下结论:在采用合理的喷射器结构设计和恒定的工作运行参数的下,煤粉自身性质区域间的差异是导致气力输送系统供料不稳定的主要原因。

同时,作者一一分析了几个可能对气固喷射器稳定性造成影响的主要粉体性质因素并提出一些改善措施;4、参考水平螺旋-正压气动式给粉器,作者在已有气固喷射器结构上设计了直立螺旋-气固喷射器给粉装置。

该装置巧妙的组合了螺杆与喷射器两个部件,具备精确控制粉料量与连续稳定输送粉料的功能,能有效克服气固喷射器工作运行参数和粉体性质参数变化对供粉量造成的不利影响。

与传统的水平螺旋-气动式给粉器相比,它最大的特点是螺杆垂直布置,有利于粉料从仓体内输出;螺杆顶端带有搅拌叶片,能起到强化粉料流动的作用。

直立螺旋-气固喷射器给粉装置关键设计参数-填充系数ψ跟水平螺旋-气动式给粉装置的有很大不同,测量数据显示前者是后者的一倍以上,这就极大地提高了给粉机的效率。

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