1、 摘 要隨著當今世界經濟快速發展，人們對建筑行業提出了更高的要求。以前僅靠工作人員的實踐經驗，對混凝泥土進行配料，從效率、質量、節約等方面已經無法滿足建筑行業的發展。建筑行業向機械化、自動化、智能化發展是二十一世紀的一大目標。決定混凝土質量與效率的關鍵在于制造混泥土初期的配料精度，由此我們可知建筑行業擁有機械化、自動化的混凝土配料機尤為重要。我設計的課題是PLD系列混凝土配料機。凝土配料機是一種與攪拌機配套使用的前臺自動配料裝置。它可以根據用戶設計的混凝土配比自動完成砂、石、水泥等3種物料的配料程序。混凝土配料機是由給料系統、稱量系統以及電氣系統組成。在本設計中詳細的設計了給料系統及其各部件，

2、并對現存的各種稱料系統進行了論述和比較。給料系統是配料機的重要組成部分，它能夠把各種骨料輸送至稱料料斗中，以備稱量，進行配料。稱量系統是配料機中主要組成部分，它決定著各種骨料配料的精度。建筑機械的自動化大大解放了勞動生產力，減輕了工人的體力勞動，也為高速發展的房地產業，公路建設等等做出了貢獻。本設計首先配料機進行了總體設計，再而詳細的設計了料斗、給料機及電動機的選擇，比較了不同稱量方式的稱量系統，還有機架的設計。關鍵詞：PLD系列配料機；給料機； 稱量系統；配料。ABSTRACTWith economic development rapidly of the world, people hav

3、e put a higher requirements forwart construction industry. Concerning about batching efficiency, quality and conservation, it has been unable to meet the development of the construction by staffsexperience only. What is a major goal of the Construction industry is that to be mechannization, automati

4、on, intelligent in twenty-first century. The mixed initial accuracy determine concrete quality and efficiency of manufacturing,.So we know that the construction industry become to mechanization, automation, the concrete batching machine is especially important.This design issue is the PLD series con

5、crete batching machine. Concrete batching machine is a front for use as sand, automatic dosing device. It can be designed according to the user automatically match the concrete sand, stone, cement and other materials from 3 to 6 ingredients procedures. Concrete batching machine is component with fee

6、ding system, weighing system and electrical system components. It detailed design the feeding system and its components, and all the existing material systems that are discussed and compared In this design. Feeding system is an important part of batching machine, it can bring a variety of aggregate

7、delivered to said feed hopper, ready for weighing, for ingredients. Weigh batching machine system is the main component, which determines the precision of the various aggregate ingredients. Construction machinery automation greatly liberated the labor productivity, reduce workers manual, also contri

8、bute to the rapid development of real estate, road construction.The design of batching machine include the overall design firstly, then detailed design of the hopper, feeder and motor selection, and further compare different weighing system, and also the rough frame design.Keywords: PLD series batch

9、ing machine; feeding system ; weighing system; batching. 前 言當今世界已經入智能化時代，現代建設機械是智能化的產物。國民經濟的飛速發展，特別是西部大開發政策的實施，要求建設機械制造業提供大量高效能的建設機械。目前，我國建設機械生產企業已經形成為一個產品門類齊全、品種基本完善、技術水平和產量不斷提高，產量能夠滿足國內市場需求的具有一定生產規模的產業。經改革開放30多年來的發展，一批具有技術實力和規模的骨干企業成長壯大起來，并且擁有一支由國家、地方和企業三級梯隊的科研設計隊伍，具有一定的研究、試驗、檢測能力和較強的產品開發能力。在國外國內經

10、濟快速發展這個大局勢之下，建筑機械在國民經濟當中有著不可替代的作用。借設計PLD系列混凝土配料機的大學本科畢業設計之時機，以使自己能夠對建筑機械行業有更多的了解，并能夠使自己的專業技能能夠有所提高，以適應企業的需要，開闊視野。 目 錄摘 要IABSTRACTII前 言III1緒論11.1混凝土機械及其發展11.2本設計的內容、任務與目的32混凝土配料機的總體設計53料斗設計73.1儲料斗73.2稱料斗84給料系統設計94.1給料系統概述94.2帶式給料機綜述104.3膠帶機選型設計114.3.1數據114.3.2帶速的確定114.3.3帶寬的確定124.3.4托輥選型124.3.5功率和張力的

