混凝土攪拌車攪拌實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)仿真設(shè)計論文.doc

南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文1混凝土攪拌車攪拌實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)仿真設(shè)計目錄1.緒論1.1混凝土攪拌車的介紹-41.2課題研究背景-61.3混凝土攪拌車攪拌系統(tǒng)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀-71.4本文研究內(nèi)容及方法-82.攪拌筒的結(jié)構(gòu)設(shè)計2.1攪拌筒的工作原理-102.2攪拌筒的整體構(gòu)成-102.3拌筒主要結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)的確定-112.4切割法求裝載容積-132.5積分法求裝載容積-142.6攪拌筒幾何容積計算-182.7滿載時拌筒的重心位置-183.驅(qū)動功率的計算3.1攪拌力矩曲線-193.2驅(qū)動阻力矩計算-193.3攪拌筒驅(qū)動功率的計算-234.螺旋葉片的設(shè)計及仿真4.1螺旋葉片上螺旋角的確定-244.2攪拌葉片的母線方程-274.3攪拌葉片設(shè)計-294.4攪拌葉片的仿真設(shè)計和模態(tài)分析-334.5攪拌葉片結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析-37參考文獻(xiàn)-43致謝-44附錄-44南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文2摘要：混凝土攪拌運(yùn)輸車是用于解決商品混凝土運(yùn)輸?shù)倪\(yùn)輸工具。它兼有載運(yùn)和攪拌混凝土的雙重功能，可在運(yùn)送混凝土的同時對其進(jìn)行攪拌或攪動，因此能在保證輸送的混凝土質(zhì)量的同時適當(dāng)延長運(yùn)距(或運(yùn)送時間)。所以大力發(fā)展商品混凝土和攪拌運(yùn)輸車有明顯的社會效益和適用價值。而我國混凝土運(yùn)輸車起步較晚，到70年代才開始試生產(chǎn)。目前，攪拌運(yùn)輸車的理論研究及生產(chǎn)在我省及整個西北地區(qū)均處于空白。因此攪拌運(yùn)輸車的理論研究及開發(fā)勢在必行。攪拌運(yùn)輸車的攪拌筒之所以具有攪拌和卸料的功能，主要是因?yàn)榘柰矁?nèi)部特有的兩條連續(xù)螺旋葉片在工作時形成螺旋運(yùn)動，從而推動混凝土沿攪拌筒軸向和切向產(chǎn)生復(fù)合運(yùn)動的結(jié)果。因此兩條葉片的螺旋曲線的形式及結(jié)構(gòu)直接影響攪拌筒的工作性能。本論文基于物料在螺旋葉片上的攪拌出料機(jī)理對螺旋葉片的工作原理、主要技術(shù)參數(shù)進(jìn)行理論分析和計算，同時對前錐段、后錐段的螺旋葉片進(jìn)行展開設(shè)計；對拌筒進(jìn)行幾何設(shè)計。攪拌筒既是攪拌運(yùn)輸車運(yùn)輸混凝土的裝載容器，又是攪拌混凝土的工作裝置。幾何設(shè)計是攪拌筒結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)，它包括幾何容積計算、外形尺寸的確定、攪拌筒有效容積及滿載時重心位置計算。為使混凝土攪拌運(yùn)輸車的攪拌裝置系列化，以滿足用戶要求，借用計算機(jī)程序語言對其進(jìn)行設(shè)計?；诠β舒I合圖的建模方法，利用大型軟件Matlab的仿真工具箱Simulink，對混凝土攪拌運(yùn)輸車液壓系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計分析，同時建立系統(tǒng)動態(tài)仿真模型，用此來模擬液壓系統(tǒng)工作過程，更好地反映系統(tǒng)中各輸出變量隨輸入變量的變化關(guān)系。尤其是對輔助泵調(diào)節(jié)斜盤角度系統(tǒng)、變量主泵控制系統(tǒng)及恒速控制系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的分析，為液壓系統(tǒng)的進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計提供有益的借鑒。