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混凝土搅拌车搅拌筒耐磨性提升研究

混凝土搅拌车搅拌筒耐磨性提升研究

作者：胡铎翔湘潭大学

学位级别：硕士

在混凝土运输过程中搅拌筒的磨损一直是一种常见隐患,搅拌筒的磨损对混凝土搅拌的质量、出料匀质性产生影响,可能造成施工质量问题,磨损严重时会导致叶片失效,甚至造成安全事故。搅拌筒磨损情况通过实验获得需要较长周期且由于磨损的复... 详细信息

在混凝土运输过程中搅拌筒的磨损一直是一种常见隐患,搅拌筒的磨损对混凝土搅拌的质量、出料匀质性产生影响,可能造成施工质量问题,磨损严重时会导致叶片失效,甚至造成安全事故。搅拌筒磨损情况通过实验获得需要较长周期且由于磨损的复杂性不易对磨损机理进行有效分析,因此数值模拟方法成为对搅拌筒的磨损分析的一种常见方法。本文通过磨粒磨损实验得到不同材料的耐磨性关系,采用摩擦磨损实验的方法来标定颗粒与搅拌筒材料之间的Archard磨损常数,采用JKR模型表征混凝土的流动性能,采用DEM对搅拌筒筒体及叶片磨损进行分析,基于不同材料的耐磨系数建立了简易的搅拌筒等寿命设计程序,并对搅拌叶片耐磨性提升提出相关改进意见。本文主要研究内容如下:(1)对不同材料进行力学性能测试、组分测定及金相观测,判断材料是否为搅拌筒叶片生产适宜材料。为了对比不同叶片材料的耐磨性差异,对不同叶片材料进行了中性环境、碱性环境的磨粒磨损实验和摩擦磨损实验,探究材料、转速、磨粒、pH值等对搅拌筒叶片材料耐磨性的影响,并基于此得到了不同材料的耐磨系数。在磨粒磨损实验前后对材料的硬度进行监测,并对叶片材料磨损机理进行分析。对典型叶片材料进行了摩擦磨损实验,比较不同材料之间的摩擦磨损耐磨性。(2)为了表征混凝土在搅拌筒中的流动性能,利用Hertz-Mindlin with JKR接触模型对混凝土进行离散元建模,并用坍落度及L箱两种常见混凝土流动性校核实验对混凝土离散元模型进行了校核,并设计摩擦磨损试验标定磨损常数。(3)利用螺旋线方程对搅拌叶片进行建模,然后对整体进行网格划分。利用DEM对搅拌筒的进料、搅拌、出料过程进行仿真,采用相对磨损模型对搅拌筒整体磨损情况进行分析,再对混凝土搅拌车搅拌筒内部的关键位置(筒壁、叶片轴线、叶片高度等)磨损情况进行分析,探究了颗粒半径、颗粒形状、颗粒占比、出料转速等不同因素对搅拌筒磨损的影响。(4)针对磨损严重的叶片顶部提出改进建议,采用T型耐磨结构等改进叶片结构。基于此前的耐磨系数等建立了搅拌筒等寿命设计程序,为后续叶片等寿命设计和搅拌筒磨损提升提供了基础。基于耐磨性提升和减重两个原则,在考虑经济因素的情况下提出叶片的改进建议。

关键词：搅拌筒混凝土磨损离散元

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基于DEM-FEM耦合法的搅拌筒强度分析

工程机械 2022年第9期53卷 14-19+7页

作者：胡顺帆白传辉程晓东姜超中国重汽集团青岛重工有限公司

在混凝土运输过程中，混凝土在搅拌筒内部不停搅拌，颗粒与搅拌筒之间的力学作用比较复杂。将EDEM与ANSYS Workbench耦合对搅拌筒强度进行分析，既能发挥EDEM处理颗粒问题的优势，又能发挥Workbench多物理场分析的优势，从而得到较准确... 详细信息

