物料输送机械与设备
更新时间:2023-05-04 07:20:01 阅读量: 实用文档 文档下载
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第一章物料输送机械与设备
食品工厂中有大量的物料需要输送,为了提高劳动生产率,减轻劳动强度,则需用各种机械来完成物料的输送任务。
被输送的物料有固体物料(成件的、成块的、粉末状的等)和液体物料及气体物料。所用的输送设备有:机械输送设备(皮带输送机、斗式升送机、螺旋输送机)、水力输送设备和气流输送设备。
第一节机械输送设备
§1 . 1皮带输送机
一、皮带输送机的工作原理与结构
1、原理:是利用无端皮带的往复运动来输送物料。
2、用途:可输送块状物料、粉末状物料、成件物料。
3、输送方式:可水平方向输送也可倾斜输送。
4、基本结构:其主要部件为输送带、托架、鼓轮、传动装置、装卸料装置、张紧装置等。
5、优点:输送距离长、生产能力大且效率高、结构简单、操作连续、动力消耗低、噪音小、可在机身的任何位置装卸料、维护检修方便等。
6、缺点:造价贵、不圭寸闭、只能做直线输送,改向时需几台联合使用。
二、皮带输送机的主要构件
1、输送带
1)、作用:它是绕过主动鼓轮和从动鼓轮的圭闭的环形带,是通过传送带的往复运动,而使其上的物料达到向前输送目的的工作面。
2)、分类:按材质可分为:橡胶带、纤维织带、钢带、网状钢丝带和塑料带等。
3)、对输送带的要求:充当输送的材料应具有强度高、挠性好、本身重量小、延伸率小、吸水性小、对分层现象的抵抗性能好、耐磨性好等特点。
4)、几种输送带的优缺点:
⑴、橡胶带:它是最为常用的输送带,是由2-12 层棉织品或化纤的衬布,用橡胶胶合而成的,其表面有橡胶保护层(即覆盖层)。目前,国内胶带已规格化,应用时可参考有关资料(GE 523-65 )。它的接头方式有皮线缝纽法、胶液冷粘缝纽法、加热硫化法、金属搭接法。可输送常温、中性、无腐蚀的固体物料。
它的许用工作拉力:I K B i
⑵、钢带:它一般厚度为0.6-1.4mm,宽度在650mm以内。它具有机械强度大、不易伸长、耐高温、不易损伤等优点。但因其强度大、挠性差,故应用时需采用直径较大的滚筒,另外它对冲击力敏感,易被刺破和划破。再有它要求所有的支承及导向装置安装较准确。还有它耐腐蚀性差、造价高等缺点。通常在粘性大且灼热的物料不宜用胶带时,方采用钢带。
(3)、网状钢丝带:通常采用不锈钢材料制成。常用在在输送过程中需用水冲洗的物料,可选用网状钢丝带即有眼的钢带(如水果碱洗
去皮机的输送带)。
⑷、塑料带:它具有耐磨、耐酸碱、耐油、耐腐蚀等优点,现已逐渐被推广,但我国尚未实现系列化。
2、托架
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1) 、作用:防止输送带下垂,起支撑作用,多采用辊轮式。
2) 、分类:按托架的形状可分为直型(平型:即有一个固定托架 和一个辊拄组成)和槽型(即有一个固定托架和三个或五个辊拄组成) 两种。按工作性质可分为上托辊(栽运辊或承栽辊)和下托辊(空运 辊或非承栽辊)。
3) 、托架的组成:由固定支架和托辊组成。
4) 、托辊的材料和结构:其材料多为铸铁或无缝钢管,托辊的轴 承多采用滚动轴承和含油轴承,端部有密封和添加润滑油的沟槽。
5) 、托辊的工艺要求:①、托辊的长度应比输送带的宽度长约
100-200mm ②、托辊的间矩和直径应视带宽和物料的性质而定。 定 型的托辊直径采用89、108、159mn 等无缝钢管,如物料为成件的、重 量大于 20公斤时,则辊间矩不应大于物料在工作段上最小长度的 1/2。 ③、下托辊间矩一般为上托辊间矩的二倍。
3、 驱动装置
1) 、作用:它是使输送带能运动起来的动力。
2) 、组成:它是由电动机、传动装置(减速器和联轴器)和驱动 滚筒等组成的。
3)、驱动滚筒的技术要求:①、驱动滚筒一般是用钢板焊接而 成。②、
为增加滚筒和输送带间的摩擦力,常在滚筒外表面包有木材、 皮革或橡胶带。③、滚筒的宽度一般比输送带宽 100-200mm ④、驱 动滚筒常做成鼓形(即滚筒的中间直径比两侧的直径稍大) ,这样滚筒 可实现自动纠正胶带跑偏。
4、 张紧装置
1) 、分类:按结构可分为螺旋式拉紧装置(拉力螺杆、压力螺杆 或齿
轮、齿条等组成)和重锤式拉紧装置两种型式。
2) 、两种结构的优缺点:⑴、螺旋式拉紧装置:①、优点:外型
尺寸小,结构紧凑。②、缺点:它的拉(压)力卩=k XA x 不衡定,不 能始终保证胶带与滚筒间的紧配合,故应经常观察和张紧。⑵、重锤 式拉紧装置:①、优点:拉力F = G 衡定,能始终保证胶带与滚筒间 的紧配合。②、缺点:外型尺寸较庞大,拆装劳动强度大。
5、 机架及固定点或自行装置等
三、带式输送机的设计计算:
