1、 存檔編號 華北水利水電大學NorthChinaUniversity of Water Resources and Electric Power畢 業 設 計題目 420m沙石稱量裝置設計 學 院 機械學院 專業 機械設計制造及其自動化 教務處制目 錄摘要Abstract 第一章 概述11.1 混凝土攪拌站的現狀及發展方向11.1.1 混凝土攪拌站的現狀11.1.2 混凝土攪拌站的發展方向11.1.3 我國混凝土攪拌站的發展現狀31.2 混凝土攪拌站組成31.2.1 攪拌主機41.2.3 稱重傳感器的選擇51.2.4 物料輸送系統51.2.5 控制系統5第二章 沙石料倉的設計72.1 松散物料

2、的物理特性72.1.1 粒度 72.1.2 容重 72.1.3 拱塞現象72.2 沙石料倉的基本在尺寸82.2.1 沙石料倉的直徑82.2.2 沙石料倉的卸料口92.2.3 沙石料倉的傾斜角112.2.4 料倉的高度112.2.5 閘門的設計132.2.6 材料的選擇142.3 沙石料倉壓力的計算142.3.1 圓柱部分的壓力142.3.2 圓錐體部分的計算172.4 料倉的厚度17第三章 沙石稱量系統193.1 稱量系統的基本要求193.2 稱斗的設計19第四章 稱量裝置的常見問題分析224.1 稱量故障224.2 自然休止角和料倉的倉壁傾角224.3 料斗的形狀討論22第五章 其他部分25

3、5.1 輸送部分255.2 攪拌部分255.3 外圍部分25第六章 總結27參考文獻28致謝29附錄31摘要混凝土攪拌站是用來集中攪拌混凝土的聯合裝置，又稱混凝土預制場。由于它的機械化、自動化程度較高，所以生產率也很高，并能保證混凝土的質量和節省水泥，常用于混凝土工程量大、工期長、工地集中的大、中型水利、電力、橋梁等工程。隨著市政建設的發展，采用集中攪拌、提供商品混凝土的攪拌站具有很大的優越性，因而得到迅速發展，并為推廣混凝土泵送施工，實現攪拌、輸送、澆筑機械聯合作業創造條件?；炷翑嚢枵臼怯蓴嚢柚鳈C、物料稱量系統、物料輸送系統、物料貯存系統、控制系統五大組成系統和其他附屬設施組成的建筑材料制

4、造設備，其工作的主要原理是以水泥為膠結材料，將砂石、石灰、煤渣等原料進行混合攪拌，最后制作成混凝土，作為墻體材料投入建設生產?；炷翑嚢枵咀酝度胧褂靡詠?，在我國建筑建材業一直發揮著重要作用，當然這也是混凝土攪拌站本身所具備的優越的特性所決定的。 物料稱量系統是影響混凝土質量和混凝土生產成本的關鍵部件，主要分為骨料稱量、粉料稱量和液體稱量三部分。一般情況下，每小時20立方米以下的攪拌站采用疊加稱量方式，即骨料（砂、石）用一把秤、水泥和粉煤灰用一把秤、水和液體外加劑分別稱量，然后將液體外加劑投放到水稱斗內預先混合。而在每小時50立方米以上的攪拌站中，多采用各稱物料獨立稱量的方式，所有稱量都采用電子

5、秤及微機控制。骨料稱量精度2%，水泥、粉料、水及外加劑的稱量精度均達到1%。混凝土攪拌站不僅具有優良的攪拌主機，還具備各種精良配件，如螺旋輸送機、計量傳感器、氣動元件等，這些部件保證了混凝土攪拌站在運轉過程中高度的可靠性，精確的計量技能以及超長的使用壽命。同時，混凝土攪拌站各維修保養部位均設有走臺或檢梯，且具有足夠的操縱空間，攪拌主機可配備高壓自動清洗系統，具有功能缺油和超溫自動報警功能，便于設備維修。關鍵詞：混凝土攪拌站; 稱斗；稱量裝置。AbstractConcrete mixing plant is used to concentrate mixing of concrete joint

6、 device, also known as the field of precast concrete.Because of its mechanization, high degree of automation, high productivity, and to ensure the quality of concrete and save cement, commonly used in concrete works large, long duration, site concentration of large and medium-sized water conservancy

7、, electricity, bridges and other projects.With the development of the municipal building, centralized mixing commercial concrete mixing station has great advantages, thus the rapid development, and to promote the construction of concrete pumping, stirring, transport, pouring mechanical joint operati

8、ons to create the conditions.Concrete mixing plant is a mixing console, materials weighing systems, material handling systems, material storage system, control system five components of the system and other ancillary facilities construction materials manufacturing equipment,Its work is based on the

9、principle of cement cementing material, gravel, lime, coal and other raw materials were mixed and stirred, and finally made into a concrete wall materials to invest in construction production.Since the concrete mixing plant has been put into use in Chinas building materials industry has been playing

10、 an important role, of course, which is the concrete mixing station itself with superior characteristics.Material weighing system is a critical component to affect the quality of concrete and concrete production costs, mainly divided aggregate weighing powder weighing and a liquid weighing three par

