嚴清
(安徽安凱金達機械制造有限公司,合肥 230051)
全混合日糧攪拌車(制備機)主要用于大中型現(xiàn)代化奶牛、肉牛圈養(yǎng)殖基地飼喂專用設備,保證滿足奶牛、肉牛的飼喂口糧營養(yǎng)要求。目前國內(nèi)市場的全混合日糧攪拌車主要被國外產(chǎn)品壟斷,本文從牽引立式全混合日糧攪拌車結構及混合原理入手,介紹了HFFQ9HLP-12 型全混合日糧攪拌車技術參數(shù)及設計過程。
牽引立式TMR 攪拌車主要由箱體、攪龍、底盤、觀察臺、傳動軸、液壓出料機構、稱重顯示系統(tǒng)等機構組成,其結構如圖1 所示。
圖1 牽引立式TMR 攪拌車結構組成
1.支撐搖桿 2.加油罐 3.底盤 4.卸料門 5.卸料防護罩 6.箱體料斗 7.液壓缸 8.觀察臺 9.儀表顯示器 10.PTO 傳動軸
圖2 立式TMR 攪拌車混合過程
立式TMR 攪拌車混合時飼料邊加料邊混合,其螺旋攪龍呈錐形,由2~3 片螺旋葉片焊接在螺旋套筒上組成,物料在上升過程中,一部分被推至頂部下落到料箱底部,而另一部分在上升過程中就向周圍拋灑,落至料箱底部。隨著攪龍的旋轉(zhuǎn),物料不斷被翻運,形成強烈的對流混合。為了在混合時能夠處理長草,通常在螺旋攪龍上安裝有刀片。飼料在攪龍、切刀的剪切、揉搓、攪拌作用下快速混合均勻[1]。其混合過程如圖2 所示。
表1 HFFQ9HLP-12 型攪拌車技術參數(shù)
首先確定HFFQ9HLP-12型攪拌車技術參數(shù)如表1。
箱體底板采用20 mm 厚耐磨鋼板,以保證承受飼料攪拌過程中對底板的壓力以及攪龍、變速箱自重所產(chǎn)生的壓力。前后側圍圓弧設計成一定的傾斜角度,使得飼料在攪拌過程中上下運動阻力最小。兩側設計成帶有出料口的垂直平板,便于安裝出料機構。箱體上方設計內(nèi)外圈加強環(huán),同時起到防止飼料溢出的作用。根據(jù)箱體空間尺寸,確定攪龍高度及掃料板的回轉(zhuǎn)半徑,便于將飼料甩出箱體外部,攪龍整體設計成錐型,攪龍葉片采用2.5 圈變截面螺旋葉片,最大程度保證飼料攪拌切割的充分性。
取攪龍螺旋葉片總高度為1 200 mm,料箱總高度2 000 mm,裝料體積為12 m3,料箱底部直徑2 300 mm,頂部長方向3 400 mm[2],此時料箱壁面與底板夾角為106°,符合物料沿壁面順利下滑的要求,此夾角不應大于105°~120°。
根據(jù)文獻[3]取葉片最大直徑為1 135 mm,此時底部螺旋葉片最大直徑處與料箱壁面間隙為15 mm,螺旋葉片錐角60°,取攪龍葉片螺距為470 mm,取攪龍旋轉(zhuǎn)速度25 rad/min[4],據(jù)此設計的箱體及攪龍如圖3、圖4。
圖3 箱體
圖4 攪龍
底盤采用大梁式結構,底盤前端牽引環(huán)最大承重力達到2 000 kg,牽引環(huán)與大梁之間過渡段設計成可拆卸漸變式A 型臂,漸變式結構使得底盤重量更輕,受力更合理,且拆卸方便,便于組裝和維修。底盤采用單后橋加前支撐腿3 點觸地結構,采用結實的雙叉車輪胎,支撐腿為搖把式絲桿結構,合理的3 點布局結構保證了整車的穩(wěn)定性。底盤與箱體連接采用4 點支撐螺栓對穿結構。根據(jù)整車重量,通過有限元模擬分析,優(yōu)化底盤結構,確定底盤主體結構壁厚為8 mm,底盤結構如圖5 所示。
整車采用UG NX 三維模擬裝配設計[5],并進行仿真優(yōu)化,其整車裝配如圖6 所示。
本文對HFFQ9HLP-12TMR 飼料攪拌車結構、攪拌原理作了介紹,對整車主要部件設計過程進行了闡述,在設計過程中使用了二維CAD 及三維UG NX 軟件,大大提高了工作效率,避免了裝配干涉,保證了整車質(zhì)量。
圖5 底盤結構
圖6 整車裝配圖
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[4]孟祥栓,馮靜安.立式TMR 攪拌機攪龍參數(shù)設計研究[J].機械研究與應用,2009(5):20-22.
[5]楊波.UG NX7.5 曲面造型與典范[M].北京:電子工業(yè)出版社,2011.