單臥軸_單水平軸_強制式混凝土攪拌機設計之三攪拌功率的計算

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1、單臥軸(單水平軸)強制式混凝土攪拌機設計之三攪拌功率的計算華東建筑機械廠陳禮祥黃躍申文章通過攪拌軸上攪拌過程中某一混凝,土元在某一螺旋葉片上的受力分析進而用兩種方法從理論上導出了功率計算的函數(shù)表。。達式現(xiàn)將以下幾個方面的內容予以論述、·一與攪拌機軸功率計算有關的參數(shù){〔〕一刊呀挽拌功率精確的理淪計算是非常困難汾,!已_的這是因為攪拌機在攪拌過程中的某些參‘:。,}’!直’數(shù)難以具體確定由經(jīng)驗證明在攪拌過程{{}中功率的消耗與拌和物料的精度有一定的關_,J系而近似的計算方法是假定在攪拌物料過}}程中其螺旋狀葉片上的運動阻力與其葉片的。,投影面

2、積成正比同時在轉速不變的情況,圈1葉片的空間受力圖下攪拌時軸上所消耗的功率與螺旋帶狀葉:、、圖中P一垂于葉片平面的力片的中徑葉片的高度螺旋帶螺旋升角及P·c。:一葉(即:夕片在垂直平面上的分力葉片所受的,螺旋狀葉片的立面展開角同樣也是成正比,。。。切向力PG”尹垂直軸且又垂直于R)。而與機械的傳動效率成反比也即攪拌功率P·。ln尹一葉片在水平面方向上垂直于徑向的分力、r。、:、、。、n,h入a刀:。與阻力成正比與成(即葉片所受的軸向方向上的分力)。,,反比除此之外攪拌軸在攪拌過程中螺d:D旋狀葉片的外直徑與筒體的內直徑及端面括板與筒體端面的

3、卡料現(xiàn)象是經(jīng)常發(fā)生的,,所以在功率計算時必須要考慮電動機,有一能且的儲備因此引進了電動機容量儲圖2葉片平面展開。,備系數(shù)kg然后經(jīng)計算以后選用較為接近的標準‘、電動機、二攪拌機軸上葉片的受力分析現(xiàn)假設某一運動著的微小的混凝土元A。在某一螺旋狀葉片上而該質點又在其攪拌軸的攪拌過程中作強烈的運動且作用力P垂,直于螺旋狀葉片的平面上現(xiàn)取半徑方向某圈3葉片的立面展角,。,微段矩離為dr寬度為dl同時又假設沿三、從理論上推導攪拌機軸上功率的函。。切向方向的中徑為ds弧長如圖1所示由數(shù)表達式:s=·cos.圖2已知ddl入1用中徑r。法導出攪拌機軸上攪

4、拌功率二kg·’電動機的功率為NN(kW)的函數(shù)表達式(:‘em注(10)l)設K一阻力系數(shù)(N/):nrnF·cZ式中一攪拌機軸上的轉速(/mi)二hdl一葉片的截面積(m)c刀一攪拌機軸上總的傳動效率h一葉片的高度(m)“mkg一電動機的容量儲備系數(shù)dl一葉片的寬度()..:一般取kg二11~125,.’一塊葉片上所受到的微力元為:‘、cdP‘·=‘··注式中hb卜p均用m代入計算=kFkhdl(1)2.用內、(2)由圖2中得知葉片寬度dl=ds/eos入外徑法導出攪拌機軸上攪拌功,1率的函數(shù)表達式在推導時仍然利用圖一3(2)_、、,‘

5、(3)由圖3中得知一條螺旋狀葉片的弧且同用上述假定導出NN與(9)?！らLds二rda(3)(10)式相同(導出過程從略)r。,r:、r:用中徑法與內外徑兩種計算(4)求出一條螺旋狀葉片上受到的微。力矩元(推導從略)方法在理論上是同一值dM=,·r藝一.tg入·經(jīng)分析混凝土物料在攪拌過程中所受到khda(4)‘,的阻力系數(shù)k螺旋狀葉片螺旋升角的正切(5)求出力矩和‘-,105“__,··。一一M二khtg‘da‘5,‘g入“。=?！岸〖奥菪隣钊~片的立面展開角蕩一了:a。式中一螺旋狀葉片的立面展開角。均為定值,,工孟.a。二05一8.用兩種方

6、法計算總力矩時由于在取值一般取,時略有些誤差計算結果可能是有大有小(6)一條螺旋狀葉片上的總的阻力矩。,的然而對于攪拌軸上的功率計算不致會“105_l=k’·roZ·:·t··汀,M一。hg入今齋孰“引起很大的誤差在一般情況下是能達到婦_180一?！?kgcm)(6)期結果.k’3關于阻力系數(shù)的取值(7)端面括板所受到的總的阻力矩‘,·····k一阻力系數(shù)即為攪拌軸上螺旋狀葉:=k,h:pZtMg‘,備片所受到的單位面積上的阻力最好是通過?！?kgem)(了)實驗的方法來得到限于現(xiàn)在實驗條件不具。,式中:a。尸一括板的立面展開角備很難做到但

7、經(jīng)驗證明這種類型的強制式,20~25攪拌機其軸上的攪拌功率由于改變物料層‘=一般取a0。、、180的厚度及改變物料的顆粒級配物料成分水。p一括板的平均半徑p二全灰比對阻力系數(shù)的影響不是最大而影響最(e斑)。奧乙大的是葉片的線速度而該類型強制式攪拌..,h:,6機的線速度較低一般只是在v=12一17一括板的高度尺寸一般由圖中查s。,,m/以內所以其阻力系數(shù)也是較小的得k’=5一9,一k’二7一(8)總的阻力矩用下式表示可取般薦用9o.二z+:kg·e4kg的選擇公MMM(m)(8)關于電動機容量儲備系數(shù)(9)攪拌軸上的功率計算由于單臥軸強制式

8、攪拌機攪拌筒體內的。,.刃Mn直徑要比立軸強制式攪拌機小所以來自(kw)(9)·,975001集料斗內的物料在起始狀態(tài)時絕大部分的,物料均處于單邊位置狀態(tài)此時軸上的扭矩。,llk