漏斗形料仓下料倾角的确定.docx

漏 斗 形 料 仓 下 料 倾 角 的 确 定振1 ,2 , 朱建新2余(11 韶关冶炼厂 科技开发处 ,广东 韶关 512024 ; 21 中南大学 机电工程学院 ,湖南 长沙 410083)[ 摘 要 ] 本文就漏斗形料仓设计的误取区阐述纠正的方法 ,并推导出漏斗形料仓最小下料倾角的确定公式 。[ 关键词 ] 漏斗形料仓 ; 安息角 ; 下料倾角[ 文章编号 ] 1003 - 8884 (2005) 04 - 0017 - 02[ 中图分类号 ] T H122[ 文献标识码 ] A小于斜面倾角 。如果未考虑漏斗棱边的倾角 ,设计出的多边形漏斗将出现死料堆积现象 。0引言漏斗形料仓在矿山 、冶炼 、化工 、农业 、运输等行2漏斗最小下料倾角的确定及其公式推导在实际生产中使用最多的是圆形漏斗 、方形漏业的应用极为广泛 。主要用于储存 、称量 、包装物料等过程 ,并且容纳的物料大多为粉状或一定程度的 散状物料 ,如锌粉 、矿粉 、煤粉 、谷物 、尘灰等 ,这些物料在生产过程中都要求下料均匀 、顺畅 。从设计角 度来讲 ,就是在保证最大容积的前提下 ,满足上述要 求且不发生死料堆积现象 。但是由于漏斗形料仓结 构简单 ,设计时大多凭经验而很少计算出口的斜面 倾角 ,导致漏斗出料不畅 ,常常出现堵死现象 ,不得 不用大锤等器械敲打外壁 ,影响生产的顺利进行 ,严重时导致停产 。斗和多边形漏斗 。圆形漏斗比较简单 ( 见图 1) , 根据安息角的定义 , 只需取底角大于物料的安息角就 可以 满 足 要 求 , 即 ∠α ≥ ∠β( ∠β 为 物 料 的 安 息 角) 。而对于方形漏斗及多边形漏斗 , 其确定方法比 较复杂 。现以方形漏斗及正五边形漏斗为例 , 阐述 其下料倾角的确定原则 。1物料安息角及死料堆积原因的分析漏斗形料仓通常可分为料仓及漏斗两部分 ,漏斗设计的合理性直接影响物料输出的流畅性 ,而漏斗的下料倾角是整个漏斗形料仓设计的关键所在 , 故应了解物料的安息角 。所谓物料的安息角 ,是指 物料在自然堆放状态下所形成的锥体母线与水平面 的夹角 。根据定义 ,在设计中常常只考虑到漏斗斜 面倾角 ≥物料安息角 ,这对于圆形漏斗是足够的 ,而对于四边形或多边形漏斗就显不够 。实践证明 ,几 乎所有按上述条件设计的多边形漏斗 ,物料堵死现 象均在发生棱角附近 。因为多边形漏斗除了斜面与 水平面的倾角外 ,尚有棱边与水平面的倾角 ,这个角图 1 圆形漏斗示意图图 2 方形漏斗示意图211方形漏斗最小下料倾角的确定 ( 见图 2)水平面 A B CD 为料仓与漏斗上端的连接面 , 水平面 A ′B′C′D′为漏斗下端 ( 出料端) , 设 A B = CD= a , B C = CD = b , a b , 延 长 A A ′、B B′、CC′、 DD′并相交于点 O′, 连接 A C 、B D 并相交于 O , O 为长方形中心 , 取 E 为 DA 的中点 , 连接 EO 、EO′、[ 收稿日期 ] 2005 - 06 - 20[ 作者简介 ] 余 振 (1967 - ) ,男 ,广东饶平人 ,高级工程师 ,在读硕士生 ,主要从事机械设备研究及设计工作 。O O′,则有A E =ED = ( 1/ 2) b , EO = ( 1/ 2 ) a , A Oa2 + b2 , 在 直 角17D O = ( 1/ 2 )= B O = CO =有色设备2005 (4)设计计算△EO O′中 , ∠O EO′( 设为 α) 即为漏斗斜面 A A ′D′D 的倾角 , 在直角 △D O O′中 , ∠O D O′( 设 为 β) 即 为漏斗棱边处的倾角 。所以有 :形漏斗的各斜面倾角均相同 , 因 此 只 需 要 确 定 其中 任 一 斜 面 的 倾 角 , 就 可 以 满 足 设 计 要 求( 见图 3) , A B CD E - A ′ B′C′D′E′为正五边形漏 斗 , A ′B′C′D′E′为 出 料t gα= O O′/ EOt gβ= O O′/ D O( 1)( 2)由 ( 1) 、( 2) 式两式相除并整 理 得 : t gα = ( D O /a2 + b2 , EO = ( 1/ 2) a ,EO ) t gβ; 代入 D O = ( 1/ 2)可得 :口 ,心 ,O 为 其 外 接 圆 圆延 长 A A ′、B B′、a2 + b2 / a) t gβ]α= arct g[ (( 3)CC′、DD′、E E′并 相 交于 O′, 取 F 为 A E 的中点 , 连接 A O 、B O 、CO 、D O 、EO 、FO 、FO′、O O′, 则 在直