11、ts.Under normal circumstances, the mixing station based on an overlay weighing less than 20 cubic meters per hour, aggregates (sand, stone) with a scale with a scale, cement and fly ash, water and liquid admixtures were weighed liquid admixture is then put into the water, said pre-mixed in the bucke

12、t.Together. Mixing stations in more than 50 cubic meters per hour, the use of independent weighing each of the said material, all weighing electronic scales and computer control. Aggregate weighing accuracy 2%, cement, powder, water and admixtures weighing accuracy to achieve 1%.Concrete mixing stat

13、ion having not only excellent mixing console further includes a variety of sophisticated accessories, such as a screw conveyor, measurement sensor, pneumatic components, these components to ensure that the concrete mixing stand during operation of a high degree of reliability, and the precise measur

14、ement skills and long life.The same time, the concrete mixing station maintenance parts are equipped with walking or inspection ladder, and has enough room to maneuver, the mixer can be equipped with high-pressure automatic cleaning system has a function of lack of oil and automatic over-temperature

15、 alarm function, ease of maintenance of equipment.Key Words:Concrete mixing stationSaid bucket Sand weighing device .第一章 概述1.1混凝土攪拌站的現狀及發展方向混凝土攪拌站的現狀從1903年德國建造世界上第一座混凝土攪拌站以來，商品混凝土作為獨立的產業已有100多年的歷史。隨后，美國于1913年，法國于1933年建立了自己的攪拌站。二戰后，尤其是60年代到70年代，由于各國抓緊發展經濟，醫治戰爭的創傷，混凝土攪拌站得到了快速的發展。目前，德國、美國、意大利、日本等國的攪拌站在

16、技術水平和可靠性方面處于領先地位。國外生產的攪拌站一般生產率在50m3/h300m3/h，對于混凝土生產,攪拌站應用比較普遍，尤其在大型工程中被采用。我國混凝土攪拌站的研制是從50年代開始的，在其發展過程中，型式的選擇和主要技術參數基本上是根據用戶要求和參考國外的自由狀態，國標GB10171-88（混凝土攪拌站分類）和GB10172-88（混凝土攪拌站技術條件）頒布實施，將混凝土攪拌站的研制和生產納入了標準管理的軌道，為其發展奠定了基礎。產品技術標準和攪拌混凝土標準的要求中，對于混凝土攪拌站的技術指標已達到發達國家水平由于我國的城市化進程不斷向前推進，商品混凝土在全國大中城市得到了迅速發展和推

17、廣應用，混凝土攪拌站（樓）也得到了高速發展。目前我國混凝土攪拌站生產企業眾多，產品已形成系列化，但技術水平參差不齊，只有部分產品接近國際先進水平，有些技術已經超過進口混凝土攪拌站的水平，其中部分產品具有自動化程度高、生產能力高、稱量精度高、投資少、攪拌質量好，能實現多倉號、多配合比、不間斷地連續生產以及主機及其主要元器件的國產化程度等優點，但我國的混凝土攪拌站（樓）還存在著整體技術含量不高、普及率不高、地區差異較大、智能化程度不高和環保性能低等缺點。在“十二五”期間，我國要建設一大批大型煤礦、油田。電站、機場、港口、高速鐵路、高等級公路等重點工程，同時也要進行大量的城市道路、城鎮住宅的開發與建

18、設，這都需要大量的混凝土。所以現在正是大力發展混凝土機械的大好時機，作為“一站三車”中的一站，混凝土攪拌站（樓）占有舉足輕重的地位。 混凝土攪拌站的發展方向智能化是所有機械設備的最終發展方向，攪拌站也不例外。當前多數制造商在這方面都有很大的投入，但只能說還處于一種比較低的智能化狀態，在這方面，要以更高一種完全意義的智能化為出發點。目前我國混凝土攪拌站的低環保性要從粉塵、噪聲和污染三個方面加以改進和提高。在粉塵方面要在粉料的輸送途徑中加以控制，如水泥筒倉上采用進口的除塵器、主樓加裝除塵器、螺旋機送料改為風槽送料以及整個站的封閉等都可將粉塵降低到最低程度；可通過提高主機的性能并采取隔音板之類的材料

19、將噪聲減少到最低；在污染方面要通過多種途徑進行，如修建廢水沉淀池以及二次循環過濾裝置和骨料的二次使用。另外所有的粉狀物料從上料、配料、計量、投料到攪拌出料都在密閉狀態下進行。攪拌機蓋、水泥計量倉、粉煤灰計量倉的排塵管均與除塵器相連，骨料加注口設置阻塵板從而降低粉塵排放量。全封閉的攪拌主樓及皮帶輸送機結構極大地降低了粉塵和噪聲對環境的污染。采用負壓除塵及特種纖維濾布使投料時產生的灰塵完全進入除塵器而不向周圍擴散，而收集到的粉塵又可方便地回收再利用，有效地保護環境。高精度化主要指骨料、水泥、水和外加劑的計量精度，目前精度還有較大的提升空間。計量的高精度化是我國攪拌站的奮斗目標和發展方向，只有提高了

