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外文资料翻译1设计注意事项和螺旋输送机的性能评价艾伦W罗伯茨名誉教授，主任，固体粒子和颗粒技术中心，纽卡斯尔大学，澳大利亚。摘要本文主要关注的是螺旋输送机采用全封闭管状结构。尤其是影响的螺旋运动的块状固体被运送的吞吐量，扭矩和功率。螺旋运动，连同填充度，管的容积效率，因此，吞吐量。这反过来，对扭矩的影响，功率和输送效率。理论是预测任何特定的几何形状的螺杆输送机的性能。说明出的散装物料的流动性，在输送机上的性能的影响。1简介广泛地说，螺旋输送器可以分组，分为两大类，U字状槽类型的输送机和完全封闭的输送机装有管状螺旋。与U形槽式外壳的螺旋输送机在工业上被广泛使用，它们的操作的仰角被限制，低速和低填充比率的低角度。低填充比是保护吊架支撑轴承，输送距离长时，外壳采用全封闭管式螺旋输送机是更加灵活。他们工作在较大范围的速度和高度差垂直方向的角度。它们执行以及在较高的填充比率时，与由于被所提供的总的壳体表面的散装固体的旋转式或涡旋运动的阻力增强螺旋输送动作。他们的缺点是，因为他们需要操作，无需中间支承轴承，输送距离的限制。可以克服此问题，采用螺旋形的设计，在塑料支持重的横截面的无轴螺钉，连接到所述壳体的内表面的耐磨内衬。本文主要侧重于完全封闭的，管状外壳型螺旋输送机。特别感兴趣的是相对于吞吐量，扭矩和功率的性能。虽然借鉴的早期工作期间1962641,2，它集中于最近的工作处理的输送行动涡旋运动的影响3。该强调的是给定的垂直和陡倾斜的输送机，与被提出的轮廓有关的性能的预测，在较低的仰角下的水平。特别关注的是给定的可测流动性能的散装物料被输送到并进行下一步应用。外文资料翻译2在这方面，在输送机上性能的关于螺旋叶片和壳体摩擦的意义进行了讨论。正确的堆积密度的水分和固结条件考虑的输送材料的使用是需要强调的。案例研究实施例子是为了说明的设计程序，以及在实际的工业应用中的应用。2密封式螺旋输送机随附的螺杆或螺旋推运器输送机的有关细节在图1中示出。从动螺杆飞行的功率是在轴承支承，并围绕在一个固定的管状螺旋。实际的限制需要一个自由旋转和壳体之间的间隙，这已被证明是正确的，而不是不利的性能。允许螺杆旋转项目超出在较低或进气端部的壳体，该突起被称为“扼流”。螺钉必须至少原料浸入到所述壳体的下端的水平，否则在输送机将不会提升散装材料。图1封闭螺杆式或螺旋式输送机图2输送机的吞吐量21输送机的吞吐量一个封闭的螺旋输送器的吞吐量的影响，在运输过程中的散装材料和填充度或“满”的螺杆的旋转或旋涡运动。作为输送机的旋转速度的增加，旋转或旋涡运动减小到一个限制值，使得一个更有效的输送动作。然而，当重力供给系统进入螺杆摄入，进给速率，可以不匹配的潜在的输送能力，并减少发生在填充比率或“满”。净结果是达到限制值，如在图2中示出了螺旋输送器的吞吐量。通过采用一个正反馈系统，以增加“饱胀”，在输送机的效率可以得到改善。外文资料翻译3由下式给出一个螺旋输送器的体积吞吐量QQTVM/S1QTD23DTPCS218QT最大理论容量吞吐量输送机运行100和散装物料轴向移动，不旋转V容积效率D螺杆直径（M）轴的直径（M）CP间距（M）螺杆角速度（R/S）C径向游隙（M）螺旋叶片的厚度（米）ST一个螺旋输送器的体积效率是所示的两部分组成的VVRF（4）VR输送或旋涡的旋转或涡旋运动的效率核算F“饱和”效率（5）PHAV平均高度材料的螺杆表面上（参见图4）AVH22输送机直径对应速度相应的速度由下式给出所定义的无量纲的具体速度值NS定义为NS（6）GWR01789ND其中R0外半径G重力加速度，N转速（R/MIN）从方程（6），大直径螺旋输送机达到其最大输出比直径较小的1输送机速度降低。23质量的吞吐量堆积密度的影响一个螺旋输送器的质量的吞吐量，单位为KG/S由下式给出外文资料翻译4成为QMQ（7）VT其中，堆积密度，KG/M重要的是，注意选择正确的堆积密度。几乎所有的大型物料，体积密度随固结压力增加接近最大限制值，由图3所示。这表明，通过举例的方式，作为一个功能的主要为一个典型的煤样的固结压力的堆积密度。还显示的是，涉及的体积密度的固体密度的填充比例。随着压力的增加，堆积密度接近的限制值相对应的最大填充比。一般的固结压力在加载或进料的点，在图3中由“L”表示，低的堆积密度也低。的输送操作会导致在指向图3中的“R”的压力的增加所导致的被压缩的散装物料。