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矿石

2020-07-18

螺旋输送机螺距优化及效率研究

螺旋输送机螺距优化及效率研究

螺旋输送机结构简单,操作维护方便,在粉体输送中得到广泛应用,但其输送效率较低。螺旋输送机的输送效率与螺旋叶片的结构尺寸及叶片与物料之间的摩擦系数有关。对于输送某种物料,摩擦系数是一定的。因此,以下仅讨论螺旋叶片结构尺寸对输送效率的影响,使螺旋输送机获得**的输送效率。

根据螺旋输送机叶片的制造方法,可以知道物料在任意直径叶片上的轴向运动速度,即叶片任意点的导程相等。假设叶片外圆直径为d ,主轴外圆直径为d 。从D 到D 用一系列同心圆柱切割叶片,得到一组等螺距的螺旋线。展开一系列螺旋线(如图 ),从图 可以看出,每个螺旋线的超前角是不同的。

输送物料,螺旋输送机相当于推动物料在这一系列螺旋线中移动。现在,分析导角a 和a 两条螺旋线上物料的轴向速度(如图 ),假设螺旋输送叶片轴的角速度为X。

从图中可以看出

v =X d / vi =X di/ ( )

v =v tan a ,vi =vi tan ai( )

从图中可以看出

S=d tan a =地坛ai( )

v /vi =v tan a /vi tan ai=[(d / )tan a ]/[(di/ )tan ai]= ( )

由以上推导可知,物料在螺旋输送叶片任何直径上的轴向速度相等。可以假定叶片的单位长度和单位面积的轴向载荷仅与单位长度和单位面积的材料量成正比。

螺旋输送机有两种类型:一种用于计量,另一种用于输送物料,另一种用于输送物料,填充率一般在 ~ 之间。这种填充率可以近似地看作是半腔存储。

用N和G表示螺旋输送机的叶片转数和储存能力。现在我们分别讨论了半腔存储和全腔存储情况下一定直径的微环的负载。

. 在全腔存储期间,单环叶片一定直径环上的材料量

如果q是单个圆中的材料量,则

Q=G/n( )

如果q是单环叶片单位面积的材料量,则

q= q/P(d -d )( )

如果用PX表示任何直径的圆形叶片上的材料量,则

Px=diq d= xQ/d -d d( )

其中x是微环的半径

DX——微环宽度

. 在半腔存储的情况下,直径为单环叶片的微环上的材料量

如果符号Q、Q和PX的含义与上述相同,则

q=q/[(/ )/(d -d ))]( )

Px=di/ q dx=[ xQ/(d -d )]d( )

. 单环叶片直径小环的轴向载荷

根据以上推导,单圆叶片任一小环( +DX)的材料量为: XQ/(D -D )D。由于叶片上的单位面积载荷与单位截面的材料量成正比,因此单个圆内任何直径的微环叶片的载荷均以MI表示

mi=kP=[ kxQ/(d -d )]dx( )

其中k是常数

效率公式推导 半径为x的微宽叶片的膨胀如图 。

如果将微构件放置在仰角为AI的斜面上。Mi是轴向载荷。为了使滑块的水平力向上为f I,根据力的平衡条件

Fi=米坦(Ai+U)( )

图 半径为x的微型叶片的开发

式中,AI是直径为 X的小宽度叶片的上升角

ф-----材料与叶片的摩擦角

为了使材料沿轴向移动,必须克服MI,并且所需的扭矩MI=fix

Mi=[ x Q k/(d -d ))]/tan(ai+ф)dx( )

当满足公式( )的s值时,螺旋输送机的效率最高。由公式( )可知,满足方程的s值不是**的。只有当s值为s 时,螺旋输送机的效率最高。

不同尺寸螺旋输送机节距的优化结果

螺旋输送机节距优化公式实际上是求解一个高阶方程。求解必须满足一定的约束条件。为了直观起见,本文采用图解法对常用规格的螺旋输送机的情况进行了分析。因为这个原因

螺旋输送机的规格主要有 种类型。不同材料的摩擦角不同。对于一般无机材料,摩擦角在 B和 B之间,对于不同规格的输送机,螺旋轴内径由经验公式给出,给出数值后应选用标准无缝钢管,故一般采用仪表

给定的值。

利用MATLAB提供的绘图功能,通过输入表格中的值得到Y-S图。优化结果见表 。

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文章来源:螺旋输送机螺距优化及效率研究