20、計量精度才能生產出更高標號的高強混凝土來，如何提高計量裝置的精確度是值得探討的一個問題。攪拌站的標準化是其最終的一個發展方向，任何設備都有標準，全球有國際標準，我國也有自己的行業標準。標準化可從根本上降低產品成本，節約大量的能耗資源，面對當前緊張的自然資源和高能耗低產出的形勢，我們呼吁相關行業主管部門以及大型企業來推動這項事業。我國雖然有攪拌站的行業標準，但遠遠不能適應當前攪拌站的發展速度，標準相對滯后，行業標準在一定程度上沒有起到引導作用，眾多的生產廠家百家爭鳴，一家一個標準的情況，造成市場混亂，使廣大使用單位投資浪費。前幾年國產主機的性能不穩定，尤其是主機的軸端密封漏油問題不能很好解決，從

21、而長期制約著國產主機的進一步提高。近幾年來我國多家攪拌站生產廠家利用吸收國外主機技術相繼開發了多個品牌的主機，如具有意大利技術的西門主機、仕高瑪主機、德國BHS技術的主機等，在一定程度上解決了我國目前攪拌主機困繞多年的質量缺陷而得不到解決的局面。主要元器件方面目前多采用中外合資或國外獨資制造的電器和液壓元件，如托利多、施耐德、西門子、歐姆龍和力士樂等元器件都已相對較穩定，從而使國產站的成本有了大幅度降低，而質量上和穩定性上并不亞于進口攪拌站。 我國混凝土攪拌站的發展現狀由于我國的城市化進程不斷向前推進，預拌混凝土在全國大中城市得到了迅速發展和推廣應用，混凝土攪拌站也得到了高速發展。目前我國混凝

22、土攪拌站生產企業眾多，產品已形成系列化，但技術水平參差不齊，只有部分產品接近國際先進水平，有些技術已經超過進口混凝土攪拌站的水平，其中部分產品具有自動化程度高、生產能力高、稱量精度高、投資少、攪拌質量好，能實現多倉號、多配合比、不間斷地連續生產以及主機及其主要元器件的國產化程度高等優點，但我國的混凝土攪拌站還存在著整體技術含量不高、普及率不高、地區差異較大、智能化程度不高和環保性能不高等缺點。1.2 混凝土攪拌站組成一個全套的攪拌裝置是由許多臺主機和一些輔助設備組成，它是最基本的組成部分有以下五個：料斗設備、稱量設備、運輸設備、攪拌設備和輔助設備，如下圖。 攪拌裝置的組成 攪拌主機攪拌主機按其

23、攪拌方式分為強制式攪拌和自落式攪拌。強制式攪拌機是國內外攪拌站使用的主流，它可以攪拌流動性、半干硬性和干硬性等多種混凝土。自落式攪拌主機主要攪拌流動性混凝土，在攪拌站中很少使用。強制式攪拌機按結構形式分為主軸行星攪拌機、單臥軸攪拌機和雙臥軸攪拌機。而其中尤以雙臥軸強制式攪拌機的綜合使用性能最好。 物料稱量系統稱重配料設備是混凝土生產過程中的一項重要工藝設備，它控制著各種混合料的配比，稱量配料的精度對混凝土的強度有很大的影響。因此精確、高效的稱重設備不僅能提高生產率，而且是生產優質高強混凝土的可靠保證。一套完整的稱量設備包括貯料斗、給料設備（閘門和給料機）和稱量設備等。對稱量設備的要求，首先是準

24、確，其次是快速。攪拌設備即一般的混凝土攪拌機，沒有提升機裝置和供水裝置。其設計技術成熟，在攪拌站設計中，一般采用標準攪拌機。例如，目前國內廠家基本都使用雙臥軸強制式攪拌機，此攪拌機攪拌能力強，攪拌均勻、迅速，生產率高，對于干硬性、塑性及各種配比的混凝土，均能達到良好的攪拌效果。 稱重傳感器的選擇混凝土攪拌站控制系統主要采集的是各種物料的重量信號，故本系統選用的是壓力傳感器。壓力傳感器是稱重系統中的重要組成部分，由各種壓力敏感元件將被測物重量信號轉換成容易測量的電信號輸出，給稱重儀表顯示重量值，供控制或報警等使用。影響稱重傳感器選型的因素：稱重傳感器選型應考慮過負荷因素；可靠性；傳感器的防護等級

25、；攪拌站的規模和工作類型；稱重傳感器的準確度。稱重傳感器的選型應充分考慮以上一些因素外，還應盡可能兼顧結構簡單、體積小、重量輕、價格便宜、易于維修、易于更換等條件。工程機械攪拌設備用稱重傳感器的選型既要考慮混凝土攪拌樓站稱重系統的基本要求，又要兼顧稱重傳感器的運行環境，還要削弱那些對稱重傳感器有重要影響的因素，合理地選擇使用傳感器。根據不同類型和規模的攪拌設備選用相應的傳感器。 物料輸送系統物料輸送由三個部分組成：（1）.骨料輸送：攪拌站輸送有料斗輸送和皮帶輸送兩種方式。料斗提升的優點是占地面積小、結構簡單。皮帶輸送的優點是輸送距離大、效率高、故障率低。皮帶輸送主要適用于有骨料暫存倉的攪拌站，

