連續(xù)式混凝土攪拌機(jī)設(shè)計(jì)
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河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告題目名稱混凝土攪拌機(jī)設(shè)計(jì)學(xué)生姓名專業(yè)班級(jí)學(xué)號(hào)一、 選題的目的和意義:混凝土攪拌機(jī)是一種帶葉片的軸在圓筒或槽中旋轉(zhuǎn)用以把水泥、砂石骨料和水混合并拌制成混凝土混合料的機(jī)械。主要由拌筒、加料和卸料機(jī)構(gòu)、供水系統(tǒng)、原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、機(jī)架和支承裝置等組成。它在建筑中占有重要的地位?;炷翑嚢铏C(jī)廣泛應(yīng)用于公路、鐵路、建筑、橋梁、港口、機(jī)場(chǎng)等工程中。在“十二五”期間,我國(guó)眼建設(shè)一大批大型煤礦、油田、電站、機(jī)場(chǎng)、港口、高速鐵路、高等級(jí)公路等重點(diǎn)工程,同時(shí)也要進(jìn)行大量的城市道路、城鎮(zhèn)住宅的開發(fā)與建設(shè),這都需要用到大量的混凝土攪拌機(jī)。所以現(xiàn)在正是發(fā)展混凝土攪拌機(jī)的大好時(shí)機(jī)。二、 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀簡(jiǎn)述:19世紀(jì)40年代,在德、美、俄等國(guó)家出現(xiàn)了以蒸氣機(jī)為動(dòng)力源的自落式攪拌機(jī),其攪拌腔由多面體狀的木制筒構(gòu)成,一直到19世紀(jì)80年代,才開始用鐵或鋼件代替木板,但形狀仍然為多面體。1888年法國(guó)申請(qǐng)登記了第一個(gè)用于修筑戰(zhàn)前公路的混凝土攪拌機(jī)專利。20世紀(jì)初,圓柱形的拌筒自落式攪拌機(jī)才開始普及。形狀的改進(jìn)避免了混凝土在拌筒內(nèi)壁上的凝固沉積,提高了攪拌質(zhì)量和效率。1903年德國(guó)在斯太爾伯格建造了世界上第一座水泥混凝土的預(yù)拌工廠。1908年,在美國(guó)出現(xiàn)了第一臺(tái)內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的攪拌機(jī),隨后電動(dòng)機(jī)則成為主要?jiǎng)恿υ?。?913年,美國(guó)開始大量生產(chǎn)預(yù)拌混凝土,到1950年,亞洲大陸的日本開始用攪拌機(jī)生產(chǎn)預(yù)拌混凝土。在這期間,仍然以各種有葉片或無葉片的自落式攪拌機(jī)的發(fā)明與應(yīng)用為主。自落式攪拌機(jī)依靠被拌筒提升到一定高度的物料的自落完成攪拌。工作時(shí),隨著拌筒的轉(zhuǎn)動(dòng),物料被攪拌筒內(nèi)壁固定的葉片提升到一定高度后,依靠自重下落。由于各物料顆粒下落的高度、時(shí)問、速度、落點(diǎn)和滾動(dòng)距離不同,從而物料各顆粒相互穿插、滲透、擴(kuò)散,最后達(dá)到均勻混合。自落式攪拌機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,可靠性高,維護(hù)簡(jiǎn)單,功率消耗小,拌筒和葉片磨損輕,但攪拌強(qiáng)度不高,生產(chǎn)效率低,攪拌質(zhì)量不易保證。此種攪拌機(jī)適于拌制普通塑性混凝土,廣泛應(yīng)用于中小型建筑工地。按拌筒形狀和卸料方式的不同,有鼓筒式攪拌機(jī)、雙錐反轉(zhuǎn)出料攪拌機(jī)、雙錐傾翻出料攪拌機(jī)和對(duì)開式攪拌機(jī)等,其中鼓簡(jiǎn)式攪拌機(jī)技術(shù)性能落后,已于1987年被我國(guó)建設(shè)部列為淘汰產(chǎn)品。隨著多種商品混凝土的廣泛使用以及建筑規(guī)模的大型化、復(fù)雜化和高層化對(duì)混凝土質(zhì)量、產(chǎn)量不斷提出的更高要求,有力地促進(jìn)了混凝土攪拌設(shè)備在使用性能和技術(shù)水平方面的提高與發(fā)展。各國(guó)研究人員開始從混凝土攪拌機(jī)的結(jié)構(gòu)形式、傳動(dòng)方式、攪拌腔襯板材料以及攪拌生產(chǎn)工藝等方面進(jìn)行改進(jìn)和探索。