1、生产能力
1)、水平带式输送机
G = 3600BX h Xp i X u X? (吨/小时)
其中:E ------ 带宽(米)
P 1 装栽密度(吨/米 )
?--装添系数(一般取 0.75 )
h
--堆放一层物料的平均高度(米) u --带速(米/秒) ,用作检查性的一般为 0.05-0.1
(米/秒),用作运输时一般取为0.8-2.5米/秒 2)、倾斜带式输送机
式中: b 0 --倾斜运输系数(其取值见下表)
G o G ? 0 (吨/小时)
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系数? 0 值 表1-1
1) 、用作检查时(两边操作)
aG “、
L l i J (m ) 2q
式中:L ——输送机总长(米)
a ――一个工人工作位置的长度(米),一般取0.6-0.8米 q ――一个工人生产定额(吨/小时)
l 1 -------------------- 输送机末端长度(米),如没有清洗喷头I i =0;有喷头时 则I i 为清洗段的长度。
1
2
——输送带没有利用的部分的长度 (米),一般取0.3-0.5米< 2 ――两边操作。
2) 、用作输送时 n
L = 2X I 0+— (D i +D 2)+AXN (米)
2
式中:丨0——前后滚筒的中心距(米)
D i 、D 2 ---------- 前后滚筒的直径(米)
N ——接缝数
A ——接缝的长度(米),机械接头时A= 0
A=( i-i )b + B ty30°
其中:i ――带的层数
b —接头阶梯长度,一般取0.I5-0.25米
B ——带宽
3、功率计算
N = K 1 A (0.000545 KL V+0.000147Q L ) ±0.00274QHK i (kw )
式中:H ——提升高度(米),上升为正,下降为负,水平为0。
K ——系数,根据带宽和轴承类型而定(可参考表1-2)。 L ——输送机的长度(米)
Q ——运输能力(吨/小时)
v ——运输带的线速度(米/秒)
K i ——起动附加系数,一般在1.3-1.8之间
A 系数,与L 有关(可参考表1-3)
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GL GH
N
1.36K 367
式中:G ——单位时间内的物料输送量(吨/小时)
L ——输送带的长度(米) H 提升咼度(米)
K 系数,与L 、G 有关。
1.36 ——将马力换算为千瓦
367 = 3.6 X 102 (1kw=102kg(力)x m/s=1000j/s)
功率计算也可参考其它资料介绍的公式 §1 . 2斗式升送机
一、斗式升送机的工作原理与结构
1、原理:是利用附在带或钢索或链条等挠性物上的料斗在垂 直或倾斜
的方向上作往复运动来将低处的物料输送到高处的。
2、 用途:可用来输送块状物料、粉末状物料。
3、 输送方式:可垂直输送也可倾斜输送。
4、 基本结构:相当于立起来的在带上安装了若干个料斗的带
式输送机,其主要部件为带或链条、鼓轮、传动装置和装、卸料装置 等。
5、 优点:占地面积小,可把物料输送到较高的位置,生产率 范围较
大(3-160米3/小时)等。
6、 缺点:对过栽较敏感,必须均匀供料。
7、 分类:⑴、按倾斜角的不同,可分为垂直式和倾斜式两种 ⑵、按
料斗的附着物的不同,可分为皮带式、钢索式和链条式三种。
各自的优缺点:
⑴、垂直式:占地面积小,但不能水平方向输送。
⑵、倾斜式:既能垂直方向送料也能水平方向送料,但占地面
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积大。
⑶、带式:皮带可起到挡板作用,使物料不致落入鼓轮中而影响鼓轮工作,但带和料斗的结合点易疲劳而被撕开或断列,故它适于输送质量较轻的物料。
⑷、钢索式:可随意调整料斗的距离,但常因为固定料斗的螺丝松动而使料斗滑动。
⑸、链条式:机械传动效率高,但结构复杂,机械故障点多。
二、斗式升送机的主要构件
1、料斗
1)、作用:料斗是升送机的承栽构件。
2)、分类:
根据被运送的物料性质和升送机的构造
特点,料斗有三种不同的形式,即:圆柱形底的深
斗、圆柱形底的浅斗和尖角形料斗。
⑴、圆柱形底的深斗:
斗口呈65°的倾斜,深度较大。适用于干燥
的、流动性好、能很好撒落的粒状物料的输送。
⑵、圆柱形底的浅斗:斗口呈45°的倾
斜,深度较浅。适用于潮湿的和流动性较差的颗粒
物料。
深斗和浅斗都有圆柱形的底部,在
升
送机上的节距2.3-2.4 倍的斗深。斗是用2-6mm的不锈钢板、薄钢板或铝板等焊接、铆接或冲压而成的
⑶、尖角形料斗:它与上述两种斗
的不同之处在于斗的侧壁延伸到地板外,使之
成为挡边,这种斗适于密集布置。卸料时,物
