本文關(guān)鍵詞：礦用混凝土攪拌裝置的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：煤礦錨噴支護(hù)時由于單機(jī)作業(yè),配套性不強(qiáng),難以形成支護(hù)機(jī)械化作業(yè),嚴(yán)重影響著錨噴支護(hù)質(zhì)量和井巷掘進(jìn)速度。因此,研制能實(shí)現(xiàn)取料、送料、攪拌和噴射等工序一次性完成的混凝土濕噴成套設(shè)備組具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。而礦用混凝土攪拌裝置作為混凝土濕噴成套設(shè)備的重要組成部分,起到承接取料機(jī)和濕噴機(jī)的作用,它的主要功能是高效而有質(zhì)量地完成混凝土的攪拌以及向濕噴機(jī)供料�；诘V井環(huán)境使用的特殊性及與其他設(shè)備的配套,本文設(shè)計(jì)了一種結(jié)構(gòu)緊湊,集上料、攪拌、出料功能于一體的單臥軸強(qiáng)制式混凝土攪拌裝置�；谙到y(tǒng)功能要求,首先確定了礦用混凝土攪拌裝置的總體設(shè)計(jì)方案;其次,對攪拌主機(jī)的主要參數(shù)進(jìn)行了選取;最后,利用ANSYS軟件對攪拌機(jī)構(gòu)的不同受力工況進(jìn)行了靜強(qiáng)度校核,結(jié)果表明所設(shè)計(jì)的攪拌機(jī)構(gòu)滿足靜力學(xué)要求。根據(jù)礦井巷道的空間尺寸要求,首先對攪拌裝置中變幅機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì),通過分析影響變幅上料機(jī)構(gòu)工作性能的因素,建立了上料變幅油缸變幅力幅值波動最小化的數(shù)學(xué)優(yōu)化模型,利用MATLAB軟件對其進(jìn)行了求解,從而最終得到變幅上料機(jī)構(gòu)中最優(yōu)化的鉸點(diǎn)位置參數(shù);其次,利用ADMAS軟件對攪拌裝置進(jìn)行了運(yùn)動學(xué)仿真及對其上料過程中的變幅驅(qū)動力進(jìn)行了動態(tài)仿真驗(yàn)證,可知攪拌裝置能夠?qū)崿F(xiàn)順利地上料和出料,上料機(jī)構(gòu)在滿足上料功能的前提下,變幅力波動幅值得到了優(yōu)化,進(jìn)一步驗(yàn)證了優(yōu)化的合理性。通過對影響攪拌裝置攪拌性能的主要參數(shù)進(jìn)行理論分析,最終得出攪拌速度和葉片安裝角參數(shù)的取值范圍;針對強(qiáng)制式攪拌機(jī)存在的攪拌低效區(qū)現(xiàn)象,通過添加小攪拌葉片的方式來實(shí)現(xiàn)攪拌低效區(qū)的消除,并通過設(shè)置對比實(shí)驗(yàn),利用FLUENT軟件分別對其流場進(jìn)行了仿真,結(jié)果表明小葉片的添加對于攪拌低效區(qū)的消除具有一定的作用。在煤礦井下進(jìn)行了礦用混凝土攪拌裝置的工業(yè)性實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明攪拌裝置能夠?qū)崿F(xiàn)順利的上料和出料功能以及與其它設(shè)備實(shí)現(xiàn)了良好的匹配;通過混凝土攪拌性能實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該裝置具有良好的攪拌性能,所攪拌的混凝土滿足煤礦井下混凝土的噴射要求。
【關(guān)鍵詞】：混凝土攪拌裝置 優(yōu)化設(shè)計(jì) 運(yùn)動學(xué)仿真 攪拌參數(shù) 流場仿真
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TD353.5
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-17
• 變量注釋表17-20
• 1 緒論20-30
• 1.1 研究背景及意義20-21
• 1.2 混凝土攪拌裝置的研究現(xiàn)狀21-27
• 1.3 礦用混凝土攪拌裝置總體方案的確定27-28
• 1.4 課題主要研究內(nèi)容28-29
• 1.5 本章小結(jié)29-30
• 2 礦用混凝土攪拌裝置攪拌主機(jī)的設(shè)計(jì)及研究30-45
• 2.1 攪拌主機(jī)的主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與研究30-35
• 2.2 攪拌軸卡料工況下的受力分析及設(shè)計(jì)校核35-38
• 2.3 攪拌機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度有限元分析38-44
• 2.4 本章小結(jié)44-45
• 3 礦用混凝土攪拌裝置變幅機(jī)構(gòu)的研究45-63
• 3.1 攪拌裝置變幅機(jī)構(gòu)主要參數(shù)的確定45-49
• 3.2 基于MATLAB變幅上料機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)49-53
• 3.3 基于MATLAB數(shù)學(xué)模型的求解及其結(jié)果分析53-54
• 3.4 礦用混凝土攪拌裝置的運(yùn)動學(xué)仿真及分析54-62
• 3.5 本章小結(jié)62-63
• 4 礦用混凝土攪拌裝置攪拌性能的研究63-85
• 4.1 攪拌葉片安裝角的理論分析63-66
• 4.2 攪拌裝置攪拌速度的理論分析66-70
• 4.3 攪拌低效區(qū)的消除研究70-74
• 4.4 基于FLUENT攪拌低效區(qū)消除的仿真驗(yàn)證74-76
• 4.5 攪拌低效區(qū)流場仿真對比試驗(yàn)分析76-84
• 4.6 本章小結(jié)84-85
• 5 礦用混凝土攪拌裝置的工業(yè)性實(shí)驗(yàn)85-95
• 5.1 實(shí)驗(yàn)方案的制定86-87
• 5.2 功能性實(shí)驗(yàn)87-89
• 5.3 效率匹配性實(shí)驗(yàn)89-91
• 5.4 混凝土攪拌性能實(shí)驗(yàn)91-94
• 5.5 本章小結(jié)94-95
• 6 結(jié)論與展望95-98
• 6.1 結(jié)論95
• 6.2 展望95-98
• 參考文獻(xiàn)98-102
• 作者簡歷102-106
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集106

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：483811