螺旋攪龍式物料排送裝置的設計

董向輝+劉剛+周偉艷+王金麗+呂霞+高占文

摘要：為大田秸稈顆粒反應堆配套作業(yè)機具設計一種螺旋攪龍式物料排送裝置。介紹該排料裝置的總體結(jié)構(gòu)，重點說明其關鍵工作部件——物料箱與排料器的設計。該裝置結(jié)構(gòu)簡單、合理，物料通過性好，能達到排料要求。

關鍵詞：農(nóng)業(yè)機械；排料裝置；螺旋式輸送器；攪龍；設計

中圖分類號：S222.5 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1161（2014）01-0033-02

當前的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)越來越注重改善生態(tài)環(huán)境和土壤質(zhì)量。大田秸稈顆粒反應堆技術以秸稈顆粒替代化肥、以植物疫苗替代農(nóng)藥，使改善生態(tài)環(huán)境與農(nóng)作物優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、無公害生產(chǎn)相結(jié)合，為農(nóng)業(yè)安全和可持續(xù)發(fā)展提供科學技術支撐。目前，大田秸稈反應堆建造作業(yè)全程機械化程度較低，為配合該技術的推廣，提高機械化程度，設計一種螺旋攪龍式秸稈顆粒物料排送裝置，以更好地實現(xiàn)秸稈顆粒物料的機械化鋪料作業(yè)。

1 排料裝置的總體設計

該排料裝置主要由物料箱、擋料板、排料器、送料管等部分組成，其總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。物料箱的作用是盛放秸稈顆粒；擋料板的作用是防止顆粒物料直接落入排料口，造成非工作狀態(tài)下的排料，同時將顆粒物料導向排料器；排料器的作用是將顆粒物料導向排料口排出物料；送料管和排料口相連接將排出的物料準確地排送到大田秸稈顆粒反應堆溝槽中。

2 關鍵部件的設計

該排料裝置的設計目的是將秸稈顆粒排送到大田秸稈顆粒反應堆溝槽中，實現(xiàn)這一作業(yè)要求的主要部件是物料箱和排料器。

2.1 物料箱

物料箱的形狀和尺寸取決于物料的種類和機具的裝載量。物料箱的形狀要保證物料能全部裝滿和倒空，而不形成架空和空處。對于易散落的物料，料箱一般設計為角錐形、錐形、菱形或其他結(jié)構(gòu)形式。物料箱的尺寸A（寬）、L（長）、H（高）和β（傾斜角）根據(jù)已知裝載量和機器的總體結(jié)構(gòu)布置來選擇。裝載量不大的懸掛式機器一般采用角錐形或錐形物料箱（如圖2）。由于本排料裝置配套的機具為懸掛式，所以將物料箱設計為錐形。

2.2 排料器

因物料種類和機器型號要求不同，排料器結(jié)構(gòu)形式也不同。排料器的主要工作部件是輸送器，最常用的有鏈板式和帶式輸送器、螺旋式輸送器、外槽輪式輸送器及振動式輸送器等。由于本裝置輸送的物料為秸稈顆粒，屬于大顆粒物料，要求排料器通過性好、送料空間較大，因此選用螺旋輸送器式排料器。

螺旋輸送器由外殼、螺旋葉片、主軸和排料口等部分組成，其中螺旋葉片部分由兩片對稱的螺旋葉片組成（見圖3）。其工作原理是：通過主軸的旋轉(zhuǎn)，帶動螺旋葉片將物料箱中的秸稈顆粒從物料箱的兩側(cè)送到螺旋輸送器底部中間位置的排料口，再通過送料管把秸稈顆粒鋪在反應堆溝槽中。

通常用改變螺旋式輸送器轉(zhuǎn)速的方法來調(diào)節(jié)物料的排送量。物料排送量Q的計算公式為：

Q=[（D-2λ）2-d2]ψtnγC×10-10

式中：Q為物料排送量，kg/s；D為螺旋輸送器葉片的外徑，mm；d為軸的直徑，mm；t為螺旋葉片螺距，mm；n為螺旋輸送器的轉(zhuǎn)速，r/min；λ為輸送器葉片與外殼的間隙，mm；γ為物料的容重，kg/m3；ψ為物料的充滿系數(shù)，一般取0.3～0.4；C為輸送器的傾斜輸送系數(shù)，其取值見表1。