11、計算124.3.6傳動滾筒選型154.3.7電動機選擇及傳動比配置及相關零件設計174.4結構布置305機架設計315.1機架結構概論315.2機架設計316稱量系統設計356.1稱料系統概述356.2稱料裝備設計39結束語43致謝44參考文獻45441 緒論1.1 混凝土機械及其發展混凝土的施工工藝過程是：配料攪拌運輸搗固養護。這些工序以前都是手工來完成的。這種落后的生產方式造成人力、財力和時間的浪費。由于人工攪拌往往向拌合料中多加水泥和水，降低了混泥土的質量。再則由于材料容重波動范圍很大，體積材料不可能實現設計放入配合比。所以，用手工操作不能制成高質量的混凝土結構和構建。目前，我國混凝土施

12、工中，從配料到搗固等一系列工序都已基本采用了機械。混凝土施工的機械化，提高了生產率，改善了人工的勞動條件，提高了工程質量，降低了成本。為了進一步提高某些重要的受力大的混凝土結構的強度，根據盡可能地減少水泥漿的用量和用小水灰比，也就是采用坍落度更小，工作度更高的干硬性混凝土。干硬性混凝土的施工對機械設備提出了更高的要求。它要求配料更精確，攪拌更均勻，振搗更強烈，所以稱量設備中采用了各種電子稱，以保證稱量的準確、迅速。同時還附加上砂含水率的的測量儀器，自動測量砂的含水率，把這部分水從總的用水量中扣除，把砂量補足。這樣就精確地保證原設計的水灰比和砂率不會因材料含水率的變化而改變。實踐證明，常用的塑性

13、混凝土用自落式攪拌機攪拌，干硬性混凝土用強制式攪拌機攪拌。干硬性混凝土的振搗試驗高頻振搗器，這種振搗器對塑性混凝土同樣有效。在混凝土的運輸方面，采用自卸汽車時，若運距稍長或道路不好，則混凝土容易發生離析。即石子下沉水泥漿上浮，塑性那天尤為嚴重。所以在工程質量要求較高時都采用攪拌車來運送混凝土。混凝土裝入攪拌車的拌筒中，邊走邊攪，以防止混凝土發生離析，或在較長時間的運輸途中凝結硬化。當運距較長時，還可往攪拌筒中加配好的干料，在運輸過程中加水，邊走邊攪，在途中完成攪拌工序。混凝土的垂直運輸。大量采用混凝土泵。用混凝土泵配上適當長的運送管道，可以連續不斷地向施工地點運送混凝土。采用泵送混凝土可以節省

14、勞動力，降低工程造價，提高工程質量。但是目前混凝土泵只能輸送坍落度大的塑性混凝土。六十年代以后在地下工程中采用一種叫“混凝土噴射機”的施工機械。它是把混凝土從一個噴嘴中高數噴出，使混凝土在隧洞、巷道等地下構筑無內形成一個支護層。由上可知，混凝土機械種類繁多，但其重要的配套設備有：混凝土攪拌機、混泥土配料機、混凝土攪拌站、裝載機、螺旋輸送機、混凝土攪拌輸送車、混泥土泵等等。為了適應經濟建設的需要，混凝土施工應向機械化和自動化發展。混凝土機械是建筑工程中的一種主要材料，用途廣，用量大。例如1975年美國生產了兩億m的混凝土。我國混凝土的生產量也必然逐年增加。如何來組織這樣大量混凝土的生產，并做到生

15、產率高，質量好，成本低呢?從一些國家成功的經驗來看，應當改變現場設置攪拌裝置的傳統方法，實行工廠集中攪拌，推行商品混凝土制度。在現場臨時設置的攪拌裝置，大都機械化程度低，稱量設備差，生產效率低，混凝土質量不能保證；而且浪費材料，章帝面積大。因此，許多國家都改變了這種做法，把混凝土的生產集中到工廠里進行。工廠把混凝土作為一種商品提供給各施工現場，這些集中生產混凝土的工廠，都有大型機械化骨料堆場，水泥筒倉，有高度機械化自動化的攪拌樓，把最先進的電子技術應用到配料和質量控制系統中，在生產過程的控制和產品的調度方面應用了電子計算機，所以能及時向所定的貨工地供應各種混凝土拌和料。商品混凝土制度的推廣，大

