昌利建機(jī)關(guān)于攪拌軸的建模分析

.攪拌軸的計算參數(shù)

（1）攪拌軸主要外形尺寸、結(jié)構(gòu)特點（如圖1所示）

（2）荷載

①恒載-作用于攪拌軸上的固定荷載。

②活荷載-作用于攪拌站上的可變荷載。

（3）主要材料

軸材料的鋼號為45；計算密度：理論值為7.85t/m3；彈性模量。

3.攪拌軸的建模與分析

3.1 空間靜力分析有限元的模型

（1）分析

在有限元分析受力情況的時候，結(jié)構(gòu)的空間特性不能忽視必須考慮。建模的時候，本文按照結(jié)構(gòu)形式，利用Pro/E進(jìn)行整體建模。選用實體單元Solid 20 Node 95。在一開始建模時，按實際的結(jié)構(gòu)建模，可是由于是實體模型，在ANSYS中進(jìn)行網(wǎng)格劃分時，不能進(jìn)行，查閱了一些資料后，知道了是由于計算機(jī)的運(yùn)算能力低造成的?？紤]到攪拌臂上的葉片受力情況對軸受力沒有很大的影響，所以采用了上圖的模型，簡化了結(jié)構(gòu)，這樣才能進(jìn)行分析。圖2所示為攪拌軸的空間計算模型。

（2）約束

在兩軸端采用全約束。在實際工作中是安裝軸承部位有約束，這樣在兩周端加全約束，實際上加強(qiáng)了軸上載荷，是偏于安全的。

（3）有限元模型（如圖3所示）

3.2 攪拌軸的荷載分析

由于攪拌軸的相對尺寸不大，所以自重就可以忽略了。其主要載荷是攪拌力對軸的扭矩和彎矩。因為生產(chǎn)率較大、加料快，在加料時材料對葉片和軸的沖擊也需要考慮。

在工作時，每個攪拌臂上有6kw的攪拌功率，攪拌臂的長度是640mm，由P=FV=FRω[1]；

式中P=6000w為功率；

R=0.640m為攪拌臂半徑；

ω=7.3rad/s為角速度；

得出F=3530N。

（1）變形

將力加在攪拌臂的工作面上，即面16，39，47，61，77，91，105，122。軸的變形如4所示。在圖中可以看出攪拌臂頂端的變形大，符合實際的情況。

（2）位移

由圖4.5可知，大的位移量為0.27145mm。軸中間的變形大，但其變形量是很小的，幾乎可以忽略。從變形的情況來看，軸的設(shè)計符合要求。

3.3 攪拌軸的應(yīng)力分布

在載荷的作用下，應(yīng)力分布如6所示。在圖中可以看出，軸的兩端應(yīng)力大，應(yīng)力值小于安全值。

4.攪拌軸自振特性的分析

分析結(jié)構(gòu)的動力模態(tài)的過程中，可以了解結(jié)構(gòu)整體性質(zhì)，也可得到振動周期、振型參數(shù)。本課題在電腦上建模，得出攪拌軸的振型、計算攪拌軸的自振周期。

5.諧響應(yīng)分析

5.1 動力分析的有限元模型

以攪拌機(jī)的相關(guān)技術(shù)參數(shù)為依據(jù)，在X，Y，Z方向，都受到攪拌機(jī)帶來的簡諧荷載，這些載荷的特點是等頻率、不等幅值的。X向，2000N的幅值；Z向，1350N的幅值；Y向，一3375N的幅值；但是，如果XYZ一起施加同方向、不等的載荷，相位差將不復(fù)存在了。本課題分析計算出得FX、FY、FZ的簡諧載荷的計算公式如下：

Fx=2000sin（2πf）t

Fy=-3375sin（2πf）t

Fz=1350sin（2πf）t

5.2 動力計算結(jié)果分析

6.小結(jié)

