垂直螺旋输送机主要参数的确定.docx

1996 年 12 月Dec. 1996J OU RNAL O F TA I YUAN HEAV Y MACHIN ER Y IN S T 1996 年 12 月 Dec. 1996 J OU RNAL O F TA I YUAN HEAV Y MACHIN ER Y IN S T I TU T E 垂直螺旋输送机主要参数的确定 程友联 朱 湘 毕华林 (武汉纺织工学院 , 武汉 430077) (武汉交通科技大学 , 武汉 430077) 摘 要 本文讨论了垂直螺旋机设备特性参数的计算 , 特性参数的最佳值 , 从而解决了主要参数的优化设计问题 . 关键词 螺旋输送机 ; 主要参数 中图分类号 U 6531922 用计算机找出了无量纲 · · 前言 据文献 1 , 0 物料在垂直螺旋机内上升速度 h V v = 2π( 1 - k2 ) (ωs - ω0 ) ( 1) 式中 k2 ———物料运动的特性系数 k2 = ( 11 - 4 f ) / ( 41 - 4 f ) 1 + ct gα·ct g (α + φs ) - 30 ] ( 2) h ———螺旋轴的螺距 , m ;ωs ———螺旋轴工作角速度 , rad/ s f ———物料的内摩擦系数 ;α———螺旋轴的螺旋角 , (°) φs ———物料与螺旋叶片之间的摩擦角 , (°) , 与摩擦系数 f s 的关系为 t gφs = f s ω0 ———物料开始上升时的螺旋轴的角速度 ( 临界角速度) , rad/ s ;可由下式求得[ 1 ] rω2 0 = t g (α + φs ) / f x - 11016 + 0197 f ( 3) g ωs 41 2 1 + ct gα·ct g (α + φs ) ( ( 4) = - f ω0 30 15 R 1 + R D 1 + D , m 式中 r ———螺旋叶片的中半径 , r = = 2 4 f x ———物料与输送机壳体之间的摩擦系数 ; g ———重力加速度 , m/ s2 叶片对物料的上升输送力2 收稿日期 : 1995 - 11 - 02 第 17 卷第 4 期程友联等 : 垂直螺旋输送机主要参数的确定299Ft = m g sin (α + φs ) / co s (α + βt + φs )m ———被传送物料的质量 , kg ;βt ———物料上升螺旋线升角 , (°)重力式圆周加料条件下的充填系数2( 5)式中2φ = ( 第 17 卷第 4 期 程友联等 : 垂直螺旋输送机主要参数的确定 299 Ft = m g sin (α + φs ) / co s (α + βt + φs ) m ———被传送物料的质量 , kg ;βt ———物料上升螺旋线升角 , (°) 重力式圆周加料条件下的充填系数2 ( 5) 式中 2 φ = ( 01835 - 01242lg Rωs ) ( 11336 - 016346 f ) ( 6) P 也增加 , 然而效率 g 实验表明2 : 当螺旋轴的转速增加 , 生产率 Q 增加 , 同时所耗功率 η随转速增加到一定值后再下降 ; 反映螺距 h 和直径 D 的比值的螺旋角的变化对生产率 Q 也 有一定的影响 . 这说明 , 设备特性参数 Q , P 和η与螺距 h , 螺旋外径 D 和内径 D 1 及转速 ns 有 关 , 本文的目的是找出使效率达到最大值的一组参数 . 设备的特性参数 垂直螺旋输送机稳定工作时 , 每个螺距的充填状况是一样的. 取一个螺距进行研究 , 在 1 一个螺距内 , 螺旋叶片所占体积近似于整个螺距包容体积的 5 % , 一个螺距内的物料体积 V R 为 V = 0195 ∫R 2 rh d r = 0195 h R 1 - π φ πφ 2 ( α2 ) ( ) 7 1 1 Vρ 生产率 Q 为 : Q = V v ( 8) h D 1 ρ———物料的密度 , kg/ m3 ;α1 ———螺旋内径 D 1 与外径 D 之比 ,α1 式中 = D = Ft R co sβωt 每个螺距输送物料所消耗功率为 Pt 垂直螺旋机的效率为 η = Q h/ Pt 将 (1) ～ (7) 代入 (8) ～ (10) , 并令 ( 9) ( 10) s ωs h0 = h/ D ,ωso = ω , Q 0 = Q / ρR 3ω0 ; P0 = Pt / gρR 4ω0 ( 11) 0 得无量纲特性参数 Q 0 = 0195 ( 1 -