26、從而提高攪拌站的生產率。（2）.粉料輸送：混凝土可用的粉料主要是水泥、粉煤灰和礦粉。普遍采用的粉料輸送方式是螺旋輸送機輸送，大型攪拌樓有采用氣動輸送和刮板輸送的。螺旋輸送的優點是結構簡單、成本低、使用可靠。(3).液體輸送主要指水和液體外加劑，它們是分別由水泵輸送的。 控制系統電控系統采用雙機雙控形式，即系統以兩臺高性能工業計算機組成，一臺作為主控生產系統，另外一臺作為管理及監控系統（兼作主控生產機的備份機），采用專用的配料控制儀表組成。作為主控機系統，具有手動及自動功能。工業計算機通過外部采樣，經過計算、比較、處理，輸出控制外部驅動元件，從而真正實現了攪拌站（樓）計算機控制。管理及監控計算機

27、系統作為整套電控系統的備用系統，萬一主計算機發生問題，用戶可選擇備份機系統工作，做到任何時候確保機器運轉正常，不至于影響您的生產。該系統具有打印統計生產日報表、月報表、在線檢測及監控作用。同時具有故障診斷幫助系統指導用戶維修。操作臺面板手動按鈕系統，可完成配料自動控制，卸料，出砼手動控制功能。各種電氣元件均來自國際知名廠商，例如：施耐德、西門子、歐姆龍、飛利浦、三菱、托利多等，有力的保證了電控系統的穩定性。第二章 沙石料倉的設計料倉是一整套包括料倉以及給料機貨閘門，料位指示器，沙石含水測定儀等的裝置。作用是儲存混凝土所需要的原材料。此外，料倉的結構還應使物料在自重下卸載。料倉上部都有除塵裝置和

28、安全卸壓保護裝置，以防粉塵污染環境，以及當水泥罐車向料倉注入粉料，料倉內氣壓過高是自動打開卸壓料倉底部裝有起動破拱裝置，當內粉起拱時，向料倉內注入壓縮空氣破拱，便于粉料進入水泥螺旋輸送機。2.1 松散物料的物理特性 粒度 粒度是指顆粒的大小。通常球體顆粒的粒度用直徑表示，立方體顆粒的粒度用邊長表示。對不規則的礦物顆粒，可將與礦物顆粒有相同行為的某一球體直徑作為該顆粒的等效直徑，其計算公式如下：=0.8式中 物料中最大顆粒的粒度。對經過篩選的物料，其粒度：= （2-1）式中 物料中最小顆粒的粒度。所謂經過篩選的物料，其最大粒度與最小粒度之比應小于2.5，即。 容重 容重是指單位體積物料的重量，一

29、般是用做單位。由于容重因裝料方法、物料的濕度等許多因素而變化。所以測定容重是在規定條件下進行的。有關容重見混凝土機械圖表3-4。 拱塞現象當物料從卸料口向外流出時，常常發生阻塞，盡管物料的粒度比卸料口要小得多，但物料卻不能從卸料口缷出，物料在出口處蓬起一拱形，這就是拱塞現象。它阻止物料正常供應，使稱量工序不能正常進行，設計時應避免拱塞現象的發生。2.2 沙石料倉的基本在尺寸料倉的結構形式有多種，較為常見的有圓形，錐形，角形和方形。其中一圓筒形料倉最為常見。構成料倉殼體的受力原件由倉殼頂，倉殼圓筒，倉殼錐體組成。圓筒形的組合料倉有利于物料的整體流動，材料較省，倉壁受力也均勻。本次設計的選用帶錐形

30、底的圓筒形的組合料倉。圖2-1 沙石料倉 沙石料倉的直徑本次設計沙石料倉的容積是420，即一個倉的容積為20。圓筒形料倉的直徑可以按照下面計算 （2-2）式中 V料倉的幾何容積（）； K此處取K=2.0，代入數據可以得到 沙石料倉的卸料口影響卸料口的主要因素有：物料的流動性、物料粒度和均勻性以及要求的卸料速度等。在設計卸料口的尺寸時，還應考慮拱塞現象。卸料口的尺寸根據要求的卸料能力而定。卸料能力按下式計算： Q=3600V （2-3）式中 V物料速度（）；垂直料流方向的實際出口面積（）；物料的容重（）。為了避免卸料時沙石的拱塞，卸料口的水力半徑Rs應該滿足下式：Rs式中 物料的初始抗剪強度（K

