3稳定土拌合机械设计

1、第三章稳定土拌合机械设计第三章稳定土拌合机械设计 3.1 3.1 稳定土拌合机械的用途，类型及作用原理稳定土拌合机械的用途，类型及作用原理 一、用途一、用途 稳定土拌合机械是修筑道路稳定基层的一种专用机械。稳定土拌合机械是修筑道路稳定基层的一种专用机械。 其作用是将土壤包括土、骨料、粉煤灰、稳定剂材其作用是将土壤包括土、骨料、粉煤灰、稳定剂材料水泥、石灰、沥青、水根据工程设计的配比拌合料水泥、石灰、沥青、水根据工程设计的配比拌合均匀。均匀。 二、类型二、类型 按拌合工艺不同分路拌机和厂拌设备两大类。按拌合工艺不同分路拌机和厂拌设备两大类。3.1 3.1 稳定土拌合机械的用途、类型稳定土拌合机械

2、的用途、类型及作用原理及作用原理 1 1、路拌机、路拌机 即在路基上就地拌合施工的机械。即在路基上就地拌合施工的机械。 1 1特点：所需配套设备少，所占施工场地少，机动特点：所需配套设备少，所占施工场地少，机动灵活，本钱低，但拌合计量精度较低。灵活，本钱低，但拌合计量精度较低。 2 2种类：种类： 按行走方式分：按行走方式分： 轮胎式：机动性好，稳定性、附着性不如履带式；轮胎式：机动性好，稳定性、附着性不如履带式； 履带式：附着力大，稳定性、通过性好，机动性差。履带式：附着力大，稳定性、通过性好，机动性差。3.1 3.1 稳定土拌合机械的用途、类型稳定土拌合机械的用途、类型及作用原理及作用原理

3、 按移动能力分：自行式、半悬掛式、拖式；按移动能力分：自行式、半悬掛式、拖式； 按转子旋转方向分：按转子旋转方向分： 正转式：作业阻力小，破碎性差，拌合质量差；正转式：作业阻力小，破碎性差，拌合质量差； 反转式：破碎性、拌合质量好，但阻力大，消耗功率大。反转式：破碎性、拌合质量好，但阻力大，消耗功率大。 按转子布置方式分：转子后置式、转子中置式。按转子布置方式分：转子后置式、转子中置式。3.1 3.1 稳定土拌合机械的用途、类型稳定土拌合机械的用途、类型及作用原理及作用原理 2 2、厂拌式、厂拌式稳定土厂拌设备稳定土厂拌设备 即将土、碎石、水泥、石灰、粉煤灰、即将土、碎石、水泥、石灰、粉煤灰、

4、 水等按一定级配，在一固定地点搅拌水等按一定级配，在一固定地点搅拌 均匀的专用设备。均匀的专用设备。 特点：采用定量级配，叶桨强制搅拌；特点：采用定量级配，叶桨强制搅拌； 级配精度高，拌合质量好；但所需配级配精度高，拌合质量好；但所需配 套机械多，占场地大。套机械多，占场地大。3.1 3.1 稳定土拌合机械的用途、类型稳定土拌合机械的用途、类型及作用原理及作用原理 三、路拌机的作用原理三、路拌机的作用原理 路拌机工作是通过转子旋转带路拌机工作是通过转子旋转带 动转子上的刀具经如下几个过动转子上的刀具经如下几个过 程完成拌合的。程完成拌合的。 1.切削，由刀具将土壤切削起；切削，由刀具将土壤切削

5、起； 2.抛掷，切下的土壤被刀具抛抛掷，切下的土壤被刀具抛 起抛向转子罩充分破碎；起抛向转子罩充分破碎； 3.搅拌，刀具旋转过程中，将堆集的松土等其它材料搅搅拌，刀具旋转过程中，将堆集的松土等其它材料搅拌均匀。拌均匀。 四、主要性能参数四、主要性能参数 宽度、深度、速度、功率、宽度、深度、速度、功率、 拌合精度、计量精度。拌合精度、计量精度。3.1 3.1 稳定土拌合机械的用途、类型稳定土拌合机械的用途、类型及作用原理及作用原理 五、结构组成五、结构组成 1 1、根底车、根底车 转子后置式：整体车架，偏转转子后置式：整体车架，偏转 前轮转向，前部设配重箱，行前轮转向，前部设配重箱，行 走、转子