物料充滿系數(shù)ψ取0.4，傾斜角度β為0°，輸送系數(shù)C為1.0。

螺旋輸送器需用功率N的計算公式為：

N=Qg（LW0+H）η×10-3=Q/102（LW0+H）η

式中：N為輸送物料需用功率，kW；Q為螺旋輸送器的推運量，kg；L為輸送器的水平投影長度，m；H為物料的提升高度，m；W0為物料沿外殼移動的阻力系數(shù)，一般取1.20；η為修正系數(shù)，其取值見表2。

螺旋式輸送器的缺點是有可能形成架空和排送高濕度物料時螺旋輸送器容易被堵塞，但輸送干燥的大顆粒狀物料時不會出現(xiàn)這種情況。

3 結(jié)論

配合北方旱地合理耕層構(gòu)建技術與配套耕作機具研究與示范項目，根據(jù)大田秸稈反應堆復式建造作業(yè)機的作業(yè)技術要求，設計一種秸稈顆粒物料排送裝置。該裝置設計合理，結(jié)構(gòu)簡單，作業(yè)效果好，適應性強，具有一定的推廣應用價值。

摘要：為大田秸稈顆粒反應堆配套作業(yè)機具設計一種螺旋攪龍式物料排送裝置。介紹該排料裝置的總體結(jié)構(gòu)，重點說明其關鍵工作部件——物料箱與排料器的設計。該裝置結(jié)構(gòu)簡單、合理，物料通過性好，能達到排料要求。

關鍵詞：農(nóng)業(yè)機械；排料裝置；螺旋式輸送器；攪龍；設計

中圖分類號：S222.5 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1161（2014）01-0033-02

當前的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)越來越注重改善生態(tài)環(huán)境和土壤質(zhì)量。大田秸稈顆粒反應堆技術以秸稈顆粒替代化肥、以植物疫苗替代農(nóng)藥，使改善生態(tài)環(huán)境與農(nóng)作物優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、無公害生產(chǎn)相結(jié)合，為農(nóng)業(yè)安全和可持續(xù)發(fā)展提供科學技術支撐。目前，大田秸稈反應堆建造作業(yè)全程機械化程度較低，為配合該技術的推廣，提高機械化程度，設計一種螺旋攪龍式秸稈顆粒物料排送裝置，以更好地實現(xiàn)秸稈顆粒物料的機械化鋪料作業(yè)。

1 排料裝置的總體設計

該排料裝置主要由物料箱、擋料板、排料器、送料管等部分組成，其總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。物料箱的作用是盛放秸稈顆粒；擋料板的作用是防止顆粒物料直接落入排料口，造成非工作狀態(tài)下的排料，同時將顆粒物料導向排料器；排料器的作用是將顆粒物料導向排料口排出物料；送料管和排料口相連接將排出的物料準確地排送到大田秸稈顆粒反應堆溝槽中。

2 關鍵部件的設計

該排料裝置的設計目的是將秸稈顆粒排送到大田秸稈顆粒反應堆溝槽中，實現(xiàn)這一作業(yè)要求的主要部件是物料箱和排料器。

2.1 物料箱

物料箱的形狀和尺寸取決于物料的種類和機具的裝載量。物料箱的形狀要保證物料能全部裝滿和倒空，而不形成架空和空處。對于易散落的物料，料箱一般設計為角錐形、錐形、菱形或其他結(jié)構(gòu)形式。物料箱的尺寸A（寬）、L（長）、H（高）和β（傾斜角）根據(jù)已知裝載量和機器的總體結(jié)構(gòu)布置來選擇。裝載量不大的懸掛式機器一般采用角錐形或錐形物料箱（如圖2）。由于本排料裝置配套的機具為懸掛式，所以將物料箱設計為錐形。

