一种粒状散料定量运送系统的设计与仿真-自然科学版-广州大学.PDFVIP

第１３卷　第２期 广州大学学报（自然科学版） Ｖｏｌ．１３　Ｎｏ．２ 　２０１４年　４月　 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＧｕａｎｇｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ） Ａｐｒ．　２０１４ 文章编号：１６７１４２２９（２０１４）０２００７１０５ 一种粒状散料定量运送系统的设计与仿真 １ １ ２ １ １ 朱萍玉 ，许沛胜 ，蒋桂林 ，陆永生 ，申昊文 （１．广州大学 机械与电气工程学院，广东 广州　５１０００６；２．长沙萨哈德矿石分选机械设备有限公司，湖南 长沙　４１００００） 摘　要：设计了一种粒状散料均匀定量运送系统，包括螺旋送料器的几何建模，以及基于应变传感器和可编程 控制器ＰＬＣ的送料装置计量模块．采用离散单元ＥＤＥＭ软件对粒状散料的送料均匀性进行仿真；并通过Ｍａｔｌａｂ 程序对同工况下的物料进行均匀性计算．结果表明，所设计系统的散料运送均匀满足要求，适合对同类物料的 定量运送． 关键词：粒状散料；定量运送；螺旋送料器；均匀性；ＥｘｔｅｎｄＤｉｓｔｒｅｔｅＥｌｅｍｅｎｔＭｅｔｈｏｄ（ＥＤＥＭ） 中图分类号：ＴＨ１２２　　　文献标志码：Ａ 　　物料在运送过程中需要对其进行冷却、打包 近，安装占空间较大，会有脉动现象．但螺旋杆也 或加添加剂等中间处理，在粮食、建材、化工和能 起存料和送料的作用，减少了二次运送所需的设 源领域，对原料的定量运送，以及运送的均匀性提 备．在保证螺旋杆长度后，可以消除冲料现象，增 ［１］ 加螺旋送料机预给料的稳定性．螺旋送料机的脉 出了更高要求 ．上述行业的原料大多属于粒状 ［４］ 散料，对其计量及时间的控制，需要３部分的配合 动现象 是由于螺旋叶片终止面的影响，螺旋叶 才能完成： 料斗存储的稳定卸料； 选用或者设 片转到不同的角度时存料的空间不同，造成泄料 ① ② 计合适的物料计量器［２～３］； 设计合理且有效的 的量不同．因此，设计双螺旋叶片或在出料口附近 ③ 控制系统．其工作流程是，首先输入所需的重量， 的螺旋叶片的螺距减少一半，这种方法也能有效 由比较环节比较控制运料设备进行运料；再由测 地减少螺旋送料机的脉动现象．综合考虑，粒状散 量环节对散料的重量进行准确测量，最后将信息 料更适合利用螺旋送料器作为运料设备．图１为 反馈到比较环节，并实时控制运料设备的执行，以 设计的ＬＳ型水平螺旋送料器结构图． 达到目标重量．当误差控制在所要求的范围内时， 散料从料斗被输出，最终形成一个闭环反馈控制 系统，实现对粒状散料的准确定量运送．论文对运 料装置以及运送的定量和均匀性进行分析设计． １－电机，２－减速箱，３－末端轴承，４－料斗，５－主轴，６－料槽， １　粒状散料运送系统硬件设计 ７－螺旋叶片，８－首端轴承，９－出料口 图１　水平螺旋送料器 １．１　粒状散料运送装置设计 Ｆｉｇ．１　Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｆｅｅｄｉｎｇｓｃｒｅｗ 料斗存储大量粒状散料，通过机器将散料稳 １．２　称重装置设计 定地卸出，实现均匀预给料．送料装置的稳定、均 测量环节重点设计称重装置．现有的动态测 匀送料是系统稳定的前提．典型的有星型送料机、 量物料的装置有：冲板计、转子秤、固体计和螺杆 库底送料机和螺旋送料机３种装置