6、均为液压驱动，转向走、转子均为液压驱动，转向 桥为摆动式，刚性悬挂。桥为摆动式，刚性悬挂。 转子中置式：整体车架，刚性转子中置式：整体车架，刚性 悬挂，前后轮全轮偏转转向，悬挂，前后轮全轮偏转转向， 行走液压驱动便于控制，行走液压驱动便于控制， 转子机械传动目的提高效率，转子机械传动目的提高效率， 可提高可提高20%20%，前桥为转向驱动，前桥为转向驱动 桥，后桥为摆动式。桥，后桥为摆动式。3.1 3.1 稳定土拌合机械的用途、类型稳定土拌合机械的用途、类型及作用原理及作用原理 2 2、转子工作装置、转子工作装置 后置式后置式: :转子、罩壳、举升臂、操纵油缸等；转子、罩壳、举升臂、操纵油缸等

7、；3.1 3.1 稳定土拌合机械的用途、类型稳定土拌合机械的用途、类型及作用原理及作用原理 中置式：仅为悬掛方式不同中置式：仅为悬掛方式不同 。3.1 3.1 稳定土拌合机械的用途、类型稳定土拌合机械的用途、类型及作用原理及作用原理 3、粘结液和水的计量喷洒系统、粘结液和水的计量喷洒系统3.2 路拌稳定土拌合机设计计算路拌稳定土拌合机设计计算 一、拌合宽度及深度确定一、拌合宽度及深度确定 1 1、稳定土拌合机拌合宽度确实定、稳定土拌合机拌合宽度确实定 应根据被处理路基的宽度适当考虑重叠量，以最少整倍应根据被处理路基的宽度适当考虑重叠量，以最少整倍数为好。数为好。 即：即： 一般取一般取 2.0

8、2.02.4 m2.4 m。 其中：其中：B B：被处理车道宽度：被处理车道宽度m m； n n：稳定土拌合机通过的趟数；：稳定土拌合机通过的趟数； bb：两趟间重叠宽度：两趟间重叠宽度0.10.10.2 m0.2 m。 轮距：轮距：2 22.2m2.2m，轮胎外沿宽度，轮胎外沿宽度2.52.52.6m2.6m，假设宽度过，假设宽度过大会使工作质量及配重过大，整机性能降低，且转子驱大会使工作质量及配重过大，整机性能降低，且转子驱动马达在外也会影响通过性。动马达在外也会影响通过性。nbnBb13.2 路拌稳定土拌合机设计计算路拌稳定土拌合机设计计算 2 2、拌合深度、拌合深度 应以路基施工标准和

9、规程来确定，一般路基稳定土层厚应以路基施工标准和规程来确定，一般路基稳定土层厚度，单层度，单层20cm20cm，两层，两层262628cm28cm，机场单层，机场单层30cm30cm，故稳，故稳定土拌合机拌合深度一般取定土拌合机拌合深度一般取300300400mm400mm。 二、转子的直径、转速确定二、转子的直径、转速确定 1 1、转子直径、转子直径D D刀刃圆规迹半径刀刃圆规迹半径 根据拌合深度确定，一般根据拌合深度确定，一般700700900mm900mm，最小直径，最小直径Dmin0.9DDmin0.9D，即刀具磨损后最小直径。一般用低速大扭，即刀具磨损后最小直径。一般用低速大扭矩马达

10、驱动选矩马达驱动选1.21.21.3m1.3m；高速马达驱动为；高速马达驱动为0.90.91m1m。 2 2、转速、转速 根据切削速度确定，据实验切削速度根据切削速度确定，据实验切削速度VpeVpe不应超过不应超过14m/s14m/s，过大功率消耗与刀具磨损过大，过小生产率低。过大功率消耗与刀具磨损过大，过小生产率低。 即：即：n = Vpe/D (n = Vpe/D (转转/ /秒秒)= 60Vpe/D ()= 60Vpe/D (转转/ /分分) )； 一般取一般取VpeVpe9 913m/s13m/s。3.2 路拌稳定土拌合机设计计算路拌稳定土拌合机设计计算 三、工作速度三、工作速度 拌合

