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  螺旋输送机功 率计算 一般会用下列公式 轴 = ( L。 。 +丑) (1) ：K， ( 2) 一 ” 式 中 螺旋输送机所需轴功 率，k W 口 额定输 送量，t h 。 总 阻力系数 ，用于输送粮食类物 料 取1 2 1 3 一一 输送 长度在垂直 面的投影 高度， L 一 输送长度在水平面的投影 长 度， 螺旋 输送 机所需电动机功 率， kW 电动机功率储备系数 传动机构的效率 然 而， 按上 述通 用公式计算 出的轴功 率往 进料 口尺 寸通 常取决干整个输送系统的 生产率 和物料性 能等 因素， F： =口 ( m。 ) 式 中F 。 进料 口截面积，m 出风 口尺 寸与 出风 口风 速有关，一般 取 出风 口风速为进 口风速 的0 4 0 6 倍 F =口 ( m。 ) 式 中F 出风 口截面积，m 出风 口风 速 ， I n s 这 种卸料器结构相对比较简单，制造方便，分离效 起髓输机械1 9 9 5 ( 8) 往小于实际需要值，尤其 是甩于轻小型螺 旋输 送 机时 更突 出。 设计制造厂或 现场使用 人 员不 得 不凭经验对产 品做改造。 本文结合 工作 实 际，对螺 旋输送机 功率的设 计 计 算 作 如 下分 析。 1 功宰 分析 噩计算 螺 旋输 送机 工作 时的功率 消耗 由以 下几 个 部 组成： 物料 与料槽间摩擦消耗的 功率。 物料与螺旋叶片问摩擦消耗的功率。 轴承处摩擦消耗的 功率。 ， 向上 倾斜输送时，提升物料 消 耗 的 功 率 物料颗粒间相对运动消耗的功率。 下面对 各项 功率做多元化的分析 与计算。 (1 )物料与料槽间摩擦消耗的功率。 N =F L , v =P f 。 (3) 式 中 一 物料 与料槽间摩擦 消耗 的功 率， 果好，气流阻 力小，适用于分 离不 易破碎的粒 状物料。产 品经 过一段 时 问的使用 ，取得 了良 好 的效果。 考文献 ， 1 华绍曾， 杨学宁编译、 盛用流体阻 力手 册 北京： 国防工业蹦版社 ，1 g 8 5 2阁乃如，朱恩德 、 气力输进廉理 与 设 计 计算 郑 州：河南科技出版社，1 9 8 2 、 3 洪致 育， 林 良明主 编 、 连 续运 输机 北 京 t机 械工 业 出版 社， 1 g 8 2 一 l 7 一 维普资讯 W ， 单 位 长度上 物 料与料槽问的摩擦 力， N m 。 螺旋 输送机输送长 度， m 一一 物料沿轴 向运行速 度， n l s u =S n l 6 0 s 螺 距， m n 螺旋体转速，r rai n P 单位长度物料对料槽的压 力，NI L- 一物料与料槽 间摩擦系数 单位长 度上物料 对料 槽产生的压 力 P 应 为物料 对料槽底部的线压 力 P 底与例壁线压 力 P 捌的总和，即： P - P + 2 P Ill = P ( 1 + 。 瓦P 0 1I )( 垂 ) P值与料槽形状有关，不 同料 槽形 状具有不 同 压 力， 同时还 与输送机装满 系数 有关。 目前螺 旋输送机料槽下部多为 图 l所 示的半圆形。 物 料对料槽底部的线压 力P 底为单 位长度 上 物 料 重 力， 即： P 扉= g=( 1 8 ) g O ( os i n 目 ) (5) 式中A 物料在料槽 内所 占 的 横 截 面 面 积，n l 。 ，可 将 此面积 视为 弓形 ， 贝 ： ( 1 1 8 ) D ( 目一s i n 目 ) y 物料容积密度，k g l m。 g 重 力加 速度，m s D 螺旋 叶片 直径， n l 图 1 水平 螺旋 输遗 桃科 槽形 状 一 l B 一 日 物料面所对应的 圆心 角 散粒 物料对侧壁的压力与物料层 高度 和 该物 料的侧压系数Ki l l 有关。