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1 攪拌車減速機的工作原理
1.1 攪拌車的工作原理
攪拌車主要是依據(jù)汽車發(fā)動機作為源頭的,它能作為攪拌車的運輸動力,也能作為取力裝置的系統(tǒng)中的變量泵,不僅保證了馬達的輸出轉(zhuǎn)度,還促進了混凝土的自身質(zhì)量。攪拌車能夠?qū)崿F(xiàn)四種功能,一種為攪拌功能,在攪拌過程中能夠保證混凝土的質(zhì)量。其二為裝料功能,對混凝土進行攪拌轉(zhuǎn)速期間,能夠保證其與運輸過程轉(zhuǎn)動方向的一致性。其三為卸料功能,通過取力器、液壓泵以及減速機等裝置,將其傳輸帶攪拌罐,能夠加快卸料的速度。其四為清洗功能,為了防止混凝土粘在攪拌筒上,在完成卸料后,還要做好清洗工作。
1.2 攪拌車用減速機的工作原理
攪拌車利用的減速機是采用行星齒輪的傳動結(jié)構(gòu)來完成的,不僅能形成緊湊的結(jié)構(gòu)、較大的承載力,還能促進較強的抵抗沖擊力以及振動能力[1]。最為典型的傳動為三級傳動的減速機,它是由兩個并排的行星組成的二級減速機,然后為了增大傳動比,輸入另一極的定軸轉(zhuǎn)動,以完成三級傳動的減速機。在市場上,還有一些傳動方案的減速機,例如:一級NW行星齒輪、一級NGW行星齒輪傳動,不僅要求具有較大的傳動比,還要形成較高的承載能力。這些傳動結(jié)構(gòu)在使用過程中,各個齒輪上的受力情況都比較均勻,具有較高的承載力。例如:意大利的邦飛利減速機,它主要是內(nèi)齒圈帶動外部部件傳遞動力的,能夠?qū)崿F(xiàn)較小的軸向尺寸,不僅能夠在要求比較苛刻的場所使用,還具有封閉式行星減速機的使用的較大的優(yōu)勢特征。所以說,封閉式行星減速機在工程機械中得到普遍使用,為了提高我國的設(shè)計水平,就要仔細分析傳動結(jié)構(gòu)的相關(guān)原理。
2 混凝土攪拌運輸車的減速機的設(shè)計分析
2.1 減速機傳動方案的設(shè)計
2.1.1 確定傳動比
確定傳動比,主要就是確定傳動比的大小。混凝土攪拌運輸車在運行以及等待卸料期間,都是利用取力裝置對發(fā)動機的動力取出,并將驅(qū)動液壓系統(tǒng)變量泵的機械能轉(zhuǎn)化為定量馬達,最后在減速機驅(qū)動攪拌筒裝置實施混凝土的攪拌行為。為了保證混凝土在攪拌期間的質(zhì)量,在運輸過程中,不僅要保證攪拌筒的轉(zhuǎn)動,還要控制精度,為避免在運行期間出現(xiàn)浪費現(xiàn)象。這期間,就要對攪拌車的馬達參數(shù)進行確定,特別是工作的排量、工作形成的連續(xù)壓力以及峰值壓力。要控制液壓馬達的轉(zhuǎn)速,一般要控制攪拌筒以及減速機的傳動比。對傳動比數(shù)值進行計算,一般是在封閉式系統(tǒng)內(nèi)部,根據(jù)運動中的相關(guān)原理以及傳動的輪系進行計算。
2.1.2 確定參數(shù)