16、大推動了攪拌機械的發展。從單獨生產攪拌機發展成為生產成套機械化、自動化的攪拌樓等攪拌裝置。在發展攪拌樓的同時，中小型拆裝式和移動式攪拌站也得到發展。這是因為建筑工地有時分散偏僻，靠集中的工廠供應不方便。另外，這類攪拌站投資少、建設快，而且像攪拌樓一樣是機械化自動化的，也是一種定型的成套設備。在某些國家已禁止設置單獨的攪拌機來生產混凝土。在混泥土的制備過程中，必須嚴格控制其配料，以保證混凝土硬化后能達到設計標號，有合適的和易性，符合準確使用材料和節約材料的原則。配料是混凝土制備工藝中一個重要環節，各組成材料的稱量越準確，就越能保證混凝土拌和料的質量和節約更多的原材料。因此配料機是混凝土機械中一個

17、非常重要的機械裝備。以下是混凝土攪拌站的工作示意圖圖1-1攪拌站工作示意圖1.2 本設計的內容、任務與目的混泥土配料機是一種與攪拌機配套使用的前臺自動配料設備。他可根據用戶設計的混凝土配比自動完成砂、石、水泥等3種物料（二級配料混凝土）的配料程序。我所設計的配料機型號是PLD800的混凝土配料機其主要參數如下：表1-1 PLD800配料機參數表項目稱料斗容積 (m)儲料斗容積 (m)生產率(m/h)配料精度(%)最大稱量值(kg)可配骨料種數皮帶機帶速(m/s)功率(kW)參數0.82240215002132.2 本設計的內容與任務主要：1） PLD800整體設計；2） 料斗設計；3） 給料機

18、設計；4） 稱料設備的設計。混泥土配料機按照稱量裝置的不同，分為機械稱式，機械電子稱式和電子稱式三種。電子稱式的型號是PLD，其主要參數是稱料斗的容積（升），常用的有800、1200、1600、2400和3200L等五種。2 混凝土配料機的總體設計PLD系列的配料機采用了電子稱量，微機控制，數字顯示，具有稱量正確、配料精度高、速度快、控制功能強。操作容易等優點。和攪拌機配合可組成攪拌站，以下是PLD800系列的整體結構圖，如下所示圖2-1 PLD800混凝土配料機結構圖該配料機工作前由裝載機（配料機地下安裝時可用人工上料）分別向各個儲料斗供給砂、石等物料。按配料控制儀說明書要求，向配料控制儀輸

19、入配方（不用的物料一定設為零），按下配料按鈕后，配料機便開始進入自動配料程序。其工作過程為：首先料I皮帶機開始運作（氣動給料門打開），將料I輸送到稱料斗，當稱料斗內料I的重量達到設定值時，料I皮帶機自動停止（氣動給料門自動關閉）；接著料II皮帶機自動開啟（氣動給料門打開），當稱料斗中的物料重量達到料I、料II的設定值之時，料II給料機停止（氣動扇形卸料門自動關閉），料III皮帶機開始工作，如此四種物料配齊后，機器便處于等待出料狀態。這是按下出料按鈕，出料皮帶機工作（稱料斗卸料門打開），將配好的混凝土干料卸入攪拌機料斗。出料完畢后，出料皮帶機自動停止（稱料斗卸料門關閉），并自動開始第二個循環配料

20、結束，有等待出料。如此往復。牽引式膠帶給料機板式給料機埋刮板給料機回轉式圓盤給料機螺旋給料機葉輪式給煤機葉輪給料機振動式電磁振動給料機慣性振動給料機往復式給料機擺動式給料機振動給料機重力式鏈式給料機表2-2給料機分類表該系列混凝土配料機均由給料系統、稱量系統和電氣控制系統三個大部分組成。給料設備是化工企業機械化貯運系統中的一種輔助性設備。其主要功能是將已加工或尚未加工的物料從某一設備（料斗、貯倉等）連續均勻地喂料給承接設備或運輸機械中去。給料設備的種類有很多，目前尚無較完整的分類方法。按其承載機構運動方式的不同，大致分類如右表所示：設計和選擇給料機時，除首先要考慮用途和使用以外，還要考慮物料的