物料对 料槽 侧壁 的线压 力 Pi l l 的计算公 式u ， ； Pi l l =( 1 1 2 ) y Ki I = OI 8 ) y g D K J 1一c 0 s ( ( 0 1 2 ) 3 (6) 式中 物料层高度， n l h=( DI 2 ) 1 一c o s ( 0 2 ) 侧压系数 傩 = t g 。( 詈 一 詈 ) 物料 内摩擦 角 将 P 康 与P i ll 代入式 ( 4)得 P = P 雇 ( + 。 鲁) 。 (7) 式 中 口 睾 与 P 底相适应 的 由物料重量产生 的线载 荷， NI n l 物料对料 槽 的 摩 擦 力 影 响 系 数 ， 它与料槽 的形 状、物 料装 满程度 以及 内摩擦 系数 有关， 当 槽底为半圆形时 ( 一 c 。 s 导 ) 8= l+ 石 一 Ki l l 物料面所对应的圆心 角 0与装满系数 均 表示物料在料槽 内的装满程度。设物料 在料 槽 内的横截面积达到螺旋叶片直径所形成 的圆面 积时装满系数 为 l， 即 ： L=旦 旦 ( 8 ) D 4 将 式 (7) 代入式 (3) N- =口 料L o 口 ， 8 ( 0) (2)物料 与叶 片间摩擦所消耗的功率 物料与叶片摩擦所消耗的功 率 ： 为 起蠢输l i t i *1 9 9 8 ( 8) 维普资讯 ： =F： ， =g 科工 s i n( 口邗) ， ， = 口 D ， j ( 1 0 ) 式 中 F 单 位长度物料与叶片 间的 摩擦 力 ( 见圈 2)， N r a 图 2 物 料 与 叶 片相 对运 动分 析 物料 沿叶片的相 对 运 动 速度 1 1 1 s ， 物料 与叶片 间的摩擦系 数 卢输送 机倾 角， 当倾 角 卢一 。可取 C O S = l 物料 距轴 中心线平均半径处的螺 旋线升角，t g a=S ( 2 ) s 螺距， 1 1 1 物料距轴 中心的平 均 半 径， m 通常 按 R =( 3 8 ) 9 计算 (3) 空载时轴 承处摩擦 消耗 的功 率 空载时，轴承 处摩擦 消 耗 的 功 率 为 N。 =G ， ： 式中G 螺旋输送机转动部分重 力， N ， 轴 承摩擦 系数 ” ： 轴承 处切 向速度， n l s 将轴承处的 坊向速 度 ” 用物料 距轴 中心的平 均半径处的切 向速度 表 示，则有 d 百 t 起t运输机 黛l 鼬5( 8) 武中 一 一 径向l轴承平均直崔， 与物料轴向遣动速度 ” 的关系式为 ” 。 =c t g ” 皇( 2 “ R ， N =C ( d ， ( 1 1 ) ( 4)向上倾斜输送时提升物料所消耗功 率 。 1 向上倾斜输送时， 提升物料所 消耗的功率 N =口 料日” ( I 2 ) 式中 日 向上倾斜输送时输送长 度在垂直 面上 的投影， 1 1 1 ( 5 )载荷作甩在轴承处产生摩擦所消耗 的功率 眠 螺旋输送机承载后，载荷作 用在轴 承处产 生摩 描 所 消耗的 功 率与 。 和 成 正比， 目前 日 本常用的计算式为 - s =， 。 ( 十w +N ) ( 1 3 ) 图 3物料在料措内 倒 塌或下 滑 ( 6)物料颗粒问 相对运 动所 耗的功 率 物 料在螺旋转进机 料槽 内运动 ，就其整 体 而亩，类似予被夹 持着 的螺母在旋转 的螺 杆上 作 移运 但散粒物 料毕竟不 是刚体，物料 颗粒问存 在 着 相 对运 动，即存在摩擦， 搅拌 与翻滚，必 然消耗一部 分 功率。此功 率主要表 现在 两个方面：一 是 由于物料颗粒处在 内外不 同螺旋线上 ， 各单一颗粒运 动情 况不同 ， 且颗粒 间还互相影响制约， 通常以功率 乘以修正 系数 考 虑这 部分 功率消耗。