確定參數(shù)主要確定出三種參數(shù),其一,確定行星輪數(shù)目,行星輪的數(shù)目與傳動比相關(guān)。在動力傳輸過程中,行星輪的個數(shù)并不是越多就能獲得較大的傳動優(yōu)點,一般會保持在2個到5個之間,如果選擇的行星輪數(shù)目比較多,就會增加載荷均載的困難程度。而且,增加了行星輪的個數(shù)還能減少星架的剛度,從而制約實際的加工制造。一般情況下,要選擇較多的行星輪個數(shù),是在個別的低速級傳動中實現(xiàn)的。其二,確定齒輪模數(shù),首先,對行星輪的受力進行分析,根據(jù)減速機在實際使用的情況,對減速機的各個受力部位進行分析。然后,分析行星傳動的齒輪強度設(shè)計要點,根據(jù)行星傳動的結(jié)構(gòu)特點以及運動特點,掌握應(yīng)力的循環(huán)次數(shù)、動載系數(shù)以及速度系數(shù)。最后,對各個齒輪的模數(shù)進行計算,因為減速機容易沖擊載荷的影響,具有較高的強度、韌性,所以在行星輪中,對輪系模數(shù)進行計算就要考慮齒根彎曲疲勞強度。其三,確定齒輪齒數(shù),在行星傳動設(shè)計中,對齒輪的齒數(shù)確定主要分析傳動比的實際條件、同心條件、裝配條件以及鄰接條件[2]。
2.1.3 計算封閉式行星齒輪傳動效率
影響封閉式行星齒輪傳動效率的因素主要為四點,其一為嚙合損失,它主要是由于齒廓間存在的摩擦產(chǎn)生的功率損失。其二為軸承的摩擦損失,因為齒輪在安裝軸上受固定支撐的作用,容易產(chǎn)生較大誤差。其三為液力損失,該損失的產(chǎn)生主要是由于齒輪嚙合傳動帶動油,在攪動與飛濺中產(chǎn)生的。其四為封閉功率損失,因為封閉功率主要存在于輪系內(nèi)部,不僅與傳動系數(shù),與部件的摩擦速度、摩擦力都有較大關(guān)系。在對封閉式行星齒輪的傳動效率計算期間,首先,要劃分傳動單元,然后對傳動比進行分配,并計算出各個支路上的傳動功率。
2.1.4 選擇均載方法
由于行星齒輪傳動形成的體積小,具有較高的承載能力,導(dǎo)致該特點的主要原因是多個行星輪進行的是分攤載荷,并形成功率分流。齒輪在實際傳動期間,容易產(chǎn)生制造、裝配等誤差。在減速機轉(zhuǎn)動過程中,利用的均載方法是行星架浮動方法,該方法不需要設(shè)計支撐,能夠簡化結(jié)構(gòu),促進了多級行星齒輪在傳動過程中的合理布局。
2.2 擺動機構(gòu)的設(shè)計
2.2.1 擺動形式
減速機的擺動機構(gòu)是采用調(diào)心軸承、弧形齒擺動的方式形成的,該結(jié)構(gòu)的體現(xiàn)是利用連接齒輪以及主軸承完成的,在實際工作中,不僅能有效的緩沖軸向力,還能提高浮動效果。但該結(jié)構(gòu)的設(shè)計由于對鼓形齒的加工成本比較高,對設(shè)備形成較大的依賴性,要進行單獨維修與更換[3]。對法蘭擺動形式的輸出,該結(jié)構(gòu)主要是放在減速機的機殼上,不僅減速機的尺寸要減少,還要與擺動結(jié)構(gòu)形成一體,以減少零部件的數(shù)量。對于靠減震動擺動,該結(jié)構(gòu)的設(shè)計為攪拌車以及其他設(shè)備保留出了較大空間,能夠滿足工作的實際需要。
2.2.2 擺動機構(gòu)設(shè)計