21、性質，料倉的形式和結構、給料量及其可調幅度、工作環境、安裝位置及設備費用和維修要求等。稱料系統是配料機的關鍵部分，由稱料斗、稱量系統及稱量傳感器組成。在攪拌站中，稱量主要有骨料的稱量、粘接劑和混凝土添加劑的稱量，添加水的稱量、添加劑的稱量等。不同物質的稱量的先喝杯是不一樣的。電氣控制系統是配料機的核心部件，它的功能主要是實現整個配料機的稱量、顯示、操作機完成各種自動配料程序。該系統主要由配料控制儀和強電回路兩部分組成。3 料斗設計3.1 儲料斗PLD800混凝土配料機包含兩個容量為2L方錐形的儲料斗。料斗是膠帶給料機必要的部件之一。PLD800的儲料斗進料口的尺寸為, .根據資料機械化運輸工藝

22、設計手冊一書選用料斗的下料口長與寬為, 。又由方錐形體積公式：求得儲料斗的高度為850 。其具體結構如下圖3-1儲料斗結構儲料斗材料時厚度為4 的鋼板焊接而成，焊接方式為三角焊，焊高5mm.表面涂黃漆。3.2 稱料斗稱料斗是與稱料裝置的一部分，其容積為800升，也是一方錐形的料斗。現粗定其大口尺寸為, 。下料口尺寸為，。和儲料斗一樣所用材料的鋼板焊接而成，焊高為。料斗的高度由公式：求得其結構圖如下圖3-2稱料斗結構4 給料系統設計4.1 給料系統概述給料機由儲料斗和給料裝置等組成，主要功能是存儲物料和在控制系統的控制下向稱料斗加料。儲料斗呈方錐形，下端設有給料裝置給料裝置分給料閘門給料和給料機

23、給料兩種，我所設計的為給料機給料，所以無需閘門。常用的給料機有帶式給料機、螺旋給料機、鼓筒式給料機和振動給料機四種。螺旋給料機是在卸料口下面安裝一短螺旋輸送機；鼓筒式給料機是在給料口裝一個旋轉葉片的鼓筒，用改變鼓筒轉速的方法來調節給料量；振動給料機是由給料槽盒電磁鐵所組成，通過電磁鐵的功能，使物料處于懸浮狀態，物料在振動中向出口方向流動；帶式給料機是一條短皮帶輸送機其工作原理如下圖所示 圖4-1帶式給料機1-料斗；2-皮帶機；3-調節閘板；4-橡膠刮板帶式給料機的皮帶是平皮帶，但在其兩側有擋板，這樣在皮帶機上可以有很厚的料層。皮帶用托輥支撐或用鋼板支撐。當用托輥時，在卸料口下應布置較密，以承受

24、貯料斗內物料的壓力。當用鋼板時，皮帶機連續在鋼板上滑動。由于皮帶較短，拉緊后回程皮帶可以不用托輥托住。圖中橡膠刮板4在運送潮濕物料或粘性物料時是必不可少的。帶式給料機可以用來運送粉末材料、細粒材料或小塊（b1的規定，式中b筒皮名義壁厚，單位為毫米。滾筒鑄鋼件接盤符合下列要求：1) 不允許存在長度大于3倍寬度的線狀缺陷；2) 單個點缺陷不得大于6mm；3) 兩個相鄰點狀缺陷的間距大于其中較大缺陷尺寸時，按單個缺陷分開計算，間距小于其中較大缺陷尺寸時，兩個缺陷合并計算，其缺陷當量總和不大于6mm；4) 密集性缺陷面積不得大于90mm，缺陷總面積不得超過下表4-3的規定；探傷部位厚度15154040

25、60缺陷總面積800165027005) 接盤圓周部分之間的回波高度差應小于12dB；6) 當底波高度降低25%，探測區域大于50mm，視內部有較大的缺陷則不允許存在。傳動滾筒的承載能力扭矩與合力，根據計算結果確定。確定傳動滾筒的合力滾筒最大合力Sn2170.4初選滾筒直徑為240mm，則滾筒的最大扭矩為根據傳動滾筒最大張力和最大扭矩Mmax選擇圖號為QDA31的滾筒，其許用扭矩為500N/。安裝尺寸（單位：）如下表表4-4滾筒裝配尺寸表A1G5807601458090451449225185503018GB/T10595-2009系列的傳遞滾筒設計時，已考慮了輸送機啟動和停止的尖峰載荷，因而

