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1、精品文档混凝土搅拌车搅拌筒设计基本方法1.混凝土搅拌筒主要结构尺寸的确定根据中华人民共和国建筑工业行业标准JG/T5094-1997《混凝土搅拌运输车》，搅拌筒的斜置角a的取值可参照下表1.1:公称搅拌容量（m3）搅拌倾斜角（°）拌筒最大转速（r/min）1.0,(1.5),2.0,(2.5)18〜2014〜183.0,(4.0),4.5,(5.0),6.016〜18(7.0),8.0,(9.0),10.0,12.010〜15由于运输车必须保证在坡度为14%勺路面上行驶且出料口面对下坡方向时不产生外溢，故在计算搅拌罐的额定装载
2、容量时取混凝土与搅拌轴线的夹角arctan(0.14)8o图1.1搅拌罐体图搅拌筒目前一般采用梨形，底部（称为后锥）是较短的锥形，中部是圆柱形,上部（前锥）是较长的锥形，研究发现：搅拌筒中下部的外形接近球体形状为最佳，这时，不仅搅拌效果好，搅拌效率高，而且也因搅拌筒重心适当前移，对合10欢在下载精品文档10欢在下载精品文档理分配运载底盘前后桥负荷，提高搅拌输送车的装载能力是有利的。因此，设计时，后锥加上球冠的长度基本等于中圆的半径。具体参见图1.1所示：设前锥长为Li,中圆柱长为L2,后锥长为L3,中圆半径r,则根据交通法规的
3、要求搅拌筒的最大半径，r1.25mL1c1r1-1L3c2r1-2G取值范围1.4~1.8c2取值范围0.8~0.97「2为进料口半径，取值范围250-310mm中圆的长度要结合搅拌筒的额定容积确定。前锥角1取值范围14.2°〜16.1°后锥角2取值范围15°〜20°2.搅拌筒几何容积与装载容积的计算2.1积分计算方法2.1.1圆柱截段计算公式如图2.1所示：2.1计算示意图h3/bb、一［R(1)arcc°s(1)bRR223R2Rbb、福Y32-1若为已知，h可用代替cotb2.1.2圆锥截段计算公式1cleVb3HS11
4、1hS22-2ahsin()cos其中，圆锥截段弓形的面积§R2arcc°sR■上■..2Rh2(Rh1)2-3R其计算分三种情况10欢在下载精品文档a.当，ci(cos-)21,为正值cosS2(lATb^工ln(2cilb2/加Cll2)2-42G14clbi10欢在下载精品文档10欢在下载精品文档式中，lHacos10欢在下载精品文档10欢在下载精品文档b.2-5c8：—.1S2一.atansinl2c.10欢在下载精品文档10欢在下载精品文档2.1.3圆柱段搅拌筒计算2-6RDh2BAh110欢在下载精品文档10欢在下
5、载精品文档图2.2圆柱截台计算示意图Vi是一圆柱截台，是两个圆柱截段之差ViVaiVa2Vai'[3R3(h1)arccos(1&)(3R22Rbb212Rbb2]3bRRVa2'[3R3(b21)arccos(1b2)(3R22Rb2b；).2Rb2b；]3b2RR10欢在下载精品文档Viho3(bb2)3bib1b2bo{3R[(-1)arccos(1-)(—1)arccos(12)]RRRR2-7(3R22RDb_2_2__1''V3—H0(RR1RR1)—[H(S1S1)h(S2S2)]2-93)、2R[b2](3R2
6、2Rb2b；)、,2Rb2b；｝2.1.4前锥圆锥段搅拌筒计算2.3所示:V是一个圆锥台截段，圆台截段就是两个圆锥截段之差，如图图2.3小圆锥截台计算示意图10欢在下载精品文档10欢在下载精品文档11‘‘V2—(HS1h3)—(HS1hS2)331c—'cc'V2—[H(S1S1)h(S2S2)]2-832.1.5后锥圆锥段截台计算公式V3是从一个圆台体减去一个圆台截体，如图2.4,计算公式如下122‛V3-H0(RR1RR1)V110欢在下载精品文档10欢在下载精品文档10欢在下载精品文档10欢在下载精品文档图2.4圆锥截台
7、计算示意图10欢在下载精品文档10欢在下载精品文档2.2.经验公式搅拌筒设计的最大装载容积V与搅拌筒的几何容积V存在以下经验公式:0.5~0.65Vj2.3.重心位置的计算2-10(ViXiV2X2V3X3MV1V2V3)Y(VY1V2Y2V3Y3)/(ViV2V3)体积的计算如前其中Xi，Y（i1,2,3）是各段重心的坐标3.驱动功率的计算3.1搅拌力矩曲线混凝土搅拌的过程力矩曲线变化规律如图3.1所示:图3.1搅拌力矩曲线0~1:加工工序，搅拌筒以14-18rmp正转，在大约10min的加料的时间里，搅拌筒的驱动力矩随着混
8、凝土不断被加入而逐渐增大，在即将加满时，力矩反而略有下降；1~2:运料工序，在卸料地点，搅拌输送车停驶，搅拌筒从运拌状态制动，转入14-18rPm的反转卸料工况，搅拌筒的驱动力矩在反转开始的极短时间内陡然上升，然后迅速跌落下来；4~5:卸料工序，搅拌筒继续以14-18rPm的