擺動機構(gòu)的設(shè)計主要有三種形式。其一為底座球擺動,它主要減速機底部的支座上,并在底座以擺動球進行擺動動作。這種擺動方式能夠?qū)p速機、擺動機構(gòu)分開,如果某個部分的零件出現(xiàn)損壞,不僅不會影響整個減速機,還能方便維修。特別對于弧形齒擺動,能夠形成更大角度的擺動形式。而且,為了減少減速機的軸向尺寸,還能夠為攪拌車上的其他零部件部分提供更大的空間。對于前支撐球擺動,它能促進擺動的角度,降低攪拌筒的重心,但由于支座為剖分結(jié)構(gòu),它與螺栓固結(jié)合在一起,容易引起支座的強度和擺動球。對于球窩擺動,該結(jié)構(gòu)形式節(jié)省了鼓形齒的連接以及調(diào)心滾子軸承,不僅減少了減速機的軸向尺寸,減輕其重量,還大大的節(jié)省了成本,從而在維修過程中,簡單的結(jié)構(gòu)形成促進了較大的方便性。
【關(guān)鍵詞】攪拌車 設(shè)計 安全指示 車輛
專用車輛:不明思議指的除了常規(guī)用機動車輛以外的車輛。例如:消防車、急救車、灑水車、吊車等。我們會在生活中遇到這些車輛,而這些車輛都存在普遍的特點就是體積龐大,相對而言車輛長度很長,占用的空間也比較大,給我們的直觀感受就是很龐大和“笨重”。當(dāng)然這些車輛設(shè)計成這樣都是有各自的原因,我們就不討論這方面,我們的要研討的是這些車輛對于周圍的環(huán)境提供的安全指示性。如何理解?開過車或者坐過車的朋友都會有過這樣的感受,當(dāng)前方有大客車或者旁邊有大卡車與你并排同行駛的時候,一般都有直想法便是和這些車輛保持適當(dāng)距離,或者是遠離他。原因很簡單,這些車輛體積大,慣性也大,想拐彎或者剎車都要提前預(yù)判,和常規(guī)的車輛不同,加上不少的交通事故就有普通車輛和這些車輛的碰撞引起的,結(jié)果都是普通車輛的損壞率很嚴重。因此這些車輛上應(yīng)該設(shè)有一些安全知識性的標示來提醒周圍。專用車輛很多,下面我們以混凝土攪拌車為例?;炷翑嚢柽\輸車(以下簡稱攪拌車)能夠自成裝料和卸料,運輸過程中能對車內(nèi)的預(yù)拌混停地進行攪拌,以保證預(yù)拌混凝土的質(zhì)量。貨物運輸不同,混凝土運輸有如下特點:
專業(yè)性強
服務(wù)性強、均衡性差
預(yù)拌混凝土的運輸是直接為建筑工地服務(wù),一切工作必圍繞用戶(工地)的施工進度來安排。只要用戶施工需要,就必須馬上將預(yù)拌混凝土送到用戶指定的地點,真正做到“24小時隨叫隨到”,不能提前,也不能推遲,否將造成預(yù)拌混凝土的浪費,還會給企業(yè)的信譽帶來負面影響。
時間性強
預(yù)拌混凝土生產(chǎn)出來以后一般必須在2 h以內(nèi)送達到工作面上(這個時間要求因預(yù)拌有所不同,個別特殊型號的預(yù)拌混凝土必須在20 min內(nèi)使用),在此時間內(nèi)攪拌不能停止,一個工作面完工前預(yù)拌混凝土的供應(yīng)不能中斷。這些要求必須一環(huán)扣一環(huán)地嚴格滿足,沒有“靈活掌握”的余地。
運距短
一般合理的運距在20 km以內(nèi)。
這些的原因和攪拌車的自身特有的結(jié)合,有幾方面我們覺得可以探討。攪拌車早裝卸貨料的時候都是靠倒車進行的,而常用的攪拌車都是4*6的規(guī)模,根據(jù)這樣的地盤和軸長,車體尾部出燈口不是最長的長度,最長的長度是車體上的滾筒,滾筒是傾斜放置有一定的角度,開口朝上的,末尾會多出掛出一截。就是這一截,在倒車的時候必須要預(yù)留這一長度,這便留下了一定的安全隱患。攪拌車卸載混凝土的時候是從末端的卸料口出去。這一卸料口是“懸空”在車體上的,因此如何在運輸中,提醒和保證尾部車輛的合適車距。攪拌車與吊車、救護車、消防車在車體的色彩上沒有強烈的提示作用。