螺旋卸船機垂直輸送機理及試驗研究.pdf

1、隨著世界船舶運輸業(yè)散裝化的飛速發(fā)展，螺旋卸船機作為一種性能優(yōu)良的連續(xù)型散貨卸船機械，以其環(huán)保、節(jié)能等綜合優(yōu)勢受到廣大港口的青睞。螺旋卸船機的垂直輸送機理研究是該領(lǐng)域的核心問題，目前正受到相關(guān)學(xué)者的高度關(guān)注和重視。本文以螺旋卸船機的垂直輸送為對象，分別采用散體力學(xué)理論模型分析方法、接觸力學(xué)離散元理論的仿真方法、樣機試驗方法，對其垂直輸送機理進行了全面深入的研究，其主要工作和取得的創(chuàng)新性研究成果如下：
　　（1）應(yīng)用散體力學(xué)、連續(xù)介質(zhì)

2、力學(xué)及顆粒群理論，建立了垂直螺旋卸船機內(nèi)物料顆粒群穩(wěn)定運動的散體力學(xué)模型，創(chuàng)新性地對螺旋槽內(nèi)物料顆粒群的轉(zhuǎn)速作出了沿徑向變化的假設(shè)。通過對物料的運動分析，確立了物料的運動特征參數(shù)。研究確定了輸送機縱向截面的物料自由表面類型及其判別、求解的方法與物料顆粒群對輸送管壁及螺旋面的壓力分布規(guī)律，建立了物料的運動特征參數(shù)、生產(chǎn)率與螺旋軸驅(qū)動功率的計算模型并給出數(shù)值計算方法。應(yīng)用垂直輸送機理分析模型，對輸送機相關(guān)設(shè)計參數(shù)與性能參數(shù)的變化規(guī)律進行了描

3、述，為垂直螺旋輸送機主要參數(shù)的確定提供了科學(xué)的理論支撐。
　?。?）應(yīng)用離散元理論及EDEM軟件，對物料的相關(guān)物性參數(shù)、物料的垂直螺旋輸送過程、物料在輸送機底部的進料過程及其在滾動間隔式中間支撐處的運動過程進行了系統(tǒng)的仿真。對不同充填率及不同螺旋轉(zhuǎn)速下垂直螺旋底部的取料、垂直輸送及物料在中間支撐處的運動過程進行了離散元仿真分析，獲取了垂直螺旋輸送性能參數(shù)的變化特性、取料裝置供料能力隨自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速及集料螺旋轉(zhuǎn)速的變化關(guān)系，驗證了物料在滾

4、動間隔式中間支撐處的通過性，并給出了滾動間隔式中間支撐的設(shè)計準則。
　　（3）以L型螺旋卸船機的取料及垂直輸送機頭作為試驗研究的平臺，對螺旋卸船機垂直輸送機理及相關(guān)的取料過程、物料中間支撐通過性進行了試驗研究。研究開發(fā)了螺旋卸船機垂直輸送及取料機理試驗臺，制定了相關(guān)性能測試的試驗方案；對輸送機進料能力、輸送性能參數(shù)隨螺旋轉(zhuǎn)速及充填率的變化關(guān)系、取料性能參數(shù)隨取料螺旋轉(zhuǎn)速及料堆高度的變化關(guān)系進行了試驗研究，驗證了物料在中間支撐處的通