大傾角擋邊帶式輸送機輸送能力的計算解析及合理挖潛

王曉磊

山東省青島第四十五中學（青島工貿職業學校），山東青島 266041

大傾角擋邊帶式輸送機的輸送能力的計算公式在它的設計選用手冊中是這樣定義的：

1）當tq≦ts時，

2）當tq＞ts時，

公式1、2中的參數定義如下：

γ——物料堆積密度（t/m3）；

h1——橫隔板高度（m）；

β——輸送傾角（deg）；

ts——橫隔板間距（m）；

Bf——有效帶寬（m）；

Q——輸送能力（t/h）；

tq——物料與基帶接觸長度（m）；

tq= h1×(0.6+ctanβ) ；

上圖中：h0——橫隔板基高（m）；

ε——橫隔板與基帶夾角（deg）。

從公式1、公式2和公式3中可看出，增大v、Bf、h1的數值，就能提高擋邊機的輸送能力；減小 ts、β的數值，也能提高擋邊機的輸送能力。增大Bf、h1的數值，就要選擇高規格的擋邊機；v的數值選取太大，會影響物料輸送的平穩性，也會給物料的順利卸落帶來不利的影響；減小β的數值，就意味著增加擋邊機的整機長度，增加該產品成本； ts的數值選取太小，也會影響到物料的順利卸落。

我們在具體的選型設計工作中往往會遇到下面的情況：用戶使用場地有限而又要求較高的輸送能力。按照以前通常的選型設計方法，首先我們根據用戶使用場地情況來計算選取最小的輸送傾角，然后根據輸送傾角計算選擇合適規格的擋邊機來滿足用戶對輸送能力的需求。如果我們所選擇的擋邊機的輸送能力離用戶的要求相差很大，就要考慮加大擋邊機的規格；如果相差不大，通常我們就要通過提高帶速v、減小橫隔板間距 ts來提高輸送能力；但是提高帶速v、減小橫隔板間距 ts都會影響物料的順利卸落，提高帶速v還會影響物料輸送的平穩性，那么還有沒有更好的方法來幫助我們提高和挖潛擋邊機的輸送能力呢？

由于擋邊帶橫隔板是要依靠模具來加工制造成型的，為了制造方便，也為了節約制造成本，每一種規格的擋邊帶的橫隔板的形狀都是相同的，都是由同一種模具制造生產出來的。同一種規格的擋邊帶的橫隔板，它們的橫隔板基高h0、橫隔板與基帶夾角ε的值都是相對固定的，圖a、圖b中t0的值也是相對固定的，t0=0.6×h1。適當改變橫隔板的形狀會不會提高擋邊機的輸送能力呢？

通過分析，我們不難求出物料與基帶接觸長度tq的準確的計算公式：tq=（h1-h0）×ctanε+ h1×ctanβ（公式4）。應用公式4我們就會得出這樣的結論：保持橫隔板基高h0不變，減小橫隔板與基帶夾角ε的數值，就會增大物料與基帶接觸長度tq的數值；保持橫隔板與基帶夾角ε不變，減小橫隔板基高h0的數值，也會增大物料與基帶接觸長度tq的數值；同時減小橫隔板基高h0和橫隔板與基帶夾角ε的數值，更會加大物料與基帶接觸長度tq的數值。從公式1和公式2中可看出，增大物料與基帶接觸長度tq的數值，就會提高擋邊機的輸送能力。綜上所述，適當減小橫隔板基高h0和橫隔板與基帶夾角ε的數值，就會加大擋邊機的輸送能力，以滿足我們選型設計的需求。雖然改變橫隔板形狀會增加模具生產成本，可我們通過改變橫隔板形狀降低了擋邊機的選型規格，相比較而言，還是節約了該產品的成本。需要說明的是，我們在改變橫隔板形狀挖潛擋邊機的輸送能力的時侯，只能適當減小橫隔板基高h0和橫隔板與基帶夾角ε的數值，如果橫隔板基高h0和橫隔板與基帶夾角ε的數值太小，就會影響物料的順利卸落。

例如我們在選型設計中選擇了帶寬B=800mm、擋邊高H=240mm的擋邊機，輸送傾角β=60°、橫隔板間距ts=280mm、橫隔板高度h1=220mm、帶速v=1.25m/s、有效帶寬Bf=428mm，按照通常計算方法，首先計算物料與基帶接觸長度tq的數值：tq=（0.6+ctan60）×220=259（mm） ts，應用公式2計算擋邊機的輸送能力Q2=1800×1.25×0.428×0.22×（2-280÷356）=257（m3/h），Q2÷Q1=1.31。

如果不改變橫隔板形狀，按照以前通常的計算方法，在保持帶速、輸送傾角不變的同等條件下，要達到257m3/h的輸送能力，我們就只能選擇帶寬B=1000mm、擋邊高H=240mm的擋邊機。

通過適當調整橫隔板形狀，可以大幅度提高擋邊機的輸送能力（上文中的例子就明顯提高了31%），幫助我們在具體的選型設計工作中合理挖潛擋邊機的輸送能力，選擇較低規格的擋邊機來滿足同樣的輸送能力需求，大大降低了產品成本，提高了產品市場競爭力。