生活中對于攪拌車的第一印象來自于車體上的攪拌桶,因此取名未攪拌車。增加車體的提示作用對于提高車輛的視覺形象有一定的幫助,從某些方面來說可以減少一定的交通事故。攪拌車因為時間性的問題,對于車程和車速都有一定的關(guān)系,用最少的時間來完成運輸,提高運輸?shù)男适菍τ诮ㄖ袠I(yè)是很有幫助。能讓在交通中對于攪拌車的有一定的“預(yù)判性”(駕駛員在遇見攪拌車后,有主觀意念的去讓攪拌車先行),對于車體上的指示有很大必要。
以上的4點是觀察和調(diào)查了解所認為的,未來的攪拌車設(shè)計上可以參考上這幾點,在車體的設(shè)計上增加安全指示性的標示。對于我們常規(guī)所熟知的便是救護車、消防車,他們有獨特的安全指示性語言,這些“語言”已經(jīng)被我們所默認,遵從。例如,生活中經(jīng)常遇到的灑水車,我們可以不用看到車的情況下便知道這車要來,因為掃水車在在工作的時候便會發(fā)出特定的聲音來提示周圍的人群避讓,以免造成不必要的困擾和意外。這就是安全指示性,而我們生活中已經(jīng)默認這樣的事實。那些在灑水車后面的車輛,在遠處也能看到。因為在灑水車的設(shè)計中有很大的雙向指示燈(左右轉(zhuǎn)向燈同時亮起),這“語言”在交通法規(guī)中已經(jīng)被我們所熟知,因此司機在看到改指示便知道自己接下來該如何操作,這也是種安全指示。通過機與人之間和諧的對應(yīng)設(shè)計,提高在使用中的舒適度和效益值。目前的攪拌車的使用頻率也越來越高了,帶來的交通壓力也隨之提升,生活中看見這類車的頻率也越來越高。改善和提高攪拌車的視覺性以及增加安全指示性是我們今天要做的工作。
參考文獻:
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論文摘要:鋼纖維混凝土的高強等顯著優(yōu)點,使其在大跨度橋梁、高層建筑、隧道等工程應(yīng)用中具有巨大的技術(shù)經(jīng)濟優(yōu)勢和突出的社會效益,正成為現(xiàn)代混凝土的一個重要發(fā)展方向。本文主要介紹了從鋼纖維混凝土的配備材料到泵送和施工等方面的控制技術(shù)。
1.原材料配比方面的質(zhì)量控制
1.1單位水泥用量
在保持水灰比不變的情況下,單位體積混凝土拌合料中,如水泥漿用量愈多,拌合料的流動性愈好,反之,較差。在鋼纖維混凝土拌合料中,除必須有足夠的水泥漿填充的空隙外,還需要有一部分水泥漿包裹骨料和鋼纖維的表面形成層,以減少骨料和鋼纖維彼此間的摩擦阻力,使拌合料有更好的流動性。
1.2水泥
水泥品種對混凝土的可泵性也有一定影響。一般宜采用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥以及礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥,但均應(yīng)符合相應(yīng)標準的規(guī)定。
1.3鋼纖維
在一定范圍內(nèi),鋼纖維增強作用隨長徑比增大而提高。鋼纖維長度太短起不到增強作用,太長則施工較困難,影響拌合物的質(zhì)量,直徑過細易在拌合過程中被彎折,過粗則在同樣體積率時,其增強效果較差。
1.4粗集料