26、傳動滾筒只需按穩定工況計算出的扭矩和合力進行選擇。傳動滾筒應為鑄膠表面，選用人字形鑄膠表面時應注意認字可槽的尖端順著輸送方向。圖4- 2滾筒簡圖4.3.7 電動機選擇及傳動比配置及相關零件設計4.3.7.1 電動機選擇及傳動比配置（一）電動機選擇由上面的計算可知給料機正常運動所需的功率為1.72kW，卻知給料機的轉速較小，以此從資料【5】附表9-1選擇電機型號Y112M-6，額定功率2.2kW,滿載轉速為940r/min。（二）傳動比配置1確定傳動比及傳動比分配粗估傳動裝置的總傳動比：滾筒轉速式中 v 帶速，m/s；D滾筒直徑，mm；得： 由此可粗估傳動裝置的總傳動比約為12，傳動方案如下圖4

27、-2圖4-3傳動方案2分配傳動比第一級減速為V帶傳動，傳動比i為3。第二級減速為標準直齒輪傳動，傳動比i約為4。4.3.7.2 相關零件設計（一）第一級：V帶傳動設計1. 確定計算功率由資料【2】表12-1-16查得給料機的工作情況系數KA=1.1 故Pc=KAP 式中Pc為設計功率；P為傳動功率；得Pc=1.12.2=2.42kW2. 選取V帶截型根據Pc和nw，由資料【5】12-1-1選取普通A型V帶。3. 確定帶輪的基準直徑d1和d2由資料【5】表12-1-26和12-1-27選取主動輪直徑d1=90mm；根據式d2=id1(1-) 式中d2從動輪直徑，mm；i傳動比；彈性滑動系數，取0

28、.02得傳動輪的直徑：d2=264.6mm根據資料【5】表12-1-27取d2=265mm4. 驗算帶速故合適5. 確定傳動中心距a和帶的基準長度Ld根據0.7（d1+d2）a。2(d1+d2) 初步確定a。=400mm根據公式計算帶的長度從資料【5】表12-1-4選取帶長Ld=1400mm計算實際中心距a=a。+(Ld-Ld。) 式中a為實際中心距；a。為初步確定中心距；Ld。為計算帶長；得：計算安裝時所需最小中心距amin=a-0.015Ld=391mm張緊或補償中心距伸長所需最大中心距amax=a+0.03Ld=454mm6. 驗算最小包角由式故合適7. 計算V帶的根數由式式中K包角修正

29、系數；KL帶長修正系數；P0帶每楔所傳遞的基本額定功率；P0帶每楔所傳遞額定功率的增量由資料【5】12-1-18查得P0=0.79；P0=0.11；由資料【5】表12-1-21查得K=0.93；由資料【5】表12-1-22查得KL=0.96；得；故Z取3根。8. 計算初拉力F0由式式中mV帶的單位長度質量，有資料【5】表12-1-23查得m=0.1 則9. 計算作用在軸上的力FQ由式10. 帶輪的結構設計圖4-4帶輪結構其主要參數如下表 表4-5帶輪參數表槽型槽數A3391594015（二）第二級：直齒輪傳動設計有上述可知，第二級的傳動比i為3.938.一般的給料機的工作每日工作8小時，預期壽

30、命10年，每年工作254天，載荷平穩。1. 選擇齒輪材料、熱處理、精度及齒數給料機為一般機器，選小齒輪材料為45號鋼，調質，齒面硬度為230HBS；大齒輪材料為45號鋼，正火，齒面硬度為190HBS。硬度相差40HBS，合適。從資料【4】表13-10，選8級精度（GB 10095-88）。初選小齒輪齒數z=24,則大齒輪齒數,圓整為95。實際齒數比齒數比誤差為（允許） 由于兩齒輪均為齒面硬度為小于350HBS的軟齒面，故可按齒面接觸疲勞強度設計，然后校核齒根彎曲疲勞強度。2. 按齒面接觸疲勞強度計算 計算公式：d（1） 確定式中各計算參數，試選載荷系數K=1.4； ； Nmm由資料【4】13-

31、26選取齒寬系數=0.8（懸臂配置）由資料【4】13-24查得彈性系數=189.8標準直齒輪=2.5由資料【4】13-18查得=0.81; =0.92; ；又由資料【4】圖13-14查得重合系數=0.87；許用接觸應力的計算和確定:查得=590Mpa；=470Mpa;由式；式中n為齒輪轉速，r/min;j為齒輪每轉一圈，齒輪同齒面嚙合的次數；為齒輪的工作壽命，h;60313.31102548=3.82;=9.85;由，和資料【4】圖13-1-26查得=1(允許有一定的點蝕，對于一般的齒輪傳動=1，失效率為1%)，于是可得=590Mpa;=470MPa（2） 設計計算試計算小齒輪分度圓直徑=59

