自动喂料搅拌机-正文.doc

机器的工作原理及原始数据

工作原理

设计用于化学工业和食品工业的自动喂料搅拌机。物料的搅拌动作为：电动机通过减速装置带动容器绕垂直轴缓慢整周转动；同时，固连在容器内拌勺点E沿图1虚线所示轨迹运动，将容器中拌料均匀搅动。物料的喂料动作为：物料呈粉状或粒状定时从漏斗中漏出，输料持续一段时间后漏斗自动关闭。喂料机的开启、关闭动作应与搅拌机同步。物料搅拌好以后的输出可不考虑。

图1喂料搅拌机外形及阻力线图

原始数据

工作时假定拌料对拌勺的压力与深度成正比，即产生的阻力呈线性变化，如图1示。

表1.1拌勺E的搅拌轨迹数据表

位置号

1

2

3

4

5

6

7

8

方案A

525

300

470

395

220

100

40

167

148

427

662

740

638

460

200

80

方案B

510

487

454

380

205

84

23

192

表1.2自动喂料搅拌机运动分析数据表

方案号

固定铰链A、D位置

电动机转速/(r/min)

容器转速/(r/min)

每次搅拌时间/s

物料装入容器时间/s

/mm

/mm

/mm

/mm

A

1700

400

1200

0

1440

70

60

40

B

1725

405

1200

0

1440

65

80

50

二、功能要求

1〕功能要求

a、要求物料的搅拌动作为：电动机通过减速装置带动容器饶垂直轴缓慢整周转动：同时固定连在容器内拌匀将容器中拌料均匀搅动。

b、要求喂料动作为：物料呈粉状和颗粒状定时从漏斗中漏出，输出持续一段时间后漏斗自动关闭。

c、喂料机的开启、关闭动作和搅拌机同步。

2〕功能分解

为满足设计要求需要实现以下运动功能：

电动机带动下容器绕垂直轴缓慢整周运动。

在电动机带动下拌勺沿搅拌数据要求的轨迹搅拌

在电动机带动下实现填料机自动填料的功能，即使漏斗出料口开关左右移动。

通过不同的机构、轮系的特点到达课题任务的减速要求和各部位运转的时间要求。

三、机构运动循环图

循环图1：拌匀的轨迹方案

：

搅拌勺

不搅拌

搅拌

容器

匀速转动

喂料口

开启40s

关闭60s

φ

140°

220°

凸轮的机构的设计；

实现喂料动作的凸轮机构在运动中受轻载而且低速运转，故只需采用等速变化规律的盘型直动从动凸轮机构即可到达要求。凸轮机构的推程与喂料系统开口的大小相同，设其为120mm，喂料系统的开启和关闭过程是一个快速的过程，故设其推程角和回程角为20度，根据物料喂入时间和每次搅拌时间即可确定远近休止角的大小，其远休止角为200度，近休止角为120度。根据机构的整体尺寸设定凸轮的基圆半径为350mm，为尽量减小压力角而设定凸轮的偏心距为150mm。

凸轮设计具体如下：

由得凸轮的基圆半径，偏心距，凸轮以等角速度沿逆时针方向回转，推杆的行程。

其运动规律为：

推杆等角速度上升;

20~推杆远休；

220~推杆等速下降；

240~推杆近休。

用作图法，取比列尺，先根据尺寸作出基圆与偏距圆，然后用反转法作图设计。

推程段凸轮轮廓线：

1〕确定推杆在反转运动中占据的个位置；

2〕计算推杆推程在反转运动中的预期位移；

0

5

10

15

20

0

30

60

90

120

确定推杆在复合运动中占据的位置；

4〕连接各点成一光滑曲线，即为凸轮轮廓线。

5〕计算推杆回程在反转运动中的预期位移；

0

5

10

15

20

120

90

60

30

0

重复上面的步骤就可得到凸轮完整曲线。凸轮设计如下图：

四；机构的选用

1；容器周转机构的选用：

1,2—锥齿轮3—传动轴4—容器5—皮带轮6—皮带7—发动机

这个周转机构是通过经电动机传出动力，通过皮带带动两个带轮运动，固定在带轮上的传动轴3也一起运转。传动轴再把运动传递给锥齿轮2，锥齿轮2再把运动传递给锥齿轮1，锥齿轮1就和容器做周转运动，到达传递的目的。

2；填料盒开关的选用

1—滑块2—填料盒3、4—连杆5—凸轮

这个机构为填料开关的选用机构。利用了凸轮、连杆、滑块机构来到达控制开关的能力。凸轮5的匀速传动，推动杆4上下运动，连杆4带动连杆3运动，从而使滑块左右滑动，起到控制填料盒1开关的目的。

3；电动机带动填料盒开关和拌匀运动机构选用

1—传动轴2—蜗杆3—涡轮4—凸轮5、6—齿轮7—发动机8—发动机9—皮带

这个控制机构为填料盒开关和搬运机构的选用。用了电动机、涡轮蜗杆、齿轮、凸轮、皮带来到达控制目的。动力发动机7经皮带9带动皮带8的传动，经过轮轴1带动蜗杆2转动，从而使涡轮3转动，同时带动与涡轮3相连的齿轮6转动，齿轮6又带动齿