对于质轻 无磨 损 的小颗粒 物料 K=1 1 1 2 ，对 于 较 重的 少磨损性物 料取 1 2 1 B ，对于 重 的 磨 损性物料 取 K=1 8 2 O j二 是物 料 在 水 平 螺旋输送机中的运动可视为不连续的螺旋线运 动，这 是由于输送过程中物料在料槽 内沿轴转 动方向转 过如图 3所示的 角度 ( 0 7 )时 ， 处于物料表面的颗粒往往会倒 塌或沿 物料表面 下 滑，这种 现象 重复发生 ，特别是 装 满 系 数 l _D 一 维普资讯 0 5时倒塌驹掘料会越过轴 落 列下一个 螺距，使功率消耗增大，计算时采用 功率 乘修正 系数 置 取 氙 ；1 - I 2 ( 7 )输送机所需轴功率 ， 综上所述，输送机所需轴功率 、 轴 为； 轴 =而1 rL- KK o ( - +N z )+ + ( 1 4 ) 电动机动率仍按式( 2)计算 2 应用 实例 采用 L S S 2 5型螺旋输送机输送小 麦，额 定输送量Q=2 0 t h ，输 送长度 L =2 0 m，叶 片直 径 D=O 2 5 ： m， 螺 距 s=0 2 5 n l ，转 速 n =l l 0 r mi n ，轴 径 d ：0 0 4 4 m，径 向 轴 承 平均直径 d =O 0 8 4 m小 麦 客 积 密 廖 = 7 5 0 k g I2 1 ，物料与机槽 物料与叶 片 向 的摩 擦系数 ， = =t g 2 2 。 =0 4 1 ，小麦 内 摩 擦 角 =3 3 。 轴承 摩擦 系数 ， 寸 ，装满 系数 =0 3 3 ，修 正系数K：1 1 5 ， K。 二 ： 1 +2 _l + 2 0 3 3 =1 ： 6 6 ，螺旋输送刊转动都分重力G 一 1 7 0 0 N ，试计算输送机轴功率 ( 1 )按本文报荐公式许算 物料轴 向运动速度 ： ： ：0 m 6 0 6 0 线载荷 g 料 = - 1 2 01 2 0 7 7 N m g 料 商 苟 删压系数 置 侧 l 一 ( 等) ： 0 3 0 将 =0 3 3 代人式 (8)反 算物 料面所对 应的 圆心 角 0 0 = 1 4 8 6 影响系数 2( 1 e = 1 斗 置 铡 2 ( 。 s ) 姗。 。 。 1 1 5 物料与料槽间摩擦消耗的功率 NI =g 誊 0 v = 1 20 7720 0 4 6 0 41 l l5 ： 5 2 3- 8 8 W 物 料与叶 片间摩擦消耗的功率 ! =g 。 ， ： ( =o 。 ) = 1 20 77 20 x o 410 4 6= 45 5 55 W 空载时轴承处 摩擦消耗的功率 N。 =c =1 2 3 8 2 W 向上倾 斜输送时，提 升物 料所消耗的 功率 N =0 ，载荷作用在轴承处产生的 摩擦 所 消耗 的 功率 N 一， ( + 6 - N ) 一l _ 5 ( 5 2 3 8 8 +4 5 5 5 5 +0 ) =3 _ 4 6 9 2 W 输送机所需轴功率 轴 = li l南 石 K , K o ( - + 。 + ) + + 一 2 1 4 k W 附 表轴功 率对 比 k W 按推荐公式计算j 按传统公式 J 现场实潮及调查值 ( 2 )如按常用公式计算 输送机所需轴功率 =- - ( L 。 。 + 日 )( L = L ， H = O ， 。 =1 2 l _ 3 ) =丽 2 O 2 0( 1 2 1 3 ) ：1 3 l 1 42kW 现将采用本 文推荐公式和用常用公式计算 的轴功 率 轴与现场实测 ( 下转第2 5 页) t 起 重 逞鞠 桃 1 9 9 5 (8) 维普资讯 厶 、 广 删l I l t I 【 n 恤L -一 图 8回转 机 构 1 剐性 导扦 底座2 驱动 电机3 针 轮摆线 与 吊具 连 接 锁轴7转 盘8 小 齿轮 箱 长 或箱宽， 吊具四 角吊点按 力 臂承 载。 