粗集料的級配、粒徑和形狀對于混凝上拌合物的可泵性影響很大。級配良好的粗骨料,空隙率小,對節(jié)約砂漿和增加混凝土的密實度起很大作用。因而泵送混凝土應(yīng)用較多的國家,對粗集料的級配都有規(guī)定。
1.5細集料
又稱細骨料,用于填充碎石或礫石等粗骨料的空隙并共同組成鋼纖維混凝土的骨架。在保證鋼纖維混凝土強度相同時,粗砂需要的水泥用量較細砂為少。顯然,當(dāng)水泥用量相同時,用粗砂配制的混凝上強度要比用細砂配制的混凝土強度為高。
1.6減水劑
減水劑可分為普通減水劑和高效減水劑。普通減水劑是一種對規(guī)定和易性混凝土可減少拌和用水量的外加劑,這種減水劑一般為可溶于水的有機物質(zhì)。它可以改變新拌和硬化混凝土的性能,特別是提高混凝土的強度和耐久性。
1.7其它摻合料
除去水、水泥、粗細集料、粉煤灰等材料外,在攪拌時還可加入其它摻合料,如礦渣、超細粉等。
2.鋼纖維混凝土施工方面控制
2.1泵送混凝土的質(zhì)量控制
泵送混凝土的連續(xù)不間斷地、均衡地供應(yīng),能保證混凝土泵送施工順利進行。泵送混凝土要按照配合比要求、拌制得好,混凝土泵送時則不會產(chǎn)生堵塞。因此,泵送施工前周密地組織泵送混凝土的供應(yīng),對混凝土泵送施工是重要的。
泵送混凝土的供應(yīng),包括泵送混凝土的拌制和泵送混凝土的運送。泵送混凝土宜采用預(yù)拌混凝土,在商品混凝土工廠制備,用混凝土攪拌運輸車運送至施工現(xiàn)場,這樣制備的泵送混凝土容易保證質(zhì)量。泵送混凝土由商品混凝土工廠制備時,應(yīng)按國家現(xiàn)行標準,《預(yù)拌混凝土》的有關(guān)規(guī)定,在交貨地點進行泵送混凝土的交貨檢驗。
拌制泵送混凝土?xí)r,應(yīng)嚴格按混凝土配合比的規(guī)定對原材料進行計量,也應(yīng)符合《預(yù)拌混凝土》中有關(guān)的規(guī)定。
混凝土攪拌時的投料順序,應(yīng)嚴格按規(guī)定投料。如配合比規(guī)定摻加粉煤灰時,則粉煤灰宜與水泥同步投料。外加劑的添加時間應(yīng)符合配合比設(shè)計的要求,且宜滯后于水和水泥。泵送混凝土的最短攪拌時間,應(yīng)符合《預(yù)拌混凝土》中有關(guān)的規(guī)定,一定要保證混凝土拌合物的均勻性,保證制備好的混凝土拌合物有符合要求的可泵性。
攪拌好的混凝土拌合物最好用混凝土攪拌運輸車進行運輸。現(xiàn)在大量使用的是攪拌筒6-7m,的混凝土攪拌運輸車。用攪拌運輸車運輸途中,攪拌筒以3-6r/min的緩慢速度轉(zhuǎn)動,不斷攪拌混凝土拌合物,以防止其產(chǎn)生離析。
攪拌運輸車還具有攪拌機的功能,當(dāng)施工現(xiàn)場距離混凝土攪拌站很遠時,可在混凝土攪拌站將經(jīng)過稱量過的砂、石、水泥等干料裝入攪拌筒,運輸途中加水自行攪拌以減少長途運輸中混凝土坍落度的經(jīng)時損失,待攪拌運輸車行駛到臨近施工現(xiàn)場攪拌結(jié)束,隨即進行澆筑。
2.2混凝土泵送施工質(zhì)量控制
開始泵送時,混凝土泵應(yīng)在可慢速、勻速并隨時可反泵的狀態(tài)。待各方面情況都正常后再轉(zhuǎn)入正常泵送。正常泵送時,泵送要連續(xù)進行,盡量不停頓,遇有運轉(zhuǎn)不正常的情況,可放慢泵送速度。當(dāng)混凝土供應(yīng)不及時時,寧可降低泵送速度,也要保持連續(xù)泵送速度,但慢速泵送的時間不能超過從攪拌到澆筑的允許延續(xù)時間。不得己停泵時,料斗中應(yīng)保留足夠多的混凝土,作為間隔推動管路中的混凝土之用。