11、机的工作速度取决于滚筒截面上的刀数及切削土屑拌合机的工作速度取决于滚筒截面上的刀数及切削土屑的厚度。的厚度。 根据实验，土屑最正确切削厚度根据实验，土屑最正确切削厚度 h1h12 25cm5cm；截面铣刀数为；截面铣刀数为Z Z： 一般一般Z=4Z=46 6把，多数用把，多数用6 6把；把； 那么工作速度：那么工作速度：VPVPh1h1n nZ (m/s)Z (m/s) 切削厚度增加，生产率提高，但破碎性降低，据实验粘切削厚度增加，生产率提高，但破碎性降低，据实验粘土要达规定粉碎质量，其最大切削厚度应为土要达规定粉碎质量，其最大切削厚度应为2 25cm5cm，且，且粘性越大，越应取小值。目前作

12、业速度一般粘性越大，越应取小值。目前作业速度一般0 03km/h3km/h左左右，行驶右，行驶0 020km/h20km/h，实际拌合作业一般，实际拌合作业一般0.50.51.5km/h1.5km/h铣削作业铣削作业0.20.20.5km/h0.5km/h，此时泵排量应为，此时泵排量应为151550%50%。 四、整机质量与桥荷分配：四、整机质量与桥荷分配： 对后置式：前桥对后置式：前桥30302%2%；对中置式：后支承桥；对中置式：后支承桥30%30%。 整机质量在满足整机稳定性要求的前提下，越小越好，整机质量在满足整机稳定性要求的前提下，越小越好，一般拌宽在一般拌宽在2.02.02.3m2

13、.3m间的机重为间的机重为131316T16T。3.2 路拌稳定土拌合机设计计算路拌稳定土拌合机设计计算 五、铣刀的安装布置五、铣刀的安装布置 铣刀沿铣削滚筒宽度方向应成螺旋布置目的在任何时铣刀沿铣削滚筒宽度方向应成螺旋布置目的在任何时刻与土壤接触的刀刃数相同。刻与土壤接触的刀刃数相同。 一般相邻排两刀间夹角，在垂直于转子轴线方向平面内一般相邻排两刀间夹角，在垂直于转子轴线方向平面内12124040个别达个别达60606565；过小易粘土，过大载荷；过小易粘土，过大载荷不均。不均。 刀刃切土角：刀刃切土角：45455555, ,过大阻力大过大阻力大, ,过小不利于抛土过小不利于抛土; ; 相邻

14、刀盘间隙：一般取刀刃宽度的相邻刀盘间隙：一般取刀刃宽度的1 11.241.24倍；倍； 刀刃宽度：刀刃宽度：6060130mm130mm；刀刃厚度：；刀刃厚度：7 715mm15mm。3.2 路拌稳定土拌合机设计计算路拌稳定土拌合机设计计算 六、发动机功率及转子驱动力矩计算六、发动机功率及转子驱动力矩计算 稳定土拌合机发动机功率主要消耗于：牵引行走、铣削稳定土拌合机发动机功率主要消耗于：牵引行走、铣削土壤及其它附助功率。土壤及其它附助功率。 1 1、切削土壤所耗功率、切削土壤所耗功率N1N1 kwkw 其中：其中：n n：转速：转速rpmrpm；Z Z：铣削滚筒铣刀数；：铣削滚筒铣刀数； h1

15、h1：切屑厚度：切屑厚度m m； h h：切削深度：切削深度m m； b b：铣刀宽度：铣刀宽度m m； P0P0：土壤切削阻力：土壤切削阻力PaPa级土壤：级土壤：707080 kPa80 kPa 级土壤：级土壤：130130140 kPa140 kPa 级土壤：级土壤：200200220 kPa220 kPa 如为预先耙松的土，相应降低如为预先耙松的土，相应降低151520%20%。nZhbhPN1016013.2 路拌稳定土拌合机设计计算路拌稳定土拌合机设计计算 2 2、抛掷土壤所耗功率、抛掷土壤所耗功率N2N2 (kw)(kw) 其中：其中：k0k0：抛掷系数，窄刀：抛掷系数，窄刀：0