小編依據(jù)鄭州昌利機(jī)械混凝土攪拌站建設(shè)發(fā)展中遇到的問題，并以HZS150鋼結(jié)構(gòu)攪拌站為載體，對攪拌站攪拌軸的結(jié)構(gòu)進(jìn)行對其進(jìn)行ANSYS分析和模擬。雖然解決了一定的問題，但是由于是構(gòu)建模型實體模型，在ANSYS中進(jìn)行網(wǎng)格劃分時沒有達(dá)到預(yù)期的要求，由于是實驗和實踐水平受限，小編沒有對系統(tǒng)做出相應(yīng)的優(yōu)化，期待進(jìn)一步的改進(jìn)。

混凝土攪拌機(jī)械相關(guān)問答

問：混凝土75站配套設(shè)備都是有什么？最好詳細(xì)一點

答：一套完整的攪拌站設(shè)備，應(yīng)該包括：攪拌設(shè)備，混凝土運(yùn)輸設(shè)備，實驗室器材，鏟車，地磅，泵車，變壓器等。

問：強(qiáng)制雙軸攪拌機(jī)的卷揚(yáng)電機(jī)過熱是什么原因產(chǎn)生的?怎樣排除呢

答：(1)軌道安裝不平行;(2)電機(jī)制動器分離間隙過小;(3)電壓偏低;

調(diào)整軌道平行度調(diào)整電機(jī)制動分離間隙。

問：建個HZS50型混凝土攪拌站需要多大的變壓器？不知道我這里鄉(xiāng)村的能不能滿足要求

答：建設(shè)一條HZS50混凝土攪拌站生產(chǎn)線，建議變壓器總功率不低于100KW.

問：混凝土35站控制系統(tǒng)是電腦的嗎？是不是就是全自動

答：HZS50型混凝土攪拌站的電控系統(tǒng)分為兩種，一種是簡易的集中控制系統(tǒng)，一種則是全自動的電腦控制系統(tǒng)。

問：強(qiáng)制攪拌機(jī)重載試運(yùn)轉(zhuǎn)該怎么樣做？

答：重機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)應(yīng)該按照以下進(jìn)行操作：

(1) 按所需砼配比確定供水量，并通過電子稱來控制。

(2) 啟動攪拌電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。

(3) 關(guān)閉卸料門，在料斗內(nèi)加入所需的混合料后，提升料斗。料斗應(yīng)運(yùn)行平穩(wěn)并能自如地停止在軌道的任意位置。若有打滑現(xiàn)象，應(yīng)先將料斗放入坑底，然后調(diào)整制動電機(jī)上的大螺母。料斗提升正常，制動可靠后，向攪拌筒內(nèi)投料，同時啟動水泵向攪拌筒內(nèi)供水，放水泥。

(4) 攪拌25-35秒后，啟動卸料門卸料。

(5) 在上述各項試運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，如發(fā)現(xiàn)不正常情況，應(yīng)立即停機(jī)檢查，排除故障，然后再次試驗，直到正常為止。

問：JZC500混凝土攪拌機(jī)的上料機(jī)構(gòu)簡介

答：它的進(jìn)料機(jī)構(gòu)由上料架、進(jìn)料斗及提升裝置等組成，JZC系列各機(jī)型的進(jìn)料機(jī)構(gòu)有所不同。

全自動JZC500型機(jī)的上料系統(tǒng)由卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)、上料架、料斗、進(jìn)料漏斗等組成。

問：JS1500混凝土攪拌機(jī)水泵電機(jī)多大？

答：JS1500混凝土攪拌機(jī)的水泵電機(jī)，目前多采用的是5.5KW的水泵電機(jī)。

問：HZS180站攪拌設(shè)備的凈占地面積需要多少？

答：HZS180型混凝土攪拌站設(shè)備按照L型布局，大概需要70米長，22米寬。這些數(shù)據(jù)希望可以幫到您。

問：小型混凝土攪拌站需要幾個水泥倉？2個嗎

答：一般小型混凝土攪拌站，兩個水泥灌的比較多見，當(dāng)然也有配三個，四個以上的。

問：JS500混凝土攪拌機(jī)的出料容量是多少？這決定著攪拌機(jī)的產(chǎn)量

答：根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定JS500混凝土攪拌機(jī)的出料容量是500L，也就是0.5立方。