螺旋攪龍式物料排送裝置的設(shè)計(jì)

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(yīng)堆配套作業(yè)機(jī)具設(shè)計(jì)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(diǎn)說明其關(guān)鍵工作部件——物料箱與排料器的設(shè)計(jì)。該裝置結(jié)構(gòu)簡單、合理，物料通過性好，能達(dá)到排料要求。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)機(jī)械；排料裝置；螺旋式輸送器；攪龍；設(shè)計(jì)

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

當(dāng)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(yīng)堆技術(shù)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(xué)技術(shù)支撐。目前，大田秸稈反應(yīng)堆建造作業(yè)全程機(jī)械化程度較低，為配合該技術(shù)的推廣，提高機(jī)械化程度，設(shè)計(jì)一種螺旋攪龍式秸稈顆粒物料排送裝置，以更好地實(shí)現(xiàn)秸稈顆粒物料的機(jī)械化鋪料作業(yè)。

1 排料裝置的總體設(shè)計(jì)

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(shí)將顆粒物料導(dǎo)向排料器；排料器的作用是將顆粒物料導(dǎo)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(zhǔn)確地排送到大田秸稈顆粒反應(yīng)堆溝槽中。

2 關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì)

該排料裝置的設(shè)計(jì)目的是將秸稈顆粒排送到大田秸稈顆粒反應(yīng)堆溝槽中，實(shí)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(jī)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(shè)計(jì)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(jī)器的總體結(jié)構(gòu)布置來選擇。裝載量不大的懸掛式機(jī)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(jī)具為懸掛式，所以將物料箱設(shè)計(jì)為錐形。

2.2 排料器

因物料種類和機(jī)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(yīng)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(jì)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(jì)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(yùn)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(diǎn)是有可能形成架空和排送高濕度物料時(shí)螺旋輸送器容易被堵塞，但輸送干燥的大顆粒狀物料時(shí)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(shù)與配套耕作機(jī)具研究與示范項(xiàng)目，根據(jù)大田秸稈反應(yīng)堆復(fù)式建造作業(yè)機(jī)的作業(yè)技術(shù)要求，設(shè)計(jì)一種秸稈顆粒物料排送裝置。該裝置設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡單，作業(yè)效果好，適應(yīng)性強(qiáng)，具有一定的推廣應(yīng)用價(jià)值。

摘要：為大田秸稈顆粒反應(yīng)堆配套作業(yè)機(jī)具設(shè)計(jì)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(diǎn)說明其關(guān)鍵工作部件——物料箱與排料器的設(shè)計(jì)。該裝置結(jié)構(gòu)簡單、合理，物料通過性好，能達(dá)到排料要求。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)機(jī)械；排料裝置；螺旋式輸送器；攪龍；設(shè)計(jì)

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

當(dāng)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(yīng)堆技術(shù)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(xué)技術(shù)支撐。目前，大田秸稈反應(yīng)堆建造作業(yè)全程機(jī)械化程度較低，為配合該技術(shù)的推廣，提高機(jī)械化程度，設(shè)計(jì)一種螺旋攪龍式秸稈顆粒物料排送裝置，以更好地實(shí)現(xiàn)秸稈顆粒物料的機(jī)械化鋪料作業(yè)。

1 排料裝置的總體設(shè)計(jì)

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(shí)將顆粒物料導(dǎo)向排料器；排料器的作用是將顆粒物料導(dǎo)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(zhǔn)確地排送到大田秸稈顆粒反應(yīng)堆溝槽中。

2 關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì)

該排料裝置的設(shè)計(jì)目的是將秸稈顆粒排送到大田秸稈顆粒反應(yīng)堆溝槽中，實(shí)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(jī)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(shè)計(jì)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(jī)器的總體結(jié)構(gòu)布置來選擇。裝載量不大的懸掛式機(jī)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(jī)具為懸掛式，所以將物料箱設(shè)計(jì)為錐形。

2.2 排料器

因物料種類和機(jī)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(yīng)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(jì)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(jì)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(yùn)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(diǎn)是有可能形成架空和排送高濕度物料時(shí)螺旋輸送器容易被堵塞，但輸送干燥的大顆粒狀物料時(shí)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(shù)與配套耕作機(jī)具研究與示范項(xiàng)目，根據(jù)大田秸稈反應(yīng)堆復(fù)式建造作業(yè)機(jī)的作業(yè)技術(shù)要求，設(shè)計(jì)一種秸稈顆粒物料排送裝置。該裝置設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡單，作業(yè)效果好，適應(yīng)性強(qiáng)，具有一定的推廣應(yīng)用價(jià)值。

摘要：為大田秸稈顆粒反應(yīng)堆配套作業(yè)機(jī)具設(shè)計(jì)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(diǎn)說明其關(guān)鍵工作部件——物料箱與排料器的設(shè)計(jì)。該裝置結(jié)構(gòu)簡單、合理，物料通過性好，能達(dá)到排料要求。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)機(jī)械；排料裝置；螺旋式輸送器；攪龍；設(shè)計(jì)

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

當(dāng)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(yīng)堆技術(shù)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(xué)技術(shù)支撐。目前，大田秸稈反應(yīng)堆建造作業(yè)全程機(jī)械化程度較低，為配合該技術(shù)的推廣，提高機(jī)械化程度，設(shè)計(jì)一種螺旋攪龍式秸稈顆粒物料排送裝置，以更好地實(shí)現(xiàn)秸稈顆粒物料的機(jī)械化鋪料作業(yè)。

1 排料裝置的總體設(shè)計(jì)

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(shí)將顆粒物料導(dǎo)向排料器；排料器的作用是將顆粒物料導(dǎo)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(zhǔn)確地排送到大田秸稈顆粒反應(yīng)堆溝槽中。

2 關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì)

該排料裝置的設(shè)計(jì)目的是將秸稈顆粒排送到大田秸稈顆粒反應(yīng)堆溝槽中，實(shí)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(jī)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(shè)計(jì)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(jī)器的總體結(jié)構(gòu)布置來選擇。裝載量不大的懸掛式機(jī)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(jī)具為懸掛式，所以將物料箱設(shè)計(jì)為錐形。

2.2 排料器

因物料種類和機(jī)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(yīng)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(jì)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(jì)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(yùn)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(diǎn)是有可能形成架空和排送高濕度物料時(shí)螺旋輸送器容易被堵塞，但輸送干燥的大顆粒狀物料時(shí)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(shù)與配套耕作機(jī)具研究與示范項(xiàng)目，根據(jù)大田秸稈反應(yīng)堆復(fù)式建造作業(yè)機(jī)的作業(yè)技術(shù)要求，設(shè)計(jì)一種秸稈顆粒物料排送裝置。該裝置設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡單，作業(yè)效果好，適應(yīng)性強(qiáng)，具有一定的推廣應(yīng)用價(jià)值。