資源目錄里展示的全都有，所見即所得。下載后全都有,請放心下載。原稿可自行編輯修改=【QQ：401339828 或11970985 有疑問可加】 摘要 螺旋輸送機(jī)廣泛應(yīng)用于糧食工業(yè)、建筑材料工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、機(jī)械制造業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)等國民經(jīng)濟(jì)的各個部門。其主要用于輸送各種粉狀、粒狀、小塊狀物料，在輸送過程中也可以完成混合攪拌。水平式螺旋輸送機(jī)利用帶有螺旋葉片的螺旋軸的旋轉(zhuǎn)，使物料產(chǎn)生沿螺旋面的相對運(yùn)動，物料受到料槽或輸送管壁的摩擦力作用不與螺旋一起旋轉(zhuǎn)，從而將物料軸向推進(jìn)，實(shí)現(xiàn)物料的輸送。在水平輸送機(jī)中，料槽的摩擦力主要是由物料自身重力所引起的。由于運(yùn)用的廣泛，某些型號的輸送機(jī)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，如LS 型螺旋輸送機(jī)。本次設(shè)計(jì)介紹了螺旋輸送機(jī)的工作原理，分析了螺旋輸送機(jī)的主要參數(shù)對其使用性能和輸送能力的影響，闡明了螺旋輸送機(jī)各設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇和確定原則及方法。 關(guān)鍵字：輸送機(jī)；螺旋；設(shè)計(jì) Abstract Screw conveyor widely used in food industry, building material industry, chemical industry, machinery industry, transportation of various departments of the national economy. It is mainly used for various granular, powder, small block material in the process of conveying, also can complete mixing. Horizontal thread screw conveyor with spiral leaf using spiral of the axis of rotation, make the material of relative motion, the spiral groove or conveying materials by material of wall friction function together with screw rotation to advance, materials axial material conveying. In horizontal conveyor, the manger friction material is mainly caused by the force of its own gravity. Due to the use of certain types of belt conveyor, standardization, such as LS has type screw conveyor. This design introduces the working principle of the spiral conveyer, analyzed the main parameters of screw conveyor for its performance and conveying capacity, expounds the design parameters of the screw conveyor and determine the principles and methods. Key words: conveyor, Spiral, design 前言 經(jīng)過四年的學(xué)習(xí)，大學(xué)的最后也是最重要的一項(xiàng)——畢業(yè)設(shè)計(jì)開始了。作為對大學(xué)四年學(xué)習(xí)的總結(jié)，畢業(yè)設(shè)計(jì)既考察了我們對所學(xué)知識的掌握，也是對我們能否靈活運(yùn)用所學(xué)理論知識解決實(shí)際問題的檢驗(yàn)。通過四年的理論學(xué)習(xí)我們掌握了一定的理論知識，但只有通過實(shí)踐，我們才能對這些知識融會貫通，在使用時才能夠得心應(yīng)手。因此，畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們畢業(yè)前的最關(guān)鍵的一環(huán)，也是我們走向工作崗位的模擬訓(xùn)練，對我們有著非常重要的意義。因此，我會像在學(xué)習(xí)中通過自身努力和勤勉好問解決難題一樣，我會認(rèn)真的配合老師、同學(xué)和工人師傅，認(rèn)真的搞好這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，在畢業(yè)前交出一份令人滿意的答卷。 我這次設(shè)計(jì)所選的題目是螺旋輸送機(jī)設(shè)計(jì)，主要設(shè)計(jì)螺旋片，輸送機(jī)進(jìn)出料口，驅(qū)動裝置，減速器等主要零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算及相關(guān)零件的校核。綜合運(yùn)用了機(jī)械工程材料，機(jī)械制造工藝，極限配合，機(jī)械制圖等方面的知識，所以能從各個方面檢查所學(xué)知識。 螺旋輸送機(jī)作為冶金、建材、化工、糧食及機(jī)械加工等部門廣泛應(yīng)用的一種’連續(xù)輸送設(shè)備。其結(jié)構(gòu)簡單、橫截面尺寸小、密封性好、可以中間多點(diǎn)裝料和卸料、操作安全方便以及制造成本低等優(yōu)點(diǎn)使其擁有廣泛的應(yīng)用。 在畢業(yè)前，利用畢業(yè)設(shè)計(jì)這次機(jī)會，在老師耐心的指導(dǎo)下，利用自己在大學(xué)所學(xué)的書本知識和實(shí)習(xí)結(jié)合，參閱了大量的相關(guān)書籍和資料，對螺旋輸送機(jī)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，就我個人而言，對螺旋輸送機(jī)螺旋進(jìn)行設(shè)計(jì)和計(jì)算，以及對驅(qū)動裝置進(jìn)行了分析和選擇。由于時間倉促和本人水平有限，在設(shè)計(jì)過程中會有缺點(diǎn)和不合理的地方，懇請老師給予寶貴的意見，并給予批評和指正。 第1章螺旋輸送機(jī)介紹 1.1螺旋輸送機(jī)的歷史 中國古代的高轉(zhuǎn)筒車和提水的翻車，是現(xiàn)代斗式提升機(jī)和刮板輸送機(jī)的雛形；17世紀(jì)中，開始應(yīng)用架空索道輸送散狀物料；19世紀(jì)中葉，各種現(xiàn)代結(jié)構(gòu)的輸送機(jī)相繼出現(xiàn)。 螺旋輸送機(jī)的發(fā)展，分為有軸螺旋輸送機(jī)和無軸螺旋輸送機(jī)兩種型式的發(fā)展過程。有軸螺旋輸送機(jī)由螺桿，U型料槽，蓋板，進(jìn)，出料口和驅(qū)動裝置組成，一般還有水平式，傾斜式和垂直式三種:而無軸旋輸送機(jī)則采用螺桿改為無軸螺旋，并在U型槽內(nèi)裝置有可換襯體，結(jié)構(gòu)簡單，物料由進(jìn)料口輸入經(jīng)螺旋推動后由出料口輸出，整個傳輸過程可在一個密封的槽中進(jìn)行。一般來講，我們平常所指的螺旋輸送機(jī)都指有軸型式的螺旋輸送機(jī)。而對許多輸送比較困難的物料，人們一直在尋求一種可靠的輸送方法，而無軸螺旋輸送機(jī)則是一種較好的解決方法。 