32、.67 mm計算圓周速度：計算載荷系數K，由資料【4】表13-23查得=1.25；根據=0.24；查資料【4】圖13-10a查得動載系數=1.08，由資料【4】圖13-12查得齒向載荷分布系數=1.22；已知=1.73，由資料【4】圖查得齒向載荷分配系數=1.3；故=1.251.081.221.3=2.14，與原試=1.4相差較大，故修改上述計算結果：=68.7；計算模數：=2.86,取標準模數=3計算分度圓直徑：=324=71 mm; =395=285 mm計算中心距：178.5 mm 計算齒輪寬度：0.872=57.6 mm故取=63 mm，=58 mm3. 校核齒根彎曲疲勞強度校核公式：

33、（1） 確定公式中的各計算參數58 mm;K=2.14;1744 N;查資料【4】表13=25得2.65，1.58；2.19，1.785；計算重合度系數：0.68;計算許用應力，由資料【4】圖13-3查得420 Mpa, 380 Mpa;由1744 Ne和資料【4】圖13-4查得1；取1.3；于是，（2） 校核計算所以大小齒輪的彎曲強度均足夠4. 齒輪的結構設計圖4-5齒輪結構（三）軸設計1. 軸上的功率，轉速和轉矩：為安全起見，假設功率沒有損耗，則=2.2kW=940=313.3r/min于是2. 求作用在齒輪和作用在大V帶輪的力已知小齒輪的分度圓直徑為，則大V帶輪的分度圓直徑為，則3. 初

34、步確定軸的最小直徑按式，初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45號鋼，調整處理，許用應力根據表資料【5】表15-3，取，于是得：這根軸的最小直徑是安裝懸掛小齒輪處軸，追加至4. 軸的結構設計（1） 擬定軸上零件的裝配方案圖4-6初擬軸結構圖（2） 根據軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度1） 為了滿足小齒輪的軸向定位要求，1-2軸的右端需制出一軸肩，故取2-3段的直徑=40vmm，左端用圓螺母定位，圓螺母為M30。由于小齒輪的寬度B=63mm，為了保證圓螺母能夠壓在齒輪上，故1-2段的長度取=75mm.其中為裝齒輪的軸長為50mm。2） 初步選擇滾動軸承。因軸承只受到徑向力的作用，故選用深溝球

35、軸承。根據=40vmm，由軸承產品目錄中，初步選取0基本游隙組，標準精度級的深溝球軸承軸承號11000，基本尺寸為dDB=406815,故=40，采用軸肩進行軸向定位，由手冊查得11000軸承的定位軸肩高度不小于2.2mm,因此取=46mm.3） 確定軸各段長度。依據所選滾筒的安裝尺寸來確定軸各段長度，58mm; 657mm; 64mm; .至此，已初步確定軸各段的直徑和長度。4） 軸上零件的周向定位。齒輪、皮帶輪與軸的周向定位均采用平鍵連接，按，由資料【6】查得平鍵截面bh=87,鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為50mm，同時為了保證齒輪與軸配合有良好的對中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為。同樣，軸與

36、帶輪的連接選用平鍵為8725,配合為，滾動軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的尺寸公差為5） 確定軸上圓角和倒角的尺寸參考下表進行確定表4-6圓角倒角推薦表直徑d610101818303050508080120120180C或R0.50.60.81.01.21.62.02.53.05. 軸的受力分析（1） 確定跨距如圖所示圖4-8 跨距圖（2） 求軸的支反力圖4-9 軸受力圖（3） 做彎矩圖圖4-10 彎矩圖轉矩圖4-11轉矩圖（4） 危險截面的強度校核由圖可知，截面B處的彎矩最大，故校核該截面的強度，截面A處的當量彎矩為：式中；由式；式中為抗彎截面系數，mm;,故截面B處的強度

37、足夠。6. 驗算疲勞強度B截面處彎矩值最大，因此驗算此截面的疲勞強度。計算中所有參數值均由資料【5】查取：該截面軸徑d=40mm.此截面的抗彎，抗扭截面系數、分別為：此截面的彎曲應力幅：；此截面的平均應力幅：（忽略有軸向力作用產生的）；此截面的剪切應力幅：；截面上由于軸肩形成的理論應力集中系數按資料【5】附表3-2查取，因；，經插值可得=2.1，=0.8。又由附圖3-1可得軸的材料敏性系數：=0.75，故有應力集中系數，按式： 由附圖3-2查得尺寸系數：，由附圖3-3查得扭轉尺寸系數:; 軸按粗加工，由附圖3-4查得表面質量系數： 軸未經表面強化處理，即=1綜合系數：又由3-1及3-2得碳鋼的

