螺旋卸船機(jī)垂直輸送機(jī)理及試驗(yàn)研究.pdf

1、隨著世界船舶運(yùn)輸業(yè)散裝化的飛速發(fā)展，螺旋卸船機(jī)作為一種性能優(yōu)良的連續(xù)型散貨卸船機(jī)械，以其環(huán)保、節(jié)能等綜合優(yōu)勢(shì)受到廣大港口的青睞。螺旋卸船機(jī)的垂直輸送機(jī)理研究是該領(lǐng)域的核心問(wèn)題，目前正受到相關(guān)學(xué)者的高度關(guān)注和重視。本文以螺旋卸船機(jī)的垂直輸送為對(duì)象，分別采用散體力學(xué)理論模型分析方法、接觸力學(xué)離散元理論的仿真方法、樣機(jī)試驗(yàn)方法，對(duì)其垂直輸送機(jī)理進(jìn)行了全面深入的研究，其主要工作和取得的創(chuàng)新性研究成果如下：
　?。?）應(yīng)用散體力學(xué)、連續(xù)介質(zhì)

2、力學(xué)及顆粒群理論，建立了垂直螺旋卸船機(jī)內(nèi)物料顆粒群穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)的散體力學(xué)模型，創(chuàng)新性地對(duì)螺旋槽內(nèi)物料顆粒群的轉(zhuǎn)速作出了沿徑向變化的假設(shè)。通過(guò)對(duì)物料的運(yùn)動(dòng)分析，確立了物料的運(yùn)動(dòng)特征參數(shù)。研究確定了輸送機(jī)縱向截面的物料自由表面類型及其判別、求解的方法與物料顆粒群對(duì)輸送管壁及螺旋面的壓力分布規(guī)律，建立了物料的運(yùn)動(dòng)特征參數(shù)、生產(chǎn)率與螺旋軸驅(qū)動(dòng)功率的計(jì)算模型并給出數(shù)值計(jì)算方法。應(yīng)用垂直輸送機(jī)理分析模型，對(duì)輸送機(jī)相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)與性能參數(shù)的變化規(guī)律進(jìn)行了描

3、述，為垂直螺旋輸送機(jī)主要參數(shù)的確定提供了科學(xué)的理論支撐。
　?。?）應(yīng)用離散元理論及EDEM軟件，對(duì)物料的相關(guān)物性參數(shù)、物料的垂直螺旋輸送過(guò)程、物料在輸送機(jī)底部的進(jìn)料過(guò)程及其在滾動(dòng)間隔式中間支撐處的運(yùn)動(dòng)過(guò)程進(jìn)行了系統(tǒng)的仿真。對(duì)不同充填率及不同螺旋轉(zhuǎn)速下垂直螺旋底部的取料、垂直輸送及物料在中間支撐處的運(yùn)動(dòng)過(guò)程進(jìn)行了離散元仿真分析，獲取了垂直螺旋輸送性能參數(shù)的變化特性、取料裝置供料能力隨自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速及集料螺旋轉(zhuǎn)速的變化關(guān)系，驗(yàn)證了物料在滾

4、動(dòng)間隔式中間支撐處的通過(guò)性，并給出了滾動(dòng)間隔式中間支撐的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。
　?。?）以L型螺旋卸船機(jī)的取料及垂直輸送機(jī)頭作為試驗(yàn)研究的平臺(tái)，對(duì)螺旋卸船機(jī)垂直輸送機(jī)理及相關(guān)的取料過(guò)程、物料中間支撐通過(guò)性進(jìn)行了試驗(yàn)研究。研究開發(fā)了螺旋卸船機(jī)垂直輸送及取料機(jī)理試驗(yàn)臺(tái)，制定了相關(guān)性能測(cè)試的試驗(yàn)方案；對(duì)輸送機(jī)進(jìn)料能力、輸送性能參數(shù)隨螺旋轉(zhuǎn)速及充填率的變化關(guān)系、取料性能參數(shù)隨取料螺旋轉(zhuǎn)速及料堆高度的變化關(guān)系進(jìn)行了試驗(yàn)研究，驗(yàn)證了物料在中間支撐處的通