16、.750.75，宽刀：，宽刀：1 1； m m：每秒抛掷土的质量：每秒抛掷土的质量kgkg； v0v0：铣刀圆周速度：铣刀圆周速度(m/s)(m/s)； B B：铣削宽度：铣削宽度m m； h h：铣削深度：铣削深度m m； ：土的密度：土的密度kg/m3kg/m3，=1800=180020002000； vpvp：平均行驶速度：平均行驶速度m/sm/s。20008 . 920002002002vBhvkmvkNp3.2 路拌稳定土拌合机设计计算路拌稳定土拌合机设计计算 3 3、拌合机行驶阻力所耗功率、拌合机行驶阻力所耗功率N3N3 kwkw 其中：其中：G G：机械重量：机械重量T T； f

17、 f：滚动阻力系数，一般为：滚动阻力系数，一般为0.150.150.190.19取决于取决于 土壤种类、强度及轮胎气压，见下页表。土壤种类、强度及轮胎气压，见下页表。 vpvp：平均工作速度，因为正常工作时：平均工作速度，因为正常工作时v v0.50.5 1.5km/h1.5km/h，所以，所以vpvp8 89m/s9m/s； 一般情况下转子反转式稳定土拌合机：一般情况下转子反转式稳定土拌合机： 行走功率：占行走功率：占151525%25%；转子功率：占；转子功率：占757585%85%； 正转式稳定土拌合机：正转式稳定土拌合机： 行走功率：占行走功率：占5 515%15%；转子功率：占；转子

18、功率：占858595%95%。ppvfGvfGN8 . 933.2 路拌稳定土拌合机设计计算路拌稳定土拌合机设计计算 轮胎在土壤中的滚动阻力系数轮胎在土壤中的滚动阻力系数f及附着系数及附着系数土的相对土的相对湿度湿度轮胎气压（轮胎气压（MPa）/bnbn/0 00.10.20.30.40.5fffff粘粘性性松松土土0.40.670.10.830.14 0.75 0.170.70.18 0.67 0.19 0.650.61.00.110.820.15 0.72 0.18 0.66 0.19 0.63 0.20 0.610.71.170.120.80.16 0.68 0.19 0.62 0.21

19、 0.58 0.22 0.550.81.330.120.770.18 0.61 0.21 0.53 0.23 0.47 0.24 0.443.2 路拌稳定土拌合机设计计算路拌稳定土拌合机设计计算 4 4、发动机所需功率、发动机所需功率 其中：其中： 11：发动机到滚筒间传动效率液压传动：发动机到滚筒间传动效率液压传动6565，机械，机械传动：传动：75857585； 22：发动机到驱动轮传动效率，一般可取：发动机到驱动轮传动效率，一般可取6565； N4N4：喷洒系统等辅助功率，一般可取：喷洒系统等辅助功率，一般可取10151015； 另外，可按经验初选：另外，可按经验初选： 其中：其中：h

20、h：拌合深度；：拌合深度；B B拌合宽度。拌合宽度。423121NNNNN2/220180mkwhBN3.2 路拌稳定土拌合机设计计算路拌稳定土拌合机设计计算 七、铣削滚筒轴扭矩七、铣削滚筒轴扭矩MkpMkp NmNm 其中：其中：n n：转速：转速r/minr/min 最大扭矩最大扭矩MkpmaxMkpmax 其中：其中：k1k1为动载系数为动载系数,k1=1.5,k1=1.52;2; 转子上每把拌刀所受作用力转子上每把拌刀所受作用力P0KPP0KP 其中：其中：z z为同时作用拌刀数；为同时作用拌刀数；D D为转子作用半径。为转子作用半径。nNNMKP)(3021KPKPMkM1maxzD

21、MPKPKPmax023.3稳定土拌合设备设计稳定土拌合设备设计 稳定土厂拌设备的类型，主要结构组成稳定土厂拌设备的类型，主要结构组成 一、稳定土拌合设备的类型一、稳定土拌合设备的类型 1 1、按生产率分：、按生产率分： 小型：小型：Q Q200 T/h200 T/h； 中型：中型：Q = 200Q = 200400 T/h400 T/h； 大型：大型：Q = 400Q = 400600 T/h600 T/h； 特大型：特大型：Q Q600 T/h600 T/h 国外已形成国外已形成2002001200 T/h1200 T/h的系列化产品。的系列化产品。 国内主要为国内主要为5050300 T

