搅拌筒斜圆锥对数螺旋叶片三维数学模型的建立.pdf

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1、第24卷第1期2011年1月机电产品开笈与别新Development&InnovationofMachinery＆Electric·alProductsV01．24，No．1Jan．．2011文章编号：1002—6673(2011)01-072-02搅拌简斜圆锥对数螺旋叶片三维数学模型的建立余江鸿1。欧赵福2，赵志友3(1．湖南T业大学机械T程学院，湖南株洲412000；2．湖南生物机电职业技术学院，湖南长沙410127；3．联诚集团品质管理部，湖南株洲412000)摘要：搅拌筒主要由拌筒和螺旋叶片构成。根据优化设计理论建立拌筒结构优化模型，对拌筒尺寸进行优化；同时根据搅拌机理和搅拌特点，建

2、立斜圆锥对数螺旋叶片的三维数学模型，为后续进行搅拌筒参数化的组件开发打下基础。关键词：拌筒；螺旋叶片；三维数学模型中图分类号：TH6文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1002-6673．2011．01．027ParametricComponentDevelopmentofMixingDrumofConcreteMixerTruckYUJiang-Hon营，OUZhao-Fu2，ZHA0Zhi-You3(1．CollegeofMechanicalEngineering,HunanUniversityofTechnology，ZhuzhouHunan412000，China；2

3、．HunanBiologicalandElectromechanicalPloytechnic。ChangshaHunan410127，China；3．QueryControlDepartmentofZhuzhouLinceGroupCo．Ltd．．ZhuzhouHunan412000，China)Abstrad：Mixingdrumismainlycomposedofdrumandspiralvane．Firstly，thedrumstructureoptimizingmodelisconstructedtooptimizethedrumdimensionandthethree-dimen

4、sionalmathematicalmodelofobhquecircularconelogarithmspiralVaneisconstructedinaccordingtomixingmechanismandmixingcharacteristics．Basedontheknowledge，theparametriccomponen岱ofdrumandvane，whichcanbeusedtoCreatethree—dimensionalmodelofdrumandvaneautomatically．Keywords：drum；spiralvane；three—dimemionalmod

5、el0引言混凝土搅拌输送车是一种非常重要的工程机械．它对混凝土有搅拌和运输的双重功能【lI。搅拌筒是搅拌车的核心部件．它主要由筒体、连接法兰、滚道及搅拌叶片组成。简体的结构大多是两端锥体(前锥和后锥)、中问圆柱体。后锥根据搅动容积的大小由单锥或双锥组成1"21。搅拌叶片的形状直接影响混凝土质垣的好坏．叶片往往采用等螺矩的阿基米德螺旋线或斜圆锥对数螺旋曲面。阿基米德螺旋曲线的叶片容易导致拌筒出料阑难等缺点。在实际jr程中更多地采用斜圆锥对数螺旋曲面。可以很好改善拌筒的出料性能刚。本文针对拌筒设计结构和尺寸不合理．螺旋叶片生成精度低、代价高等问题．根据优化设计理论建立拌筒结构优化模型．对拌筒尺寸

6、收稿日期：2010-12—15作者简介：余江鸿(1978-)，男，研究生，工学硕士，讲师。主要研究方向：机械CAD／CAM。已发表第一作者论文六篇。进行优化；同时根据搅拌机理和搅拌特点。建立斜网锥对数螺旋叶片的i维数学模型．为后续进行搅拌筒参数化的组件开发打下基础。1搅拌简数学模型1．1拌筒优化模型各种规格拌筒的轴向截面及任意横截面l—I可以简化成如图l所示形状，阴影部分表示混凝土。Ll为圆台ABGH的高度；k为圆柱BCFG的高度；lJ3为圆台CDEF的高度；Yo为进料口半径。取值范围250—310ram；YI为圆台ABGH的小头半径；y2为圆台ABGH和CDEF的大头半径。亦即搅拌筒的最大

7、半径；Y，为圆台CDEF的小头半径；a0为混凝土上表面与搅拌筒轴线的夹角，取值范围为8～200；n。和n2分别为前后锥角。选择y：为主参数．将各形状参数化为参数Y：的函数日，从而有Ll=cIY2；k=c拶2；yt=(1-cItanotl)Y2；ys=(I-c2lanQ2)Y2。其中cl取值范同1．5～1．8；e2取值范围0．8加．97；al取值范围14．2—16．Io；a2取值范嗣14．5一15．5。。由图l