的输送机填充比，然后减小，堆积密度的增加。为了估计在输送条件下的体积密度，它是首先要确定的主要的固结压力作用在螺杆表面。在第7章介绍了此过程。图3堆积密度和装箱率3体积通量垂直输送机31输送行动图4给出了在一个垂直螺旋输送机的输送动作。所示为在一个特定位置的螺杆表面的接触中的粒子的速度线图。VS是由于它的转动，螺杆速度，VR是相对于螺杆表面的颗粒的相对速度，和VA是由螺旋角定义的粒子的绝对速度。这意味着粒子移动的方向与螺杆螺旋的螺旋路径运动相反。图4力学输送行动图5显示出的绝对速度的速度线图中，由于螺旋角的两个组成部分，有用外文资料翻译5的输送速度VL和旋转分量VT一个螺旋叶片的半径的变化而变化，即在其外周小和更大的被分解成轴，轴的角度/也将在径向方向上从外面到轴的旋转变化。这意味着，从外部将不同的轴旋转速度VT。随半径的变化在VT描述的涡运动在螺杆和被表示为常数（8）NTRV这个常数N是涡指数。它已被证明由罗伯茨2,3是N0，即，速度分量VT是恒定的，不随半径。这意味着，H的上的螺旋叶片的材料的高度是恒定的，不随半径。图5速度图实际输送速度VL，作为比理论上的最大输送速度VLT表达时，参照图5，提供了允许的旋转或旋涡运动造成的损失的输送效率的措施。这可以示出（9）TANTLV32有效半径对于要确定的输送效率，这是必要的，以首先确定作为在输送机的半径和转速的函数的变化的路径的螺旋角。根据经验，常数，不随半径的螺旋输送机的分析可以简化了物块的旋TV转质量和合力，在所定义的有效半径RE（10）IR032ERO外螺旋叶片的半径。轴半径的内半径。螺旋角相对应的螺杆旋转ER（11）EDERNPA01T外文资料翻译6螺距D2RO螺旋叶片直径33粒子径的螺旋角罗伯茨13的路径和在输送机的旋转速度的螺旋角之间的关系进行了研究。有关的有效半径RE的特定情况下，它可以显示出特定的转速NS和限定有效的绝对路径的螺旋角得到E之间的关系由下式给出（12）SEEFEESKSACKRNCOINTAN10其中（13）01FSFK（14）FIJSRDP012S螺杆表面的摩擦角KJ04F填充率C散装物料外壳表面的摩擦系数NS是由方程（6）中定义的“特定的速度。系数量KF和KS在等式（12）考虑到散装固体螺杆空间内的应力场，并依赖于内部摩擦的松散固体。渐近的角度得到E随速度的旋转达到限制值的定义如下，E90（ES）SN也就是说，得到的E接近一个恒定的值，由螺杆的螺旋角的块状固体在螺杆表面的接触和摩擦角定义。在所述壳体的内表面相邻的外周的螺旋角0是从下面的等式得到TANOTANO（15）1TAN0EER34输送或旋涡效率的它现在遵循从等式（9），由下式给出的输送或涡流效率（16）EELTEVRTANE有效的螺旋角等式（11）得到E有效的螺旋角的路径等式（12）35“饱和”或填充率重力进料外文资料翻译7在重力作用下的进料，如在图1中所示，在扼流的馈送动作控制输送机的吞吐量。对于一个自由流动的松散固体，填充比可以近似F（17）010SFNC其中090112；0060085由方程（6）中定义的特定0FCF的速度。这个组合填充比F的和涡效率VR在允许的体积效率VVRF以下方式获得。因此可以被确定的吞吐量。4强制进料一个适当的强制进料安排可用于满足指定的吞吐量，特别是当以被输送粘性散料固体。例如强制馈送中采用的SIWERTEL型卸船采用旋转下部壳体与进料叶片，如在图6和图7中示出的计数器。螺旋输送器的容量控制由馈送装置，而不是由输送机本身。为了避免堵塞螺杆进料，至关重要的是，输送机的速度是足够高的填充比F1。图6强制进料图7平面图进纸器考虑一个在图6中所示类型的三个叶片馈线。在图7中示出的平面图。的进料速率可被估计为外文资料翻译8QM（T/H）（18）FEBENNDD60其中容重，T/MB宽度，有效的下料口宽度，MD有效的下料口的深度，M效直径馈线，MENF给料机速度叶片数3BNFE进料效率5螺杆和泵壳摩擦的影响螺旋输送机的性能显著由散装物料和螺杆和套管表面之间的摩擦而产生的影响。作为一个例子，图8和图9比较输送效率VR的摩擦角S和C的范围内的螺杆表面和壳体的表面分别为垂直螺旋输送机。作为F80的输送机填充比率是任意选择的。这意味着，容积效率将V08VR。图8螺杆表面摩擦输送效率的影响图9所示壳体表面摩擦输送效率的影响图10煤炭的低碳钢表面的摩擦角外文资料翻译9研究发现，对于粘性散装物料的表面摩擦，在正常的压力的增加而减少，如在图10中示出。