38、特性系數：0.10.2 取0.150.050.1 取0.075于是計算安全系數值，按式：故可知其安全。7. 軸的零件圖圖4-12 軸零件圖4.4 結構布置圖4-13 給料機裝配圖上圖即為給料機的裝配圖。5 機架設計5.1 機架結構概論機架結構類型1. 機架結構按外形分類可分為：網架式、框架式、梁柱式、板塊式、箱殼式2. 按機架的制造方法和材料分類：按制造方法，機架可分為鑄造機架、焊接機架和螺栓連接機架。按機架材料可分為金屬機架、非金屬機架。非金屬機架又可分為混凝土機架、素混凝土機架、花崗巖機架、塑料機架或其他材料的機架。3. 按力學模型分類：桿系結構、板殼結構、實體結構4. 機架桿系結構類型：

39、大部分機架可分解化簡為單個桿件，或簡單而又規則的薄板、薄殼。這類機架可以按照機械設計手冊-機械振動機架設計一冊所列的公式，圖表進行計算。若機架為復雜的板殼結構而又必須纖細分析時，可采用有限元方法計算。5.2 機架設計(一) 機架設計計算的準則和要求1機架設計的準則1）工況要求任何機架的設計首先必須保證機器的特定工作要求。2）剛度要求在必須保證特定外形條件下，對機架的主要要求是剛度。3）強度要求對于一般設備的機架，剛度達到要求，通過時也能滿足要求。但對于重載設備的強度要求必須引起足夠的重視。其準則時在機器運轉中可能發生的最大載荷的情況下，機架上任何點的應力都不得大于允許應力。此外，還要滿足疲勞強

40、度的要求。對于某些機器的機架尚需滿足振動或抗震的要求。4) 穩定性要求對于細長或薄壁的受壓機構及受彎-壓結構存在失穩的問題，某些板殼結構也存在失穩的問題或局部失穩的問題。失穩對結構會產生很大的破壞，設計時必須校核。5) 美觀目前對機器的要求不僅要能完成特定的工作，還要使外形美觀。6）其他如散熱要求；防腐蝕及特定環境的要求；對于精密機械、儀表等熱變形小的要求。2 機架設計的一般要求在滿足機架設計準則的前提下，必須根據機架的不同用途和所處環境，考慮下列各項要求，并有所偏重。1）機架的重量輕，材料選擇合適，成本低。2）結構合理，便于制造。3）結構應使機架上的零部件安裝、調整、修理和更換都方便。4）結

41、構設計合理，工藝性好，還應使機架本身的內應力小，有溫度變化引起的變形應力小。5）抗振性能好。6）耐腐蝕，使機架結構在服務期內盡量少修理。7）有導軌的機架要求導軌面受力合理，耐磨性良好。3 設計步驟1）初步確定機架的形狀與尺寸。根據設計準則和一般要求，初步確定機架結構的形狀和尺寸，以保證其內部零部件能正常運轉。2）根據機架的制造數量、結構形狀及尺寸大小，初定制造工藝。4）分析載荷情況，載荷包括機架上的設備重量、機架本身重量、設備運轉的動載荷等，對于高架結構，好要考慮風載、雪載和地震載荷。5）確定結構形式。6）畫出結構簡圖。7）參照類似設備的有關規范、規程，確定本機架結構所允許的撓度和應力。8）進

42、行計算，確定尺寸9）有必要時，進行詳細計算并校核或做模型試驗，對設計進行修改，確定最終尺寸。(二) 機架結構的選擇根據前面的準則和要求，進行機架結構形式的選擇仍是一個比較復雜的過程。對結構形式、構件截面和結點構造均需要結合具體情況進行詳細的分析。對結構方案要進行技術經濟比較。由于各種設備有不同的規范和要求，制定統一的機架結構選擇方法比較困難。但是，可以利用結構力學的知識提出下列一般的規則。這些規則是為了節約材料在選擇結構形式時應遵守的一般規律。1）結構的內力分布情況要與材料的性能相適應，以便發揮材料的優點。軸力較彎矩能更充分地利用材料。桿件受軸力作用時，截面上材料的應力分布是均勻的，所有材料都