從17世紀(jì)中葉，開始應(yīng)用架空索道輸送散狀物料，到1887年，螺旋輸送機(jī)由阿基米德發(fā)明，后來得到改進(jìn)，在工業(yè)上廣泛用來輸送散狀、固體物料，隨后經(jīng)過了很長時間的發(fā)展過程，逐漸研制出了一系列的螺旋輸送機(jī)，使得螺旋輸送機(jī)有了長足的發(fā)展。 GX型螺旋輸送機(jī)是出現(xiàn)較早的一種螺旋輸送機(jī)，也是我國最早定型生產(chǎn)的通用性生產(chǎn)設(shè)備。它以輸送粉狀、粒狀、小塊狀物料為主，不適宜輸送易變質(zhì)的，粘性的易結(jié)塊的物料和大塊的物料，因?yàn)檫@些物料容易粘在螺旋上而隨之旋轉(zhuǎn)，或在吊軸承處產(chǎn)生堵料現(xiàn)象，給物料輸送過程帶來很大的不便。GX型螺旋輸送機(jī)的優(yōu)點(diǎn)主要是節(jié)能、降耗顯著，其頭部、尾部軸承移至殼體外，具有防塵密封性好，噪聲低，適應(yīng)性強(qiáng)，操作維修方便，進(jìn)、出料口位置布置靈活等;缺點(diǎn)是動力消耗大，機(jī)件磨損快，物料在運(yùn)輸時粉碎嚴(yán)重。 LS型螺旋輸送機(jī)是在GX型輸送機(jī)的基礎(chǔ)上修改設(shè)計(jì)的新一代螺旋輸送機(jī)， LS 型螺旋輸送機(jī)特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)新穎，性能可靠，技術(shù)指標(biāo)先進(jìn)，適用范圍廣泛，節(jié)能降耗顯著。 另外 ，LS型螺旋輸送機(jī)還有多種系列的輸送機(jī)產(chǎn)品。LSS系列螺旋輸送機(jī)、LSY型螺旋輸送機(jī)、LSF系列螺旋輸送機(jī)都是在LS型螺旋輸送機(jī)的基礎(chǔ)上逐漸發(fā)展形成的。 LSS系列水平螺旋輸送機(jī)是一種固定裝置的機(jī)械輸送設(shè)備。LSY型是一種非基礎(chǔ)固定式螺旋輸送機(jī)，它可以實(shí)現(xiàn)水平、傾斜、垂直全方位和任意姿態(tài)的連續(xù)輸送。它的實(shí)用性和先進(jìn)性尤其體現(xiàn)于能適應(yīng)山區(qū)、平原各種野外流動作業(yè)，也適用于化工、冶金工業(yè)企業(yè)和造紙、建筑工程等行業(yè)。 LSF系列螺旋輸送機(jī)是在LS型螺旋機(jī)的基礎(chǔ)上改進(jìn)的，其結(jié)構(gòu)新穎，技術(shù)指標(biāo)先進(jìn)?？傮w而言，該機(jī)頭部和尾部軸承移到殼體外部，消除了由于密封不嚴(yán)漏料而降低軸承壽命的可能性:中間吊軸承采用滾動、滑動可以互換的兩種結(jié)構(gòu)，均設(shè)防塵密封裝置，密封性強(qiáng)，耐磨性好;螺旋葉片的表面涂有耐磨材料，增強(qiáng)了葉片的耐磨性:傳動部分采用擺線針輪減速機(jī)，使得整機(jī)噪音低，適應(yīng)性強(qiáng)，操作維修方便。 TLSS系列螺旋輸送機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、密封性能好，無粉塵、噪聲低，能多點(diǎn)送料、卸料等特點(diǎn)，適用于各行業(yè)的粉狀或顆粒的輸送。該螺旋輸送機(jī)橫截面可設(shè)計(jì)成U形和圓形兩種，圓形截面輸送機(jī)還可作為垂直輸送用。該機(jī)廣泛用于面粉、糧油、飼料行業(yè)水平物料的輸送，并可在其出料端增設(shè)料封裝置，形成TLSSF型料封螺旋輸送機(jī)，在進(jìn)料口左側(cè)或右側(cè)增設(shè)吸風(fēng)口，專門用于輸送粉碎后的物料。 在各種LS系列輸送機(jī)的基礎(chǔ)上，也研制出了一些其他系列和類型的螺旋輸送機(jī)。 JT型螺旋輸送機(jī)，是一種按工藝布置需要有單機(jī)單驅(qū)動(或重疊式，分體雙驅(qū)動)，帶夾套的全密封型螺旋輸送機(jī)。其具有結(jié)構(gòu)緊湊合理，占地面積小，密封性好，工藝布置靈活等優(yōu)點(diǎn)，適用于輸送要求冷卻或加熱的有毒、易揮發(fā)及具有腐蝕性或怕被污染的物料，如三聚氰胺、1H口等，可以水平輸送溫度低于250℃的物料，可廣泛應(yīng)用于化工、醫(yī)藥、食品、輕工等行業(yè)。 MLG管式螺旋給料輸送機(jī)是一種等同采用國際標(biāo)準(zhǔn)的螺旋輸送機(jī)，其特點(diǎn)是變螺距，給料量穩(wěn)定，具有一定的鎖風(fēng)效果。輸送機(jī)長度在特定范圍內(nèi)可由用戶指定選用，用作料倉底部給料設(shè)備時，一般采用傾斜布置，基本可消除物料自流(即沖料)現(xiàn)象。MLG管式螺旋給料輸送機(jī)可用于生料、煤粉、水泥等粉狀物料的給料和短距離輸送。 YS 型圓筒螺旋輸送機(jī)，可設(shè)計(jì)成水平式、傾斜式、垂直式三種類型。FX系列螺旋輸送機(jī)廣泛用于鹽、化工等行業(yè)粉狀物料的輸送及提升，而且可以垂直輸送替代斗式提升機(jī)。 隨著運(yùn)輸機(jī)械的發(fā)展，還出現(xiàn)一些新型的特殊用途的螺旋輸送機(jī)，如可彎曲螺旋輸送機(jī)，螺旋管輸送機(jī)，大傾角螺旋輸送機(jī)，成件物品螺旋輸送機(jī)，熱交換式螺旋輸送機(jī)，微粉螺旋輸送機(jī)，新型冷卻螺旋輸送機(jī)等。 可彎曲螺旋輸送機(jī)可實(shí)現(xiàn)空間可彎曲輸送物料，有水平型，垂直型，還可以布置成其他型式。可彎曲螺旋輸送機(jī)的螺旋體心軸為可撓曲材料，輸送線路可根據(jù)需要按空間曲線任意布置，避免物料轉(zhuǎn)載，不設(shè)中間軸承，阻力小，當(dāng)機(jī)殼內(nèi)進(jìn)入過多的物料或有硬塊物料時，螺旋體會自由浮起，不會產(chǎn)生卡堵現(xiàn)象;噪音小。 螺旋管輸送機(jī)也稱滾筒輸送機(jī)，其為螺旋輸送機(jī)的一種變態(tài)形式，為內(nèi)螺旋輸送機(jī)。在其圓筒形機(jī)殼內(nèi)焊有連續(xù)的螺旋葉片，機(jī)殼與螺旋葉片一起轉(zhuǎn)動，加入的物料由于離心力和管壁的摩擦力的作用隨機(jī)殼一起轉(zhuǎn)動并被提升，然后在物料的重力下，又沿螺旋面下滑，實(shí)現(xiàn)物料的向前移動。如同不旋轉(zhuǎn)的螺桿沿著轉(zhuǎn)動的螺母做平移運(yùn)動一樣，達(dá)到輸送物料的目的。 螺旋管輸送機(jī)工作時沒有卡殼、阻塞現(xiàn)象，對谷物破碎小，適于輸送含雜較多的谷物、經(jīng)烘干機(jī)處理后的熱谷物以及谷物種子。如果在螺旋管壁上銷上不同直徑的孔眼，還可在輸送的同時完成物料的篩分工作。 大傾角螺旋輸送機(jī)輸送原理是，由于大傾角螺旋輸送機(jī)的螺旋轉(zhuǎn)速較高，物料在它的推動下，產(chǎn)生較大的離心力，傾角越大，轉(zhuǎn)速越高，離心力也越大。這種離心力足以使物料克服它與螺旋葉片之間的摩擦力而被壓向螺旋葉片的周圍，呈環(huán)狀分布。被壓向螺旋葉片周圍的物料與輸送管內(nèi)壁形成了新的摩擦阻力，當(dāng)這種阻力達(dá)到足夠大時，便能克服物料本身重力及其它力所引起的下滑力，在螺旋葉片的推動下，物料又克服它與螺旋葉片間的和它與輸送管內(nèi)壁間的兩個摩擦阻力，從而以比螺旋轉(zhuǎn)速較低的旋轉(zhuǎn)速度上升，直到出料口卸出。 熱交換式螺旋輸送機(jī)，廣泛用于化工、糧食加工以及礦物處理等行業(yè)，如冷卻鍋爐爐渣、冷卻礦渣、加熱千燥多種化工產(chǎn)品以及糧食或飼料等，是一種特殊的高效熱交換器，同時也起輸送物料作用，并完成對物料的攪拌、混合、冷卻、加熱或千燥等工藝。 輸送微粉的微粉螺旋輸送機(jī)，具備合理的螺旋軸結(jié)構(gòu)，有很好的密封性能，穩(wěn)定的微粉原料的輸送速率，能減少懸料及降低過沖量。微粉輸送技術(shù)已用于設(shè)計(jì)微粉螺旋輸送機(jī)上，并且在玻璃纖維池窯拉絲配料生產(chǎn)線上得以應(yīng)用，經(jīng)生產(chǎn)運(yùn)行，達(dá)到輸送微粉原料的目的，滿足了生產(chǎn)的需求。 