散狀物料輸送工程設(shè)計開發(fā)中的難點解析

照日格圖

摘要：文章就散狀物料輸送工程設(shè)計開發(fā)難點進行討論，在對此類工程加以了解的同時，對其設(shè)計開發(fā)過程中的難點問題進行深入的探討和描述，希望能夠為此類工程的設(shè)計開發(fā)提供支持，使其開發(fā)設(shè)計質(zhì)量得到有效的提升。

關(guān)鍵詞：散裝物料;輸送工程;設(shè)計開發(fā);難點

隨著現(xiàn)代社會的發(fā)展，各界越來越重視運輸能力的提升，尤其化工、冶金、港口等領(lǐng)域，在實際生產(chǎn)運輸活動中，往往需要進行各種散狀物料的運輸。而由于散狀物料本身具有較多的種類，且性質(zhì)差別相對較大，在實際運輸當(dāng)中，對于輸送工程的要求也相對較高。但在針對散狀物料進行輸送工程設(shè)計與開發(fā)的過程中，經(jīng)常會遇到各種各樣的難點問題，從而導(dǎo)致工程設(shè)計難以滿足實際的運輸需求，對此，還需要相關(guān)領(lǐng)域?qū)Ω黜楇y點問題進行有效的分析和解決，以此來滿足各界發(fā)展的實際需求。

一、淺析散狀物料輸送工程

所謂的散狀物料，實際就是堆積在一起，沒有進行包裝處理的粉狀物料、粒狀物料以及塊狀物料等，包括水泥、谷物、砂石等等，對于散狀物料的輸送，通常需要借助輸送機來實現(xiàn)，而在具體的機械選型方面，需要結(jié)合以下內(nèi)容進行考慮。

第一，堆積密度。也就是在自由堆積情況下，散狀物料的單位體積質(zhì)量。第二，粒度。即散狀物料顆粒的最大線長度，因為散狀物料具有較多的顆粒，且這些顆粒大小各異，因此，其粒度的確認需要具有典型性，具體可以結(jié)合相關(guān)規(guī)定指定的計算方法對其典型顆粒粒度進行計算。而最終的粒徑確認情況直接影響著螺旋輸送機的選擇。第三，堆積角。換言之，就是散狀物料自由堆積之后，其堆表面和水平面形成的夾角。而根據(jù)靜止平面以及運動平面對其進行劃分，可以將其分為靜堆積角和動堆積角。堆積角與堆積密度是影響帶式輸送機選擇的重要因素。第四，外摩擦系數(shù)。主要是在散狀物料接觸承載件時，兩者表面形成的摩擦系數(shù)。而由于散狀物料和承載件表面的相對狀態(tài)有所差異，所以其摩擦系數(shù)又分動摩擦系數(shù)以及靜摩擦系數(shù)。一般會根據(jù)散狀物料的外摩察系數(shù)來確定料倉的幾何形狀。除此之外，在選擇搬運機械時，還要對散狀物料的濕度、粘性、流動性、腐蝕性以及磨琢性加以考慮。

二、散狀物料輸送工程設(shè)計開發(fā)中的難點問題

（1）散狀物料自身方面的問題

在對散裝物料進行輸送工程設(shè)計和開發(fā)的過程中，散狀物料本身具備的力學(xué)性質(zhì)是必須要重點考慮的同時，而對于散狀物料來說，其力學(xué)性質(zhì)往往很難把控，也因此，該項內(nèi)容成為了輸送工程設(shè)計與開發(fā)的一個難點所在。之所以會如此，主要是由于散狀物料與液體以及固體物料不同，其雖然具有一定的流動性，需要在特定條件下才能對其形狀加以保持，因此，其會對輸送工程的擋護面產(chǎn)生相應(yīng)的壓力，但對于拉力卻存在抵抗力偏低的情況，且散狀物料的抗剪切能力還會受到作用力的影響。此外，相比于液體物料，散狀物料并沒有那樣高的流動性，且形式不固定。

與此同時，散粒體在顆粒材料、形狀以及大小等方面的標(biāo)準是不固定的，其既可能以是塑性狀態(tài)，也可能是彈性狀態(tài)，會出現(xiàn)差別極大的形狀，且顆粒之間存有空隙，可能會出現(xiàn)水、空氣或者是各種膠結(jié)物質(zhì)填充在空隙當(dāng)中的情況。另外，散粒體的容質(zhì)還會受到充水程度、孔隙率以及密度等因素的影響。