2.2 排料器

因物料種類和機器型號要求不同，排料器結(jié)構(gòu)形式也不同。排料器的主要工作部件是輸送器，最常用的有鏈板式和帶式輸送器、螺旋式輸送器、外槽輪式輸送器及振動式輸送器等。由于本裝置輸送的物料為秸稈顆粒，屬于大顆粒物料，要求排料器通過性好、送料空間較大，因此選用螺旋輸送器式排料器。

螺旋輸送器由外殼、螺旋葉片、主軸和排料口等部分組成，其中螺旋葉片部分由兩片對稱的螺旋葉片組成（見圖3）。其工作原理是：通過主軸的旋轉(zhuǎn)，帶動螺旋葉片將物料箱中的秸稈顆粒從物料箱的兩側(cè)送到螺旋輸送器底部中間位置的排料口，再通過送料管把秸稈顆粒鋪在反應堆溝槽中。

通常用改變螺旋式輸送器轉(zhuǎn)速的方法來調(diào)節(jié)物料的排送量。物料排送量Q的計算公式為：

Q=[（D-2λ）2-d2]ψtnγC×10-10

式中：Q為物料排送量，kg/s；D為螺旋輸送器葉片的外徑，mm；d為軸的直徑，mm；t為螺旋葉片螺距，mm；n為螺旋輸送器的轉(zhuǎn)速，r/min；λ為輸送器葉片與外殼的間隙，mm；γ為物料的容重，kg/m3；ψ為物料的充滿系數(shù)，一般取0.3～0.4；C為輸送器的傾斜輸送系數(shù)，其取值見表1。

物料充滿系數(shù)ψ取0.4，傾斜角度β為0°，輸送系數(shù)C為1.0。

螺旋輸送器需用功率N的計算公式為：

N=Qg（LW0+H）η×10-3=Q/102（LW0+H）η

式中：N為輸送物料需用功率，kW；Q為螺旋輸送器的推運量，kg；L為輸送器的水平投影長度，m；H為物料的提升高度，m；W0為物料沿外殼移動的阻力系數(shù)，一般取1.20；η為修正系數(shù)，其取值見表2。

螺旋式輸送器的缺點是有可能形成架空和排送高濕度物料時螺旋輸送器容易被堵塞，但輸送干燥的大顆粒狀物料時不會出現(xiàn)這種情況。

3 結(jié)論

配合北方旱地合理耕層構(gòu)建技術與配套耕作機具研究與示范項目，根據(jù)大田秸稈反應堆復式建造作業(yè)機的作業(yè)技術要求，設計一種秸稈顆粒物料排送裝置。該裝置設計合理，結(jié)構(gòu)簡單，作業(yè)效果好，適應性強，具有一定的推廣應用價值。

摘要：為大田秸稈顆粒反應堆配套作業(yè)機具設計一種螺旋攪龍式物料排送裝置。介紹該排料裝置的總體結(jié)構(gòu)，重點說明其關鍵工作部件——物料箱與排料器的設計。該裝置結(jié)構(gòu)簡單、合理，物料通過性好，能達到排料要求。

關鍵詞：農(nóng)業(yè)機械；排料裝置；螺旋式輸送器；攪龍；設計

中圖分類號：S222.5 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1161（2014）01-0033-02

當前的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)越來越注重改善生態(tài)環(huán)境和土壤質(zhì)量。大田秸稈顆粒反應堆技術以秸稈顆粒替代化肥、以植物疫苗替代農(nóng)藥，使改善生態(tài)環(huán)境與農(nóng)作物優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、無公害生產(chǎn)相結(jié)合，為農(nóng)業(yè)安全和可持續(xù)發(fā)展提供科學技術支撐。目前，大田秸稈反應堆建造作業(yè)全程機械化程度較低，為配合該技術的推廣，提高機械化程度，設計一種螺旋攪龍式秸稈顆粒物料排送裝置，以更好地實現(xiàn)秸稈顆粒物料的機械化鋪料作業(yè)。