成件物品螺旋輸送機(jī)可以對成件、大型物料進(jìn)行輸送，它由兩根相互平行的表面焊有左、右旋螺旋形鋼條的兩根鋼管組成，輸送距離較長的可以分為幾斷。 螺旋扒谷機(jī)(4,61，由螺旋喂料機(jī)構(gòu)與傾斜移動式螺旋輸送機(jī)組合而成。喂料機(jī)構(gòu)主要有兩種結(jié)構(gòu)形式，一種型式是螺旋體一半為左旋，一半為右旋，工作時自兩側(cè)向中心匯集物料;第二種型式是螺旋體只有一個旋向，但是可以上下左右移動，以擴(kuò)大扒谷范圍，減少移動次數(shù)。 對轉(zhuǎn)螺旋輸送機(jī)，其輸料管與螺旋體都旋轉(zhuǎn)，但旋轉(zhuǎn)方向相反。這種新穎的垂直螺旋輸送機(jī)填充率高達(dá)70-90%。當(dāng)螺旋體轉(zhuǎn)速與輸料管以一定的轉(zhuǎn)速相配時，可觀察到物料并無旋轉(zhuǎn)運(yùn)動而只有垂直上升運(yùn)動。它的工作原理不能再用單一顆粒受到離心力的作用來說明，而應(yīng)對整個物料柱的運(yùn)動進(jìn)行分析。在這方面還需要作進(jìn)一步研究。 復(fù)式螺旋輸送機(jī)，同一料槽內(nèi)裝上轉(zhuǎn)向相反的兩個螺旋體，加上驅(qū)動裝置，就構(gòu)成了復(fù)式螺旋輸送機(jī)。它能同時完成兩種不同物料的輸送，并且占地面積小，相對空間尺寸也小。 雙向螺旋輸送機(jī)，同一螺旋軸上的兩半節(jié)上，分別焊有左旋葉片和右旋葉片，這是雙向螺旋輸送機(jī)的主要特點(diǎn)。它可以向兩個方向同時輸送同一種物料，即將物料從兩端集向中心，或從中部進(jìn)料后輸向兩端。 變螺距螺旋輸送機(jī)，這種螺旋輸送機(jī)的螺距沿前進(jìn)方向是變化的。葉片焊接或由疏漸密，或由密漸疏，適合港口卸船用或飼料工業(yè)中作配料設(shè)備用。 1.2螺旋輸送機(jī)的發(fā)展趨勢 一方面是螺旋輸送機(jī)的功能多元化、應(yīng)用范圍擴(kuò)大化，如高傾角帶輸送機(jī)、管狀螺旋輸送機(jī)、空間轉(zhuǎn)彎螺旋輸送機(jī)等各種機(jī)型；另一方面是螺旋輸送機(jī)本身的技術(shù)與裝備有了巨大的發(fā)展，尤其是長距離、大運(yùn)量、高帶速等大型螺旋輸送機(jī)已成為發(fā)展的主要方向，其核心技術(shù)是開發(fā)應(yīng)用于了螺旋輸送機(jī)動態(tài)分析與監(jiān)控技術(shù)，提高了螺旋輸送機(jī)的運(yùn)行性能和可靠性。目前，在煤礦井下使用的螺旋輸送機(jī)已達(dá)到表1所示的主要技術(shù)指標(biāo)，其關(guān)鍵技術(shù)與裝備有以下幾個特點(diǎn)： ⑴設(shè)備大型化。其主要技術(shù)參數(shù)與裝備均向著大型化發(fā)展，以滿足年產(chǎn)300~500萬t以上高產(chǎn)高效集約化生產(chǎn)的需要。 ⑵應(yīng)用動態(tài)分析技術(shù)和機(jī)電一體化、計(jì)算機(jī)監(jiān)控等高新技術(shù)，采用大功率軟起動與自動張緊技術(shù)，對輸送機(jī)進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測與監(jiān)控，大大地降低了輸送帶的動張力，設(shè)備運(yùn)行性能好，運(yùn)輸效率高。 ⑶采用多機(jī)驅(qū)動與中間驅(qū)動及其功率平衡、輸送機(jī)變向運(yùn)行等技術(shù)，使輸送機(jī)單機(jī)運(yùn)行長度在理論上已有受限制，并確保了輸送系統(tǒng)設(shè)備的通用性、互換性及其單元驅(qū)動的可靠性。 ⑷新型、高可靠性關(guān)鍵元部件技術(shù)。如包含CST等在內(nèi)的各種先進(jìn)的大功率驅(qū)動裝置與調(diào)速裝置、高壽命高速托輥、自清式滾筒裝置、高效貯帶裝置、快速自移機(jī)尾等。如英國FSW生產(chǎn)的FSW1200/（2~3）×400（600）工作面順槽螺旋輸送機(jī)就采用了液粘差速或變頻調(diào)速裝置，運(yùn)輸能力達(dá)3000 t/h以上，它的機(jī)尾與新型轉(zhuǎn)載機(jī)（如美國久益公司生產(chǎn)的S500E）配套，可隨工作面推移而自動快速自移、人工作業(yè)少、生產(chǎn)效率高。 1.3國內(nèi)外螺旋輸送機(jī)對比 我國螺旋輸送機(jī)的主要性能與參數(shù)已不能滿足高產(chǎn)高效礦井的需要，尤其是順槽可伸縮螺旋輸送機(jī)的關(guān)鍵元部件及其功能如自移機(jī)尾、高效儲帶與張緊裝置等與國外有著很大差距。 ⑴裝機(jī)功率 ?我國工作面順槽可伸縮螺旋輸送機(jī)最大裝機(jī)功率為4×250 kW，國外產(chǎn)品可達(dá)4×970 kW，國產(chǎn)螺旋輸送機(jī)的裝機(jī)功率約為國外產(chǎn)品的30%～40%，固定螺旋輸送機(jī)的裝機(jī)功率相差更大。? ⑵運(yùn)輸能力 ?我國螺旋輸送機(jī)最大運(yùn)量為3000 t/h，國外已達(dá)5500 t/h。 ⑶最大輸送帶寬度 ?我國螺旋輸送機(jī)為1400 mm，國外最大為1830 mm。 ⑷帶速 ?由于受托輥轉(zhuǎn)速的限制，我國螺旋輸送機(jī)帶速為4m/s，國外為5m/s以上。 ⑸工作面順槽運(yùn)輸長度 ?我國為3000 m，國外為7300m。 ⑹自移機(jī)尾 ?隨著高產(chǎn)高效工作面的不斷出現(xiàn)，要求順槽可伸縮螺旋輸送機(jī)機(jī)尾隨著工作面的快速推進(jìn)而快速自移。國內(nèi)自移機(jī)尾主要依賴進(jìn)口，主要有2種：（a）隨轉(zhuǎn)載機(jī)一起移動的由英國LONGWALL公司生產(chǎn)的自移機(jī)尾裝置。（b）德國DBT公司生產(chǎn)的自移機(jī)尾裝置。前者只有一個推進(jìn)油缸，后者則有2個推進(jìn)油缸。LONGWALL公司生產(chǎn)的自稱機(jī)尾用于在國內(nèi)帶寬1.2 m的輸送機(jī)上，缺點(diǎn)是自移機(jī)尾輸送帶的跑偏量太小，糾偏能力弱，剛性差。德國生產(chǎn)的自移機(jī)尾在國內(nèi)使用效果優(yōu)于前者，水平、垂直2個方向均有調(diào)偏油缸，糾偏能力強(qiáng)。因此，前者還需完善，后者則需研制。但對自移機(jī)尾的要求是共同的，既要滿足輸送機(jī)正常工作時防滑的要求，又要滿足在輸送機(jī)不停機(jī)的情況下實(shí)現(xiàn)快速自移。 ⑺高效儲帶與張緊裝置 ?我國采用封閉式儲帶結(jié)構(gòu)和絞車紅緊為主，張緊小車易脫軌，輸送帶易跑偏，輸送帶伸縮時，托輥小車不自移，需人工推移，檢修麻煩。國外采用結(jié)構(gòu)先進(jìn)的開放式儲帶裝置和高精度的大扭矩、大行程自動張緊設(shè)備，托輥小車能自動隨輸送帶伸縮到位。輸送帶有易跑偏，不會出現(xiàn)脫軌現(xiàn)象。 ⑻輸送機(jī)品種 ?機(jī)型品種少，功能單一，使用范圍受限，不能充分發(fā)揮其效能，如拓展運(yùn)人、運(yùn)料或雙向運(yùn)輸?shù)裙δ?，做到一機(jī)多用；另外，我國煤礦的地質(zhì)條件差異很大，在運(yùn)輸系統(tǒng)的布置上經(jīng)常會出現(xiàn)一些特殊要求，如彎曲、大傾角（>+25°）直至垂直提升等，應(yīng)開發(fā)特殊型專用機(jī)種螺旋輸送機(jī)。 可靠性、壽命上的差距 ⑴輸送帶抗拉強(qiáng)度 ?我國生產(chǎn)的織物整芯阻燃輸送帶最高為2500 N/mm，國外為3150 N/mm。鋼絲繩芯阻燃輸送帶最高為4000 N/mm，國外為7000 N/mm。 ⑵輸送帶接頭強(qiáng)度 ?我國輸送帶接頭強(qiáng)度為母帶的50%～65%，國外達(dá)母帶的70%～75%。 ⑶托輥壽命 ?