3097 连续式混凝土搅拌机设计
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1河南理工大学万方科技学院本科毕业设计开题报告题目名称 混凝土搅拌机设计学生姓名 王伟光 专业班级 08 机制三班 学号 0828070136、 选题的目的和意义:混凝土搅拌机是一种带叶片的轴在圆筒或槽中旋转用以把水泥、砂石骨料和水混合并拌制成混凝土混合料的机械。主要由拌筒、加料和卸料机构、供水系统、原 动 机、 传动机构、机架和支承装置等组成。它在建筑中占有重要的地位。混凝土搅拌机广泛应用于公路、铁路、建筑、桥梁、港口、机场等工程中。在“十二五” 期间,我国眼建设一大批大型煤矿、油田、电站、机场、港口、高速铁 路、高等 级 公路等重点工程,同 时 也要进行大量的城市道路、城镇住宅的开发与建设,这都需要用到大量的混凝土搅拌机。所以现在正是发展混凝土搅拌机的大好时机。、 国内外研究现状简述:19 世纪 40 年代,在德、美、俄等国家出现了以蒸气机为动力源的自落式搅拌机,其搅拌腔由多面体状的木制筒构成,一直到 19 世纪 80 年代,才开始用铁或钢件代替木板,但形状仍然为多面体。1888 年法国申请登记了第一个用于修筑战前公路的混凝土搅拌机专利。20 世纪初,圆柱形的拌筒自落式搅拌机才开始普及。形状的改进避免了混凝土在拌筒内壁上的凝固沉积,提高了搅拌质量和效率。1903 年德国在斯太尔伯格建造2了世界上第一座水泥混凝土的预拌工厂。1908 年,在美国出现了第一台内燃机驱动的搅拌机,随后电动机则成为主要动力源。从 1913 年,美国开始大量生产预拌混凝土,到 1950 年,亚洲大陆的日本开始用搅拌机生产预拌混凝土。在这期间,仍然以各种有叶片或无叶片的自落式搅拌机的发明与应用为主。自落式搅拌机依靠被拌筒提升到一定高度的物料的自落完成搅拌。工作时,随着拌筒的转动,物料被搅拌筒内壁固定的叶片提升到一定高度后,依靠自重下落。由于各物料颗粒下落的高度、时问、速度、落点和滚动距离不同,从而物料各颗粒相互穿插、渗透、扩散,最后达到均匀混合。自落式搅拌机结构简单,可靠性高,维护简单,功率消耗小,拌筒和叶片磨损轻,但搅拌强度不高,生产效率低,搅拌质量不易保证。此种搅拌机适于拌制普通塑性混凝土,广泛应用于中小型建筑工地。按拌筒形状和卸料方式的不同,有鼓筒式搅拌机、双锥反转出料搅拌机、双锥倾翻出料搅拌机和对开式搅拌机等,其中鼓简式搅拌机技术性能落后,已于 1987 年被我国建设部列为淘汰产品。随着多种商品混凝土的广泛使用以及建筑规模的大型化、复杂化和高层化对混凝土质量、产量不断提出的更高要求,有力地促进了混凝土搅拌设备在使用性能和技术水平方面的提高与发展。各国研究人员开始从混凝土搅拌机的结构形式、传动方式、搅拌腔衬板材料以及搅拌生产工艺等方面进行改进和探索。20 世纪 40 年代后期,德国 ELBA 公司最先发明了强制式搅拌机,和自落式搅拌机的工作原理不同,强制式搅拌机利用旋转的叶片强迫物料按预定轨迹产生剪切、挤压、翻滚和抛出等强制搅拌作用,使物料在剧烈的相对运动中得到匀质搅拌。强制式搅拌机与自落式搅拌机相比,强制式搅拌机搅拌作用强3烈,搅拌质量好, 搅拌效率高,但拌筒和叶片磨损大,功耗增大。此种搅拌机适于拌制干硬性、轻骨料混凝土以及特种混凝土和专用混凝土,多用于施工现场的混凝土搅拌站和预拌混凝土搅拌楼。根据构造特征不同,主要有立轴涡浆式搅拌机、立轴行星式搅拌机、立轴对流式搅拌机、单卧轴搅拌机和双卧轴搅拌机等。随着技术的发展,强制式搅拌机在德国的 BHS公司和 ELBA 公司、美国的 JOHNSON 公司和 REX WORKS 公司、意大利的 SICOMA 公司和 SIMEN 公司、日本的日工株式会社和光洋株式会社等企业发展迅速,目前已形成系列产品。比如德国的 EMC 系列、EMS系列搅拌站和 UBM 系列、 EMT 系列搅拌楼,意大利的 MAO 系列搅拌站、MSO 系列大型搅拌基地等。