3.噴射混凝土施工控制
(1)上料速度要均勻、連續(xù)、適中,始終要保持噴射機進料斗中有一定的貯存量,并及時清除振動篩上大粒徑粗骨料和雜物;
(2)噴射過程中,噴射手后方的助手應(yīng)及時協(xié)助噴射手,理順混凝土管。避免噴射手在更換方向時使混凝土管產(chǎn)生急拐彎,引起堵管;
(3)噴射手在操作噴嘴時,應(yīng)盡量使噴嘴與受噴面垂直距離0.8-1m,噴射壓力保持在200-500kPa左右,才能保證有效施工噴射作業(yè)時噴射手要時刻注意觀察噴嘴情況,一旦堵管,要讓助手立即與操作司機聯(lián)系停機關(guān)風(fēng),檢查管路是否暢通;
(4)在噴射作業(yè)時,坍落度要根據(jù)實際情況進行調(diào)整,噴上部時坍落度控制在8cm,噴邊墻時坍落度控制在12cm;
(5)在施工噴射混凝土?xí)r,側(cè)墻壁由下至上部由一側(cè)末端開始向另一側(cè)延續(xù),噴射混凝土的一次噴射設(shè)計厚度在5cm以內(nèi),在第二次噴混凝土作業(yè)時,完全除去附著在第一次噴射混凝土面的異物,噴射混凝土的操作人員要使用護具注意安全;
(6)噴射混凝土的連接部分,應(yīng)在需要連接的部分約13cm以前厚度開始變薄,在受噴面各種機械設(shè)備操作場所配備充足照明及通風(fēng)設(shè)備;
(7)噴射鋼纖維混凝土厚度一般比普通混凝土薄,水泥含量多,因此要經(jīng)常保持適當(dāng)?shù)沫h(huán)境溫度和受噴面濕潤以防干縮裂縫。
結(jié)語
鋼纖維是當(dāng)今世界各國普遍采用的混凝土增強材料,它具有抗裂、抗沖擊性能強、耐磨強度高、與水泥親合性好,可增加構(gòu)件強度,延長使用壽命等優(yōu)點。鋼纖維在水泥制品中的應(yīng)用盡管起步比較晚,但其發(fā)展速度卻相當(dāng)迅猛。目前鋼纖維增強混凝上己廣泛應(yīng)用于公路路面、橋梁、隧洞、機場道面、建筑、水利、港工、軍事及各種建筑制品等混凝土領(lǐng)域,它有著極大的生命力。應(yīng)用前景十分廣闊,并朝向高性能與超高性能方向發(fā)展。
參考文獻:
關(guān)鍵詞:攪拌車 對數(shù)螺旋線 混凝土 攪拌
中圖分類號:TU642 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2013)04(b)-0022-03
近年來我國的混凝土攪拌運輸車需求量越來越大,然而實際運用中,混凝土攪拌運輸車在攪拌和卸料性能都存在很多弊端,而葉片是混凝土攪拌裝置中實現(xiàn)工作性能的主要部件,其設(shè)計是否合理直接影響混凝土攪拌和出料性能,為保證混凝土攪拌和卸料時的均勻順暢,混凝土攪拌筒葉片螺旋線型線和螺旋角的選擇至關(guān)重要。以往文獻大多介紹的是等角或非等角對數(shù)螺旋線攪拌葉片的設(shè)計方法,但對于不同螺旋線的數(shù)學(xué)規(guī)律還未作深入的闡述,雖然非等角對數(shù)螺旋線攪拌葉片在攪拌性能上已經(jīng)有很大提高,但是在出料性能上還是存在出料速度慢、積料現(xiàn)象。為改善出料性能存在的不足,該文分析攪拌葉片的攪拌出料機理,突破傳統(tǒng)的對數(shù)螺旋線的推導(dǎo)方法,基于微分原理利用新的推導(dǎo)方法設(shè)計了一種新型螺旋線攪拌葉片。