我國現(xiàn)有的托輥技術(shù)與國外比較，壽命短、速度低、阻力大，而美國等使用的新型注油托輥，其運(yùn)行阻力小，軸承采用稀油潤滑，大大地提高了托輥的使用壽命，并可作為高速托輥應(yīng)用于螺旋輸送機(jī)上，使用面廣，經(jīng)濟(jì)效益顯著。我國輸送機(jī)托輥壽命為2萬h，國外托輥壽命5～9萬h，國產(chǎn)托輥壽命僅為國外產(chǎn)品的30%～40%。 ⑷輸送機(jī)減速器壽命 ?我國輸送機(jī)減速器壽命2萬h，國外減速器壽命7萬h。 ⑸螺旋輸送機(jī)上下運(yùn)行時可靠性差 ?控制系統(tǒng)上差距 ⑴驅(qū)動方式 ?我國為調(diào)速型液力偶合器和硬齒面減速器，國外傳動方式多樣，如BOSS系統(tǒng)、CST可控傳動系統(tǒng)等，控制精度較高。 ⑵監(jiān)控裝置 ?國外輸送機(jī)已采用高檔可編程序控制器PLC，開發(fā)了先進(jìn)的程序軟伯與綜合電源繼電器控制技術(shù)以及數(shù)據(jù)采信、處理、存儲、傳輸、故障診斷與查詢等完整自動監(jiān)控系統(tǒng)。我國輸送機(jī)僅采用了中檔可編程序控制器來控制輸送機(jī)的啟動、正常運(yùn)行、停機(jī)等工作過程。雖然能與可控啟（制）支裝置配合使用，達(dá)到可控啟（制）動、帶速同步、功率平衡等功能，但沒有自動臨近裝置，沒有故障診斷與查詢等。 ⑶輸送機(jī)保護(hù)裝置 ?國外螺旋輸送機(jī)除安裝防止輸送帶跑偏、打滑、撕裂、過滿堵塞、自動灑水降塵等保護(hù)裝置外，近年又開發(fā)了很多新型監(jiān)測裝置：傳動滾筒、變向滾筒及托輥組的溫度監(jiān)測系統(tǒng)；煙霧報警及自動消防滅火裝置；纖維織輸送帶縱撕裂及接頭監(jiān)測系統(tǒng)；防爆電子輸送帶秤自動計(jì)量系統(tǒng)。這些新型保護(hù)系統(tǒng)我國基本處于空白。而我國現(xiàn)有的打滑、堆煤、溜煤眼滿倉保護(hù)，防跑偏、超溫灑水，煙霧報警裝置的可靠性、靈敏性、壽命都較低。 1.4螺旋輸送機(jī)分類 （1） 螺旋輸送機(jī)的螺旋葉片有實(shí)體螺旋面型、帶式螺旋面型及葉片螺旋面型三種，實(shí)體螺旋面稱為S制法，其螺旋節(jié)距GX型為葉片直徑的0.8倍，LS型適用于輸送粉狀和粒狀物料。帶式螺旋面又稱D制法，其螺旋節(jié)距與螺旋葉片直徑相同，適用于輸送粉狀即小塊物料。葉片式螺旋面應(yīng)用較少，主要用于輸送粘度較大和可壓縮性物料，在輸送過程中，同時完成攪拌、混合等工序，其螺旋節(jié)距約為螺旋葉片直徑的1.2倍。 （2）螺旋輸送機(jī)的螺旋葉片有左旋與右旋兩種旋向。 （3）螺旋輸送機(jī)的類型有水平固定式輸送機(jī)、垂直式螺旋輸送機(jī)。水平固定式螺旋輸送機(jī)是最常用的一種型式。垂直式螺旋輸送機(jī)用于短距離提升物料，輸送高度一般不大于8m，螺旋葉片為實(shí)體面型，它必須有水平螺旋喂料，以保證必要的進(jìn)料壓力。 (4)LS、GX型螺旋輸送機(jī)物料出口端，應(yīng)設(shè)置1/2~1圈反向螺旋片，防止粉料堵塞端部軸承。在出口管上端無螺旋片。 1.5螺旋輸送機(jī)的應(yīng)用范圍 螺旋輸送機(jī)廣泛應(yīng)用于糧食工業(yè)、建筑材料工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、機(jī)械制造業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)等國民經(jīng)濟(jì)各部門中。 螺旋輸送機(jī)主要用于輸送各種粉狀、粒狀、小塊狀物料，所輸送的散粒物料有谷物、豆類、面粉等糧食產(chǎn)品，水泥、粘土、沙子等建筑材料，鹽類、堿類、化肥等化學(xué)品，以及煤、焦炭、礦石等大宗散貨。螺旋輸送機(jī)不宜輸送易變質(zhì)的、粘性大的、塊度大的及易結(jié)塊的物料。除了輸送散粒物料外，亦可利用螺旋輸送機(jī)來運(yùn)送各種成件物品。 螺旋輸送機(jī)在輸送物料的同時可完成混合、攪拌、冷卻等作業(yè)。在港口，螺旋輸送機(jī)主要用于卸車、卸船作業(yè)以及倉庫內(nèi)散粒物料的水平和垂直輸送。利用與物料直接接觸的水平螺旋軸將物料逐層從車廂兩側(cè)卸下的螺旋卸車機(jī)在國內(nèi)港口已有多年的成功使用經(jīng)驗(yàn)。由水平螺旋輸送機(jī)、垂直螺旋輸送機(jī)以及相對螺旋取料裝置組成的螺旋卸船機(jī)，已成為一種較為先進(jìn)的連續(xù)卸船機(jī)型，日益廣泛地應(yīng)用于國內(nèi)外散貨專用碼頭。螺旋輸送機(jī)在港口除直接用于卸船作業(yè)以及輸送物料外，常利用其裸露的螺旋具有收集物料的功能而作為其他類型卸船機(jī)的取料裝置。 第2章螺旋輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理 2.1螺旋式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu) 螺旋式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖所示： 主要由料槽9，軸承2、4，螺旋5，進(jìn)料口3和出料口7所組成。 剛性的螺旋體通過頭、尾部和中間部位的軸承支承于料槽，形成可實(shí)現(xiàn)物料輸送的轉(zhuǎn)動構(gòu)件，螺旋體的運(yùn)轉(zhuǎn)通過安裝于頭部的驅(qū)動裝置實(shí)現(xiàn)，進(jìn)出料口分別開設(shè)于料槽尾部上側(cè)和頭部下側(cè)。出料口可沿機(jī)器的長度方向安裝多個，并用平板閘門啟閉，只有其中一個卸料，傳動裝置可以裝于槽頭或槽尾 2.1.1螺旋 螺旋體是螺旋輸送機(jī)實(shí)現(xiàn)物料輸送的主要構(gòu)件，它由螺旋葉片和螺旋軸兩部分構(gòu)成。常用的葉片有滿面式(實(shí)體式)和帶式兩種形式。按葉片在軸上的盤繞方向不同可分為右旋和左旋兩種(逆時針盤繞為左旋，順時針盤繞為右旋)。螺旋體輸送物料方向由葉片旋向和軸的旋轉(zhuǎn)方向決定，具體確定時，先確定葉片旋向，然后按左旋用右手、右旋用左手的原則，四指彎曲方向?yàn)檩S旋轉(zhuǎn)方向，大拇指伸直方向即為輸送物料方向，如圖所示。同一螺旋體上如有兩種旋向的葉片，可同時實(shí)現(xiàn)兩個不同方向物料的輸送。螺旋軸通常采用直徑30～70mm的空心鋼管。 螺旋體的主要規(guī)格尺寸為葉片直徑D(mm)、軸直徑d(mm)和螺距s(mm)，系列直徑見表。螺旋葉片通常采用簡易制造法，即用1．5～4．0mm厚的薄鋼板沖壓或剪切成帶缺口的圓環(huán)，將圓環(huán)拉制成一個螺距的葉片，然后將若干個單獨(dú)的葉片經(jīng)焊接或鉚接于螺旋軸形成一個完整的螺旋葉片。如圖5—19，圓環(huán)的尺寸(下料尺寸)用下面的公式計(jì)算： ??????? ??????? ?????? 式中：R——圓環(huán)外圓直徑（mm）； r——圓環(huán)內(nèi)圓直徑（mm）； α——圓環(huán)的缺角（0）； L——一個螺距葉片外螺旋線的長度L= （mm）； ι——一個螺距葉片內(nèi)螺旋線的長度，ι= 。 當(dāng)運(yùn)送干燥的小顆粒或粉狀物料時，宜采用實(shí)體螺旋，這是最常用的型式。運(yùn)送塊狀的粘滯性的物料時，宜采用帶式螺旋。當(dāng)運(yùn)送韌性和可壓縮性的物料時，宜采用葉片式或成型的螺這兩種螺旋往往在運(yùn)送物料的同時，還可以對物料進(jìn)行攪拌，揉捏及混合等工藝操作。 螺旋葉片大多是由厚4～8毫米的薄鋼板沖壓而成的，然后互相焊接或鉚接到軸上。帶式螺旋是利用徑向桿柱把螺旋帶固定在軸上。有些螺旋是用寬的鋼帶經(jīng)過鏈形軋輥軋成的一個沒有接頭的整螺旋體。在一根螺旋轉(zhuǎn)軸上，有時可以一半是右旋的，一半是左旋的。這樣可將物料同時從中間輸送到端或從兩端輸送到中間，根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)計(jì)。