1 排料裝置的總體設計

該排料裝置主要由物料箱、擋料板、排料器、送料管等部分組成，其總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。物料箱的作用是盛放秸稈顆粒；擋料板的作用是防止顆粒物料直接落入排料口，造成非工作狀態(tài)下的排料，同時將顆粒物料導向排料器；排料器的作用是將顆粒物料導向排料口排出物料；送料管和排料口相連接將排出的物料準確地排送到大田秸稈顆粒反應堆溝槽中。

2 關鍵部件的設計

該排料裝置的設計目的是將秸稈顆粒排送到大田秸稈顆粒反應堆溝槽中，實現(xiàn)這一作業(yè)要求的主要部件是物料箱和排料器。

2.1 物料箱

物料箱的形狀和尺寸取決于物料的種類和機具的裝載量。物料箱的形狀要保證物料能全部裝滿和倒空，而不形成架空和空處。對于易散落的物料，料箱一般設計為角錐形、錐形、菱形或其他結(jié)構(gòu)形式。物料箱的尺寸A（寬）、L（長）、H（高）和β（傾斜角）根據(jù)已知裝載量和機器的總體結(jié)構(gòu)布置來選擇。裝載量不大的懸掛式機器一般采用角錐形或錐形物料箱（如圖2）。由于本排料裝置配套的機具為懸掛式，所以將物料箱設計為錐形。

2.2 排料器

因物料種類和機器型號要求不同，排料器結(jié)構(gòu)形式也不同。排料器的主要工作部件是輸送器，最常用的有鏈板式和帶式輸送器、螺旋式輸送器、外槽輪式輸送器及振動式輸送器等。由于本裝置輸送的物料為秸稈顆粒，屬于大顆粒物料，要求排料器通過性好、送料空間較大，因此選用螺旋輸送器式排料器。

螺旋輸送器由外殼、螺旋葉片、主軸和排料口等部分組成，其中螺旋葉片部分由兩片對稱的螺旋葉片組成（見圖3）。其工作原理是：通過主軸的旋轉(zhuǎn)，帶動螺旋葉片將物料箱中的秸稈顆粒從物料箱的兩側(cè)送到螺旋輸送器底部中間位置的排料口，再通過送料管把秸稈顆粒鋪在反應堆溝槽中。

通常用改變螺旋式輸送器轉(zhuǎn)速的方法來調(diào)節(jié)物料的排送量。物料排送量Q的計算公式為：

Q=[（D-2λ）2-d2]ψtnγC×10-10

式中：Q為物料排送量，kg/s；D為螺旋輸送器葉片的外徑，mm；d為軸的直徑，mm；t為螺旋葉片螺距，mm；n為螺旋輸送器的轉(zhuǎn)速，r/min；λ為輸送器葉片與外殼的間隙，mm；γ為物料的容重，kg/m3；ψ為物料的充滿系數(shù)，一般取0.3～0.4；C為輸送器的傾斜輸送系數(shù)，其取值見表1。

物料充滿系數(shù)ψ取0.4，傾斜角度β為0°，輸送系數(shù)C為1.0。

螺旋輸送器需用功率N的計算公式為：

N=Qg（LW0+H）η×10-3=Q/102（LW0+H）η

式中：N為輸送物料需用功率，kW；Q為螺旋輸送器的推運量，kg；L為輸送器的水平投影長度，m；H為物料的提升高度，m；W0為物料沿外殼移動的阻力系數(shù)，一般取1.20；η為修正系數(shù)，其取值見表2。

螺旋式輸送器的缺點是有可能形成架空和排送高濕度物料時螺旋輸送器容易被堵塞，但輸送干燥的大顆粒狀物料時不會出現(xiàn)這種情況。

3 結(jié)論

配合北方旱地合理耕層構(gòu)建技術與配套耕作機具研究與示范項目，根據(jù)大田秸稈反應堆復式建造作業(yè)機的作業(yè)技術要求，設計一種秸稈顆粒物料排送裝置。該裝置設計合理，結(jié)構(gòu)簡單，作業(yè)效果好，適應性強，具有一定的推廣應用價值。