31、pa）；沙石的內摩擦角，取=35；物料的容重（）。水力半徑：Rs=式中 A卸料口的過水斷面積（）； X濕周，即過水斷面上水流所濕潤的邊界長度（m）。則有已知可得：Rs=式中 d卸料口邊長整理可得: d （2-4）查閱混凝土機械可知，沙石的初始抗剪強度=0.40Kpa，沙石的容重=18。代入上式可得:這里取d=0.3m。則Rs=沙石缷出時的極限水力半徑可按下式計算：Rks=代入數據得Rks=當卸料口位于料倉底部時，由于RsRks，此時卸料口的料流速度按下式計算：式中 f物料的內摩擦系數，沙石的內摩擦系數f=tan=tan=0.625； g重力加速度（）；物料的流動系數，沙石的流動系數為0.550

32、.65，取=0.6。將已知數據代入上式，得：V=0.224（）對于粒度較小的物料，卸料口的直徑d即為實際的出口直徑。這種情況下，垂直料流方向的實際出口面積為：則可得料倉的卸料能力為：Q=3600V=36000.2240.0711.8=103.06（t/h） 沙石料倉的傾斜角為了使倉壁上的物料滑下，圓形料倉的傾斜角應滿足：式中 物料與倉壁之間的摩擦角由前面的計算可知，沙石的內摩擦系數=0.625。查閱混凝土機械表3-4可知，沙石與鋼制料倉之間的摩擦系數和沙石之間的內摩擦系數有如下關系：=15:20由上式可知，沙石與鋼制料倉之間的摩擦系數為：=則沙石與鋼制料倉之間的摩擦角為：=則料倉的錐底角為：為

33、了保證沙石能夠在自重作用下卸料，一般料倉的錐底角應該比物料的休止角大，沙石的休止角一般為，所以料倉的錐底角應選為。 料倉的高度料倉由圓柱體和底部圓椎體部分組成，因此料倉的高度由圓柱體高度H和圓椎體高度H兩部分組成。圓椎體高度H可按下式計算：代入數據可得：H=向料倉內裝料時，因為受休止角的影響，沙石不可能完全填充整個料倉。所以，料倉的實際容積小于其幾何容積。在A-A線以下的物料充滿了料倉，在其上的則只能利用一部分。決定A-A線位置的h1可以按照下式確定：式中 D圓形料倉的直徑（m）；物料的休止角。查閱機械設計手冊，沙石的休止角=30，D=2.15m。帶入數據可得：的大小可由下式計算：式中 V沙石

34、料倉的容積（m）；A-A線以上部分的體積（m）；錐體部分的體積（m）。可以按照下式計算：可以按照下式計算：式中 D圓形料倉的直徑（m）； d卸料口的直徑（m）；料倉的傾角有已知可得，D=2.15m，d=0.3m，=60代入數據可得：則代入數據可得的值為：則料倉圓柱體的高度為：=代入數據得：料倉的容積V=20料倉的直徑D=2.15m卸料口的直徑D=0.3m圓柱體部分的高度=5.307m圓錐體部分的高度=1.602m錐體傾斜角=60 閘門的設計閘門是用來控制料斗卸料口的開啟與關閉。閘門的類型很多，但在混凝土攪拌裝置中最常用的是扇形閘門。閘門根據其操作方式的不同分為手動式、氣動式和電動式。手動卸料閘

35、門使用較少，大多數采用氣動開門，因為氣動控制性能好，即使漏點氣對混凝土無影響，一般用操縱電磁氣閥來實現卸料閘門的啟閉。閘門有弧形門和反弧形門兩種，沙、小卵石用反弧形門，大一點的骨料用弧形門。倉門的設計主要從兩個方面來考慮，一是應確保配料的產量。倉門的設計不宜過大，但必須保證設備的產量。二是應該確保配料的精度。另外在設計料門時還應考慮骨料的拱塞現象，尤其是細骨料。在某些情況下，如果受條件的限制，倉門不能設計得很大時，則應考慮采用破拱措施。骨料破拱常用方式是在料斗壁上加裝附著式振動器。本次設計采用弧形閘門。 材料的選擇料倉的材料選用Q235,它的焊接性能好，安全性好，經濟性好。查閱機械設計手冊可知

36、，Q235鋼的屈服極限，現取，塑性材料的安全系數=1.22.5，現取=2.0。則Q235鋼的許用應力。2.3 沙石料倉壓力的計算料倉內物料的壓力作用于料倉的側壁和底部，是料倉長期所受荷重的一部分。料倉內的物料產生水平力，作用在倉壁上引起拉應力。由于摩擦力的作用，倉壁上產生彎曲應力。料倉設計時要保證其具有可靠的強度，防止出現開裂以及倒塌現象。料倉中物料的壓力可以分解為圓筒和圓錐兩部分進行計算。 圓柱部分的壓力倉壁的壓力計算需要做如下假設：1） 料倉內物料全部裝滿；2） 同一平面的垂直壓力恒定；3） 物料的基本特征和填充狀態均一（內摩擦系數均為常數）。在距離物料表面y處取一厚度為無限小的物料層，對