螺旋的螺距有兩種，對于GX型螺旋輸送機(jī)，實(shí)體螺旋其螺距等于直徑的0.8倍；帶式螺旋其螺距等于直徑。 2.1.2軸 可以是實(shí)心的或是空心的，它一般由長2～4米的節(jié)段裝配而成，通常采用鋼管制成的空心軸，因在強(qiáng)度相同情況下，它的重量要小得多，而且互相連接也方便。軸的各個節(jié)段的連接，可以利用軸節(jié)段3插入空心軸的襯套5內(nèi)，以螺釘2固定連接起來， 這些圓軸還可用作中間軸承和頭部軸承的頸部。這種方式可使結(jié)構(gòu)緊湊，但裝卸較麻煩，大型的螺旋輸送機(jī)，則是采用法蘭連接。采用一段兩端帶法蘭的短軸2與螺旋軸1的端法蘭接起來，這種連接方法，裝卸容易，但徑向尺寸相對大一些。 2.1.3軸承 軸承是安裝于機(jī)槽用于支承螺旋體的構(gòu)件，按其安裝位置和作用不同可分為頭部軸承和中間軸承。頭部應(yīng)裝有止推軸承，以承受由于運(yùn)送物料之阻力所產(chǎn)生的軸向力，一般放在送物料的前方。當(dāng)軸較長時，應(yīng)在每一中間節(jié)段內(nèi)裝一吊軸承，用于支撐螺旋軸，吊軸承一般采用對開式滑動軸承。 2.1.4料槽 它是由3～8毫米厚的（3）料槽。 水平慢速螺旋輸送機(jī)的料槽通常用2～4mm厚的薄鋼板制成。橫斷面兩側(cè)壁垂直，底部為半圓形，每節(jié)料槽的端部和側(cè)壁上端均用角鋼加固，以保證料槽的剛度，實(shí)現(xiàn)節(jié)與節(jié)間、頂部蓋板與料槽的連接，料槽底部應(yīng)設(shè)置鑄鐵件或角鋼焊接件的支承腳。底部半圓的內(nèi)徑應(yīng)比螺旋葉片直徑大4～8mm。垂直快速螺旋輸送機(jī)料槽橫斷面為圓形，通常采用薄壁無縫鋼管制成。不銹鋼或薄鋼板制成園筒或帶有垂直側(cè)邊的U形槽，為了便于連接和增加剛性，在料槽的縱向邊緣及各節(jié)段的橫向接口處都焊有角鋼，料槽有時也用木板制成，其半圓形槽底包有鐵片，每隔2～3(米)設(shè)支架一個，槽用可拆卸的蓋子蓋在上面。料槽的內(nèi)直徑要稍大于螺旋直徑，使兩者之間有一間隙。螺旋和料槽制造、裝配愈精確間隙可愈小。這對減少磨這對減少磨損和動力消耗非常重要，一般間隙為6.0～9.5毫米。 2.2螺旋輸送機(jī)工作原理 當(dāng)螺旋軸轉(zhuǎn)動時，由于物料的重力及其與槽體壁所產(chǎn)生的摩擦力，使物料只能在葉片的推送下沿著輸送機(jī)的槽底向前移動，其情況好象不能旋轉(zhuǎn)的螺母沿著旋轉(zhuǎn)的螺桿作平移運(yùn)動一樣。物料在中間軸承的運(yùn)移，則是依靠后面前進(jìn)著的物料的推力。所以，物料在輸送機(jī)中的運(yùn)送，完全是一種滑移運(yùn)動。為了使螺旋軸處于較為有利的受拉狀態(tài)，一般都將驅(qū)動裝置和卸料口安放在輸送機(jī)的同一端，而把進(jìn)料口盡量放在另一端的尾部附近。 旋轉(zhuǎn)的螺旋葉片將物料推移而進(jìn)行輸送，使物料不與螺旋輸送機(jī)葉片一起旋轉(zhuǎn)的力是物料自身重量和螺旋輸送機(jī)機(jī)殼對物料的摩擦阻力。螺旋輸送機(jī)旋轉(zhuǎn)軸上焊的螺旋葉片，葉片的面型根據(jù)輸送物料的不同有實(shí)體面型、帶式面型、葉片面型等型式。螺旋輸送機(jī)的螺旋軸在物料運(yùn)動方向的終端有止推軸承以隨物料給螺旋的軸向反力，在機(jī)長較長時，應(yīng)加中間吊掛軸承。 第3章螺旋輸送機(jī)的設(shè)計(jì)與參數(shù)選用 目前，在工程上，螺旋輸送機(jī)的設(shè)計(jì)還主要是依靠工程技術(shù)人員憑借經(jīng)驗(yàn)，依靠傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法來進(jìn)行設(shè)計(jì)工作，設(shè)計(jì)工作量大，而且繁瑣。在水平螺旋輸送機(jī)的實(shí)際使用中，還存在很多問題，尚待研究和解決，如輸送量低，機(jī)械功率不高，物料堵塞和物料流難以控制等。 3.1螺旋輸送機(jī)的設(shè)計(jì)方法 隨著現(xiàn)代化工業(yè)的不斷發(fā)展，螺旋輸送機(jī)己經(jīng)成為國民經(jīng)濟(jì)各部門生產(chǎn)過程中的重要組成部分，正朝著長距離、大運(yùn)量、高速度方向發(fā)展。為了使輸送機(jī)安全可靠地運(yùn)行，其結(jié)構(gòu)系統(tǒng)必須具有良好的靜、動態(tài)特性，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法己不能滿足設(shè)計(jì)要求，必須采用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法對輸送機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)方法是以經(jīng)驗(yàn)、感性、靜態(tài)手工式勞動為基礎(chǔ)的一種設(shè)計(jì)方法，包括下列各種方法: 類比設(shè)計(jì)方法:類比設(shè)計(jì)方法是基于與舊有的同類或相似的機(jī)器作比較而進(jìn)行新機(jī)器設(shè)計(jì)的一種設(shè)計(jì)方法。依據(jù)這種方法，在設(shè)計(jì)之前，首先要以工藝對設(shè)備所提出的性能要求為依據(jù)，同時參照舊有的類似機(jī)器設(shè)備，依靠經(jīng)驗(yàn)估計(jì)，針對舊有設(shè)備的缺點(diǎn)加以改進(jìn)，從而擬定出一個或幾個新的設(shè)計(jì)方案，進(jìn)而分析比較，擇其較好的方案或集中諸方案的優(yōu)點(diǎn)做出最終的設(shè)計(jì)方案。顯然，它是基于設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)積累進(jìn)行局部創(chuàng)新而形成的一種設(shè)計(jì)方法。這種設(shè)計(jì)方法的設(shè)計(jì)工作量很大，設(shè)計(jì)周期很長?，F(xiàn)仍被廣泛采用。 試算法 : 此法是以一定的理論公式為依據(jù)，在一定的技術(shù)條件下算得相應(yīng)的參數(shù)值，若所得結(jié)果不理想，則改變技術(shù)條件，重新計(jì)算，循環(huán)往復(fù)，直至獲得感性認(rèn)為是理想的結(jié)果。它的計(jì)算工作量也很大，且難于取得真實(shí)的理想結(jié)果。但在計(jì)算工具不足的情況下，目前國內(nèi)仍大量采用。 表格法 : 它是根據(jù)一定的理論公式，參照常用的尺寸系列和材料參數(shù)，預(yù)制出系統(tǒng)表格，以供設(shè)計(jì)時使用，此法減少工作量，提高設(shè)計(jì)速度。但是這個方法難取得理想的結(jié)果。 圖算法 : 此法的原理與表格法相同，但有不同于表格法。圖算法是使用按一定的比例尺繪制成的專用圖線一諾模圖來進(jìn)行設(shè)計(jì)。其計(jì)算工作量大大減少，所計(jì)算的結(jié)果要比表格法改進(jìn)許多。 3.1.1螺旋輸送機(jī)現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法 現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法是一個科學(xué)的、理性的、動態(tài)的和計(jì)算機(jī)化的過程。它采用當(dāng)代的技術(shù)手段和方法來提取最合理的數(shù)據(jù)，使設(shè)計(jì)的結(jié)果達(dá)到最優(yōu)。