在混凝土运输过程中，混凝土在搅拌筒内部不停搅拌，颗粒与搅拌筒之间的力学作用比较复杂。将EDEM与ANSYS Workbench耦合对搅拌筒强度进行分析，既能发挥EDEM处理颗粒问题的优势，又能发挥Workbench多物理场分析的优势，从而得到较准确的搅拌筒载荷分布状态，提高搅拌筒强度分析的准确性，为搅拌筒的轻量化优化改进提供依据。

关键词：搅拌筒轻量化 EDEM 耦合

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混凝土搅拌车搅拌筒磨损数值分析

计算力学学报 2022年第6期39卷 795-802页

作者：姜胜强胡铎翔曹国栋谭援强湘潭大学机械工程与力学学院湘潭411105 湘潭大学土木工程学院湘潭411105 华侨大学制造工程研究院厦门361021

混凝土运输过程中搅拌筒的磨损一直是一种常见潜在危害,磨损严重时会导致叶片失效,对搅拌的质量和出料匀质性产生影响。通过实验获取搅拌筒内部的磨损费时费力,因此有必要采取一种数值分析方法对搅拌筒的磨损进行预测并提出改进。本文... 详细信息

混凝土运输过程中搅拌筒的磨损一直是一种常见潜在危害,磨损严重时会导致叶片失效,对搅拌的质量和出料匀质性产生影响。通过实验获取搅拌筒内部的磨损费时费力,因此有必要采取一种数值分析方法对搅拌筒的磨损进行预测并提出改进。本文采用摩擦磨损实验的方法来标定颗粒与搅拌筒之间的Archard磨损常数,采用JKR接触模型表征混凝土的流动性能,采用离散元方法(DEM)对搅拌筒筒体及叶片磨损进行预测分析。通过法向接触能量与切向接触能量的对比,证明搅拌筒中的磨损主要为伴有冲击作用的磨粒磨损,搅拌车搅拌筒中搅拌叶片顶部的磨损较为严重。针对磨损比较严重的叶片顶部进行改进,采用T型耐磨结构等改进叶片结构,叶片顶部结构改进后搅拌筒使用寿命能得到明显提升。

关键词：搅拌筒磨损混凝土离散元

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矿用混凝土输送车搅拌筒结构参数优化设计

矿业研究与开发 2016年第12期36卷 112-117页

作者：郭年琴林通江西理工大学机电工程学院江西赣州市341000

以2m^3矿用混凝土输送车为研究对象,采用微积分的方法推导了满载工作状态下搅拌筒结构的尺寸参数与驱动阻力矩之间的数学关系表达式。以驱动阻力矩的值最小为目标,运用MATLAB中基于内点(interior point)优化算法的fmincon函数对搅拌筒... 详细信息

以2m^3矿用混凝土输送车为研究对象,采用微积分的方法推导了满载工作状态下搅拌筒结构的尺寸参数与驱动阻力矩之间的数学关系表达式。以驱动阻力矩的值最小为目标,运用MATLAB中基于内点(interior point)优化算法的fmincon函数对搅拌筒结构参数进行优化,得到了最优的结构参数,并采用CFD分析软件对优化前后两种搅拌筒结构的内部流场进行仿真分析,比较验证了优化方法和仿真结果的正确性。结果表明:优化后的搅拌筒驱动阻力矩降低了14.7%,优化效果明显。

关键词：混凝土输送车搅拌筒优化设计驱动阻力矩

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Revolution复合材料混凝土搅拌筒

建筑机械 2008年第10期28卷 36-41页

作者：倪元贺继红一汽客车大连客车厂辽宁大连116600 汉阳专用汽车研究所湖北武汉430056

Revolution复合材料混凝土搅拌筒是由Oshkosh公司生产的拥有回转技术专利的搅拌筒。作为一种新材料和新技术,它成功地得到了应用。本文从搅拌筒的特点、结构、制造方法、维护及应用等5个方面进行了详细的介绍。