關(guān)鍵詞：混凝土攪拌運(yùn)輸車拌筒液壓系統(tǒng)功率鍵合圖幾何設(shè)計數(shù)學(xué)模型螺旋葉片動態(tài)特性展開仿真指導(dǎo)老師簽名：DesignoftheStructureoftheTruckMixerandDigitalSimulationofitsHydraulicSystemStudentname:FuHaoMinClass:078105207Supervisor:XingPu南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文3Abstract:Thetruckmixerisavehiclefortransportationconcrete.Itisfulfilledtwoactions,conveyingconcreteandmixingconcrete.Theseactionsnotonlyensurethequalityoftheconcrete,butalsomaketheconveyingdistancelonger.Butinthenorthwestareaofourcountry,researchonthefieldofthetruckmixerislittle.Sothetruckmixermustbedevelopedstronglyinordertomeettheneedoftherisingconcretemarket.Threeimportantpartsarestudiedinthisthesis.Firstly,thehelix-vanesofthetruckmixeraredesignedfollowingtheprinciplesoftheflowingstateoftheconcreteonthehelix-vane.Secondly,thedrumofthetruckmixerisdesignedbaseonitsworkingcharacteristic.Thirdly,withthewidelyusedsoftwarepackageSIMULINKthemathematicmodelsofthehydraulicsystemdrivingthetruckmixerareestablishedonthefoundofthetheoryandmethodofpowerbondgraph.Thedynamiccharacteristicsofthehydraulicsystemaresimulatednumerically,andsomesignificantresultsarepresented.Keywords:TruckMixerDrumSpreadHydraulicSystemMathematicModelsStructureDesignHelix-vanesPowerBondGraphDynamicCharacteristicsSimulationSignatureofSupervisor:1.緒論1.1混凝土攪拌車的介紹南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文4商品混凝土的發(fā)展從根本上改變了傳統(tǒng)上工地自制混凝土，用翻斗車或自卸卡車進(jìn)行輸送，就近使用的落后生產(chǎn)方式，建立起一種新的生產(chǎn)方式，即許多施工工地所需要的混凝土，都由專業(yè)化的混凝土工廠或大型混凝土攪拌站集中生產(chǎn)供應(yīng)，形成以混凝土制備地點(diǎn)為中心的供應(yīng)網(wǎng)。由于混凝十工廠便于應(yīng)用現(xiàn)代電子技術(shù)，使用計算機(jī)控制生產(chǎn)，可以得到精確配比和均質(zhì)拌合的混凝土，使混凝土質(zhì)量大大提高，所以對于整個施丁工程起到良好的促進(jìn)作用。但是混凝土的商品化生產(chǎn)，勢必把混凝土從廠站輸送到各個需求工地之間的距離相應(yīng)加長，有些供應(yīng)點(diǎn)甚至很遠(yuǎn)。當(dāng)混凝土的輸舒巨離(或輸送時間)超過某一限度時，叮燃使用一般的運(yùn)輸機(jī)械進(jìn)行輸送，混凝土就可能在運(yùn)輸途中發(fā)生分層離析，甚至初撇見象，嚴(yán)重影響混凝土質(zhì)量，這是施工所不允許的。因此為了適應(yīng)商品混凝土的輸送，發(fā)展了一種運(yùn)送混凝土的專用機(jī)械混凝土攪拌運(yùn)輸車(以下簡稱攪拌運(yùn)輸車)。圖1.1所示就是這種攪拌運(yùn)輸車的外形和基本結(jié)構(gòu)。攪拌運(yùn)輸車多作為混凝十工廠或攪拌站的配套運(yùn)輸機(jī)械，通過攪拌運(yùn)輸車將混凝土工廠、攪拌站與許多施工工地聯(lián)系起來，如與混凝土輸送泵配合使用，在施工現(xiàn)場進(jìn)行“接力”輸送，則可以完全不再需要人力的中間周轉(zhuǎn)而將混凝土連續(xù)不斷的送到施工澆注點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)混凝土輸送的高效能和全部機(jī)械化。這樣不但大大的提高了勞動生產(chǎn)率和施工質(zhì)量，而且有利于現(xiàn)場的文明施工，這對于城市建設(shè)、尤其是現(xiàn)場狹窄的施工工地更加顯示出它的優(yōu)越性。隨著國民