依據(jù)這種方法，首先對設(shè)計(jì)的各種原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，取得有利的信息，得出最經(jīng)濟(jì)合理的參數(shù);然后，在設(shè)計(jì)過程中進(jìn)行各種性態(tài)和指標(biāo)分析，確定出設(shè)計(jì)對象的全部數(shù)據(jù);最后，評價、測試和診斷設(shè)計(jì)的質(zhì)量及可能出現(xiàn)的問題，并確定出相應(yīng)的對策。 科學(xué)類比與相似分析:科學(xué)類比與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法中類比設(shè)計(jì)法的區(qū)別，在于科學(xué)類比把某些現(xiàn)代化分析方法引入進(jìn)來，從而構(gòu)成一種類比推理方法，使得舊有的類比法由低級上升到高級階段。根據(jù)類比過程所側(cè)重的因素之不同，科學(xué)類比法有以下幾種:因果類比、對稱類比、協(xié)變類比、綜合類比等。通過科學(xué)類比，可對設(shè)計(jì)對象的總體結(jié)構(gòu)及其各組成部分的相互關(guān)系，有一個明確的了解，以便進(jìn)行下一步的系統(tǒng)分析。 相似分析是屬于科學(xué)類比法范疇。為了避免大量的重復(fù)性勞動，對于同類的設(shè)計(jì)對象，可采用相似分析和計(jì)算，比如采用量綱分析法等等，確定設(shè)計(jì)對象與參考對象的結(jié)構(gòu)、參數(shù)之間的數(shù)學(xué)模型關(guān)系，獲得新設(shè)計(jì)對象的有關(guān)參數(shù). 系統(tǒng)分析與動態(tài)系統(tǒng)分析:這里系統(tǒng)，都是指動態(tài)系統(tǒng)。系統(tǒng)分析就是把設(shè)計(jì)對象當(dāng)作一個完整的系統(tǒng)，然后將其分成若干個子系統(tǒng)和構(gòu)成子系統(tǒng)的元素，進(jìn)而進(jìn)行分析和綜合，確定每一個系統(tǒng)和元素的輸入、輸出，以及它們之間如何轉(zhuǎn)換等等。機(jī)器中的一切零件、部件和傳動系統(tǒng)都理解為系統(tǒng)，它們均通過邊界與其毗鄰的系統(tǒng)相分離，又通過輸入信號和輸出信號與毗鄰的系統(tǒng)相聯(lián)系，此即系統(tǒng)工程在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。 有限元設(shè)計(jì):目前，有限元設(shè)計(jì)方法是應(yīng)用很多很廣泛的一種方法。有限元設(shè)計(jì)方法是根據(jù)變分原理求解數(shù)學(xué)物理問題的一種數(shù)值計(jì)算方法。它能整體、全面、多工況隨意組合，進(jìn)行靜力、動力、線性和非線性分析，對完成復(fù)雜結(jié)構(gòu)或自由度系統(tǒng)的分析十分有效。有限元能針對機(jī)械實(shí)際使用機(jī)構(gòu)邊界條件進(jìn)行定量的分析計(jì)算，并提供豐富的、反映實(shí)際工況的計(jì)算結(jié)果，并可配有豐富的動態(tài)圖形顯示功能。國內(nèi)外己涌現(xiàn)出大量有關(guān)有限元分析的成熟軟件，這將促使有限元法的不斷推廣和應(yīng)用。對于復(fù)雜的結(jié)構(gòu)物體，可視其當(dāng)作為由有限個單元體的組合體來研究，其中各單元體之間只在有限個節(jié)點(diǎn)處相連接。 在有限元分析法中，為了減少計(jì)算工作量，近年來發(fā)展了一種邊界元法。它把域內(nèi)控制方程變換成邊界上的積分方程，再通過邊界離散化處理轉(zhuǎn)化成代數(shù)方程來求解。這樣，既可以使問題的維數(shù)降低，又可使計(jì)算精度提高，而且其數(shù)學(xué)原理簡單易懂。有限元分析方法多應(yīng)用于結(jié)構(gòu)計(jì)算和場域計(jì)算。 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD):隨著市場競爭的加劇，不僅要求縮短產(chǎn)品更新?lián)Q代周期，而且還要求產(chǎn)品由原來的單一產(chǎn)品、大批量生產(chǎn)模式，轉(zhuǎn)向多品種、高質(zhì)量、小批量生產(chǎn)模式。傳統(tǒng)的人工設(shè)計(jì)方式己經(jīng)不能適應(yīng)這種變化的要求。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，已有各種性能良好的計(jì)算機(jī)硬件及外圍設(shè)備陸續(xù)問世。計(jì)算機(jī)技術(shù)也有很大的提高，發(fā)展了數(shù)據(jù)庫技術(shù)，開發(fā)了大量的圖形軟件。這些都促進(jìn)了CAD技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。目前美國、德國、日本等一些大公司都廣泛應(yīng)用CAD方法進(jìn)行機(jī)械方面的設(shè)計(jì)。我國也己開發(fā)多種CAD系統(tǒng)，各大中型企業(yè)也都相繼采用CAD方法進(jìn)行機(jī)械的設(shè)計(jì)計(jì)算與繪圖。今后CAD技術(shù)的應(yīng)用在廣度和深度方面會有更大的發(fā)展。 模塊化設(shè)計(jì):模塊化設(shè)計(jì)是工程設(shè)計(jì)的發(fā)展方向之一。它根據(jù)模塊化原則，設(shè)計(jì)一些基本模塊單元，通過不同的組合形成不同的產(chǎn)品，己滿足用戶的多種需求。模塊化設(shè)計(jì)以功能分析為基礎(chǔ)，將機(jī)器上同功能的基本單元、復(fù)合單元、，設(shè)計(jì)成不同用途、不同功能的模塊。選用不同模塊進(jìn)行組合可形成各種不同類型和規(guī)格的通用和專用機(jī)器。采用模塊化設(shè)計(jì)，不僅是一種設(shè)計(jì)方法的改革，同時會影響到整個機(jī)械行業(yè)的技術(shù)、生產(chǎn)和管理。目前，模塊化設(shè)計(jì)在我國工程機(jī)械設(shè)計(jì)時也有了初步應(yīng)用。 仿真設(shè)計(jì):國內(nèi)外近年來在機(jī)械設(shè)計(jì)中采用了動態(tài)仿真設(shè)計(jì)新方法，即用計(jì)算機(jī)對機(jī)構(gòu)與結(jié)構(gòu)在各種工況下承受載荷進(jìn)行運(yùn)行狀態(tài)及隨時間變化過程仿真模擬，得到仿真輸出參數(shù)和結(jié)果，以此來估計(jì)和推斷實(shí)際運(yùn)行的各種數(shù)據(jù)，并在對機(jī)器進(jìn)行動態(tài)分析計(jì)算時用。除了這種承受載荷和結(jié)構(gòu)響應(yīng)的動態(tài)仿真外，還有一種就是動畫仿真。由于大多機(jī)械在工作過程中，工作場地會有去多障礙物，如房屋、橋梁、樹木等。如果沒有實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)好路線，可能會造成一定的損失，在這種情況下，國外一些企業(yè)做出了一些模擬現(xiàn)實(shí)軟件，可以模擬整個工程的運(yùn)行過程。 目前，現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法己經(jīng)在許多領(lǐng)域得到運(yùn)用。動態(tài)設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)是現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的核心?？梢哉f，現(xiàn)代設(shè)計(jì)法遠(yuǎn)遠(yuǎn)勝過傳統(tǒng)設(shè)計(jì)法，它將廣泛應(yīng)用在各個科技領(lǐng)域。它的發(fā)展和推廣使用，將對我國科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步起著重要的促進(jìn)作用。 