按 此 工况进行强 度计算，许 用应 力为 。 危险 工况起 吊额 定重量， 箱 内货物 重 心 的偏移量 同， 由于集 装箱或 吊具的变形 和 翘 曲， 吊具四角 吊点只有对 角两个锁 头参加 工 作， 另外两个锁 头失 灵。 按此 工况 进行强 度校 棱，许 用应 力为 m 。 按以上三种工况计算时， 其它 载荷( 例 如 风载荷 惯性载荷， 冲击载荷等 )的计 算方法 参见有关规范的起重机的载荷确定。 承载链条及其连 接件 按均分载 荷进 行简 化 计算时，安垒 系数取值不 小于 5。 ( 2)伸缩油缸 吊具伸缩油 缸为不带 载伸缩， 只需克服 由 伸缩粱 和端梁 自重产生 的摩擦 阻力 垒部伸 出 状态时摩擦 阻力最大。 ( 3)旋锁机构 集 装箱箱孔尺寸 已标准化 ， 锁头也 已定型 ， ( 上接第2 0 页) 调 查值 列于附表 。 通 过对 多种 型号 螺旋 输送 机功率计 算并作 现场调查，证 明采用本文推荐 的公 式进 行计 算 是与 真实的情况相 符台 的。 参考文献 1 日本田早苗，荒井实著，西南交通大学机 起重远机械1 9 9 5( 8) 不必 再作强 度校核。 旋锁油缸在空载 下动作， 机构 自身摩擦 阻力是旋 锁油缸的主要阻 力。 (4)导 向爪 装置 计算导 向爪装置时需确 定液 压系统 中的几 个压 力值 P ： 导 向爪上下翻转时为 克服导 向爪 自重及 机构本身摩擦阻 力所需 的工作压 力 P 。 。 导 向爪装置为 吊具导 向， 与箱对 中过程 中为产生最大夹持 力所需的 系统 压 力 P ， 。此 时吊具与籍 体错位达最 大 值 2 0 0 ram，导 向爪 翻 下， A点 接触箱角 ( 图 4)，箱体不动， 吊 具 由导 向爪 的喇叭 口导向下滑，横移量为 2 0 0 mm，接触点 由A点滑至 B点，籍 与吊具对中。 夹持 力的计算 要根据 吊具与起重小车联结形式 的具体 情况 确定。 导 向爪 与集装 箱相 撞时 ，溢流 阀开启压 力 p 。 。当 撞 击力超 过某限定值时 ，压力油通 过溢流 阀溢流，避免机件 损坏 。 设 计导 向爪 装置 时， 必须使系统 p ： p ， 即导 向爪承 受的撞击 力必须大 于所 产生的夹 持 力，否 则导 向爪无法 正常工作。 导向爪装置按 P 进行强度计算。 垂考文献 L 陈 国璋 集 装 箱起 重机 的 吊具 与减 摇装 置 起 重运 输 机械 ， 1 9 8 2 ( 1 0 ) ： 8 1 7 2 陈 国璋 ， 孙桂 林 集 装箱 龙 门起重 机 北 京： 中国 铁 道 出版社 ， 1 9 8 3 3袁 福 昌 集装 箱装 卸机 械 北京 ： 标 准 技术 出版社 ， 1 981 4 胡 永 彪， 王金 诺 集装 箱 龙门起 重机 刚 性防 摇系 统 的动 特性 研 究 铁道 集装 籍运 输 与装 卸 1 9 9 1 ( 3 ) 械系译 装卸机械设计 北京 中国铁道出版社 1 9 82 2 蒋骧球主编 连续运输机 北京：人 民 交通 出 版 社 ， 1 9 8 6 3 朱斌 昕 ，粮 食装 卸运 输机 械 北京 ： 中 国 财政 经 济 出版社 ， 1 9 8 4 4 桀庚 煌主 编 运 输机 械手 册( 第= 册) 北京 ； 化 学工 业 出版 社 ， 1 9 8 3 一 2 5 维普资讯

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