43、得到充分利用。但在彎矩作用下截面上的應力分布是不均勻的，所以材料的利用不夠經濟。機械結構中許多構件所受的載荷都是沿垂直一桿軸的方向作用的。彎矩沿桿長變化很迅速。有垂直載荷處，彎曲曲線有曲率，且曲率與載荷密集度成正比。最大的彎矩長限于一小段內，在較長段內材料不能充分利用，這是彎曲構件不經濟的另一個原因。殼體結構由于主要受軸力作用，使用材料極為經濟。2）結構的作用在于把載荷由施力點傳到基礎。載荷傳遞的路程愈短，結構使用的材料愈省。3) 結構的連續性可以降低內力，節省材料。以上規則在實際應用中有時是相互矛盾的。這就需要在現實中比較其利弊。(三) 配料機的機架圖5-1 機架配料機的總體機架的結果類型為

44、空間桁架，受力點集中在鉸結點，是為集中力，所用材料：主要框架采用10#的槽鋼，其基本尺寸100485.3。輔助鋼件采用規格型號50505的角鋼。所有材料焊接而成鋼架，焊高為8mm。經校核計算與實踐經驗，此結構滿足工作要求。可以采用。 6 稱量系統設計6.1 稱料系統概述稱料系統是配料機的關鍵部分，由稱料斗，杠桿系統及稱量傳感器等組成。（1） 骨料的稱量骨料稱量大部分采用重力稱量法，也有部分情況采用容積計量。例如骨料的散裝重量變化較大或具有較大含水量的輕質骨料就宜采用容積計量法。圖6-2市政建筑用配料裝置圖6-1稱量配料裝置1-活料區；2-貯料區；3-稱量料斗；4-地坑為了增大貯料倉活料區的存料

45、量，減少拉鏟對骨料的爬升高度，骨料稱量料斗往往安裝在地面之下（見圖6-1）為了避免地挖的過深，在地面設置了一臺可移動的稱量小車（6-2），稱量小車由電動機驅動，可沿著軌道在提升料斗上方卸料。用這種布置方式可減少地坑的開挖量3040%。 圖6-1、圖6-2兩種骨料稱量中，稱量斗和提升斗是分開的，圖6-3所示結構是稱量斗和提升斗合一的一種稱量裝置。為了使稱量的穩定進行，在稱量表盤內安裝有阻尼器。這種稱量裝置的缺點是必須等料斗回到起始位置時才能進行稱量，攪拌站的生產率要受到一定的影響；優點是可以不挖地坑，安裝方便。圖6-3所示是安裝在混泥土攪拌樓中的稱量裝置，其中骨料用一條秤（累計稱量），水泥用一條

46、秤，水用一條秤。經過計算的物料通過集料斗、導管和導流槽卸入攪拌機進行混凝土攪拌。 圖6-3地上稱量裝置 圖6-4輸送帶式稱量裝置 圖6-4所示的是一種輸送帶式稱量裝置，這種裝置中的稱量輸送帶懸掛在秤上，輸送帶又是被稱量骨料的容器。各種骨料的計量按一定的順序進行累積計量，為了獲得比較準確的配比精度，相鄰兩種物料稱量時應給一個1秒的穩定時間。一般來說，總的累積稱量時間為2030秒。為了改善砂子的流動性，通常在砂貯料斗的卸料口附近安裝有振動裝置。圖6-5并列式稱量裝置在大型混泥土制備設備中（例如生產率超過100m/h的混凝土攪拌站），如果采用累積計量的方式的話，稱量時間比較長，生產率往往難以滿足。圖6-5所示的是一個并列式稱量裝置。在這種結構形式中，每一種骨料都具有各自的稱量裝置（又稱分別計量），雖然造價較貴，但可明顯縮短稱量時間（一般為50%）。容積式稱量裝置的應用主要與所制備的混泥土種類有關，例如當制備膨脹礦物材料構成的輕質混凝土時就采用這種方式。圖6-6 稱量輸送帶在混泥土制備裝置中，也有容積計量和重力式計量兩種方式同時使用的情況。例如在混泥土預制廠內，當采用輕質混凝土配比時，對膨脹礦物材料采用容積式計量，而對沙石類材料則采用重力計量。容積式計量常常采用