江苏省南京工程学院本科毕业论文
⒉ 螺旋输送机设计参数的确定 Ⅰ原始资料
输送物料为干燥煤粉，其生产量为Q=20t/h。输送距离为L=10m。物料松散密度为 = 0.6 。
表2—2 螺旋输送机内物料
物料名称 松散密度 填充系数 物料阻力系数 粉煤 0.6 0.4 12
Ⅱ螺旋叶片直径
螺旋直径可初步按下式计算：D?K2.5式中 ——输送能力，t/h；
——物料特性系数，常用物料的 值见下表3-3； ——填充系数，见表3-2； ——倾斜系数，见表3-4。
表2-3 常用物料的填充、特性、综合系数 物料的粒度 粉状 粉状 粒状 粒状 物料的磨琢性 无、半磨琢性 磨琢性 无、半磨琢性 磨琢性 物料 填充系数 螺旋面形式 实体螺旋面 实体螺旋面 实体螺旋面 实体螺旋面 特性系数 0.0415 0.0565 0.0490 0.0600 综合系数 75 35 50 30 Q?m? 〔3-9〕 ??C面粉、石灰、0.35-0.40 纯碱、煤粉 水泥、白粉、0.25-0.30 石膏粉 泥煤、谷物、0.25-0.35 锯木屑 型砂、沙、成粒的煤渣 0.25-0.30
表2-4 倾斜系数表
倾斜角度β C
0° 1.0 ≤5° 0.9 ≤10° 0.8 ≤15° 0.7 ≤20° 0.65 第11页 共29页
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查表得K=0.0415 ?=0.30 C=0.8。将以上数据代入公式计算得
D=0.238m。螺旋直径应圆整到标准系列，标准系列为：0.100，0.125，0.160，
0.200，0.250，0.315，0.400，0.500，0.630，0.800，1.00，1.25m。
式中：a ——物料的平均快度，m；amax——物料的最大块度，m。
Ⅲ 螺旋轴螺距
通常可按下式计算螺距: s?KD 〔3-14〕 对于标准的螺旋输送机，k值一般取为0.8～1。当倾斜布置或输送物料流动性较差时， :当水平布置，可取k值等于0.8～1.
故取 k=0.8 那么螺距为s=0.200 。 Ⅳ 螺旋轴直径
螺旋轴径的大小与螺距有关，因为两者共同决定了螺旋叶片的升角，也就决定了物料的滑移方向及速度分布，所以应从考虑螺旋面与物料的摩擦关系以及速度各分量的适当分布来确定最合理的轴径与螺距之间的关系。
要使得螺旋面在叶片根部的轴向速度大于圆周速度，得出
d?1??s? 〔3-20〕 1???根据上式计算，当 取0.3，s=(0.8-1)D时，d (0.47-0.59)D; 当u值增加时， 还增加，也就是说，根据上式计算得出的轴径相当大，这势必降低有效输送截面。为了保证足够的有效输送截面从而保证输送能力，就得加大结构，使得输送机结构粗大笨重，成本提高。所以，螺旋轴径与螺距的关系应是输送功能与结构的综合。在能够满足输送要求的前提下，应尽可能使结构紧凑。由于这种场合使用的输送机填充系数较低，只要保证靠近叶片外侧的物料具有较大的轴向速度，且轴向速度大于圆周速度即可。
经综合分析可得螺旋轴直径d=100mm。 Ⅴ 螺旋轴转速
实际转速与最大转速之间有一定的限定关系：?2?R??max2?R?g 即2?Rn?gR即2?Rn?kgR n?kg2?rR?2gA,式中A??k
2?D式中，D一螺旋直径(m)，A-物料综合特性系数。
如果计算得到的转速太高，则应对计算出的螺旋轴径D、d、s 值适当调整
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查表可得A=75，又有D=0.250m。计算可得：极限转速n1 =150（rmin）。圆整为下列转速：20、30、35、45、60、75、90、120、150、190 。
校核填充系数? ：
得D=300mm, S=240mm, d=120mm, n=120 rmin Ⅵ 传动功率
在计算功率的时候，为简便起见，可以总结螺旋输送机功率为：总的轴功率 应包括物料运行需要功率 ,，空载运转所需功率 ，以及由于倾斜引起的附加功率 ,三个部分，且：
P1?QL?367?kW?； 〔3-22〕 P2?DL20?kW?; 〔3-23〕 P3?QH367?kW?; 〔3-24〕
式中 ，Q——生产能力(t/h),
L——输送距离(m)，
H——倾斜高度(m)， D——螺旋外径(m)，
?——物料运行阻力系数。
已知：Q=10t/h L=10m H=1.74m D=0.300m ?=1.2，将数据带
3=0.047kW。 入公式计算得：P1=0.327kW；P2=0.150kW；P所以，
P=0.524kW
电动机的驱动功率 按下式计算： P=K
p0 〔3-25〕
?式中： ——功率备用系数，根据满足起动的要求及电动机的启动能力 值在1.1～1.4范围内选取。
?——驱动装置总传动效率，对于圆柱齿轮减速器可取0.85～0.9。
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取K=1.4，?=0.85，带入公式计算得：P=0.863KW。 Ⅶ 实体式螺旋叶片的展开尺寸
将一个螺距的标准型实体式螺旋面展开，其下料尺寸为：
d1???d???D?222?S2?S???d??S22?S2〔3-26〕 ?D?d?
DL???D???D?222?S?2??d?2?S2 ?D?d? 〔3-27〕
al??DL???D??DL?S2〔3-28〕 ?3600
式中： d——螺旋轴直径，m；
dl——螺旋面展开图圆环内径，m； DL——螺旋面展开图圆环外径，m； al——展开圆环切除部分的周心角，。
0
图2—6 实体式螺旋叶片的展开图
螺旋叶片的厚度 可根据物料性质和螺旋直径按下表选取：
表2-5 螺旋叶片厚度 输送 物料 粉煤 D=200-300mm ?mm 4.5 故取螺旋叶片厚度 =4.5mm。
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Ⅷ 螺旋轴的连接
螺旋轴一般由2m～4m的各个节段连接而成。图示为管形螺旋轴常用的一种连接方式，各个节段利用内衬套和圆轴节段通过穿透螺栓加以连接，其中圆轴节段刚好可以作为中间悬置轴承和端部轴承的轴颈。
图2—7形螺旋轴各节段的连接
1——管形螺旋轴；2——螺旋叶片；3——螺栓；4——内衬套；5——圆轴节段
2.3.3 螺旋输送机外形及尺寸 LS型螺旋输送机外形如下图：
图2—8 LS型螺旋输送机
经过计算我们选择LS250型螺旋输送机，其外形尺寸：N=388mm， Q=450mm， P=300mm，R=160mm，T=75mm，W=826mm，X=145mm，Z=210mm，n=8mm，a=264mm，f=250mm, l=120mm,h=22mm,b=18mm,t=65.5mm。 2.3.4 螺旋输送机外形长度组合
LS250螺旋输送机长度组合：
10m=2.5m((头)+2.5m(中)+2.5m(中)+2.5m（中）+2.5m（尾） 2.3.5 螺旋输送机驱动装置
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