37、其進行受力分析。其一共受以下四個力的作用：1、 上面物料的垂直壓力/42、 下面物料的支持力/43、 自身重力/44、 倉壁的摩擦力/4由平衡方程得：/4+/4-/4-/4=0式中 P垂直壓力（Pa）； P對側壁的壓力（Pa）； D料倉的直徑（m）；物料與料倉之間的摩擦系數；物料的容重（）； g重力加速度（）。將水力半徑代入上式，整理可得：散粒物料在料倉內的壓力分布與液體的壓力分布不同。由于散粒物料的內摩擦力和對固體表面的摩擦力比液體的大得多，物料的垂直壓力(Pv)和對側壁的壓力（Ph）的分布和大小與深度（h）不成正比例關系，當超過一定深度時壓力便趨于定值。在同一深度（h）處，物料的垂直壓力(

38、Pv)和對側壁的壓力（Ph）大小也不同，他們的關系用側壓力系數（k）表示。側壓力系數（k）為一定深度處物料對側壁的壓力（Ph）和垂直壓力(Pv)的比值，即對于無粘性的散粒物料，可用下式來計算其用側壓力系數（k）： （2-5）式中 物料的摩擦角沙石的內摩擦角為=35，代入可得：應用邊界條件（當y=0時，P=0）對積分可得:P=P=料倉方體部分的極限最大高度：=5.307m由前面的計算可知，沙石與鋼制料倉之間的摩擦系數為：=0.469料倉的水力半徑為：查閱混凝土機械可知，沙石的容重=1800（）將以上各參數代入式中，可得：P=5.862（KPa）P=21.631（KPa）上式計算的是料倉承受的靜壓

39、力。由于料倉在裝料或卸料時物料是流動的，因此，料倉承受的是動載荷。動載荷壓力計算公式為：式中 動載荷系數值可按下式計算：=0.6+0.4式中 h料倉方體部分的高度（m）；料倉卸料口的最小尺寸（m）。將=0.3m，h=5.307代入上式可得：所以（KPa）（KPa） 圓錐體部分的計算錐體倉壁與水平面成角。為了確定物料作用于方椎體倉壁上的壓力，現在在其上方取長度為的單位寬度面積，則作用在作用在倉壁上的正壓力為：單位長度上的作用力可按下式計算：由以上各式可得：（KPa）2.4 料倉的厚度設料倉方體的厚度為。薄壁方體的橫截面積A=4D。則料倉的縱向應力為了滿足剛度條件，應使，由以上可得： 由前面的計算

40、可知，KPa，D=3.3m，。將其代入上式可得：薄壁方體的縱截面積A=2。則料倉的橫向應力為了滿足剛度條件，應使，由以上可得： 由前面的計算可知，KPa，D=3.3m，。將其代入上式可得：綜上所述，可得薄壁方體所需的鋼板的最小厚度為0.16mm。實際料倉方體的取值是其計算值的20倍，則。圓整可得：=4.0mm第三章 沙石稱量系統稱量系統是混凝土生產過程中的一項關鍵工藝設備。精確、高效的稱量是提高生產率，生產優質高強度混凝土的可靠保證?；炷翑嚢枵镜姆Q量過程可以分為兩個階段：粗略稱量和精確稱量，通過這兩種方法相結合的方式可以大大節省稱量時間。控制系統通過電磁氣閥操縱氣缸來驅動貯料倉的給料閘門完全

41、打開從而按照混凝土的配合比設定稱量原材料。當測定值接近設定值的85%90%時，控制系統逐漸關小貯料倉給料閘門，測定值與設定值不斷比較進行精稱，直至達到設定值。這時控制系統會完全關閉閘門，并由顯示部分顯示測定值。裝載機稱重系統一般分為兩個部份，信號采集部分和信號處理及顯示部分。信號采集部分一般通過傳感器或者變送器實現，信號采集的準確程度對裝載機的稱量的準確度至關重要。3.1 稱量系統的基本要求影響混凝土質量的因素很多，但準確地實現設計的配合比是保證混凝土質量的關鍵。因此，對稱量系統的要求如下：(1)稱量要準確。除了提高混凝土攪拌站稱量裝置的本身精度外，還應有落差自動補償和砂含水率測定補償。(2)

42、稱量要迅速，以滿足混凝土攪拌站(樓)工作循環的要求。(3)稱量值預選的種類要多，變換要方便，以適應混凝土攪拌站多種配合比和不同容量的需要。(4)稱量裝置應結構簡單、操作容易、牢固可靠、性能穩定。3.2 稱斗的設計根據設計要求，沙石的最大稱量值m=1500kg。由設計手冊可知，沙石的堆積密度1.31.5t/m，取1.5t/m。則稱斗的容積：料斗的形狀為圓形，由得直徑，取D=800mm。查閱混凝土機械可知，沙石的初始抗剪強度=0.40Kpa，沙石的容重=18。代入上式可得:這里取d=0.3m。由前面的計算可知，沙石的內摩擦系數=0.625。查閱混凝土機械表3-4可知，沙石與鋼制料倉之間的摩擦系數和