3.1.2螺旋輸送機(jī)的常規(guī)設(shè)計(jì) 目前，我國有兩種定型產(chǎn)品，即LS型和GX型螺旋輸送機(jī)。LS型螺旋輸送機(jī)是GX型螺旋輸送機(jī)的更新?lián)Q代產(chǎn)品，其所有參數(shù)均等效采用ISO 1050-75及DIN 15261一1986標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)制造遵循ZBJ 81005一88《螺旋輸送機(jī)》(新標(biāo)準(zhǔn)為JB/T 7679-95《螺旋輸送機(jī)》)171。 總之，螺旋輸送機(jī)的常規(guī)設(shè)計(jì)方法還是以從標(biāo)準(zhǔn)或設(shè)計(jì)選用手冊為基準(zhǔn)，在結(jié)合以前的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)前需要掌握足夠的設(shè)計(jì)依據(jù)和經(jīng)驗(yàn)，如果不具備足夠的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，即使采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法，其設(shè)計(jì)效果也不會很好。同時還要強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要性。 3.2螺旋輸送機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算 ㈠ 螺旋輸送機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)的確定 螺旋輸送機(jī)的這些基本參數(shù)都是影響輸送能力的因素。由于物料在螺旋輸送機(jī)中的運(yùn)動狀況、允許的物料輸送量及速度是由物料特性所決定的，所以輕的、松散的和非磨琢性的物料與重的磨琢性物料相比，可以在u形槽內(nèi)裝得滿一些，轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速也可高些。最大推薦軸轉(zhuǎn)速為上極限轉(zhuǎn)速，對于大多數(shù)螺旋輸送機(jī)來說，所選定的螺旋軸的工作轉(zhuǎn)速約為最大推薦軸轉(zhuǎn)速的一半。下面來具體的分析這些參數(shù)的確定。 3.2.⒈ 輸送物料的運(yùn)動分析 物料在旋轉(zhuǎn)輸送機(jī)中的運(yùn)動，不隨螺旋體轉(zhuǎn)動，而只在旋轉(zhuǎn)的螺旋葉片推動下沿螺旋向前移動。物料顆粒在輸送過程中，物料的運(yùn)動由于受旋轉(zhuǎn)螺旋的影響，物料的運(yùn)動并非是單純的沿軸線作直線運(yùn)動，而是在一直復(fù)合運(yùn)動中沿螺旋軸運(yùn)動，是一個空間運(yùn)動。 當(dāng)螺旋面的升角a在展開的狀態(tài)時，螺旋線用一條斜直線來表示，則旋轉(zhuǎn)螺旋面作用于半徑為r(離螺旋軸線的距離)處的物料顆粒A上的力為乓。由于磨擦的原因，凡的方向與螺旋線的法線方向偏離了OP角。此力可分解為切向分力P,j和法向分力P,6。如圖2.1所示。 圖3—5 物料顆粒受力分析圖 圖中φ角是由物料對螺旋面的摩擦角P及螺旋表面粗糙程度決定的。對于一般沖壓而成或經(jīng)過很好加工的螺旋面，可以不考慮螺旋表面粗糙程度對v角的影響，此時可取φ≈α。 物料顆粒A在合力P合的作用下，在料槽中進(jìn)行復(fù)雜的運(yùn)動，即具有圓周速度和軸向速度，其合成速度V合，圖2.2表示了其速度的分解。 圖3—6 物料顆粒速度分解圖 若螺旋的轉(zhuǎn)數(shù)為n，處于螺旋面上的被研究物料顆粒A的運(yùn)動速度，由圖中三角形ABC可得: V合=AB sinα 〔3-1〕 因?yàn)锳B=，所以V合 =· 〔3-2〕 圓周速度為V圓 =V合 sin()=· 〔3-3〕 以摩擦系數(shù)代入上式，得： V圓 =· 〔3-4〕 由于，以及， 因此，將上述各式代入并經(jīng)過換算，便可以求得物料顆粒的圓周速度計(jì)算公式: V圓 = ·， 〔3-5〕 式中s-螺旋的螺距(m):n一螺旋的轉(zhuǎn)數(shù)(rpm);r一研究的物料顆粒離軸線的半徑距離(m)；物料與螺旋面的摩擦系數(shù)，。 若使公式V圓 對r求一次導(dǎo)數(shù)，并令其值，便可求出存在V圓 最大值的半徑為 〔3-6〕 同樣，根據(jù)圖示的速度分解關(guān)系，可得物料顆粒的軸向輸送速度的計(jì)算公式： 〔3-7〕 以摩擦系數(shù)代人上式得： 由于，以及， 因此，將上述各式代人并經(jīng)過換算，便可以求得物料顆粒的軸向速度計(jì)算公式： 〔3-8〕 從上式可以看出，在一定的轉(zhuǎn)速下螺距s在某一范圍內(nèi)物料可以得到較好的軸向輸送速度，螺距過大或者過小，都會影響物料的軸向速度。 3.2.2 螺旋輸送機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)的確定 Ⅰ原始資料 輸送物料為水泥，粉狀磨琢性較大，其生產(chǎn)量為Q=10t/h。輸送距離為L=10m,室溫水平輸送。物料松散密度為= 。 表3—2 螺旋輸送機(jī)內(nèi)物料 Ⅱ螺旋葉片直徑 螺旋直徑可初步按下式計(jì)算： 〔3-9〕 式中 ——輸送能力，t/h； ——物料特性系數(shù)，常用物料的值見下表3-1； ——填充系數(shù)，見表3-1； ——傾斜系數(shù)，見表3-2。 表3-3 常用物料的填充、特性、綜合系數(shù) 表3-4 傾斜系數(shù)表 查表得=0.565 =0.30 =1.0。將以上數(shù)據(jù)代入公式計(jì)算得 =0.210。螺旋直徑應(yīng)圓整到標(biāo)準(zhǔn)系列，標(biāo)準(zhǔn)系列為：0.100，0.125，0.160，0.200，0.250，0.315，0.400，0.500，0.630，0.800，1.00，1.25。 對所確定的螺旋直徑還應(yīng)按所輸送物料的快度進(jìn)行校核。 對于未分選的物料，要求: (8～10)a 對于分選的物料，要求: (4～6) 式中：a ——物料的平均快度，m；——物料的最大塊度，m。 很明顯螺旋直徑合適。 Ⅲ 螺旋軸螺距 螺距不僅決定著螺旋的升角，還決定著在一定填充系數(shù)下物料運(yùn)行的滑移面，所以螺距的大小直接影響著物料輸送過程。最大螺距應(yīng)滿足下列兩個條件: 要考慮螺旋面與物料的摩擦關(guān)系以及速度各分量間的適當(dāng)分布關(guān)系兩個條件，來確定最合理的螺距尺寸。 物料顆粒在螺旋面軸向方向上的作用力為為了, 則必須滿足條件。在最小半徑處的螺旋升角是最大的，輸送方向的作用力最小。根據(jù)這個條件，最大的許用螺距值，由下式確定： 〔3-10〕 或 〔3-11〕 若以(D----螺旋的外徑)代人上式，則得 〔3-12〕 另外，在確定最大的許用螺距時，必須滿足的第二個條件是建立在使物料顆粒具有最合理的速度各分量間的關(guān)系的基礎(chǔ)上的，即應(yīng)使物料顆粒具有盡可能大的軸向輸送速度，同時又使螺旋面上各點(diǎn)的軸向輸送速度大于圓周速度。螺距的大小將影響速度各分量的分布。當(dāng)螺距增加時，雖然軸向輸送速度增大，但是會出現(xiàn)圓周速度不恰當(dāng)?shù)姆植记闆r;相反，當(dāng)螺距較小時，速度各分量的分布情況較好，但是軸向輸送速度卻較小。于是，根據(jù)在螺旋圓周處的的條件，；即可得出。 〔3-13〕 所以，s需要滿足，和兩個條件。 物料的摩擦系數(shù)同物料在料槽里的運(yùn)動取向、運(yùn)動速度、物料的尺寸、濕度以及螺旋葉片材料及表面狀態(tài)等有關(guān)。輸送物料的摩擦系數(shù)可參考連續(xù)運(yùn)輸機(jī)設(shè)計(jì)手冊。 