22、/h300 T/h的中小型产品。的中小型产品。 2 2、按搅拌器型式分：、按搅拌器型式分： 非强制跌落式：依靠不断提升，下落搅拌也称滚筒式非强制跌落式：依靠不断提升，下落搅拌也称滚筒式 强制间歇式：即每一锅每一锅搅拌，搅拌器为叶桨式；强制间歇式：即每一锅每一锅搅拌，搅拌器为叶桨式； 强制连续式：单卧轴强制连续式；强制连续式：单卧轴强制连续式； 双卧轴强制连续式目前应用最多。双卧轴强制连续式目前应用最多。稳定土厂拌设备的类型稳定土厂拌设备的类型与主要结构组成与主要结构组成 3 3、按移动方式分：、按移动方式分： 移动式：将全部装置安装在一个专用底盘上，可及时转移动式：将全部装置安装在一个专用底盘

23、上，可及时转移场地，设备吊装无需专用吊装机具，依靠自身液压机移场地，设备吊装无需专用吊装机具，依靠自身液压机构可实现，主要为中小型拌合设备；构可实现，主要为中小型拌合设备； 分总成移动式：将各主要总成分别安装在几个专用底盘分总成移动式：将各主要总成分别安装在几个专用底盘上，形成多个半挂车或全挂车，现场安装需借助起上，形成多个半挂车或全挂车，现场安装需借助起吊机具，布置形式可根据现场调节，主要为大中型，公吊机具，布置形式可根据现场调节，主要为大中型，公路工程采用较多；路工程采用较多；稳定土厂拌设备的类型稳定土厂拌设备的类型与主要结构组成与主要结构组成 局部移动式：将主要几个总成安装在一个或几个专

24、用底局部移动式：将主要几个总成安装在一个或几个专用底盘上，其他小部件那么拆移安装，主要为中大型；盘上，其他小部件那么拆移安装，主要为中大型； 可搬移式：即将各主要总成分别安装在几个机架上，转可搬移式：即将各主要总成分别安装在几个机架上，转移时通过拆卸，吊装到运输车辆上转移场地，此种形式移时通过拆卸，吊装到运输车辆上转移场地，此种形式结构简单本钱低，为我国所多用；结构简单本钱低，为我国所多用；稳定土厂拌设备的类型稳定土厂拌设备的类型与主要结构组成与主要结构组成 固定式：即固定安装在选好的场地上，一般不搬移，通固定式：即固定安装在选好的场地上，一般不搬移，通常为大型或特大型。常为大型或特大型。稳定

25、土厂拌设备的类型稳定土厂拌设备的类型与主要结构组成与主要结构组成 二、主要结构组成二、主要结构组成 主要组成：主要组成： 矿料配料机组、矿料配料机组、 集料皮带输送机、集料皮带输送机、 结合料储存与配结合料储存与配 给装置、搅拌器、给装置、搅拌器、 水箱及供水系统、水箱及供水系统、 电控系统、成品电控系统、成品 料输送皮带、成料输送皮带、成 品料储斗等组成品料储斗等组成。稳定土厂拌设备的类型稳定土厂拌设备的类型与主要结构组成与主要结构组成 1 1、配料机组、配料机组 一般由一般由2 24 4个料斗，配料个料斗，配料 计量皮带输送装置，皮带计量皮带输送装置，皮带 输送机及机架等组成。输送机及机架

26、等组成。 作用：将物料从料斗中带作用：将物料从料斗中带 出并计量或称量，按出并计量或称量，按 规定配比将物料参配并输规定配比将物料参配并输 送到集料皮带输送机上。送到集料皮带输送机上。 计量方式：一般为料斗闸计量方式：一般为料斗闸 门开度门开度1 1200mm200mm+ +可调可调 速电机用于改变速度，速电机用于改变速度， 或或+ +重量计量方式调节，重量计量方式调节， 国外先进设备已开始应用国外先进设备已开始应用 连续自动测湿度装置。连续自动测湿度装置。稳定土厂拌设备的类型稳定土厂拌设备的类型与主要结构组成与主要结构组成 2 2、集料皮带输送机、集料皮带输送机 作用：用于将配料机配好的集料