43、沙石之間的內摩擦系數有如下關系：=15:20由上式可知，沙石與鋼制料倉之間的摩擦系數為：=則沙石與鋼制料倉之間的摩擦角為：=則料倉的錐底角為：為了保證沙石能夠在自重作用下卸料，一般料倉的錐底角應該比物料的休止角大，沙石的休止角一般為，所以料倉的傾角應選為45。與料倉相似，在向稱斗內裝料時，因為休止角的影響不可能充滿整個料斗，可知這部分高度為：該部分的體積為：錐體部分的高度為：錐體部分的體積為：稱斗圓筒部分剩余高度為：得稱斗圓筒部分高度為：稱斗高度為： 第四章 稱量裝置的常見問題分析4.1 稱量故障混凝土配料機稱重系統的每臺電子秤均由配料倉（秤體）、稱重傳感器、接線盒、控制儀表和連接線幾部分組成

44、，使用中常見備料秤不穩定、漂移、線性超差等故障，影響攪拌站的正常工作。線路故障表現為控制儀表示值溢出，顯示出錯信息，稱量時信號突然中斷或亂跳，原因有以下兩種情況。 傳感器本身質量有問題表現為傳感器輸入、輸出電阻發生變化。正常情況下傳感器的輸入電阻為40010，輸出電阻為3503。傳感器主要故障是，接線端子或引出線焊點脫落；傳感器零點溫度補償或靈敏度溫度補償電阻虛焊或脫焊；傳感器密封不好，內部芯片受潮。稱量系統的傳感器與控制儀表之間的連接線路斷路這種外部故障主要是安裝和使用不當造成的，如果用萬用電表檢查傳感器輸入、輸出電阻，阻值均正常。故障的原因則是：連接線折斷，引起斷路；連接線接頭處松動或未用

45、錫焊焊實等。電子秤零點異常也是較為常見的故障。原因之一是傳感器未做溫度補償，傳感器的零點和靈敏度隨著環境溫度的變化而變化，導致電子秤零點出現故障，按照國際標準傳感器生產過程中有溫度補償工序，應通過高低溫箱模擬傳感器使用環境溫度變化進行補償，但是國內許多傳感器生產廠家根本就沒有高低溫箱，無法對傳感器做溫度補償；原因之二是傳感器嚴重超載，導致彈性體產生塑性變形，傳感器損壞。此外，接線盒進水、受潮，氧化或電阻擊穿都可能導致重大故障。 操作維護規程及安全注意事項檢查電氣部分的接線是否正確牢固，電氣箱外殼是否牢靠接地。配料控制儀應有防雨、防曬、防塵設施。防止沙、石子中混入鋼筋、大石塊等雜物、以免損傷輸送

46、帶。為了保障配料控制儀的安全，在大風雨、打雷等惡劣氣候條件下請勿使用，并關閉總電源，拆下傳感器與配料控制儀之間的連線，防止控制器損壞。4.2 自然休止角和料倉的倉壁傾角 自然休止角物料的自然休止角是指物料堆積的表面與平面之間的夾角。當物料所處的狀態剛好靜止不動時，Po就是物料的自然休止角。按照受力分析及力的平衡有： （4-1） （4-2）式中 G物料的重力 F摩擦阻力 N物料間的作用力 Po物料的自然休止角由于F=Nf（f為物料之間的摩擦系數），所以要考慮此休止角帶來的計算。上述計算已體現出。 料倉的倉壁傾角料倉的倉壁傾斜角是指料倉的母線與水平面之間的夾角。在料斗設計時，要考慮到卸料是物料能及

47、時從料斗中卸干凈，不出現積料現象，因此，對于料斗料倉部分的倉壁傾角，應選擇合適，在卸料時的受力情況為： （4-3） （4-4）式中 G物料的重力 F摩擦阻力 N倉壁對物料的支持力 P倉壁傾角已知F=Nf，可算出，在090區域內，PPo。因此，物料在料斗內不出現積料現象的基本條件是倉壁傾角大于物料的自然休止角。4.3 料斗的形狀討論 料斗的外形一般有兩種形式，即圓型和矩型。按照理論計算，同等材料做成的料斗，放蕩料斗深度相等時，圓形料斗的容積最大，強度高，但是，因其制作困難，所以一般很少被采用，因此設計選用矩形料斗。第五章 其他部分5.1 輸送部分帶式輸送機是理想的連續性輸送設備，其特點是輸送距離

48、長，運量大，機身可以很方便的伸縮，另外其輸送線路適應性強、靈活，故帶式輸送機廣泛應用于冶金、交通、煤炭、水電、化工、糧食及交通運輸等部門。 帶式輸送機有很多分類方法，按輸送物料的輸送帶結構可分成兩類，一類是普通型帶式輸送機，這類輸送機在輸送過程中，上帶呈現槽形，下帶成平形，輸送帶由托輥托起，輸送帶外表幾何形狀為平面；另一類是特種結構的帶式輸送機，各有各自的特點。具體分類如下：DT型固定式帶式輸送機 QD80輕型固定帶式輸送機普通型帶式輸送機 DX型鋼繩芯帶式輸送機 U型帶式輸送機帶式輸送機 管形帶式輸送機 氣墊帶式輸送機 波狀擋邊帶式輸送機特種結構型帶式輸送機 鋼繩牽引帶式輸送機 壓帶式帶式輸