通常可按下式計(jì)算螺距: 〔3-14〕 對于標(biāo)準(zhǔn)的螺旋輸送機(jī)，k值一般取為0.8～1。當(dāng)傾斜布置或輸送物料流動性較差時，:當(dāng)水平布置，可取k值等于0.8～1. 故取 k=1 那么螺距為s=0.250。 Ⅳ 螺旋軸直徑 螺旋軸徑的大小與螺距有關(guān)，因?yàn)閮烧吖餐瑳Q定了螺旋葉片的升角，也就決定了物料的滑移方向及速度分布，所以應(yīng)從考慮螺旋面與物料的摩擦關(guān)系以及速度各分量的適當(dāng)分布來確定最合理的軸徑與螺距之間的關(guān)系。 圖3—7 螺旋葉片受力分析 從上圖可以看出，物料在螺旋面上軸向受力分量 （為螺旋升角） 〔3-15〕 式中: a角是由物料對螺旋面的摩擦角P以及螺旋表面粗糙程度決定的。對于一般熱壓或用冷扎鋼板拉制的螺旋片表面，可以忽略螺旋葉面粗糙程度對9)角的影響，此時可認(rèn)為。 所以， 〔3-16〕 因?yàn)槁菪莂在葉片根部最大，此處的輸送方向(軸向)作用力最小。d與s應(yīng)滿足關(guān)系之一是，即。將帶入上式并整理得出： 〔3-17〕 確定最小軸徑還應(yīng)滿足的第二個條件是物料具有盡可能大的軸向速度，同時螺旋面上各點(diǎn)的軸向速度大于圓周速度。 圓周速度和軸向速度分別為: 〔3-18〕 〔3-19〕 圖3—8 螺旋葉片速度分析 要使得螺旋面在葉片根部的軸向速度大于圓周速度，得出 〔3-20〕 根據(jù)上式計(jì)算，當(dāng)取0.3，s=(0.8-1)D時，d(0.47-0.59)D; 當(dāng)u值增加時，還增加，也就是說，根據(jù)上式計(jì)算得出的軸徑相當(dāng)大，這勢必降低有效輸送截面。為了保證足夠的有效輸送截面從而保證輸送能力，就得加大結(jié)構(gòu)，使得輸送機(jī)結(jié)構(gòu)粗大笨重，成本提高。所以，螺旋軸徑與螺距的關(guān)系應(yīng)是輸送功能與結(jié)構(gòu)的綜合。在能夠滿足輸送要求的前提下，應(yīng)盡可能使結(jié)構(gòu)緊湊。由于這種場合使用的輸送機(jī)填充系數(shù)較低，只要保證靠近葉片外側(cè)的物料具有較大的軸向速度，且軸向速度大于圓周速度即可。 經(jīng)綜合分析可得螺旋軸直徑d=65mm。 Ⅴ 螺旋軸轉(zhuǎn)速 由于螺旋輸送機(jī)屬于小型的連續(xù)輸送設(shè)備，結(jié)構(gòu)簡單。在輸送物料的時候，對于螺旋軸徑所占據(jù)的截面，對輸送能力有一定的影響。所以在輸送能力計(jì)算時不能忽略軸徑所占的截面: 由輸送量公式，可以得出轉(zhuǎn)速n 〔3-21〕 式中，n為螺旋轉(zhuǎn)數(shù)(r/ min)，s為螺旋螺距(m)，為螺旋葉片外徑與料槽內(nèi) 壁最小間隙，一般為5～15mm。 一般說來 ，螺旋轉(zhuǎn)速加快，生產(chǎn)能力提高。但是當(dāng)轉(zhuǎn)速超過一定的極限值時，物料會因?yàn)殡x心力過大而向外拋，以致無法輸送，所以轉(zhuǎn)速n還需要有一定的限定，不能超過某一極限值。 實(shí)際轉(zhuǎn)速與最大轉(zhuǎn)速之間有一定的限定關(guān)系： 即 式中，D一螺旋直徑(m)，A-物料綜合特性系數(shù)。 如果計(jì)算得到的轉(zhuǎn)速太高，則應(yīng)對計(jì)算出的螺旋軸徑D、d、s 值適當(dāng)調(diào)整 查表可得A=35，又有D=0.250m。計(jì)算可得：極限轉(zhuǎn)速=70（）。圓整為下列轉(zhuǎn)速：20、30、35、45、60、75、90、120、150、190。故取螺旋轉(zhuǎn)速為n=60。 Ⅵ 傳動功率 螺旋輸送機(jī)的驅(qū)動功率，是用于克服在物料輸送過程中的各種阻力所消耗的能量，主要包括以下幾個部分： ①使被運(yùn)物料提升高度H(水平或傾斜)所需的能量: ②被運(yùn)物料對料槽壁和螺旋面的摩擦所引起的能量消耗; ③物料內(nèi)部顆粒間的相互摩擦引起的能量消耗; ④物料沿料槽運(yùn)動造成在止推軸承處的摩擦引起的能量消耗; ⑤中間軸承和末端軸承處的摩擦引起的能量消耗。 從另外的角度，可以這樣分:物料與料槽間摩擦消耗的功率;物料與螺旋葉片間摩擦消耗的功率;軸承處摩擦消耗的功率;提升物料及物料顆粒間相互運(yùn)動消耗的功率。 這樣 ，螺旋輸送機(jī)的電動機(jī)驅(qū)動功率，就由機(jī)構(gòu)運(yùn)動過程中所產(chǎn)生的阻力來決定的。阻力主要由以下幾個部分組成： (1) 物料與料槽之間的磨擦力阻力: (2) 物料對螺旋的摩擦阻力; (3) 物料傾斜向上輸送時的阻力; (4 )物料懸掛軸承下的堆積阻力; (5) 物料被攪拌所產(chǎn)生的阻力; (6) 軸承的摩擦阻力; 在計(jì)算功率的時候，為簡便起見，可以總結(jié)螺旋輸送機(jī)功率為：總的軸功率應(yīng)包括物料運(yùn)行需要功率,，空載運(yùn)轉(zhuǎn)所需功率，以及由于傾斜引起的附加功率,三個部分， Ⅶ 實(shí)體式螺旋葉片的展開尺寸 將一個螺距的標(biāo)準(zhǔn)型實(shí)體式螺旋面展開，其下料尺寸為： 〔3-26〕 〔3-27〕 〔3-28〕 式中：——螺旋軸直徑，； ——螺旋面展開圖圓環(huán)內(nèi)徑，； ——螺旋面展開圖圓環(huán)外徑，； ——展開圓環(huán)切除部分的周心角，。 圖3—9 實(shí)體式螺旋葉片的展開圖 螺旋葉片的厚度可根據(jù)物料性質(zhì)和螺旋直徑按下表選?。? 表3-4 螺旋葉片厚度 故取螺旋葉片厚度=4.5mm。 Ⅷ 螺旋軸的連接 螺旋軸一般由2m～4m的各個節(jié)段連接而成，以利于制造與裝配。螺旋軸的連接要求要求結(jié)構(gòu)簡單緊湊，便于安裝和更換。圖示為管形螺旋軸常用的一種連接方式，各個節(jié)段利用內(nèi)襯套和圓軸節(jié)段通過穿透螺栓加以連接，其中圓軸節(jié)段剛好可以作為中間懸置軸承和端部軸承的軸頸。 圖3—10 管形螺旋軸各節(jié)段的連接 1——管形螺旋軸；2——螺旋葉片；3——螺栓；4——內(nèi)襯套；5——圓軸節(jié)段 3.2.3 螺旋輸送機(jī)外形及尺寸 LS型螺旋輸送機(jī)螺旋直徑為100～1250,共十一種規(guī)格，分為單驅(qū)動和雙驅(qū)動兩種型式。單驅(qū)動螺旋輸送機(jī)最大長度可達(dá)35，其中LS1000、LS1250型最大長度為30。螺旋輸送機(jī)長度每0.5一檔，可根據(jù)需要選定。螺旋輸送機(jī)中間吊軸承采用滾動、滑動可互換的兩種結(jié)構(gòu)，阻力小，密封性強(qiáng)，耐磨性好。還可根據(jù)用戶需要配置測速報警裝置及電動出料閥。 LS型螺旋輸送機(jī)外形如下圖： 圖3—11 LS型螺旋輸送機(jī) LS型螺旋輸送機(jī)外形尺寸如下表： 經(jīng)過計(jì)算我們選擇LS250型螺旋輸送機(jī)，其外形尺寸：F=3000，E=3000，W=3000，=2980，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，。 3.2.4 螺旋輸送機(jī)外形長度組合及各節(jié)重量 ⅠLS250螺旋輸送機(jī)長度組合如下表： 表3-6 螺旋輸送機(jī)長度組合 Ⅱ LS250螺旋輸送機(jī)各節(jié)重量組合如下表： 表3-7 螺旋輸送機(jī)重量組合 3.2.5 螺旋輸送機(jī)驅(qū)動裝置 1傳動裝置總體設(shè)計(jì)： 1. 組成：傳動裝置由電機(jī)、減速器、工作機(jī)組成。 2. 特點(diǎn)：齒輪相對于軸承不對稱分布，故沿軸向載荷分布不均勻，要求軸有較大的剛度。 3. 確定傳動方案：1—電動機(jī)；2—聯(lián)軸器；3—圓柱齒輪減速器；4聯(lián)軸器；5工作機(jī) 2選擇電動機(jī) 1.選擇電動機(jī)類型： 按工作要求和條件，選用交流，鼠籠三相異步電動機(jī)，封閉型結(jié)果，電壓380V，Y型。 2.選擇電動機(jī)的容量 電動機(jī)所需的功率為：