1 傳統(tǒng)對數(shù)螺旋線攪拌葉片
從圖4和圖5中可以看出,由圖中對比得出,在攪拌筒轉(zhuǎn)角達到較大值時,物料處在出料階段,后錐段螺旋角一般取β= 76~77 °較為合適,但是對數(shù)螺旋線攪拌葉片的螺旋角是一個定值,會導(dǎo)致攪拌筒后錐段螺旋角偏大,出料時物料在葉片上滑動的斷面越小,容易積料,出料速度變慢,阻力矩和功率消耗也隨之增大;而平方螺旋線的螺旋角在攪拌的初始階段轉(zhuǎn)角θ比較小時,螺旋角β偏小,對初始攪拌筒攪拌和出料性能也會有影響;只有新型螺旋線攪拌葉片的后錐段螺旋角β隨轉(zhuǎn)角θ變化較平穩(wěn),而且在一定范圍越來越大,比較得出,新型螺旋線攪拌葉片的出料性能比傳統(tǒng)的螺旋型線更優(yōu)越。
4 三維建模
根據(jù)各種螺旋線的方程,得出螺旋線上各點的坐標方程,生成前錐段、圓柱段和后錐段三段獨立的螺旋曲面,然后采用橋接曲面的方法將其連接起來,而且銜接處也比較光滑,對葉片的攪拌性能也不會產(chǎn)生影響。如圖5所示是傳統(tǒng)螺旋線葉片和新型曲線的三維模型對比,從圖中可看出新型曲線葉片在銜接處更平滑,前錐段呈螺旋上升趨勢也較平穩(wěn),螺旋角相比傳統(tǒng)螺旋線偏小,這有利于攪拌筒攪拌性能提高。由圖6中也進一步驗證了上節(jié)中模擬的曲線對比結(jié)果,得出新型曲線葉片后錐段的模型在小端處螺旋角變大,出料更為容易,葉片的整體性能也更優(yōu)越(如圖6圖7)。
5 結(jié)語
利用微分方法,建立了對數(shù)螺旋線與平方曲線新的數(shù)學(xué)模型,進一步設(shè)計了一種新的攪拌筒葉片型線,并對三種螺旋線的出料性能和攪拌葉片模型作了對比。
參考文獻
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關(guān)鍵詞 道路橋梁 商品混凝土 制備技術(shù)
中圖分類號:TF321.1 文獻標識碼:A
近些年來,公路、高速公路、城市立交橋、市區(qū)街道及環(huán)城公路等新建工程接連不斷;并且,隨著車速加快及大型車輛的增多,原有路面損壞加速、加重,維修工程量相當(dāng)繁重。以往,對于損壞的混凝土路(橋)面,一次性修補面積多為幾平米到數(shù)十平米,混凝土方量較小,一般使用具有快凝快硬、早強高強的水泥基材料,現(xiàn)場拌制混凝土、人工澆筑。但現(xiàn)在情況不同了,出于環(huán)境保護的要求,特別在市區(qū)交通要道改造工程中,常常不允許現(xiàn)場堆積砂、石、水泥,不允許現(xiàn)場拌制混凝土,無論混凝土用量多少,必須考慮供應(yīng)商品混凝土;而且,社會效益第一,要求在不阻斷交通或短時間阻斷交通的條件下進行搶修,4~6h實現(xiàn)開放交通。通過大量的試驗研究,我們開發(fā)了道橋快速修補商品混凝土制備技術(shù),在冬季與春季兩種環(huán)境溫度下施工,獲得良好效果。
1主要組分
