散状物料输送工程设计开发中的难点解析

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在经济快速发展 的背景下，机械产品的市澈争愈来愈激烈。因此，人们加大了机械产品的研究开发力度。散状物料输送机械是-种重要的机械产品，在港 口、冶金厂、化工厂、水泥厂等行业中得到了广泛的应用。为满足现代社会对散状物料输送的需要，需要认真分析散状物料输送工程设计开发中的难点问题，并采取相应的应对措施，以提高散状物料输送工程设计的水平，提高输送的效率和效果。

1散状物料输送工程的设计方法散状物料输送机械在现代工业中得到了广泛的运用，人们也在不断的设计开发新的机械产品以适应日趋激烈的市澈争环境。通过大量科研工作者的设计开发过程，人们总结出了很多设计方法，本文从以下几个方面总结散状物料输送工程的设计方法：-是设计过程，二是设计内容，三是设计方法，四是涉及思想与观点。

具体说来，从设计过程这个角度上说，散状物料输送工程的设计可以分为方案设计、施工设计与工艺设计；从设计内容这个角度来说，散状物料输送工程设计可以分为概念设计、结构设计、参数设计、摩擦学设计、动力学设计、可靠性设计、工艺设计、强度设计、控制系统设计等方面的设计；从设计方法这个角度上说 ，包括全生命周期设计法、广义优化设计法、虚拟设计、智能设计、网络设计、可视化设计、协同设计等设计方法；从设计思想与观点来看，散状物料输送工程的设计方法可以划分为绿色设计、稳健设计、创新设计、系统工程设计、价值工程设计等设计方法。

由于 目前散状物料输送工程的复杂性与多样性，对于上述的设计方法需要综合考虑其优势及不足 ，不仅从产品的角度去考虑 ，更要从设计方法 目标和设计开发内容的局限性等方面进行考虑，结合用户对产品的要求，系统、文/文明波科学地设计开发散状物料输送工程，而不能以- 种方法概括所有设计内容。

2散状物料输送工程设计开发中的难点解析2.1散粒体的力争陛质在散状物料输送工程设计开发中，必须考虑到散状物料自身的力学性质。散状物料的力学性质是较难把握的-个方面，同时也是实施工程设计中的难点。散粒体既不同于固体也不同于液体，与-般固体不同的是：散粒体具有流动的特性 ，保持其形状需要-定的条件；对于挡护面散粒体能够产生-定的压力；对于拉力缺少低抗力 ；抗剪切能力撒于作用力。

与-般液体不同的是 与液体相比流动性较孝形式不固定、低抗剪切力校散粒体的颗粒材料、大型形状没有固定的标准，可以是弹性状态也可以是塑性状态，形状可能极不相同，颗粒之间的空隙也可能由水、空气或其他胶结物质充填其中。散粒体是lm3散粒体质量，同时，其容质也受密度、孔隙率和充水程度有关。

在散状物料输送的过程中会产生摩擦力，这是由-些颗粒与其他颗粒的相互咬合所形成的，其中内摩擦力与内摩擦角的正切值相等。

散状物料的内摩擦角与散粒体之间的外摩擦角有很大的区别，散粒体对固体的摩擦角要小于散粒体本身的内摩擦角。密实状态下的散粒体突出的棱角可能会擦破接触面，形成摩擦阻力。

松散状态下的颗粒体会在运用时改变与其他散粒体的相互距离，摩擦阻力的形成与散粒体的滚动有关。

2.2输送系统运行阻力分析在散状物料输送工程设计的过程中，除了需要考虑散状物料自身的力学特性外，还要考虑承载段的力学分析，这也是散状物料输送工程设计开发中的-个难点。以散粒体的整体状态为研究对象，我们可以沿着散状物料的任意断面分布的力来代替单个颗劣触点上的力。

大多数散状物料输送机械中的散状物料是圆柱状的，其受应力可以用轴对称问题来解决。在圆柱坐标下，输送机械的中间承载段结构如下：在管道中，圆盘用来装载散状物料，承载圆盘受牵引绳的影响通过串联作用达到牵引效果，拖动散状物料，使其能够向上运行。受壁面摩擦力和垂直方向摩擦力的影响，在散状物料输送工程的设计中，如果通过管道输送 ，就要将物料进行分段运输，并且散状物料的高度不宜太大。

要根据用户的需求设置管道连续输送机的布置方式，根据空间条件的不同，可以将布置方式采用的驱动分为头部驱动、尾部驱动和头尾同时驱动等驱动方式。不同的驱动方式与输送方式会在输送机中形成程度不同的阻力，牵引能力的不同也会导致钢丝绳的张力分布不尽相同。串联盘式管道连续输送机的摩擦驱动原理是 ：串联盘固定在钢丝绳上，钢丝绳经过驱动轮进入轮槽 ，由于驱动系统的带动作用，驱动轮开始旋转，通过摩擦产生系统牵引力。

2.4输送系统运动分析输送系统运动分析包括钢丝绳的速度分析和钢丝绳的加速度分析。由于在输送机的钢丝绳是用驱动轮驱动的，因此在旋转时，钢丝绳会分成圆周缠绕和直线缠绕两种方式。驱动轮要通过电机和减速器来发挥作用，在匀速运动下的驱动轮其牵引钢丝绳是变速直线运动。

若以驱动轮旋转时轮齿对应的中心角为周期，我们通过观察齿距之间的速度变化可以知道钢丝绳的速度变化呈周期性，在设计开发散状物料输送工程的过程中，必须考虑到牵引钢丝绳的速度变化规律，这也是散状物料输送工程设计开发中的难点。

3结语除了上述几个方面之外，散状物料输送工程设计开发的难点还包括承载段的力学分析、驱动轮齿数的确定等方面，只有解决了散状物料输送工程设计开发中的上述散体力学理论问题，正确把握物料在输送过程中的力学特性 ，正确地分析输送系统的运行阻力、牵引能力与钢丝绳速度，运用相关力学理论对散状物料输送工程进行优化设计，才能够设计出更科学、高效、安全的散状物料输送工程。