我国混凝土搅拌设备的生产从 20 世纪 50 年代开始。1952 年,天津工程机械厂和上海建筑机械厂试制出我国第一代混凝土搅拌机,进料容量为 400L 和 1000L。20 世纪 70 年代未至 80 年代初,我国为适应建筑业商品混凝土大规模发展的需要,在引进国外样机的基础上,有关院所厂家陆续开发了新一代 Jz 型双锥自落式搅机、D 型单卧轴强制式搅拌机。其中,JS 型双卧轴搅拌机在 80 年代初研制成功。80 年代末,我国混凝土搅拌产品开发重点转向商品混凝土成套设备,研制出了 10 多种混凝土搅拌楼(站 )。经过 引进吸收、自主开发等几个阶段,到本世纪初,国内混凝土搅拌机技术得到长足发展,在产品规格和生产数量上,都达到了一定规模,出现了一批具有自主知识产权的新技术,逐步形成了一个具有一定规模和竞争能力的行业。2006 年,我国生产装机容量 O56m3 的搅拌站2100 多台,已成为混凝土搅拌设备的生产大国。43、毕业设计(论文)所采用的研究方法和手段:1、运用大学期间所学的专业课程知识、理论和毕业实习中学到的实践知识,正确地解决圆筒混料机设计中的功能分析、工艺方案论证、工艺计算、圆筒混料机结构设计和零件设计等问题。2、提高结构设计的能力。通过所搜集数据资料进行该产品结构设计,获得高性能、高效率、低成本、通用化的新型 圆筒混料机。3、进行技术方面和经济方面的工艺分析。4、确定基本结构, 选择最佳工艺方案。5、进行各机构与零件的选择,并对其进行力学与功率计算和校核。6、对整体机械进行经济性评估。7、熟练掌握查阅手册图表资料文献。充分利用与圆筒混料机设计有关的各种资料,做到科学合理地熟练运用。本课题通过给定的参数,首先进行了总体方案分析,确定圆筒混料机的总体结构型式。然后对各部分分别进行了详细设计和校核,确定出混料机各个部分的主要参数。确定出参数后,用 Pro/E 软件进行了各个零部件的三维建模和装配。三维建模完成后,再根据三维模型画出主要零件零件图及装配图。最后结合设计参数、设计过程整理设计报告说明书。4、主要参考文献与资料获得情况:1 刘 鸿文 .材料力学(第 4 版).高等教育出版社,2004 年 9 月2 王昆 何小柏 汪信远.机械设计课程设计.高等教育出版社,1995年 12 月,117-17553 濮良 贵 纪名刚. 机械设计(第七版).高等教育出版社,2001 年 7月,300-3344 朱龙根.简明机械零件设计手册.机械工业出版社,1997 年 11 月,2-2805 周明衡.减速器选用手册.化学工业出版社,2002 年 6 月,2-236 刘希平.工程机械构造图册.机械工业出版社,2001 年 9 月,5-907 刘朝儒 彭福荫等 .机械制图(第四版).高等教育出版社,2001 年8 月,2-2708 甘永立.几何量公差与检测(第 5 版).上海: 上海科学技术出版社,2001,31-2159 文九巴.机械工程材料.北京:机械工业出版社,88-183 10 朱昆泉,许林发.建材机械工程手册.武汉工业大学出版社,2002,所阅文献的查阅范围及手段主要以借阅、上网查阅、下载等方式在河南理工大学图书馆、河南理工大学图书馆电子资源以及 Internet 上查得相关资料。65、毕业设计(论文)进度安排(按周说明):1、第 2-7 周,于单位实习并借此了解目前工程施工 对此项设备的需要;2、第 7 周,完成实习报告与开题报告;3、第 7-10 周,查阅资料,数据计算,完成 圆筒混料机设计;4、第 10-12 周,进行三维设计及部分零部件的二 维图纸的绘制,完成所有设计图纸;5、第 12-14 周,撰写说明书,拟写毕业论文;6、第 15 周,完成论文的编写、修改工作 ,准备答辩;7、第 16-17 周,完成毕业论文,答辩。六、指导教师审批意见(对选题的可行性、研究方法、进度安排作出评价,对是否开题作出决定):指导教师: (签名)年 月 日
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