筑龙网 W W W .Z H U L O N G .C O M 螺旋输送机的设计计算
在水工或城市混凝土搅拌站行业中,广泛采用螺旋输送机配制粉料(包括水泥 、粉煤灰和少量的粉状外加剂)。在此,笔者根据自己多年的工作经验,理论与实践
相结合,针对在搅拌站行业中所使用的螺旋机的设计作以下说明: 一 、螺旋机输送量的确定 螺旋机的输送量是指在特定的时间内输送完(即配制完)所需的粉料量,这特定的时间是根据每台搅拌站的生产率和生产周期而定 。以q 代表在一个生产周期(即打一罐料)所需的粉料量,以t 代表打一罐料所需的配料时间,那么要求螺旋机的输送量即为:Q=q/t (t/h)。
二 、螺旋机功率的确定
螺旋机的功率是由螺旋机构运行中所产生的阻力决定的 。阻力包括以下几种:
1)物料与螺旋壳体的磨擦力
2)物料与螺旋叶片的磨擦力
筑龙网 W W W .Z H U L O N G .C O M 3)物料倾斜向上输送时的阻力
4)物料被搅拌产生的阻力
5)轴承的磨擦力
6)物料悬挂轴承下的堆积阻力(对于长的需分节 的螺旋机)
由于这些阻力计算起来较抽象,一般按以下经验公式计算: N 0=kQ/367(ω0L+H) N 0—螺旋轴上所需功率(kW)
k—功率贮备系数(1.2~1.4)
Q—输送量(t/h)
ω0—物料阻力系数 (水泥选3.2)
L —螺旋机进出口水平投影长度(米)
H —螺旋机进出口垂直投影长度(米)
(向上输送时取正值, 向下输送时取负值) 那么螺旋机驱动装置的额定功率为
N=N 0/η
η—减速机的传动效率
筑龙网 W W W .Z H U L O N G .C O M 三 、螺旋机几何尺寸的确定
1.螺旋直径D=k 1(G/ψγc)1/
2.5 (米)
k 1—物料综合特性系数 取0.0565
ψ—物料填充系数 取0.7~0.8
c—倾斜系数 与螺旋机倾斜角有关
0°时c=1
≤5°时c=0.9 ≤10°时c=0.8 ≤15°时c=0.7 ≤20°时c=0.65 γ—容重 (t/m 3)
2.极限速度
n=k 2/D 1/2 k 2—物料综合特性系数 取35
3. 螺距S=0.8D (米)
壳体内径=D+0.010 (米)
螺旋轴直径d≈D/3 (米)
4.校对填充系统
ψ=45/(47 D 2
nγS c)
通过改变D 和n 来调整ψ
四 、受力计算
筑龙网 W W W .Z H U L O N G .C O M 1.设计所需扭矩T
T=9550P/n 据此选取减速机的大小
2.根据所需扭矩计算平键的挤压强度σJY 、剪切强度τP 、螺旋轴的扭转强度τ、螺旋轴的刚度条件θ和长细比λ
σJY =2T/dkl≤[σJY ] τP =2T/dbl≤[τP ]
τ=T/w P ≤[τ] θ=T/GI P ≤[θ] λ=l/i≤[λ]min
五 、反算螺旋机的输送量
G=60πD 2S nψγc/4 (t/h)
满足要求即可。
六 、螺旋叶片的展开尺寸
螺旋直径D 螺旋轴直径d 螺距S 叶片高h=(D-d)/2
1. 螺旋叶片的理论展开内径 2r=2L 2h/(L 1- L 2) L 1=[π2(2 h+d)2+ S 2]1/2 L 2=[π2d 2+ S 2]1/2
2. 螺旋叶片的实际展开内径
内径=2(r+ h) -μ/2
筑龙网 W W W .Z H U L O N G .C O M 外径=2r -μ/2
μ—平均螺距误差
μ参考值 当D=0.200m 时 μ=0.015mm 当D=0.300m 时 μ=0.020mm
当D=0.400mm 时 μ=0.025mm
七、其它
以上仅就螺旋机的设计作了简单介绍,在实际的应用中还有诸多因素考虑,比如: 1.螺旋叶片的旋向
如果电机驱动部分在螺旋机进料端,那么螺旋叶 片应为左旋,但为了防止出料端积料,在螺旋机出口端增加半个反向螺旋片即半螺旋叶片(右旋)
2.螺距
螺旋机的螺距并非一层不变,为了配料时料流的均匀,减小残余料流的冲击(造成超称),要采取变螺距,从进料端到出料端螺距逐渐渐小,在出口附近还要增加两组双螺旋叶片。
3.在螺旋壳体上进料端和出料端设置检修孔,壳体中
筑龙网 W W W .Z H U L O N G .C O M 间间隔2米左右设计检修孔,卡料时以备检修用 。
。