在對散狀物料進行輸送的過程中，會有一定的摩擦力產(chǎn)生，這主要因為顆粒間相互咬合造成的，在此期間，內(nèi)摩擦力和內(nèi)摩擦角在正切值方面是相等的。但散狀物料與散粒體相比，其內(nèi)摩擦角與散粒體外摩擦角的差別是非常大的。而且散粒體之間形成的內(nèi)摩擦角要大于散粒體與固體形成的內(nèi)摩擦角。散粒體在密實狀態(tài)下，會有一定的棱角突出，這可能會將接觸面擦破，造成摩擦阻力。當(dāng)散狀物料處在松散狀態(tài)時，其顆粒體的相互距離會在運行過程中發(fā)生改變，在這種情況下，摩擦阻力將會受到散粒體滾動的影響[1]。

（2）運輸系統(tǒng)方面的問題

第一，運行阻力分析。承載段的力學(xué)問題也是相關(guān)設(shè)計的難點問題之一。將散狀物料的整體狀態(tài)視為研究對象，我們可以選擇任意一個散狀物料斷面，應(yīng)用其斷面力量分布，對顆粒接觸點上分布的力量進行代替。而通常情況下，散狀物料進入輸送機械當(dāng)中，大多會以圓柱狀為主，所以可以通過軸對稱問題對其所受應(yīng)力加以分析。在使用輸送機械進行散狀物料裝載時，受到牽引繩的影響，能夠?qū)Τ休d圓盤進行有效的牽引，使其拖動散狀物料向上運行。在此期間，其運行阻力主要取決于垂直摩擦力以及壁面摩擦力。而如果采用管道輸送，通常需要對物料使用分段輸送的方式，并且要做好散狀物料高度的控制工作[2]。

第二，運行分析。對于輸送系統(tǒng)，其運動分析主要涉及兩個方面，主要包括鋼絲繩的速度和加速度。由于輸送機主要是使用驅(qū)動輪進行鋼絲繩驅(qū)動的，因此，在旋轉(zhuǎn)時，主要包含直線纏繞以及圓周纏繞兩種鋼絲繩纏繞方式。此外，由于驅(qū)動輪作用的發(fā)揮需要通過減速器以及電機來實現(xiàn)，因此，在勻速運行時，驅(qū)動輪對于鋼絲繩的牽引運動以變速直線運動為主。而受到運輸機械結(jié)構(gòu)的影響，鋼絲繩在速度變化方面具有周期性特征，所以，在落實相關(guān)設(shè)計活動的過程中，還需要對鋼絲繩速度變化規(guī)律進行綜合的考慮[3]。

（3）系統(tǒng)牽引能力問題

要結(jié)合用戶需求對管道連續(xù)輸送機進行設(shè)置，而按照空間條件，具體可以將其設(shè)置方式分為前端驅(qū)動、后端驅(qū)動以及前后共同驅(qū)動，而驅(qū)動方式不同，會形成不同的阻力，且受到牽引能力的影響，在鋼絲繩上分布的張力也有所不同，所以需要對各種情況進行綜合考慮之后，才能合理的設(shè)置系統(tǒng)牽引能力[4]。

結(jié)語

綜上所述，在針對散狀物料進行輸送工程設(shè)計與開發(fā)時，經(jīng)常會遇到各種各樣的難點問題，如果不能對這些問題進行有效的處理，將會對散狀物料的輸送效果造成極大的影響，因此，相關(guān)單位應(yīng)該對該項工作保持高度的重視，要結(jié)合實際對各項難點問題進行綜合的考慮，以此來提高輸送工程的設(shè)計質(zhì)量。

參考文獻

[1] 杜錫剛. 散狀物料輸送工程設(shè)計開發(fā)中的難點解析[J]. 建筑工程技術(shù)與設(shè)計， 2018， 000（030）：404-404.

[2] 曾召義， 宋銀杰. 散狀物料輸送工程設(shè)計開發(fā)中的難點解析[J]. 大科技， 2019， 000（022）：310-310，311.

[3] 姚延娜， 張東方. 散狀物料輸送工程設(shè)計開發(fā)中的難點解析[J]. 城市建設(shè)理論研究：電子版， 2018.

[4] 宋偉剛， 王天夫. 散狀物料轉(zhuǎn)載系統(tǒng)設(shè)計DEM仿真方法的研究[J]. 工程設(shè)計學(xué)報， 2019， 18（6）：10.