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利用离散元法对于双螺旋输送机性能的优化

  双螺旋给料机在各个行业中均有着较为广泛的使用,其适用于膏状、饼状、松散的颗粒物料的输送,它克服了单螺旋机输送量低、易粘杆、喂料精度低等缺点,具有结构简单、适应性广、易维修等优点。虽然双螺旋机结构简单,但其内部受力情况复杂,颗粒运行状态复杂,且难以通过实验获得,使得人们对其内部特性了解较少,不了解其内部工况情况,往往使得其某些部件较易发生破坏,对其结构的优化也多是在部件发生破坏后才进行的。因此,如何选择合理的给料机工况参数,如何设计出可靠、使用寿命较长的双螺旋机就显得越为重要。

  据了解,离散元素法作为求解与分析复杂散体颗粒系统的运动规律与力学特性的一种相当好的数值方法,它能够获取离散系统内部的各种参数,为人们分析颗粒系统内部特性提供了强有力的支持。因此,有研究也利用离散元法对双螺旋给料机作了模拟研究,获取了其内部颗粒轴向的速度与自转角速度分布的情况及其外壳与螺旋叶片的受力情况,经过对此类参数的分析,给双螺旋机的工况参数选择以及结构的选择和优化提供了一定的参考。在设定的参数下,模拟分析结果表明∶

金算盘49819网站-58008com金算盘-www49829com金算盘-金算盘www49829com  1、当螺旋转速或填充率较大时,双螺旋输送给料机整体的颗粒平均轴向速度和输送量较大,但是相应的颗粒平均自转角速度、功率消耗、颗粒破碎概率、外壳和螺旋叶片的受力也较大,给料机整体性能较差,因此,在实际生产过程中,在保持输送量的前提下,螺旋转速和填充率都不宜过大;随着运输物料间黏性的增加,双螺旋给料机整体的颗粒平均轴向速度和输送量会不断增加,颗粒平均自转角速度、功率消耗、颗粒破碎概率、外壳和螺旋叶片的受力会不断减小,给料机整体工况会越良好,表明了双螺旋机越适合运输带有黏性的物料。

金算盘49819网站-58008com金算盘-www49829com金算盘-金算盘www49829com  2、在不同的参数下,双螺旋机外壳底部是整个外壳受力较大的部位,易发生磨损或点蚀;螺旋叶片边缘是整个叶片受力较大的部位,较易发生磨损或破坏,同时螺旋叶片会受到一个持续的弯矩作用,易发生变形或疲劳碱破坏;物料易在给料机外壳底部、螺旋叶片和驱动轴附近处发生破碎。针对上述现象,可通过在外壳底部、螺旋叶片以及驱动轴外加涂一层光滑耐磨的涂层以改良各部件的受力特性,以增长双螺旋给料机整体的使用寿命,减小颗粒破碎率。

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