桨叶输送机试验研究+文献综述(3)
螺旋转输送机在输送物料过程中 ， 物料的运动由于受旋转螺旋的影响， 其运动并非是单纯的沿轴线作直线运动， 而是在一复合运动中沿螺旋轴作一个空间运动。设螺旋输的螺旋为标准的等螺距等直径、 螺旋面升角为 α 的单头螺旋。当螺旋面的升角α在展开的状态时， 螺旋线用一条斜直线来表示。下面以距离螺旋轴线 r 处的物料颗粒 M 作为研究对象， 进行运动分析。旋转螺旋面作用在物料颗粒 M 上的力为 P， 由于物料与叶片的摩擦关系， P 力的方向与螺旋面的法线方向偏离了 β 角。β 角的大小由物料对螺旋面的摩擦角 ρ 及螺旋面的表面粗糙程度决定， 对于一般热压或用冷轧钢板拉制的螺旋面， 可忽略其表面粗糙程度对 β 角的影响， 即认为 β=ρ。P力可分解为法向分力 P1， 和径向分力 P2。物料颗粒M在 P力的作用 ， 在料槽中进行着一个复合运动， 既沿轴向移动， 又沿径向旋转， 如图3所示， 既有轴向速度 Vl， 又有圆周速度 V2， 其合速度为 V。当螺旋体以角速度 ω 绕轴回转时， 距离螺旋叶片任一半径 r 处的 O 点物料颗粒M的运动速度可由速度三角形求解。叶片上 O 点的线速度 Vo 就是物料颗粒 M 牵连运动的速度， 可用矢量OA表示，方向为沿 O 点回转的切线方向； 物料颗粒 M 相对于螺旋面的相对滑动速度， 平行于 O 点的螺旋线切线方向 ， 可用矢量 AB 表示。若不考虑叶片摩擦， 则物料颗粒 M 绝对运动的速度 V。应是螺旋面上 O点的法线方向， 可用矢量 OB 表示。由于物料与叶片有摩擦， 物料颗粒 M 自O点的运动速度V的方向应与法线偏转摩擦角 ρ。对 V 进行分解， 则可得到物料颗粒自 O 点移动的轴向速度 Vl和圆周速度V2。其中， Vl就是料槽中物料的轴向输送速度， 而V2 则是对物料输送的阻滞和干扰。根据物料颗粒 M 运动速度图的分析， 可得到物料轴向移动的速度为：V1 ＝Vcos(α+ρ)。物料在料槽内轴向移动速度 V1 和圆周速度 V2 随半径 r 而变化的曲线图。V2 在半径长度范围内是变化的，在螺旋轴后随半径的增而减小， 因此， 物料在螺旋内的移动过程中要产生相对滑动，V1 在半径长度范围内也变化， 并随半径的增加而增加。可见， 靠近螺旋轴的物料的 V2 比外的大、 而 V1 却比外层的要小； 反之， 靠近螺旋外侧的物料 V1 大、V2 小。这将使内层物料较容易随螺旋轴转动， 因而产生一个附加的物料流。螺旋在一定的转数之前， 这种附加的物料流对物料运动的影响并不显著。但是， 当超过一定的转数时， 物料就会产生垂直于输送方向的跳跃的翻滚， 起搅拌而不起轴向的推进作用。这不仅会降低物料的输送效率， 加速设备构件的磨损，而且会增大螺旋功率的消 。因此， 为了避免这种现象的产生， 螺旋的转数不得超过它的临界转速。
三．螺旋输送机的设计计算
3.1 设计计算
本实验主要任务是针对典型的生物质物料，建设一个机械输送机试验台，在试验台上展开试验研究。以颗粒性质（粒度分布、颗粒形状参数、颗粒密度、堆积密度等）、机械结构（几何参数、叶型等）、进料方式、转速等参数为变量，测试各种条件下的输送量、主轴扭矩、输送功耗。
1）.输送量
输送量是衡量螺旋输送机能力的一个重要指 ，在输送物料时，螺旋轴径所占据的截面虽然对输送能力有一定的影响，但对于整机而言所占比例不大，因此，螺旋输送机的物料输送量可粗略按下式计：• 式中：Q=螺旋输送机输送量，t／h 。 F为料槽内物料层横截面积， 为物料的单位容积质量，t／ ，它同原料的种类、湿度、切料的长度以及净化方式、效果等多种因素有关，其值查阅相关的手册 为倾斜输送系数
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