混凝土攪拌機輸料管的清理器設(shè)計探究

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1、混凝土攪拌機輸料管的清理器設(shè)計探究 混凝土攪拌機輸料管的清理器設(shè)計探究 2019/01/23 摘要：混凝土攪拌機攪拌完成的混凝土?xí)ㄟ^管道輸送到指定位置，但是在實際操作過后會導(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)計方案。其次運用UG三維設(shè)計軟件對清理器各個零件進(jìn)行三維數(shù)字化設(shè)計，之后進(jìn)行裝配，繪制出整體三維模型。最后設(shè)計出了一種結(jié)構(gòu)簡單靈活，工作效率高，可靠性高的管道清理器

2、。 關(guān)鍵詞：混凝土攪拌機輸料管；管道清理器；機械結(jié)構(gòu)；三維數(shù)字化設(shè)計 1研究背景 混凝土攪拌機廣泛應(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器，攪拌后的材料通過輸料管送到指定位置。但是在現(xiàn)實中會存在一些問題，由于輸料管又長又窄，會導(dǎo)致輸完料之后會有混凝土殘留在內(nèi)壁，時間久了會造成輸料管堵塞，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)外暫時還未有專門產(chǎn)品來解決這一問題，所以有必要設(shè)計一個產(chǎn)品來解決這一現(xiàn)象。本文結(jié)合實際問題設(shè)計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 混凝土攪拌機管道清理器有一根主軸，軸的端部有一個刀盤，刀盤上有個內(nèi)齒輪，并與一個外齒輪嚙合，依靠一個電機來帶動外齒輪轉(zhuǎn)動，從而使刀盤轉(zhuǎn)動進(jìn)行切削，而電機安裝在軸上的擋板上。軸的中間的左右端分別有三個機械臂成對稱安裝，依靠軸上的兩個強力彈簧來實現(xiàn)機械臂的張緊。每個機械臂上都有一個輪子，每兩個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。通過電機驅(qū)動中間輪子轉(zhuǎn)動從而帶動機械臂上的輪子轉(zhuǎn)動來實現(xiàn)機器的橫向進(jìn)給。 3進(jìn)給機構(gòu)的詳細(xì)介紹 近給機

4、構(gòu)由三組繞軸對稱的機構(gòu)組成，每一組機構(gòu)都是由電機帶動同步帶轉(zhuǎn)動，再由同步帶帶動與其固定的輪子轉(zhuǎn)動從而實現(xiàn)近給。每一個機械臂上的同步帶都有兩個輪子與其固定，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強力彈簧的向外的彈力傳輸?shù)綑C械臂上形成一種向外擴張的力，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。由于帶輪子的機械臂會有一定的擺動幅度，并且同步帶也是撓性件，多以直接使用一個大的同步帶再帶動兩個小的同步帶的結(jié)構(gòu)，會出現(xiàn)機構(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支撐臂，支撐臂上有一個小型彈簧，可以防止

5、同步帶松弛或者機構(gòu)卡死，支撐臂的頭部有一個定滑輪，同步帶運動時滑輪也跟著轉(zhuǎn)動，所以可以保證支撐臂的加入不會降低近給效率，同時支撐臂還可以增加同步帶與同步帶輪間的接觸，從而提高傳動精度。 4切削機構(gòu)詳細(xì)介紹與機械臂的有限元分析 切削機構(gòu)是由電機帶動小的外齒輪轉(zhuǎn)動，再由外齒輪帶動固定在刀盤上的內(nèi)齒輪轉(zhuǎn)動，從而帶動整個刀盤轉(zhuǎn)動。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，從而實現(xiàn)對混凝土的切削。使用UG軟件的高級仿真功能對機械臂賦予材料及所受應(yīng)力來進(jìn)行有限元分析，從而保證機械臂在工作狀態(tài)中不會受力變形導(dǎo)致斷裂。 5電機的選用

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

7、開環(huán)控制電機。在非超載的情況下，電機的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動器接收到一個脈沖信號，它就驅(qū)動步進(jìn)電機按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度，稱為“步距角”，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運行的?？梢酝ㄟ^控制脈沖個數(shù)來控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉(zhuǎn)動的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。再根據(jù)零件尺寸要求約束，最后確定選用電機為兩相四線接插式20步進(jìn)電機，機身長為43mm，靜力矩為0.02N.M。 參考文獻(xiàn)： [1]韓瑩瑩，袁茹，鄭鈺祺.環(huán)狀可展機構(gòu)運動學(xué)分析方法及應(yīng)用研究[J].中國機械工程，2013，24（9）. [2]朱嚴(yán)寬，劉樹清.一種薄壁升降機構(gòu)設(shè)計[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2017，19.