27、输送到搅拌器中。作用：用于将配料机配好的集料输送到搅拌器中。 结构：为普通皮带输送装置。结构：为普通皮带输送装置。 3 3、结合料水泥、石灰等储存配给总成、结合料水泥、石灰等储存配给总成 作用：用于存储水泥或石灰等粉状结作用：用于存储水泥或石灰等粉状结 合料，并将其计量输送到搅拌器中。合料，并将其计量输送到搅拌器中。 型式：有立式、卧式两种。型式：有立式、卧式两种。 立式：占地面积小，容量大，出料立式：占地面积小，容量大，出料 顺畅，主要用于固定式。顺畅，主要用于固定式。 卧式：安装和转移方便，广泛应用卧式：安装和转移方便，广泛应用 于中小型设备上。于中小型设备上。 组成：仓体、机架、螺旋输送

28、装置、组成：仓体、机架、螺旋输送装置、 粉料计量装置等组成，其中计量装粉料计量装置等组成，其中计量装 置有容积式和称重式两种，目前因置有容积式和称重式两种，目前因 容积式结构简单本钱低，工作可靠，容积式结构简单本钱低，工作可靠， 而被广泛采用。而被广泛采用。稳定土厂拌设备的类型稳定土厂拌设备的类型与主要结构组成与主要结构组成 4 4、搅拌器、搅拌器 作用：用于搅拌物料使其均匀混合；作用：用于搅拌物料使其均匀混合； 型式：滚筒式、叶桨式；连续式、型式：滚筒式、叶桨式；连续式、 间歇式；单轴式、双轴式；有衬板间歇式；单轴式、双轴式；有衬板 式、无衬板式。式、无衬板式。 组成：壳体、叶桨、驱动装置。

29、组成：壳体、叶桨、驱动装置。稳定土厂拌设备的类型稳定土厂拌设备的类型与主要结构组成与主要结构组成 5 5、供水装置、供水装置 作用：存储并向搅拌器计量、喷射水；作用：存储并向搅拌器计量、喷射水； 型式：手动控制式、自动控制式；型式：手动控制式、自动控制式； 组成：水泵、水箱、管路、调节阀、流量计、喷嘴等。组成：水泵、水箱、管路、调节阀、流量计、喷嘴等。 6 6、其他装置、其他装置 成品料输送皮带成品料输送皮带 装置；成品料储装置；成品料储 斗斗5 58m38m3； 电器控制装置电器控制装置 系统。系统。总体设计及主要参数确定总体设计及主要参数确定 一、配料机组的设计一、配料机组的设计 配料机组

30、一般由配料机组一般由2 24 4个配料机组成，各配料机结构尺寸个配料机组成，各配料机结构尺寸见图。见图。 1 1、料斗上部几何尺寸确定、料斗上部几何尺寸确定 1 1配料斗上部总高度配料斗上部总高度 应根据装载机最大卸载高度确定，装载机的最大卸载高应根据装载机最大卸载高度确定，装载机的最大卸载高度一般为度一般为2.62.63.0 m3.0 m，故总高度一般应，故总高度一般应2.5 m2.5 m； 2 2配料斗上部宽配料斗上部宽B B 应不少于装载机的最小应不少于装载机的最小 斗宽度。装载机斗宽一斗宽度。装载机斗宽一 般般ZL50ZL50以下者为以下者为1.81.8 3.0 m3.0 m，故料斗内

31、宽度应，故料斗内宽度应 3.2 m3.2 m。总体设计及主要参数确定总体设计及主要参数确定 3 3料斗壁与水平面夹角料斗壁与水平面夹角， 为保证物料沿斗壁自由下滑，为保证物料沿斗壁自由下滑，应大于应大于minmin 式中：式中：f f：物料与斗壁的摩擦系数：物料与斗壁的摩擦系数 一般钢对砂：一般钢对砂：f=0.8f=0.8； 钢对中等粘土：钢对中等粘土：f=1.0f=1.0； 钢对重粘土：钢对重粘土：f=1.2f=1.2。 一般一般，5050 土的自然坡度角：土的自然坡度角： 碎石碎石 砾石砾石 粗砂粗砂 中砂中砂 细砂细砂 肥粘土肥粘土 贫粘土贫粘土 轻亚粘土轻亚粘土 种植种植土土 干干 3

