混凝土搅拌运输车搅拌筒的设计及动力匹配

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1、1前言螺旋面叶片，叶片截面采用等宽度直纹螺旋面；圆扫随着我国城市建设的发展及环境保护规范的日益完用等升角正螺旋面，叶片截面亦采用等宽度直纹螺崩善，混凝土搅拌运输车的市场前景将更广阔。本文通过对上部截锥段采用不等升角斜圆锥对数螺旋面叶片，Ⅱ1梨形卧式搅拌简体及螺旋叶片部分进行设计分析计算，结面采用不等宽度非直纹螺旋面。选取合适的螺旋升胄合生产实际给出模型，对混凝土搅拌运输车进行了动力匹其在保证搅拌质量的同时满足卸料速度要求。按图1眄配和整车稳定性校核，建立了梨形卧式搅拌筒的设计和整斜圆锥对数螺旋面方程为车动力匹配模型。sin=Poexp(’)c。s一dc。s2搅拌筒螺旋叶片的设计sin2

2、．1搅拌筒螺旋叶片的理论设计eXp(·)sinc~-dsin]COS螺旋曲线的主要参数是螺旋升角，为了兼顾搅拌筒搅拌sin=[poexp(·)sin口一sinw]sLn和卸料两个相互矛盾又相互统一的功能，可以把一个搅拌简式中口——圆锥顶角的一半；划分成搅拌和卸料两个功能区——圆锥对数螺旋线的切线与圆锥母线的段，在不同的功能区段选择不即螺旋角；同的螺旋升角，绘制不同又相圆锥顶到圆台小头的母线长度；互兼顾的对数螺旋曲线。——圆锥对数螺旋线上任一点并经此点的睡这种目前常用的变参数的线在坐标yoz的投影与y轴的夹角；对数螺旋叶片其螺旋面为斜圆——图中空间曲线端点M与x轴的夹角。锥对数螺旋面。其

3、中，底部截2．2实际生产制造中的搅拌筒螺旋叶片设计锥段采用不等升角斜圆锥对数图1在生产中对整个搅拌筒叶片进行设计时，需分男回《重型汽车》HEAVYTRUCK2010．5QieAesheii编网—_辱_1卜圈：一叶片各段在搅拌筒内壁的焊缝展开图，给出焊接位置尺寸见图2。梨形搅拌筒的壳体各部分尺寸比例和形状以中部具表，以便于焊接工作的顺利进行。整个搅拌筒的叶片焊缝有较大直径、底部截锥较短、使搅拌筒中下部的外形接近展开示意图见图2和图3，图中曲线代表了叶片各段在搅拌球体为最佳。搅拌筒沿轴线方向的长度根据搅拌筒的几何筒内壁的焊缝。容积和底盘有效利用长度进行选择，搅拌简的筒口直径受混凝土坍落度的

4、影响。在生产中绘制搅拌筒体各段下料展开图时一般标记出简内叶片的焊接位置曲线，以底部截锥的展开图进行简单介绍，见图4。图2搅拌筒叶片焊接总成示意图⋯⋯⋯一图4底部截锥展开图图4中两条曲线代表两条叶片在底部截锥筒壁上的焊图3螺旋面母线转面投影图缝，数字表示锥体展开后沿圆周的等分段数，参数FP(n)在底部截锥和圆柱段焊有搅拌板，搅拌板中心线与搅代表叶片在底部截锥简壁上的焊接位置尺寸。按以上标记将叶片焊接在搅拌筒壁上，焊缝采用交错断续焊。拌简体壁母线垂直。搅拌筒内还焊有辅助叶片，搅拌筒口整个搅拌筒焊接完成后必须进行溢水和渗漏检验。将处焊有贴角线板，以进一步改善搅拌简的工作性能。搅拌桶轴线倾斜l

5、5。，向简内注入搅拌筒有效容积85％的水3搅拌筒的设计量，以每分钟3～5转转动，5分钟后锥口不溢水，各焊缝不3．1搅拌筒的几何形状和整体设计渗漏为合格。搅拌筒的几何容积与设计的最大装载容积存在如下3．2搅拌筒的有效容积和满载时重心位置计算关系将搅拌简的轴向截面简化成ABCDEFGH所围戍的形≤0．5～0．65状，见图5和图6。搅拌筒的有效容积为=L，I+L=+L3‘[，(x)]dx。式中——公称搅动容量(最大装载容量)；其中——搅拌筒的几何容积。习(fO≤≤厶设计搅拌筒的几何容积还应考虑当车辆装载最大装载=({L．≤厶+厶容量的混凝土爬坡时不产生外溢。=(I+L2《≤厶+L2+L3在确

6、定搅拌筒的几何形状时，先选择搅拌筒的斜置角满载时重心位置公式计算，参见图6。度、搅拌筒中部的最大直径、搅拌筒沿轴线方向的长度和fr．(++)／(++)搅拌简的简口直径等主要参数，再计算搅拌筒的几何容积‘(++)／(++)和满载时的重心位置，最后在做整车稳定性校核时对前面式中厶——圆台ABGH的高度；参数进行修正。厶——圆台CDEF的高度；以6m的搅拌筒为例，搅拌筒斜置角度一般为l6。，搅——底部截锥段有效容积；拌筒底部截锥半锥顶角控制在20～25。，上部截锥半锥顶角——圆柱段有效容积；控制在l4～16。之间，搅拌筒中部最大直径一般在2m左右，——上部截锥段有效容积。2010．5．HEA

7、VYTRUCK《重型汽车》IQices矗eii在满足搅拌筒的驱动功率前提下，还必须考虑底盘自身的承载能力和行驶稳定性。以重汽6x4ZZ1251M3241Cl混凝土搅拌运输车为例，发动机额定功率213kW，额定转速1900rpm，配置9JS119变速器，l1．00-20-18PR轮胎。根据动力供给能力，搅拌筒所需驱动功率与所选底盘发动机功率之间满足下式Ⅳ≤(o．15～0．2)式中Ⅳ——搅拌筒驱动功率；——底盘发动机功率由以上内容，在满足底盘自身的