双卧轴搅拌机搅拌过程的物料运动模拟

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1、设管理＆维修技术Eq~pmemManagement&MaintenanceTechnologyR■■■~_l_~_一Mll■■双卧轴搅拌机搅拌过程的物料运动模拟MotionSimulationofMixtureDuringMixingofTwin-shaftMixer张阿龙，张二龙ZHANGA—long’，ZHANGEr—long1．陕西高速机械化工程有限公司，陕西西安7100652．西安泵阀总厂有限公司，陕西西安7100321．ShaanxiExpresswayMechanizationCo．Ltd．，Xi’an710065，Shaanxi，China2Xi’anPumpandV

2、alvePlantCo．Ltd．，Xi’an710032，ShaanxiChina【摘要】根据双卧轴搅拌机的特点，对物料的运动过程进行数学建模，研究了物料的周向循环、垂直上下运动、两轴间对流运动对物料拌和的作用，进一步分析了影Ⅱ向这三种物料运动的搅拌参数。结合试验，发现了叶片的面积、个数、安装角、排列顺序以及两轴叶片相位角等搅拌参数的最佳配合方式和取值范围。【Abstract】Accordingtothecharacteristicsoftwin—shaftmixer，themathematicalmodelingforthemotionofmixturewascarriedout

3、tostudytheeffectofmotionsincludingthecirculation，verticalmotionandconvectionmotionbetweentheshaftsonthemixingofmaterials，andfurtherresearchwasconductedtofindoutmixingparametersthataffectthemotions．Combinedwithtests．theoptimummatchingandvaluerangeofmixingpa—rametersaredetermined，includingtheare

4、a，amount，mountingangleandordersofbladesandthephaseangle．【关键词】双卧轴搅拌机；循环；对流；运动模拟【Keywords】twin—shaftmixer；circulation；convection；motionsimulation中图分类号：U415．52文献标志码：B文章编号：1000—033X(2011)03—0081-040引言双卧轴搅拌机由于单次拌和量大、效率高、效果好、单位能耗小等优点，已发展成为现在工程应用的主流机型，越来越多地应用到经济建设中。但是，目前搅拌机的设计和搅拌参数的选取，主要还是根据设计经验而定。理想

5、的搅拌机应具有搅拌质量好、生产效率高、能耗低和机构简单等特点。因此，选取搅拌机构参数优化的目标为：在尽可能短的时间内，达到搅拌要求，即在给定的搅拌时间内，拌筒三维坐标方向都能同时达到较好的均匀性[I-3]。本文根据双卧轴搅拌机的特点，对搅拌过程中物料的运动特点进行数学模拟，结合工程试验，为设计者提供一种思路和参数选择范围。1双卧轴搅拌机的搅拌特点＼双卧轴搅拌机的结构如图1所示，通过搅拌轴转动，图1双卧轴搅拌机结构81RMCM罄理M＆猢蘧⋯⋯由叶片带动物料在拌筒内轮番地作圆弧运动．上下翻滚．轴的轴向看，叶片依次挤推物料作宏观循环，物料作水平相互挤压，同时在搅拌叶片相遇或重叠的部位．物

6、料相互环流，在搅拌筒中连续地循环运动。物料通过宏观循环运交换体位，推动混合料沿着搅拌轴方向，从一个废旋转平动，使搅拌筒中各成分的质量百分比基本达到均匀。搅拌面向另一个旋转平面运动。物料拌和的激烈区域集中在前，在每一个叶片的特定局部区域里，砂、石和石灰的百两轴间，如图2与图3所示。物料运动分为周向循环、两轴分比含量不相同，通过叶片的搅拌，主要通过循环运动来间对流、上下垂直运动(宽短型尤为明显)．双卧轴搅拌机使各个区域的物料组成成分相同，达到宏观上的均匀。搅两根反向旋转的搅拌轴带动叶片所形成的交叉料流．在拌过程中，物料间通过相互挤压、研磨．达到水泥的微观物料间产生强烈的对流挤压，使物料

7、在任一瞬间受到不均匀。在物料水平运动中，物料间存在相互挤压、研磨、穿同方向的外力作用，为混凝土实现宏观和微观匀质性创插、翻滚等，随着叶片的推动，这些运动周期性地在每一造有利的条件。搅拌过程中，每一个叶片在对物料进行周个固定的局部区域里进行，并具有一定的规律。搅拌轴转期性强制拌和．叶片周期性推着物料向前、向上作挤推运动一周，一个叶片推动的物料量基本为定量。虽然双卧轴动。由于在搅拌过程中，转速、叶片面积、径向角度、轴向搅拌机的搅拌过程比较复杂，但是可以根据局部实际的角度、