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              料斗裝量和頭輪轉速影響起始角度

              我們通過實驗證明制約斗式提升機離心式卸料起始角的因素主要有兩個,首先是斗內裝料量的多少;其次就是頭輪轉速的大小(前提是在頭輪的直徑不變的情況下)。通常來說,料斗內材料量的大小和卸料起始時間直接影響著卸料起始角的大小,料斗內裝料量越多、頭輪轉速值越大,卸料開始得越早,即卸料起始角就越小。上述這種觀點已形成共識,被眾人所接受。然而,在不同條件下卸料起始角究竟是多少?那么這個究竟該怎樣計算?而又如何正確控制相關因素取值合理的起始角,從而保證這一區域內的回流量能夠降至最低呢?

              一、物料的拋物線射程及畚斗裝滿系數

              計算拋物線射程實際上只要計算卸料開始位置即可,因為此時的拋料位置距提升機的出料口最遠。另外,盡管物料作復合運動,拋射速度理論上應該是物料的絕對速度,但大量計算表明,卸料開始時物料的相對速度與牽連速度相比非常之小,完全可以忽略不計,因此拋料速度即為牽連速度。

              當頭輪直徑為480mm、畚斗選用DS130×125時,頭輪轉速n= 85,75,65r/min所對應的拋物線射程分別是0.696,0.662,0.602m,表明物料雖不能直接到達卸料口,但通過導料板可順利將這些物料卸出。因此,三種轉速下的射程均能滿足要求。頭輪轉速對卸料開始時畚斗的裝滿系數有較大的影響。計算結果表明三種轉速下的畚斗裝滿系數分別為0.73,0.86,1.07。顯然前二種轉速是不經濟的。當頭輪轉速為65r/min時,極限面以下斗內物料量達0.802L,裝滿系數為1.07,它表示的是極限值。

              二、物料極限面方程式

              經過有載分支垂直提升后的物料在頭部卸料時作復合運動,即隨畚斗一起作圓周運動的同時,它還沿著滑移平面移動??刂菩读掀鹗冀堑南嚓P因素使其取值合理通過公式可以計算出離心式卸料起始角,但這并不是最終目的。最終目的是使卸料起始角取值合理。所謂“合理”,具有二個方面內容:

              1、回流量必須被控制在最低限度,最好回流量為零;

              2、拋料曲線必須有足夠的射程,且畚斗進入開始卸料時有足夠大的裝滿系數。

              因此,在上述二個條件均具備的情況下談合理,才具有實際意義。

              三、回流量控制

              如前所述,物料極限面以上的物料處于不穩定狀態,必然會從料斗中拋出。要控制回流量,只要將畚斗進入頭輪處的物料極限面位置角減小即可,因為此時極限物料面以上的物料被拋出后沒有足夠的射程,無疑會產生回流。角度減小就意味著物料極限面的升高,而實際物料面與極限面高度之差減小就意味著回流量降低。

              由此可以得到以下結論:

              1、頭輪轉速越大,卸料開始得就越早、產生的回流量就越大或者說畚斗裝滿系數就越小。

              2、回流量的控制是通過調整頭輪轉速來實現的。值得注意的是前面結果都是在頭輪直徑、畚斗尺寸一定的情況下給出的,實質上這是頭輪直徑(確切地說是畚斗外緣口回轉直徑)與頭輪轉速配套問題。

              3、畚斗在機座內裝料裝得越多越好”的說法是站不住腳的。裝滿系數為0.96是最經濟的。小于0.96顯然提升機“沒吃飽”,大于0.96必然會出現回流,其結果動力增加輸送量并沒有得到提高。

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