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输送给料设备提升起高郊料斗形状的分析

2013-07-25

  斗式提升机具有输送量大,提升高度高,运行平稳可靠,寿命长显著优点,其主要性能及参数符合JB3926----85《垂直斗式提升机》(该标准等效参照了豪博娱乐标准和国外先进标准),牵引圆环链符合MT36----80《矿用高强度圆环链》,本提升机适于输送粉状,粒状及小块状的无磨琢性及磨琢性小的物料,如:煤、水泥、石块、砂、粘土、矿石等,由于提升机的牵引机构是环行链条,因此允许输送温度较高的材料(物料温度不超过250 ℃)。一般输送高度最高可达40米。TG型最高可达80米。
        提升机高郊料斗内的料尾最晚滑动并最晚卸出, 斗沿儿附近的颗粒较早滑动且较早卸出。这是直线形前壁料斗的特点。料斗能否及时卸空, 仅取决于料尾是否能及时卸出。所以可以这样设想, 在保证料尾的滑动时间不变的情况下, 适当改变料斗前壁的形状, 允许靠近料斗前壁的所有物料同时滑动, 从而获得尽可能大的料斗容量。
  前面所讨论的物料滑移面, 是一条以极点为渐近点, 与物料的内摩擦角有关的对数螺线。在这条螺线上, 每一点的法线与该点的合力方向线之间的夹角均等于物料的内摩擦角, 因而位于螺线上的所有颗粒均处于滑动的临界状态。如果我们将料斗的前壁也制成对数螺线形, 就可以使所有的靠近前壁的物料在某一时刻同时滑动。
  绘制对数螺线形斗壁的方法如下。如图5 所示, 虚线料斗表示普通的深型斗, 当其运行到图示位置时, 指向料斗前壁底部的合力方向与该点的法线之间的夹角等于物料的外摩擦角0, 此处的物料开始滑动。在此位置上, 我们作一条通过料斗的外缘点, 以物料的外摩擦角0 收缩, 绕极点P 的对数螺线。毋庸质疑, 处于该螺旋线上任何位置的颗粒在此刻将同时发生滑动。以这条对数螺线的一段作为料斗的前壁, 再寻找与之相切, 并与料斗后壁相切的适合圆弧为斗底,就形成了新的 螺线型料斗 。此料斗能够保证物料与在普通深型斗内一样及时滑动, 而料斗的容积却明显地增加了。
   头轮半径r 0 = 200 mm, 极距h =140 mm( 头轮转速n= 80 r/ min, 料斗速度v= 1. 68 m/ s) , 料斗凸度L = 125 mm, 物料与斗壁的摩擦角0= 25。图5 中右上图是底角= 42的深型斗, 右下图是新的螺线形斗。这2 种料斗在宽度、凸度和高度不变的情况下, 螺线斗的标准容量( 料斗在直立状态下装水的容量) 比深型斗增加了11%。如果将螺线斗再适当加深, 则其容量会大幅度提高。但是, 由图5 可以发现, 如果极点位置不同, 所作的对数螺线的形状是不同的。因此, 不同的工作状态, 需要不同形状的螺线料斗。图中的点划线螺线是以极距h= 40 mm、头轮转速n =150 r/ min、料斗速度v= 3. 14 m/ s 所作。很明显, 由这条螺线构成的料斗, 容量增加并不显著。这是因为, 料斗离极点越远, 对数螺线就越平坦, 也就越接近于直线的斗壁。所以, 对于料斗工作速度不太高的提升机, 采用螺线形料斗是合适的, 这样能有效地增大料斗的容量, 提高提升机的产量。而对于工作速度较高的提升机, 则仍以采用普通型料斗为宜,因为普通斗的形状更易于制造加工。

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