32、5354040 30 30 28 28 25 25 45 455050 40404040 湿湿 45454040 32 323535 30 30 35 3540403030 3535 混合混合 25253535 37 372525 20 20 15 1530302020 2525fff214arccos,min总体设计及主要参数确定总体设计及主要参数确定 2 2、配料机最大生产率计算、配料机最大生产率计算 单斗配料机生产率最大可按下式计算，其值应保证单斗配料机生产率最大可按下式计算，其值应保证拌合机最大生产率。拌合机最大生产率。 式中：式中：S S：出料口面积：出料口面积 m2 m2，s=hB

33、s=hB； vmaxvmax：皮带给料机最大线速度：皮带给料机最大线速度 m/s m/s； ：物料容重：物料容重T/m3T/m3； ：容积效率；：容积效率； Q Q：拌合机组最大设计生产率；：拌合机组最大设计生产率； i i：配料机个数。：配料机个数。maxmax3600vSQiiQ总体设计及主要参数确定总体设计及主要参数确定 3 3、皮带给料机驱动功率计算、皮带给料机驱动功率计算 (1)(1)计算公式计算公式 式中：式中： K3K3：平安系数，：平安系数，K3K31.051.051.21.2； P1P1：驱动滚筒的功率：驱动滚筒的功率kwkw； P2P2：弦板阻力所消耗的功率：弦板阻力所消耗

34、的功率kwkw； P3P3：皮带上物料与其上部斗中物料间摩擦阻力所消耗的：皮带上物料与其上部斗中物料间摩擦阻力所消耗的 功率；功率； 总：传动总效率总：传动总效率 。总3213PPPKP总体设计及主要参数确定总体设计及主要参数确定 2 2驱动滚筒功率计算驱动滚筒功率计算 (kw) (kw) 式中：式中： A A：滚筒中心距：滚筒中心距 m m；H H：提升高度：提升高度m m。 3 3弦板阻力所消耗功率弦板阻力所消耗功率 (kw) (kw) 式中：式中： h h：出料门开口高度：出料门开口高度m m一般为一般为1 1200mm200mm； e e：弦板计算长度：弦板计算长度m m； v v：皮

35、带线速度：皮带线速度m/sm/s； ：物料密度：物料密度kN/m3kN/m3； ：侧压系数，：侧压系数，=(v+1.2)/(1+sin)=(v+1.2)/(1+sin)， 一般一般=1=11.181.18 f f：物料与弦壁摩擦系数；：物料与弦壁摩擦系数；：物料内摩擦角见后表。：物料内摩擦角见后表。3002 . 0max1AHQPifvehP2210总体设计及主要参数确定总体设计及主要参数确定 4 4克服皮带上物料与其上部物料间摩擦阻力所消耗克服皮带上物料与其上部物料间摩擦阻力所消耗功率功率 (kw)(kw) 式中：式中：m m：上部物料质量：上部物料质量kgkg即斗内物料质量；即斗内物料质量

36、； ：物料内摩擦阻力系数；：物料内摩擦阻力系数； 上述中有关皮带输送机线上述中有关皮带输送机线 速度、带宽、传动系统计速度、带宽、传动系统计 算，可按一般皮带输送机算，可按一般皮带输送机 计算方法选取与计算。计算方法选取与计算。 常见几种物料物理性能见常见几种物料物理性能见 下页表。下页表。4003vmP常见几种物料物理性能常见几种物料物理性能. .物料物料状态状态容重容重kN/m3内摩擦角内摩擦角内摩擦阻力系数内摩擦阻力系数砂砂干砂干砂16.518.530350.6670.7自然含水量自然含水量1840 0.839饱和含水量饱和含水量2025 0.416亚粘亚粘土土干干154046 0.83