关键词：混凝土搅拌车搅拌筒复合材料旋转成型

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胶凝砂砾石搅拌筒的结构改进设计研究

机械设计与制造 2018年第1期 101-103页

作者：姜世杰杨松闻邦椿东北大学机械工程与自动化学院辽宁沈阳110819

搅拌筒是胶凝砂砾石拌和设备的关键部件,在连续使用过程中,因负荷较大且受力不均匀等问题的存在,搅拌筒内部会产生强烈不规则的碰撞和冲击,易使现有的滚道焊接式搅拌筒在筒身与外部滚道的焊接处发生破坏,影响使用寿命。为增加滚道处的... 详细信息

搅拌筒是胶凝砂砾石拌和设备的关键部件,在连续使用过程中,因负荷较大且受力不均匀等问题的存在,搅拌筒内部会产生强烈不规则的碰撞和冲击,易使现有的滚道焊接式搅拌筒在筒身与外部滚道的焊接处发生破坏,影响使用寿命。为增加滚道处的强度及使用寿命,提出了两种新型搅拌筒的结构设计方案,然后通过数值计算对比分析三种结构的强度数据,择优选取最佳方案。分析表明,两种新型搅拌筒结构的应力和应变结果都要优于现有的焊接式结构。研究将为胶凝砂砾石搅拌筒的结构优化设计提供一定的理论基础和技术支持,有着较大的研究和应用价值。

关键词：搅拌筒胶凝砂砾石外部滚道应力和应变结构优化设计

Morinaga经验摩阻公式用于搅拌筒阻力计算的讨论

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工程机械 1990年第7期 40-41页

作者：刘古岷铁道部大桥局

本文通过混凝土在泵送管道内和在搅拌车搅拌筒内,运动形态的比较,讨论了搅拌筒壁处摩阻力公式的形式。分析表明,用Morinaga经验摩阻公式,计算搅拌筒摩阻力所得结果偏低。

关键词：混凝土搅拌输送车搅拌筒摩擦阻力

基于VBA的混凝土搅拌输送车搅拌筒三维参数化设计系统

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工程机械 2004年第6期35卷 23-25+1页

作者：张立玲曹琛邓志党北京航空航天大学

针对混凝土搅拌输送车搅拌筒的结构特点,开发了基于VBA的搅拌筒参数化设计系统,使用该系统可方便快捷地创建搅拌筒零部件的三维数模,为CAM/CAE集成设计提供所需的工程数据;利用MSSQLServer数据库系统对设计过程进行管理,更加有利于获取... 详细信息

针对混凝土搅拌输送车搅拌筒的结构特点,开发了基于VBA的搅拌筒参数化设计系统,使用该系统可方便快捷地创建搅拌筒零部件的三维数模,为CAM/CAE集成设计提供所需的工程数据;利用MSSQLServer数据库系统对设计过程进行管理,更加有利于获取有效数据与知识,提高了设计效率,缩短了产品的开发周期。

关键词： VBA 参数化设计搅拌筒

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车载复合材料混凝土搅拌筒筒体的有限元分析

玻璃钢／复合材料 2013年第3期 89-92页

作者：刘永刘卫生乔光辉陈亮师程艾琳田丰连云港中复连众复合材料集团有限公司连云港222000 苏州大学苏州215006

车载复合材料混凝土搅拌筒具有质量轻、耐腐蚀、保温性好、使用寿命长、可塑性强等优点,在国外已得到广泛应用,而目前国内关于车载复合材料混凝土搅拌筒的研究还很滞后,还没有相关的企事业单位从事该产品的研究与开发。鉴于此,本文利用A... 详细信息

车载复合材料混凝土搅拌筒具有质量轻、耐腐蚀、保温性好、使用寿命长、可塑性强等优点,在国外已得到广泛应用,而目前国内关于车载复合材料混凝土搅拌筒的研究还很滞后,还没有相关的企事业单位从事该产品的研究与开发。鉴于此,本文利用ANSYS软件建立了车载复合材料混凝土搅拌筒筒体的有限元模型,并对搅拌筒自重、物料重量荷载作用下复合材料搅拌筒筒体的刚度及强度进行了计算与分析,旨在分析复合材料搅拌筒在混凝土搅拌车上应用的可靠性和适用性。

关键词：复合材料搅拌筒混凝土搅拌车有限元分析