混凝土攪拌機(jī)輸料管的清理器設(shè)計(jì)探究

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1、混凝土攪拌機(jī)輸料管的清理器設(shè)計(jì)探究 混凝土攪拌機(jī)輸料管的清理器設(shè)計(jì)探究 2019/01/23 摘要：混凝土攪拌機(jī)攪拌完成的混凝土?xí)ㄟ^管道輸送到指定位置，但是在實(shí)際操作過后會(huì)導(dǎo)致管道堵塞，從而降低工作效率。為了解決這一問題，首先實(shí)地考察管道存在的問題，查閱并了解相關(guān)文獻(xiàn)和資料，從而制定出管道清理器的基本設(shè)計(jì)方案。其次運(yùn)用UG三維設(shè)計(jì)軟件對(duì)清理器各個(gè)零件進(jìn)行三維數(shù)字化設(shè)計(jì)，之后進(jìn)行裝配，繪制出整體三維模型。最后設(shè)計(jì)出了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單靈活，工作效率高，可靠性高的管道清理器

2、。 關(guān)鍵詞：混凝土攪拌機(jī)輸料管；管道清理器；機(jī)械結(jié)構(gòu)；三維數(shù)字化設(shè)計(jì) 1研究背景 混凝土攪拌機(jī)廣泛應(yīng)用于建筑領(lǐng)域，它是把水泥、砂石骨料和水混合并拌制成混凝土混合料的機(jī)器，攪拌后的材料通過輸料管送到指定位置。但是在現(xiàn)實(shí)中會(huì)存在一些問題，由于輸料管又長(zhǎng)又窄，會(huì)導(dǎo)致輸完料之后會(huì)有混凝土殘留在內(nèi)壁，時(shí)間久了會(huì)造成輸料管堵塞，從而降低工作效率，延誤工期。通常遇到這種情況工人們會(huì)用錘子敲擊管道使混凝土震碎，但這樣子做容易導(dǎo)致輸料管道破裂。國內(nèi)外暫時(shí)還未有專門產(chǎn)品來解決這一問題，所以有必要設(shè)計(jì)一個(gè)產(chǎn)品來解決這一現(xiàn)象。本文結(jié)合實(shí)際問題設(shè)計(jì)出一種管道清理器將殘余混

3、凝土切碎并排出管外，從而提高工作效率，并且避免管道破裂造成損失。 2管道清理器整體結(jié)構(gòu)的概述 混凝土攪拌機(jī)管道清理器有一根主軸，軸的端部有一個(gè)刀盤，刀盤上有個(gè)內(nèi)齒輪，并與一個(gè)外齒輪嚙合，依靠一個(gè)電機(jī)來帶動(dòng)外齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使刀盤轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行切削，而電機(jī)安裝在軸上的擋板上。軸的中間的左右端分別有三個(gè)機(jī)械臂成對(duì)稱安裝，依靠軸上的兩個(gè)強(qiáng)力彈簧來實(shí)現(xiàn)機(jī)械臂的張緊。每個(gè)機(jī)械臂上都有一個(gè)輪子，每?jī)蓚€(gè)軸向同一母線的輪子間用v帶和軸中間的輪子進(jìn)行連接。通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)中間輪子轉(zhuǎn)動(dòng)從而帶動(dòng)機(jī)械臂上的輪子轉(zhuǎn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)機(jī)器的橫向進(jìn)給。 3進(jìn)給機(jī)構(gòu)的詳細(xì)介紹 近給機(jī)