道橋快速修補混凝土是特種混凝土,與普通混凝土的共同之處在于使用相同的砂、石、水拌制,但其區(qū)別卻是根本性的,它使用的膠結(jié)材料與化學(xué)外加劑均具有特殊性和專用性。在膠結(jié)材料方面,它使用雙組分水泥,以高強度等級的快硬硫鋁酸鹽水泥為主要組分,硅酸鹽水泥為輔助組分;在力學(xué)性能方面,它要求4h或6h強度;在工作性能方面,坍落度損失要低,并需要分階段調(diào)整凝結(jié)時間。
(1)膠結(jié)材料。以混凝土道橋快速修補材料為基礎(chǔ),進行改性研究,將其分解為“膠結(jié)材料-低坍損緩凝泵送劑-促凝增強劑”三個部分,以突破其凝結(jié)時間較短(20~30min)及只能現(xiàn)場拌制混凝土的局限性。
(2)SFP-Ⅱ低坍損緩凝泵送劑。將減水劑、保塑劑、緩凝劑與引氣劑復(fù)合成專用粉狀“低坍損緩凝泵送劑”,在拌制商品混凝土?xí)r按規(guī)定量加入,依施工環(huán)境溫度的不同,應(yīng)使混凝土初凝時間延緩至60~150min;考慮到運距與塞車的影響,1h的坍落度損失應(yīng)低于15%;而且,這種緩凝作用在現(xiàn)場加入促凝增強劑后,應(yīng)能迅速停止或破壞,并且對快凝快硬性能的恢復(fù)以及早期強度的發(fā)揮不產(chǎn)生有害影響。
(3)SFP-Ⅳ促凝增強劑?;炷吝\至現(xiàn)場后,往攪拌運輸車中加入一定量的液態(tài)SFP-Ⅳ促凝增強劑,快速攪拌3min,在10min之內(nèi)將料卸完。開始卸料時的坍落度控制指標為150~180mm,初凝時間依工程實際情況及施工方要求可縮短至30~60min,在保證達到可靠的4h或6h強度的前提下,盡可能保證有較充裕的混凝土澆筑、抹平等操作時間。
(4)防凍劑。冬季施工時,選用非早強性防凍劑,摻量2.5%,與SFP-Ⅱ共同加入,不導(dǎo)致凝結(jié)時間和坍落度的明顯變化。由于SFP-Ⅳ有足夠的早強、增強與促凝性能,不主張在拌制混凝土?xí)r使用早強性防凍劑。如施工條件許可,也可將GD-1制備成液態(tài)防凍劑,在現(xiàn)場與SFP-Ⅳ共同加入。
2如何制備道橋快速修補商品混凝土
(1)混凝土配合比。應(yīng)通過試配確定實用的混凝土配合比,強度指標應(yīng)滿足設(shè)計要求,混凝土4h與6h抗壓強度應(yīng)分別高于25MPa與28MPa,4h與6h抗折強度應(yīng)分別高于3.5MPa與4.0MPa.當(dāng)要求4h抗折強度高于4.0MPa時,應(yīng)適當(dāng)降低W/B及提高SFP-Ⅳ加入量,混凝土澆筑操作時間縮短至20~30min。
(2)混凝土工作性能。根據(jù)試驗室試驗及現(xiàn)場施工的經(jīng)驗教訓(xùn),提出依施工季節(jié)不同所使用的混凝土工作性能控制指標?;炷翑嚢铏C的卸出料稱為新拌混凝土,運至工地加入SFP-Ⅳ促凝增強劑后稱為現(xiàn)場混凝土。在環(huán)境溫度條件下,新拌混凝土坍落度、凝結(jié)時間應(yīng)大于表中數(shù)值;現(xiàn)場混凝土坍落度、初凝時間應(yīng)大于表中數(shù)值,終凝時間應(yīng)小于表中數(shù)值。
(3)攪拌站用于制備道橋快速修補混凝土的所有設(shè)備,包括水泥散裝車、水泥儲倉、螺旋輸送機、攪拌機、攪拌運輸車等,均須予先清掃或清洗干凈,避免特種水泥膠結(jié)材料與普通水泥混放,避免該特種混凝土與普通混凝土混雜。不得使用清洗普通混凝土運輸車后的高堿性水清洗裝運該特種混凝土的運輸車。
3質(zhì)量控制