该图比较的摩擦为一个特定的粘性材料与的光洁度和抛光的表面与低碳钢与低碳钢接触。与抛光光洁度的增加摩擦的减少是显而易见的，特别是作为正常的接触压力的增加。对于螺旋输送机的压力通常是低，因此，摩擦力将是高的。这需要的压力有关的输送机被确定为第7节中讨论。6运行在不同的仰角61特殊情况的水平输送机研究表明，对于水平的螺旋输送器，角度，如图5中所示，是零。也就是说，螺旋角的路径是独立的螺杆速度，由下式给出90S（19）作为近似，这种关系也可以被假设为工作在低角度的海拔说，250的螺旋输送机。从方程（10）和（13）得出的输送或涡流效率由下式给出VRH（20）1ETANS下标H表示的水平位置。作为一个例子，V值计算使用等式（14）的螺钉三分之一螺丝的直径在图11中绘制的芯或轴的直径。表示出两个间距与直径之比，以及螺杆摩擦的效果。图11水平输送机的输送效率D/DC33362任意倾斜角度分析操作在任何仰角是更复杂的。对于取值范围从30到第90的倾斜角度，等式（12）可以仍然可以应用，但已修改形式的为NS（21）210COSINTAN1FKCSFKRSEEFEE函数F1（）和F2（）需要被定义。一旦为NSF（E）已被确定，那么方程（16）被用于确定VR。因此可以计算出的吞吐量。另一种方法，有些经验的方法解决方法如下ICOMPUTE输送或旋涡效率VR的垂直输送机按照第32节和33节。外文资料翻译10IICOMPUTE的输送效率VRH为水平输送器使用等式（16）补充输送效率的倾斜角度如下VRVRHVRHVRSIN（22）7力分析垂直输送机图12螺杆表面接触力大颗粒作用在一个螺旋输送器的颗粒上的力，在图12中所示。还显示出的速度分量。与静止的壳体的外周面接触的颗粒，在施加一个力FN对壳体，主要是由于离心压力。在所述壳体的离心压力上升到正常压力的PN作用。甲摩擦阻力FDCFN行为在相对的方向上的绝对速度，如在图12（A）所示。在这里，C是散装的壳体表面上的固体颗粒的摩擦系数。散装材料的重量的保留在每个间距是WRORIPGF（23）轴向力（24）0TANT1RNCFESEERA螺杆的正确选择和壳体的摩擦角S和C分别取决于其中描述了作为压力的函数的摩擦角，如在图10中说明的流动性能。出于这个原因，需要确定的螺旋叶片上的压力和套管螺旋叶片的轴向压力是A（25）0TANT1RNCGPESEEF在壳体上的平均正常压力由下式给出AC（26）EEIMRWTANT208螺钉的扭矩和功率垂直输送机81拧紧力矩，TSP外文资料翻译11由于在螺旋上面对的散装固体每节可确定的拧紧力矩以下公式，TSP（27）SRFPLEEATAN32其中，S散装物料螺杆表面的摩擦角RE有效半径AE有效的螺旋角，L螺旋机长度，P螺距82轴扭矩，TSH正常压力由于在轴上的物料颗粒是NKGPF（28）转矩由于相对于轴移动到散装固体TSH（29）PLRNI2值占的绕轴的压力分布。据推测，K0483总螺杆的扭矩和功率总扭矩为TTSPTSH（KNM）功率P（千瓦）（30）DTN105其中，N转D传动效率9螺杆扭矩和功率任意倾斜角度在这种情况下，轴向力的每个间距可以被计算为如下FRAWSINECOS（31）由方程（23）其中W的定义如。E当量摩擦系数，以便阻力在运动过程中的外壳。这是所表达的EC1KF（32）其中K压力比0406，取决于合并散装物料。螺杆的扭矩和功率，然后计算后的程序在第6章。10典型案例研究101预测值与实测性能外文资料翻译12在有关的实际螺旋输送机升降小麦的表现计算的吞吐量和功率本文介绍的程序进行检查。的输送机的垂直位置和操作是重力给料的。在图13中的预测值和测量的结果进行了比较。该协议被认为是相当满意的。图13一个的螺旋输送机处理小麦的预测值和实际性能D150毫米，DC50，P150毫米，L244米90，S20C25，KJ045CFO10，CF0083，900千克/平方米102例如强制送料垂直螺旋输送机的强制进料系统的电梯的使用中的卸载操作。螺杆直径D05，轴直径DC025，间距P0375米，长度为L10英寸的输送机是提高煤的堆积密度08吨/米。S20，C25。所需的吞吐量是400吨/小时由加料器在螺杆进口控制。图14示出的填充比或胀满，输送或涡流作为成为QM400吨/小时的速度的函数的效率和功率。的功率曲线是提升的煤，并且不包
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