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螺旋给料机较小能耗的假定技术分析

  在物流分层假定的基础之上,研究散体物料的翻滚运动的关键在于如何确定一定条件之下分层表面半径r的取值,r值确定之后,可以很容易的计算出散体物料输送过程中发生翻滚运动的物料比例。反过来讲,在实际的工作过程中,水平螺旋给料机进入稳定工作状态之后,即使存在物料翻滚运动,其物料的轴向输送效率也是一个稳定在范围内小幅波动的数值,从这个数值也可以计算出一个理论的分层表面r的数值。因此,物料分层假定,只是将散体物料的翻滚量进行量化的一个假定参数,而非真的能够说明散体物料在运动过程中是严格分层的。

  通过前人的研究与实际观察的结果可以确定,在螺旋轴转速、物料填充率等外部条件不变的情况下,一定时间内物料翻滚运动的总量(翻滚物料的质量与转速)是一定的,不会有突然的大幅变化。也就是说,散体物料分层半径r与滑移面顶角o可以视为转速、填充率、摩擦系数等参数的函数。

  在研究这些数值之间的函数关系时,先是需要确定物料翻滚运动比例与螺旋轴转速、物料填充率等外部条件之间的作用原则。在以往的研究中,一些学者将散体的主动侧向力不大于限度平衡状态时侧向力作为作用原则,对散体物料在水平螺旋给料机工作过程中的翻滚现象进行了研究。但是,在传统散体中,散体物料的侧向力大小,是在散体物料被约束在一定形状的容器内的情况下得出的。也就是说,在推导散体物料的主动侧向力与被动侧向力大小时,散体物料与约束散体的容器共同被视为研究对象,再根据限度平衡条件得出主动与被动情况下散体物料侧面对容器的压力大小,根据这一点可以进一步得出散体物料在侧向压力作用下破坏的滑移面方程。因此,散体物料的侧压力大小与滑移线方程的推导过程中,散体必须是被约束在一定形状的容器内的。但是,散体物料在水平螺旋给料机内的输送过程中,当存在物料翻滚运动时,并不能满足"被约束在一定形状的容器内"这一前提,因此在研究其翻滚运动时,不宜直接引用散体力学中侧向力与滑移破坏的相关结论。

  有学者研究了散体物料翻滚运动的过程中提出合理的外部条件与散体物料之间相互作用原则的假定,基于这样的假定,结合实际情况分析得出∶在相同的转速下,靠近螺旋轴轴心的物料,作圆周运动的线速度相对较小,消耗的机械功率也就相对较小,因此更倾向于作圆周运动;而远离螺旋轴部分的物料,作圆周运动的线速度相对较大,消耗的机械功率也就相对较大,因此更倾向于作轴向移动。这也可以说明,较小能耗假定能够符合水平螺旋给料机输送过程中物料基本的运动特点。

螺旋给料机较小能耗的假定技术分析