4、構(gòu)由三組繞軸對(duì)稱的機(jī)構(gòu)組成，每一組機(jī)構(gòu)都是由電機(jī)帶動(dòng)同步帶轉(zhuǎn)動(dòng)，再由同步帶帶動(dòng)與其固定的輪子轉(zhuǎn)動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)近給。每一個(gè)機(jī)械臂上的同步帶都有兩個(gè)輪子與其固定，使其受力均勻，從而可以很好的貼合圓形管道。清理器是依靠中間兩個(gè)強(qiáng)力彈簧的向外的彈力傳輸?shù)綑C(jī)械臂上形成一種向外擴(kuò)張的力，從而提高輪子與管臂之間的摩擦力，避免了在近給過程中出現(xiàn)打滑的現(xiàn)象，同時(shí)在一定范圍內(nèi)也可以適應(yīng)不同管道的直徑。由于帶輪子的機(jī)械臂會(huì)有一定的擺動(dòng)幅度，并且同步帶也是撓性件，多以直接使用一個(gè)大的同步帶再帶動(dòng)兩個(gè)小的同步帶的結(jié)構(gòu)，會(huì)出現(xiàn)機(jī)構(gòu)卡死或者同步帶松弛的現(xiàn)象。所以在這里可以在連桿上增加一個(gè)支撐臂，支撐臂上有一個(gè)小型彈簧，可以防止

5、同步帶松弛或者機(jī)構(gòu)卡死，支撐臂的頭部有一個(gè)定滑輪，同步帶運(yùn)動(dòng)時(shí)滑輪也跟著轉(zhuǎn)動(dòng)，所以可以保證支撐臂的加入不會(huì)降低近給效率，同時(shí)支撐臂還可以增加同步帶與同步帶輪間的接觸，從而提高傳動(dòng)精度。 4切削機(jī)構(gòu)詳細(xì)介紹與機(jī)械臂的有限元分析 切削機(jī)構(gòu)是由電機(jī)帶動(dòng)小的外齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，再由外齒輪帶動(dòng)固定在刀盤上的內(nèi)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)整個(gè)刀盤轉(zhuǎn)動(dòng)。刀盤上裝有均勻分布的刀片，由回轉(zhuǎn)中刀片形成的切削力與殘余混凝土接觸，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)混凝土的切削。使用UG軟件的高級(jí)仿真功能對(duì)機(jī)械臂賦予材料及所受應(yīng)力來進(jìn)行有限元分析，從而保證機(jī)械臂在工作狀態(tài)中不會(huì)受力變形導(dǎo)致斷裂。 5電機(jī)的選用

6、 清理起一共有四個(gè)電機(jī)，其中一個(gè)電機(jī)是帶動(dòng)刀盤回轉(zhuǎn)起切削混凝土的作用，另外三個(gè)是通過同步帶帶動(dòng)輪子使清理器起進(jìn)給作用。 5.1切削作用電機(jī)選用 由于此電機(jī)起切削作用，所以扭矩一定要大，選擇帶減速器的電機(jī)可以有很大的扭矩，初步確定選用直流帶減速器的小型電機(jī)，再根據(jù)負(fù)載功率及要求轉(zhuǎn)速的計(jì)算得出電機(jī)的功率為10w。所以最后確定電機(jī)的選型為直流帶減速器電機(jī)功率為15w，扭矩為8kg.cm，額定電壓為6V。 5.2起進(jìn)給作用的電機(jī) 由于電機(jī)起進(jìn)給作用，所以對(duì)于進(jìn)給步數(shù)有一定的要求，由于步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的

7、開環(huán)控制電機(jī)。在非超載的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號(hào)的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度，稱為“步距角”，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運(yùn)行的?？梢酝ㄟ^控制脈沖個(gè)數(shù)來控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時(shí)可以通過控制脈沖頻率來控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。再根據(jù)零件尺寸要求約束，最后確定選用電機(jī)為兩相四線接插式20步進(jìn)電機(jī)，機(jī)身長(zhǎng)為43mm，靜力矩為0.02N.M。 參考文獻(xiàn)： [1]韓瑩瑩，袁茹，鄭鈺祺.環(huán)狀可展機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析方法及應(yīng)用研究[J].中國機(jī)械工程，2013，24（9）. [2]朱嚴(yán)寬，劉樹清.一種薄壁升降機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2017，19.