37、91.003湿湿192025 0.3640.466粘土粘土干干15.74050 0.8391.192湿湿19.62025 0.3640.466砂石砂石干干17.618.23540 0.70.839湿湿18.325 0.466砾石砾石有棱角有棱角17.645 0.99圆形圆形17.630 0.577总体设计及主要参数确定总体设计及主要参数确定 二、双卧轴强制连续式搅拌器设计二、双卧轴强制连续式搅拌器设计 1 1、搅拌器性能参数确定、搅拌器性能参数确定 1 1生产率计算生产率计算 搅拌器生产率应根据搅拌器生产率应根据 拌合设备生产率确定，拌合设备生产率确定， 应不少于最大生产率。应不少于最大生产率

38、。 即：即：Q Q搅搅 Q Q拌合机拌合机 2 2叶桨旋转线速度确定叶桨旋转线速度确定v v叶叶 提高提高v v叶可加速拌合，减少拌合时间，提高生产率。但叶可加速拌合，减少拌合时间，提高生产率。但 v v叶过高，会加速衬板与叶桨磨损，发生物料楔住现象。叶过高，会加速衬板与叶桨磨损，发生物料楔住现象。 一般取值：一般取值：v v叶叶1.51.52.0m/s2.0m/s总体设计及主要参数确定总体设计及主要参数确定 3 3叶桨相对搅拌轴的安装角度的选择叶桨相对搅拌轴的安装角度的选择 叶桨相对于搅拌轴的安装角度直接影响到搅拌过程中物叶桨相对于搅拌轴的安装角度直接影响到搅拌过程中物料沿其轴向搅拌强度和横

39、向搅拌强度的比例。料沿其轴向搅拌强度和横向搅拌强度的比例。 0 0，仅有横向的拌合作用，而无轴向的移动；，仅有横向的拌合作用，而无轴向的移动； 5555，横向搅拌作用开始减少。，横向搅拌作用开始减少。 一般取值一般取值31314545总体设计及主要参数确定总体设计及主要参数确定 4 4拌合时间的选择拌合时间的选择 拌合时间增加，拌合均匀性提高，但生产率下降。拌合时间增加，拌合均匀性提高，但生产率下降。 选择原那么：在拌合均匀性满足要求的前提下，尽可能选择原那么：在拌合均匀性满足要求的前提下，尽可能缩短拌合时间。缩短拌合时间。 一般为：一般为：t t151520s20s (5)(5)搅拌器的有效

40、容积搅拌器的有效容积V V (m3)(m3) 式中：式中： V V：拌合器有效容积：拌合器有效容积 (m3)(m3)； Q Q：搅拌器生产率：搅拌器生产率 (T/h)(T/h)； t t：搅拌时间：搅拌时间 (s)(s)； ：混合料密度松方：混合料密度松方 (T/m3)(T/m3)。3600tQV总体设计及主要参数确定总体设计及主要参数确定 2 2、搅拌器主要几何尺寸确实定、搅拌器主要几何尺寸确实定 1 1搅拌器叶桨旋转半径搅拌器叶桨旋转半径R R确实定确实定 式中：式中： n n：搅拌器壳体形状系数，：搅拌器壳体形状系数， 一般：一般：n n1.11.11.41.4； ：充满系数，通常：充满

41、系数，通常0.80.81.01.0。 2 2搅拌器搅拌轴中心距搅拌器搅拌轴中心距C C确实定确实定 C = 2 R cosC = 2 R cos 式中：式中：搅拌轴中心与壳体底弧线交点水平夹角。：搅拌轴中心与壳体底弧线交点水平夹角。 一般一般40405050；假设取；假设取40404545， 那么：那么： C C1.531.531.411.41R R； 影响：影响： 混合料在搅拌器中横向掺合混合料在搅拌器中横向掺合， 而混合料各成份均匀分布所需时间那么而混合料各成份均匀分布所需时间那么。 最正确：最正确：40404545310nVR 总体设计及主要参数确定总体设计及主要参数确定 3 3搅拌器壳体宽度搅拌器壳体宽度bkbk确实定确实定 (m)(m) 式中：式中： RR：桨叶与壳体之间间隙，：桨叶与壳体之间间隙， 一般一般RR3 37mm7mm。 (4)(4)搅拌器长度搅拌器长度LKLK确定确定 式中：式中：S1S1：搅拌轴以下混合料：搅拌轴以下混合料 占有的截面面积占