20世紀(jì)40年代后期,德國(guó)ELBA公司最先發(fā)明了強(qiáng)制式攪拌機(jī),和自落式攪拌機(jī)的工作原理不同,強(qiáng)制式攪拌機(jī)利用旋轉(zhuǎn)的葉片強(qiáng)迫物料按預(yù)定軌跡產(chǎn)生剪切、擠壓、翻滾和拋出等強(qiáng)制攪拌作用,使物料在劇烈的相對(duì)運(yùn)動(dòng)中得到勻質(zhì)攪拌。強(qiáng)制式攪拌機(jī)與自落式攪拌機(jī)相比,強(qiáng)制式攪拌機(jī)攪拌作用強(qiáng)烈,攪拌質(zhì)量好,攪拌效率高,但拌筒和葉片磨損大,功耗增大。此種攪拌機(jī)適于拌制干硬性、輕骨料混凝土以及特種混凝土和專用混凝土,多用于施工現(xiàn)場(chǎng)的混凝土攪拌站和預(yù)拌混凝土攪拌樓。根據(jù)構(gòu)造特征不同,主要有立軸渦漿式攪拌機(jī)、立軸行星式攪拌機(jī)、立軸對(duì)流式攪拌機(jī)、單臥軸攪拌機(jī)和雙臥軸攪拌機(jī)等。隨著技術(shù)的發(fā)展,強(qiáng)制式攪拌機(jī)在德國(guó)的BHS公司和ELBA公司、美國(guó)的JOHNSON公司和REX WORKS公司、意大利的SICOMA公司和SIMEN公司、日本的日工株式會(huì)社和光洋株式會(huì)社等企業(yè)發(fā)展迅速,目前已形成系列產(chǎn)品。比如德國(guó)的EMC系列、EMS系列攪拌站和UBM系列、EMT系列攪拌樓,意大利的MAO系列攪拌站、MSO系列大型攪拌基地等。 我國(guó)混凝土攪拌設(shè)備的生產(chǎn)從20世紀(jì)50年代開始。1952年,天津工程機(jī)械廠和上海建筑機(jī)械廠試制出我國(guó)第一代混凝土攪拌機(jī),進(jìn)料容量為400L和1000L。20世紀(jì)70年代未至80年代初,我國(guó)為適應(yīng)建筑業(yè)商品混凝土大規(guī)模發(fā)展的需要,在引進(jìn)國(guó)外樣機(jī)的基礎(chǔ)上,有關(guān)院所廠家陸續(xù)開發(fā)了新一代Jz型雙錐自落式攪機(jī)、D型單臥軸強(qiáng)制式攪拌機(jī)。其中,JS型雙臥軸攪拌機(jī)在80年代初研制成功。80年代末,我國(guó)混凝土攪拌產(chǎn)品開發(fā)重點(diǎn)轉(zhuǎn)向商品混凝土成套設(shè)備,研制出了10多種混凝土攪拌樓(站)。經(jīng)過引進(jìn)吸收、自主開發(fā)等幾個(gè)階段,到本世紀(jì)初,國(guó)內(nèi)混凝土攪拌機(jī)技術(shù)得到長(zhǎng)足發(fā)展,在產(chǎn)品規(guī)格和生產(chǎn)數(shù)量上,都達(dá)到了一定規(guī)模,出現(xiàn)了一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新技術(shù),逐步形成了一個(gè)具有一定規(guī)模和競(jìng)爭(zhēng)能力的行業(yè)。2006年,我國(guó)生產(chǎn)裝機(jī)容量O56m3的攪拌站2100多臺(tái),已成為混凝土攪拌設(shè)備的生產(chǎn)大國(guó)。3、 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)所采用的研究方法和手段:1、運(yùn)用大學(xué)期間所學(xué)的專業(yè)課程知識(shí)、理論和畢業(yè)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí),正確地解決圓筒混料機(jī)設(shè)計(jì)中的功能分析、工藝方案論證、工藝計(jì)算、圓筒混料機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和零件設(shè)計(jì)等問題。2、提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力。通過所搜集數(shù)據(jù)資料進(jìn)行該產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),獲得高性能、高效率、低成本、通用化的新型圓筒混料機(jī)。