料可沿着前一个斗的挡边和底板所形成的槽定向自流式卸料。
3)、料斗的主要参数
料斗的参数是它的形式和几何参数(斗宽E、伸距A、容积V和高度H)可查阅有关的产品目录。
2、牵引构件
有胶带和链条两种。
牵引构件的选择,取决于升送机的生产率、升送高度和物料的特性(形状、密度、粒度等)。一般胶带主要用于中小生产能力的工厂以及中等提升高度,适合于体积和密度小的粉状或小颗粒等物料的运输。而链条则适用于生产能力大、升送高度较高或较重的物料的运输。
3、斗式升送机的装、卸料
1)、装料
⑴、按装料位置可分为底部装料和中间装料两种型式
⑵、按装料方法可分为吸取装入(挖取法)和直接装入(撒入法)两种方式。吸取式装料是将物料加入升送机底部,由运动着的料斗挖取提升。它适于中小粒度或粉末状或磨损性小的物料,由于物料的阻力小,故粒度可以有较高的速度(0.8-2.0米/秒)。而撒入法则是将物料直接撒入运动着的料斗而被提升。它适于大块或磨损性大的
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物料,一般料斗采用紧密布置,故其速度较小,一般不超过
1.0米/ 秒。
故极距 L 895 n
从上式可见:极距(L )的大小只与鼓轮的转数(n )有关,
则LJ,而离心力F 与重力G 的比值(-)T 。相反,n J, G
J,则 Lto 综上所述,极距的实际意义就在于它可以校核斗式升送机的卸 料方
式。同时,当决定了卸料方式后,就可根据极距的大小来决定转 数和驱动轮的半径的范围。
经实验和研究结果:
① 、在转数较高,L 〈 r b 时,亦即当极点的位置在驱动轮的圆 周以内时,离心力F 就大于重力G,这时物料就在斗内向着它的外壁 运动,从而使料斗作离心式卸料。
② 、当转数较低,L 〉 r b 时,即F 〈G,则料斗作无定向自流 式卸料。 ③ 、若转数适中,L 接近r b 时,即F 接近G,则料斗作定向自 流式卸
料。
⑵、卸料管的安装
2)、卸料
⑴、卸料方式
根据物料在经过上鼓轮时所受离心力的大小可分为离心式、无 定
向自流式和定向自流式等三种形式。
因物料在料斗中除受 重力G 作用外,还将受到离 2
心力F 的作用,F m 仝 r
式中:m ——料斗内物料的质量(千克) r ——回转半径,即料斗内物
料重
(米)
v ――料斗内物料重心的运动速度(米/秒)
这两个力的合力R 的反向延长线与鼓轮的垂直半径相交与E,我 们
就把E 称作极点,把E 点到鼓轮中心O 的距离称为极距(L ) 。
在相似AAEO 和AAFR 中,有
OB : OA OB L
r
心A 距鼓轮中心O 的距离 L,OA mg 2~ mv =FR : AF
=r , gr 2 v =AP :AF AP=G,AF=F 2 gr
v
在圆周运动中有
n rn 式中:n ——鼓轮的转数(转/分) 30 n T,
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卸料管的位置,要求从料斗内抛出的物料,在升送机外罩的上 部内沿
着抛物线而运动,并落在卸料流管的料槽内,物料不会撒落及 造成太多的破损。它通常由卸料角角即水平线与流管槽的起点 C 和驱动轮中心的连线之间的夹角)来决定,这个夹角大致为 30-45°, 较小值适用于干燥物料,而较大时,则适用于潮湿物料。
三、升送机的设计计算:
1、 生产能力
G 3600-v p^ ( 吨/小时)
a
其中:i ――料斗的容积(米3)
a
――两料斗的中心距(米),a=2.3-2.4 H 或a=H 丄--料斗线容积,即每米长度上可装栽的容积 (m 3/m ) a v ――牵引构件(带子或链条)的速度(米/秒)
p ——物料的堆积密度(吨/米3)
料斗的填充系数,取决于物料种类和填充方法
. 所装物料的容积
? 料斗的理论容积
对于粉状及细粒干燥物料:?二0.75-0.95
谷物:?= 0.70-0.90 水果:?= 0.50-
0.70
2、 电动机功率计算
1)、升送机的功率
GH K N 。GH (1.15 K ) (kw )
367 v 式中:第一项为物料升送所消耗的能量及安全系数
1.15
第二项为链条运动时的阻力 G 生产能力(吨/小时) H 升送咼度(米) 式中 n ——传动效率0.8-0.9
K 。一一电动机的备用系数,一般取 §1 . 3螺旋式输送机
螺旋式输送机:是利用螺旋旋转来推动物料前进的输送设备 它适用于需要密闭运输的物料,如粉状或颗粒状的物料。
v ――链条的运动速度(米/秒)
K ——系数(其取值见下表)
2)、电动机的功率
N 电机 K g —伽)
n 1.15-1.20
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