49、送機帶式輸送機主要由輸送帶、滾筒、托輥、張緊裝置、驅動裝置機架等組成。輸送帶是承載和牽引構件由上下托輥支承，繞過頭部、尾部滾筒形成閉合環路，借助傳動托輥同于輸送帶間的摩擦傳遞動力，實現物料的連續輸送。輸送帶的作用是承擔運輸物料；滾筒分為傳動滾筒和改向滾筒，傳動滾筒與驅動裝置相連，其作用是將力傳向輸送帶；改向滾筒用來改變輸送帶的運行方向。托輥的作用是承托輸送帶及輸送帶上所載的物料。張緊裝置的作用是在輸送帶內產生一定預張力，避免物體在傳動滾筒上滑動，同時控制輸送帶在托輥間的撓度，以減少阻力和避免撒料。帶式輸送機的驅動方式按照驅動裝置可以分為單點驅動方式和多點驅動方式兩種。所謂單點驅動方式是指驅動裝

50、置集中安裝在輸送機的某一位置，一般安裝在機頭處；多點驅動方式是指驅動裝置安裝在多處位置。通常帶式輸送機采用單點驅動方式，單點驅動方式根據傳動滾筒的數目又可分為單滾筒和多滾筒驅動，而滾筒又可由單個或多個電動機驅動。單筒、單電機驅動方式為最常用的。輸送機可以根據地形和工藝要求進行布置，一般可布置成水平輸送、向上直線輸送、向上凸弧輸送、向上凹弧輸送和向下輸送等多種形式。輸送帶作為承載構件及牽引構件，它不僅要具有足夠的承載能力，而且要具有足夠的抗拉強度。輸送帶由帶芯和覆蓋層組成。輸送機的帶芯主要棉、化纖織物或鋼絲繩，它們是輸送帶中的主要承重部件，因此帶芯材料的強度和剛度一定要足夠。覆蓋層的作用主要是保

51、護帶芯不受機械損傷及周圍有害物質的損害。通常上覆蓋層較厚，因為它直接承受物料的沖擊和磨損，而下覆蓋層主要承受壓力，為了減少輸送帶沿托輥運行時的壓陷阻力，下覆蓋層往往較薄。輸送帶按照帶芯分為織物芯輸送帶、鋼絲繩輸送帶。織物芯輸送帶用棉或化纖織物掛膠后的膠布層為帶新材料，用橡膠或PVC作覆蓋材料，用不同的帶芯材料和不同的覆蓋層材料可以構成不同特性的輸送帶，帶芯輸送機又可以分為整體織物芯輸送帶和分層織物芯輸送帶，在相同的厚度情況下，整體織物芯輸送帶的強度要比分層織物芯輸送帶的強度高；鋼絲芯輸送帶用特殊的鋼絲繩作帶芯，用不同配方的橡膠作覆蓋材料，制出各種特性的輸送帶，鋼絲芯輸送帶抗彎性能好，伸長率小，

52、需要的拉緊行程小。5.2 攪拌部分攪拌主機按其攪拌方式分為強制式攪拌和自落式攪拌，強制式攪拌機是國內外攪拌站使用的主流，它可以攪拌流動性、半干硬性和干硬性等多種混凝土。自落式攪拌主機主要攪拌流動性混凝土，在攪拌站中很少使用。強制式攪拌機按結構形式分為主軸行星攪拌機、單臥軸攪拌機和雙臥軸攪拌機，而其中尤以雙臥軸強制式攪拌機的綜合使用性能最好。攪拌機設計合理，攪拌時問短、消耗低、噪聲小、易損件壽命長，攪拌葉片與襯板均使用耐磨材料，經久耐用，拆卸更換方便，驅動裝置及軸端密封仿意大利仕高瑪技術，卸料門為氣動控制，有三個停留點及手動開閘，無噪音。5.3 外圍部分物料貯存系統混凝土可用的物料貯存方式基本相

53、同。骨料露天堆放（也有城市大型商品混凝土攪拌站用封閉料倉）；粉料用全封閉鋼結構筒倉貯存；外加劑用鋼結構容器貯存。控制系統攪拌站的控制系統是整套設備的中樞神經。控制系統根據用戶不同要求和攪拌站的大小而有不同的功能和配制，一般情況下施工現場可用的小型攪拌站控制系統簡單一些，而大型攪拌站的系統相對復雜一些。第六章 總結于我國的城市化進程不斷向前推進，預拌混凝土在全國大中城市得到了迅速發展和推廣應用，混凝土攪拌站也得到了高速發展。目前我國混凝土攪拌站生產企業眾多，產品已形成系列化，但技術水平參差不齊，只有部分產品接近國際先進水平，有些技術已經超過進口混凝土攪拌站的水平，其中部分產品具有自動化程度高、生產能力高、稱量精度高、投資少、攪拌質量好，能實現多倉號、多配合比、不間斷地連續生產以及主機及其主要元器件的國產化程度高等優點，但我國的混凝土