泊頭鑫海環(huán)保設(shè)備有限公司生產(chǎn)的螺旋輸送機(jī)如建材、化工、電力、冶金、煤礦炭、糧食等行業(yè)機(jī)械設(shè)備,其工作能否正常,直接影響整個(gè)系統(tǒng)的工作狀況。在螺旋輸送機(jī)的設(shè)計(jì)過(guò)程中,除了螺旋直徑、螺旋軸轉(zhuǎn)速、送料速率等參數(shù)需要根據(jù)使用要求設(shè)計(jì)、計(jì)算外,其驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選擇也是尤為重要的一環(huán)。如果電機(jī)功率選擇不當(dāng),輕則使螺旋輸送機(jī)不能正常工作;重則會(huì)燒毀電機(jī),造成事故。   

      以往螺旋輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的功率計(jì)算,是在假設(shè)螺旋輸送機(jī)空載起動(dòng)、填充系數(shù)小于0.45的理想工況下進(jìn)行的。

   其常用計(jì)算公式為:   P=W367(K0L±H)×k   

Γ式中:P:所選驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率,單位:千瓦;

W:螺旋輸送機(jī)的送料量,單位:噸小時(shí);K0:所送物料的阻力系數(shù),由表查得;

L:螺旋輸送機(jī)的工作長(zhǎng)度,單位:米;

H:螺旋輸送機(jī)傾斜布置時(shí),工作長(zhǎng)度在垂直平面上的投影高度,單位:米;

K:電機(jī)安全系數(shù);Γ:傳動(dòng)裝置效率。   

      但是,在許多實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)合,螺旋輸送機(jī)的工作條件很難符合上述要求。并且,不同螺旋輸送機(jī)的螺旋直徑、螺距各不相同;不同物料的摩擦系數(shù)也不盡相同;進(jìn)料口處物料堆積壓力對(duì)螺旋輸送機(jī)的啟動(dòng)、運(yùn)行影響也很大。而在上式中,對(duì)這些情況均未給予充分考慮。因此,在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí),常常會(huì)把螺旋輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的功率選擇得太小,從而導(dǎo)致在使用時(shí)發(fā)生電機(jī)堵轉(zhuǎn)現(xiàn)象。起動(dòng)時(shí),這一現(xiàn)象尤為嚴(yán)重。   

     為此,有必要在計(jì)算螺旋輸送機(jī)電機(jī)功率時(shí),充分考慮各種因素的影響,以便使電機(jī)的選擇,盡量接近實(shí)際需要,滿足使用要求。 

   螺旋輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的功率計(jì)算     

      對(duì)于不少螺旋輸送機(jī)而言,空載起動(dòng)、填充系數(shù)小于0145的工作條件是很難滿足的。等螺距、不變徑螺旋輸送機(jī)更是如此。因而,我們?cè)谶M(jìn)行螺旋輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率的計(jì)算推導(dǎo)時(shí),就以等螺距、不變徑、滿載起動(dòng)、填充系數(shù)為1的螺旋輸送機(jī)作為對(duì)象。       

      我們先對(duì)等螺距、不變徑螺旋輸送機(jī)起動(dòng)時(shí)的受力情況進(jìn)行分析。然后,再分別對(duì)這些力進(jìn)行分析、計(jì)算,并推導(dǎo)出 終的計(jì)算公式。

    211 螺旋輸送機(jī)起動(dòng)時(shí)的受力分析我們知道,螺旋輸送機(jī)起動(dòng)和工作時(shí),受物料作用的主要部位是:螺旋面、送料槽壁和轉(zhuǎn)軸表面。因而,螺旋輸送機(jī)的受力面也主要是這三者。我們先來(lái)看看送料槽和螺旋面的受力情況。當(dāng)螺旋輸送機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),物料在螺旋面作用下沿送料槽向出料口方向運(yùn)動(dòng)。此時(shí),物料與送料槽壁的接觸面上,因物料重力的作用而產(chǎn)生摩擦阻力,我們?cè)O(shè)它的合力為F1且均勻作用在各旋面上。如圖1所示,取螺旋面上的受力單元面為ds,F1作用在受力單元面ds上的單元力為dF1,那么,dF1就會(huì)在ds上產(chǎn)生摩擦阻力dF1cosΗf(Η為ds處的螺旋升角;f為物料對(duì)鋼的摩擦系數(shù))。而dF1cosΗf在橫截面上的投影與作用半徑R的乘積和其在水平面上的投影,就分別是作用在ds上的轉(zhuǎn)動(dòng)阻力矩dM1和軸向力dF11,如圖2。于此同時(shí),物料重力在螺旋面受力單元面ds左、右兩個(gè)面上的作用力dN又會(huì)產(chǎn)生摩擦阻力2dNf,2dNf又可分解為dM2和軸向力dF2(此處我們把螺旋葉片的厚度忽略不計(jì),因而可認(rèn)為左、右兩個(gè)面上的dN大小相等、方向相反、相互抵消)。若螺旋輸送機(jī)傾斜使用,當(dāng)其工作時(shí),因送料槽內(nèi)物料勢(shì)能的改變而產(chǎn)生的重力慣性阻力F3也會(huì)作用在螺旋面上。