论文总字数：11754字

摘 要

介绍了一种搅拌器性能测试平台的总体计算过程，包括传动系统，搅拌轴，搅拌器，釜体等的计算说明。并说明此次设计方案的在以往遇到的问题中有所改进的地方。从而让该搅拌器性能测试平台操作应用更加方便，性能更加稳定。

关键词：搅拌器 测试平台 计算说明

45KW mixer performance testing platform

ABSTRACT

A mixer performance testing platform was designed, The calculation of drive system, axis of mixer, puddler, structure characteristics, tank and so on were introduced. And some problems was solved, it make the mixer performance testing platform more convenience and stable.

Key Words：Mixer Testing platform Calculation report

目 录

摘 要 I

ABSTRACT II

第一章 绪论 1

1.1 课题研究的背景及意义 1

1.2 课题研究的目的 1

第二章 文献综述 2

2.1 国内外的研究状况 2

2.1.1 搅拌性能测试平台的研究概况 2

2.1.2 搅拌混合过程的研究进展 2

2.1.3 搅拌混合时间的测定 2

第三章 设计参数与总体设计方案 4

3.1 设计参数 4

3.2 总体设计方案 4

第四章 传动系统设计 5

4.1 电机选型 5

4.1.1 搅拌功率 5

4.1.2 电机功率 5

4.1.3 电机型号 5

4.2 普通V带传动设计 5

4.2.1 功率计算 5

4.2.2 选择带型 6

4.2.3 初定传动比 6

4.2.4 确定小轮基准直径 6

4.2.5 确定大轮基准直径 6

4.2.6 带速 6

4.2.7 实际传动比 6

4.2.8 初定中心距 6

4.2.9 基准长度 7

4.2.10 计算实际中心距 7

4.2.11 小带轮包角 7

4.2.12 单根V带的额定功率、当时额定功率 7

4.2.13 计算V带根数 7

4.2.14 计算单根带的张紧力 7

4.2.15 带轮轴上的力 8

4.2.16 带轮基本尺 8

4.2.17 C型V基本尺寸 8

第五章 轴、轴承、联轴器 9

5.1 轴的设计 9

5.1.1 齿轮轴和传动轴 9

5.2 轴承选型 11

5.2.1 联轴器处轴径 11

5.2.2 联轴器选型 11

5.3 联轴器选型 11

5.3.1 轴承处轴径 12

5.3.2 轴承选型 12

表5-2 轴承主要参数 12

第六章 搅拌器的设计 13

6.1 叶轮强度计算中的计算功率 13

6.2 桨式平直叶桨 13

6.2.1 桨式平直叶桨的强度计算 13

6.3 开启式涡轮式平直叶桨 14

6.3.1 开启涡轮式平直叶桨的强度计算 14

6.4 圆盘涡轮式平直叶桨 14

6.5 大双叶片桨 15

6.6 搅拌器尺寸 15

第七章 釜体设计 16

7.1 釜体设计 16

7.1.1 筒体 16

7.1.2 封头 16

7.1.3 总体尺寸 16

7.2 附件设计 16

7.2.1 挡板设计 16

7.2.2 接管设计 17

7.2.3 支座设计 17

第八章 支架及其他部件设计 18

8.1 支架设计 18

8.2 传动轴轴承壳设计 18

8.3 带传动中心距调节装置设计 18

8.4 主支架设计 19

8.4.1 主支架尺寸 19

结语 22

参考文献 23

第一章 绪论

• 1. 课题研究的背景及意义

搅拌作为过程工业的基础单元操作，因此搅拌技术被广泛用于化工、环保、涂料、冶金、医药、食品、生化等工业。搅拌设备在这些工业过程中占所有工艺设备的比重也比较大。比如在化工诸多合成工艺中，使用的搅拌设备占所有反应设备反应设备约为90%左右，占整个工艺设备的5%-25%。

虽然搅拌设备在工业生产中占有重要的地位，但是由于开发新型搅拌器性能测试平台存在一些难以避免问题，因此，目前在相关领域研究较少，所存在的问题主要有以下几点：①由于搅拌测试平台需要用多种桨叶对搅拌介质的混合情况进行测定，因此需要频繁更换桨叶，但在对不同桨叶进行更换时，搅拌轴或搅拌筒体起降人工化，一方面操作复杂，不适合目前的研究情况，另一方面不能保证每次实验时搅拌器都处在中心轴线上；②对于同一种桨叶不能根据搅拌釜体的大小、或是搅拌研究的需要等情况任意改变搅拌桨叶在容器中心垂直方向上进行高度调整；③目前大多数搅拌测试平台在釜体选材时都采用了全玻璃釜体，虽然玻璃釜体能更好的观察到搅拌时釜体内的流体流动状态，但是玻璃釜体也不能十分准确的模拟实际工业生产中的搅拌情况；同时玻璃材料叶体现出了一些缺点如不易密封且容易破碎，不利于安装密度、粘度等相关传感器等；④由于一些限制条件，平封头是多数搅拌器性能测试平台的主要选择，另外较小釜径不能满足一部分搅拌器性能测试的需求，从而釜体无论是在结构或是在釜体容积方面都与实际工业生产中的搅拌设备有较大的差距，导致在应用搅拌放大技术时出现较大偏差，从而影响最终的分析结果；⑤由于釜体材质和尺寸的限制，不能将带有腐蚀性的介质进行搅拌器性能测试的研究。

• 1. 课题研究的目的

对于以上所出现的问题，本次45KW搅拌性能测试平台设计从实际出发，克服了以往搅拌性能测试平台所遇到的一些缺点，同时满足搅拌要求，设计了一种以易操作、更好模拟实际工业生产搅拌为有点的新型搅拌性能测试平台。

第二章 文献综述

• 1. 国内外的研究状况

搅拌测试平台主要由以下几大部件组成：搅拌釜体、搅拌轴、桨叶升降系统、搅拌传动装置、测试仪器与控制柜等。

2.1.1 搅拌性能测试平台的研究概况

在研究中主要为：1、对釜体结构及筒体部分的材质进行优化；2、对搅拌轴升降系统进行优化。而多数则采用的的是搅拌轴的液压升降系统。

周勇军^[6]等研究的搅拌性能测试平台，在釜体结构上做出改进，其筒体部分采用的是厚度为15mm的有机玻璃筒体，该设计的优点是易于观察釜体内流体的流动状况。为了适应不同搅拌介质以及不同工况的要求，筒体部分也可以更换为钢化有机玻璃材质。釜体的上封头采用平封头，由不同规格的垫片嵌套组成，其优点为在保证密封得到同时，能够更加方便快捷的更换不同搅拌轴、搅拌桨叶。釜体的下封头为标准不锈钢椭圆形封头，其目的是为了更好的模拟实际工业生产的搅拌釜体。该搅拌器性能测试平台的控制柜式有计算机、操作平台以及相关的测试仪器组成。利用粒子图像测速技术（PIV）和数字粒子图像测速技术（DPIV）等观察筒体内液体的流畅及流速。搅拌时间采用温差法进行测定。测试平台的软件通过三根置于不同位置的温度传感器对釜体内搅拌介质的温度进行实施监测和数据传输。在整个测试过程中，软件能够自动记录介质达到混合要求所用的时间，并且同步绘制出温度-时间图像，非常直观的反映出釜体内搅拌效果，也更加方面实验结束以后对实验采集数据的分析。

请支付后下载全文，论文总字数：11754字