双卧轴振动搅拌机振动搅拌叶片参数的计算

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1、万方数据第5卷第2期2007年4月中国工程机械学报CHINESEJOUP,NALOFCONSTRUCTIONMACHINERYVd．5No．2Apr．2007双卧轴振动搅拌机振动搅拌叶片参数的计算徐平，严志文，于英华(辽宁工程技术大学机械工程学院，辽宁阜新123000)摘要：分析了双卧轴振动搅拌机的机构特点及其工作原理，建立了合理的振动搅拌叶片的数学模型；并通过对模型的分析和计算，得到了叶片固有频率、弹性常数和计算质量的计算公式，可以较准确地求出振动搅拌叶片的各参数．关键词：双卧轴振动搅拌机；数学

2、模型；固有频率；弹性常数；计算质量；叶片中图分类号：U415．522文献标识码：A文章编号：1672—5581(2007)02—0164—03ParametriccalculationofvibratorymixingvaneindoublehorizontalshaftvibratorymixerXUPing，YANZhi一"wen，yUYing-hua(CollegeofMechanicalEngineering，LiaoningTechnicalUniversity，Fuxin123000，

3、China)Abstract：Basedonanalyzingmechanismandworkingpropertiesofdoublehorizontalshaftvibratorymixers，amathematicalmodelofthevibratorymixingvaneisestablished．Furtherstudied，theinnatefrequency，elas—ticityconstantandcalculationmaSSofthevaneareobtained．Even

4、tually，theparametersofthevanecanbesolvedmoreaccurately．Keywords：doublehorizontalshaftvibratorymixer；mathematicalmodel；innatefrequency；elasticitycon—stant；calculationmass；vane振动搅拌能有效地改善混凝土的微观匀质性，提高混凝土强度，改善混凝土拌和物的流动性．实验证明，振动强度D=A∞匀>15时，混凝土颗粒问的粘滞力跌到静态值的2

5、％以下，为高效节能搅拌创造必要条件⋯．其中A为工作机构的振幅，cU为振动频率，g为振动加速。。度．将振动技术应用到双卧轴搅拌机中，研制新型的双卧轴式振动搅拌机是对现有搅拌技术的提升与创新‘2

6、．1结构特点和工作原理双卧轴式振动搅拌机的结构和工作原理如图1所示．搅拌驱动机构通过同步齿轮驱动两根搅拌轴和其上安装的搅拌叶片同步反向旋转，不断地推动物料在拌筒内作轴向和轴问的循环流动．同时，振动驱动机构经带传动，驱动两根振动轴高速旋转，强迫偏心安装在其上的搅拌轴和搅拌叶片产生振动．于是在搅拌机构的强制搅拌作

7、者简介：徐平(1964一)，男，教授，工学博士．E．mail：xuvickyl99128@163．corn图1双卧轴振动搅拌机结构和工作原理Fig．1Structureandworkingtheoryofdoublehorizontalshaftvibratingmixer万方数据第2期徐平，等：双卧轴振动搅拌机振动搅拌叶片参数的计算和振动的共同作用下，物料颗粒运动速度增大，有效碰撞次数增加，粘性和内摩擦力大大降低，物料在宏观和微观上的循环流动和扩散分布得到了强化，较快实现均匀拌和．这个振动搅拌方

8、案采用搅拌机构与激振器一体化的设计，搅拌机构通过振动轴上的偏心轴承座实现偏心安装，工作时搅拌叶片边搅拌边振动．这种特殊设计的激振器，振幅稳定，不受作业介质的影响，而且振动的作用面积和空问大，振动能量分布均匀，所需振动强度小，既能提高混凝土的搅拌质量和效率，又能较好地保证机构的可靠性和耐久性．y2振动搅拌叶片参数的计算根据邓柯来累加法和雷利能量法旧J，建立叶片的数学模型(如图2)：把搅拌轴简化成无质量弹性梁和单质点组成的振动系统，将搅拌轴、叶片和附加质量转化成轴悬臂梁端的等效集中质量．梁的弹性系数和

9、粘性系数分别用k，C表示，梁自身质量m1与附加质量的总和称为计算质量m[4

10、．下面讨论叶片固有频率p，k和m的计算方法．2．1附加质量远大于叶片自身的质量图3为此时的计算简图，Q为附加质量的重力．在叶片断面上的弯曲力矩M=一QZ，其弹性变形微分方程为卜扣一击理{y7一面1QZi2+c(1)ly=一铲1Zi3+CZ+D图2搅拌叶片简化的物理模型Fig．2Physicalmodelofmixingvane图3附加质量大于叶片质量计算简图№．3Ad击fional麟is卯eaterthan