江西农业大学毕业设计
轴线上的速度为V轴,圆周上的速度为V周 运动示意图如图4:
如图4所示,依据几何关系 V合=AB×SINα÷COSρ AB=2ΠRn/60
V合=2ΠRn/60·SINα÷COSρ V轴=V合COS(α+β)=
n?D1sina · COS(α+β)········(7) 60cos?式(7)中: n—叶片轴转速(r/min)
D1—半边壳体的内径(mm) α—叶片安装角
ρ—物料颗粒的摩擦角角(ρ=23°∽28°)
对于双轴混合机,要达到其晟佳的混合效果,最大限度地降低动力消耗,使物料能形成流态化的失重区,应使物料的离心力 (mW2R)小于重力(m g),mW2R W=2πn/60········(8) 由上式(8) n< 42.298(D1=802.88mm) D1n<47.21(r/min) 即混合机转于的临界转速n临 <47.21(r/min).那么由转速n导致的物料颗粒轴向速度V也应有一个极大值。显然,要求得 式(6)的v轴的极大值,只需对安装角(α)求 一阶导数。然后令dv轴/dα=0即可。 dV轴n?D11??[COS??COS(???)?SIN??(???)]d?60COS?n?D11 ?COS(2???)?060COS?n?D11因为?0,?0(??23。~28。)60COS?所以cos(2α +β)=0 得:2α+ρ=π/2或2α +ρ=-π/2(舍去) 取ρ=24° .则有α =33°,即叶片的安装 角α=33°.则上式(6)C=a/SINα=77.2/SIN33°=141.65(mm) 2 3.5 桨叶与轴的配合 机体内并排装有两个转子,转子由轴和多组桨叶组成,每组桨叶有两片叶片,桨叶一般呈45°角安装在轴上,只有一根轴最左端的桨叶和另一根轴最右端的桨叶与轴线的夹角小于其它桨叶,目的是让物料在此处获得更大的抛牺而较快地进入另一转子作用区。桨叶通过支撑杆固定在轴上,轴一般在中段采用空心轴,两端为实心轴端,以减轻自重,改善受力状况。桨叶与轴的配合如图5所示 江西农业大学毕业设计 图-5 桨叶与轴的配合示意图 2 3.6桨叶与轴的材料选择和连接方式 桨叶与支承杆间采用焊接方式连接。焊接件加工简单,裕量小,受力也较明确,同时焊接的刚度大,整体性好。在此桨叶与支撑杆选用30号钢,该材料有较高的强度和较好的韧性,焊接性中等,热处理方式为正火。轴采用45号钢,该材料具有良好的综合力学性能,热处理方式为调质。支撑杆与轴间采用过渡配合,使支撑杆固定在轴上。 2.4 转子设计 2 4.1 两转子的安装关系 根据两转子的受力分析及叶片的受力对性.采用两转子叶片间相切及相位为180°的安装方式.如图6所示 图-6 两转子安装关系示意图 2 4.2 转子转速n的确定 江西农业大学毕业设计 据有关资料介绍.混合机叶片末端线速度范围国内为V=0.8~ 1 62(m/s);日本RM 公司为V=1~ 1.2(m/s);美国SW 公司为V=0 9~ 1 25(m/s);挪威Forberg公司为0.85~ 1.28(m/s) 由于挪威Forberg公司生产的双轴混合机最早取得成成功,这里试取V=0.85∽1.28进行计算。 由上式(7)知 V合?2?Rnsin? ?60cos?n?D1sina·<1.28 (D1=2R) 60cos?因为V合即为叶片末端的线速度。所以:0.85< 解上式得:34.31(r/min) 又因为 n临 <47.21(r/min) 所以34.31(r/min) 即该(500公斤/批)混合机转子的转速应在34.31(r/min) 2.5 出料机构设计 2 5.1出料机构工作原理 该机底部设有两个出料门.一般采取大开门结构,门体设计时应考虑位置微调结构,必要时,可方便地调节门体位置,使门体紧贴于机槽底部,保证出料门位置正确,密封可靠。门框周围还应设置橡胶密封件,门关闭时,门体侧面紧贴密封件,防止机内物料泄漏,密封件设计时应考虑更换问题,以便橡胶条损坏或老化后更换方便。两个出料门由控制机构控制,分别控制出料门的开关.该机构采用一只气缸同时控制两排料门开关的结构,该结构采用一个与气缸塞杆铰接的双联主动摇杆,其两端分别与两连杆铰接,气缸往复运动时,通过连杆机构带动两从动摇杆同时相向转动,从而带动两排料门同步开关动作。出料门装在联动轴上,该轴与从动摇杆连接。 图-7 控制放料口开关的机构示意图 1- 支杆1 2-连杆1 3-双联主动摇杆 4-连杆2 5-支杆2 6-气缸座 7-气缸 8- 江西农业大学毕业设计 活塞杆 计算该连杆机构的自由度: F=3n-(2 PL+ PH- P?)- F? F—自由度 n—活动构件 PL—低副 PH—高副 P?—虚约束 F?—局部自由度 得出结果F=1,所以该机构的是运动稳定的可动机构,原动件为活塞杆。 图-8 9-放料门 10-密封圈 11-壳体 支杆1和支杆2分别与两个联动轴铰接,同时联动轴与放料口连接在一起。当气缸往复运动,双联主动摇杆从而推动从动摇杆带动放料口的开关。 2 5.2 放料机构各零件的设计和选择 气缸的设计与计算 选用弹簧复位气缸,参考机械设计手册,气缸的尺寸设计如下:
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