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混凝土搅拌筒搅拌叶片优化设计

混凝土搅拌车搅拌叶片优化设计

翟雪琴,葛建兵,陈立峰

(1.河南工业大学 机电学院,河南 郑州 450007;2.石河子大学 机械电气工程学院,新疆 石河子832003;3.湖南科技大学 机电工程学院,湖南 湘潭 411201)

摘要:混凝土搅拌车叶片是实现搅拌筒功能的主体结构,具有搅拌和出料功能。在分析搅拌叶片总体结构的基础上,介绍了前锥、圆柱段、后锥各部螺旋叶片的设计特点及设计方法,提出了新的改进措施,并运用Pro/E软件建立螺旋叶片三维模型,进行有限元分析。改善了叶片结构性能,提高了使用寿命和工作效率,为搅拌叶片的结构改进设计提供了参考依据。

关键词:搅拌叶片;优化设计;有限元分析

中图分类号:TU642 文献标识码:A

0 引言

搅拌叶片是搅拌运输车搅拌筒实现其工作性能的关键,搅拌筒搅拌性能是通过搅拌叶片对拌和料连续不断的碰撞而实现,出料则通过螺旋运动及物料的自落来实现,因此搅拌叶片的设计直接影响搅拌车整体设计的成败。目前的混凝土搅拌车搅拌筒形状为梨形、中间部分为圆柱形的内部焊接混合螺旋线搅拌叶片。存在着搅拌叶片使用寿命短、搅拌振动噪声大、搅拌效率和出料速度不理想、出料残余率高等问题和隐患。本文探讨搅拌叶片的一种新的设计方法。

1 搅拌叶片的设计

1.1叶片螺旋线母线

目前搅拌叶片普遍采用的都是直板螺旋面,其母线采用的型线是前锥和后锥叶片为等角对数螺旋线,中圆采用阿基米德螺旋线,接头处采用曲线拟合。对数螺旋线如图1所示,对数螺旋线方程为: 0e sin

tan 。..........................................................................

.............................................(1)

式中: ——极径;

0——初始极径;

混凝土搅拌筒搅拌叶片优化设计

——半锥角;

——螺旋转角;

——螺旋角。

混凝土搅拌筒搅拌叶片优化设计

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