3、進(jìn)行技術(shù)方面和經(jīng)濟(jì)方面的工藝分析。4、確定基本結(jié)構(gòu),選擇最佳工藝方案。5、進(jìn)行各機(jī)構(gòu)與零件的選擇,并對(duì)其進(jìn)行力學(xué)與功率計(jì)算和校核。6、對(duì)整體機(jī)械進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性評(píng)估。7、熟練掌握查閱手冊(cè)圖表資料文獻(xiàn)。充分利用與圓筒混料機(jī)設(shè)計(jì)有關(guān)的各種資料,做到科學(xué)合理地熟練運(yùn)用。本課題通過給定的參數(shù),首先進(jìn)行了總體方案分析,確定圓筒混料機(jī)的總體結(jié)構(gòu)型式。然后對(duì)各部分分別進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)和校核,確定出混料機(jī)各個(gè)部分的主要參數(shù)。確定出參數(shù)后,用Pro/E 軟件進(jìn)行了各個(gè)零部件的三維建模和裝配。三維建模完成后,再根據(jù)三維模型畫出主要零件零件圖及裝配圖。最后結(jié)合設(shè)計(jì)參數(shù)、設(shè)計(jì)過程整理設(shè)計(jì)報(bào)告說明書。4、 主要參考文獻(xiàn)與資料獲得情況:1 劉鴻文.材料力學(xué)(第4版).高等教育出版社,2004年9月2 王昆 何小柏 汪信遠(yuǎn).機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì).高等教育出版社,1995年12月,117-1753 濮良貴 紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì)(第七版).高等教育出版社,2001年7月,300-3344 朱龍根.簡(jiǎn)明機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社,1997年11月,2-2805 周明衡.減速器選用手冊(cè).化學(xué)工業(yè)出版社,2002年6月,2-236 劉希平.工程機(jī)械構(gòu)造圖冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社,2001年9月,5-907 劉朝儒 彭福蔭等.機(jī)械制圖(第四版).高等教育出版社,2001年8月,2-2708 甘永立.幾何量公差與檢測(cè)(第5版).上海:上海科學(xué)技術(shù)出版社,2001,31-2159 文九巴.機(jī)械工程材料.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,88-183 10 朱昆泉,許林發(fā).建材機(jī)械工程手冊(cè).武漢工業(yè)大學(xué)出版社,2002,所閱文獻(xiàn)的查閱范圍及手段主要以借閱、上網(wǎng)查閱、下載等方式在河南理工大學(xué)圖書館、河南理工大學(xué)圖書館電子資源以及 Internet 上查得相關(guān)資料。5、 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)進(jìn)度安排(按周說明):1、第2-7周,于單位實(shí)習(xí)并借此了解目前工程施工對(duì)此項(xiàng)設(shè)備的需要;2、第7周,完成實(shí)習(xí)報(bào)告與開題報(bào)告;3、第7-10周,查閱資料,數(shù)據(jù)計(jì)算,完成圓筒混料機(jī)設(shè)計(jì);4、第10-12周,進(jìn)行三維設(shè)計(jì)及部分零部件的二維圖紙的繪制,完成所有設(shè)計(jì)圖紙;5、第12-14周,撰寫說明書,擬寫畢業(yè)論文;6、第15周,完成論文的編寫、修改工作,準(zhǔn)備答辯;7、第16-17周,完成畢業(yè)論文,答辯。六、指導(dǎo)教師審批意見(對(duì)選題的可行性、研究方法、進(jìn)度安排作出評(píng)價(jià),對(duì)是否開題作出決定): 指導(dǎo)教師: (簽名)年 月 日 7
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