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串联盘式管道连续输送机设备试验台方案设计
发布时间：2013-10-17 08:39 来源：未知
1、串联盘式输送机结构简图及工作原理
串联盘式管道连续输送机结构示意图如图1所示。它是用牵引机构将一个个串联盘3等间距地串联起来，在管道5内环绕过驱动轮2和从动轮6，形成连续运输的设备。右侧是负载段，左侧是空载段。物料在管道内通过串联盘，在驱动轮的驱动下将物料高速向上输送，在出料口处将物料抛出。这样物料在整个运输过程中始终处于密封状态，避免了污染环境，能以不同的角度运输。
2、试验台的主要研究内容
(1)驱动轮的结构设计及牵引方式的确定
经过大量资料搜集和理论分析可知，目前串联盘式管道连续输送机可能的驱动方式有3种：①牵引机构采用链条，电动机传递的牵引力通过驱动链轮与链条啮合驱动串联盘运行；②牵引机构采用钢丝绳，电动机传递的牵引力通过链轮与钢丝绳的摩擦牵引力驱动串联盘运行；③牵引机构采用钢丝绳，但电动机传递的牵引力一部分由驱动轮轮齿拖动串联盘运行，另一部分牵引力靠驱动轮槽与钢丝绳的摩擦来驱动串联盘。对于不同种类的物料，采用哪种驱动方式更合适，需要对不同驱动方式进行结构设计和动力分析，同时经过试验进行验证。例如，当采用第3种驱动方式时，串联盘的运行靠驱动轮与盘之间的咬合，这个力是很大的，而且牵引机构在驱动轮上运行的是曲线，而在管道里是直线运行，要保证驱动齿和盘之间恰当的啮合，为此要对驱动轮进行很好的结构设计，来解决这一问题。驱动轮旋转时，轮齿依次与串联盘啮合，牵引着串联盘连续运动，将链轮旋转的转矩变成直线牵引力。串联盘是以相等的距离串联在钢丝绳上，绕经链轮呈半圆形环绕。链轮是经过电机，减速器来驱动的，链轮做匀速转动。因此，牵引串联盘运动是变速直线运动，并以链轮旋转2个串联盘之间所对应的中心角为周期。
(2)串联盘式管道连续输送机动力分析
利用串联盘式管道连续输送机输送物料，虽然物料被离散运输，但驱动它的钢丝绳或牵引链条却是连续的。因此，将运输系统分为直线重载段、直线空载段、弯曲段分别进行研究，确定串联盘式管道连续输送机牵引力的计算数学模型。
(3)驱动系统与装载系统的自动控制
由前述可知，串联盘式管道连续输送机可对不同粘度、粒度、湿度、温度、腐蚀度的散装物料进行密封输送。当l台串联盘式管道连续输送机输送不同的物料时，其物理性质不完全相同，整个输送机各主要承载部件和牵引部件将处于不同的受力状态，严重时有可能影响输送机的正常工作。因此，应根据不同工作环境及状态对串联盘式管道连续输送机进行自动控制。其自动控制主要对于2个参数进行：一是驱动电机的转速，二是装载系统驱动螺旋给料机的电机转速�？刂频哪勘晔乔低车那β试谠市淼姆段�。当输送物料一定时，给料输送机转速一定，进入每个串联盘上部的物料量就一定，驱动系统所需要的牵引力基本一定。为了满足驱动电机正常运转，需要调节电机转速（例如，当输送机输送极细干粉末或输送粘度很大湿粉末时，所需牵引力要相差很大）。为保证电机驱动功率在允许的工况下，就需调节电机转速以满足要求。但一台电机转速也不是无限可调的，它都有一个正常的工作范围。因此，当电动机的转速超出这个范围，整个驱动系统将不能正常工作，这时需要调节电动机的牵引力，在物料的物理性质一定时，电机牵引力的变化取决于每个串联盘上物料高度h的变化，而h的变化又取决于给料系统单位时间给料量。对螺旋给料机，可以通过调节螺旋给料机的转速来调节给料量。为了实现实时对串联盘式管道连续输送机的驱动系统及给料系统进行控制，需要设计一套先进的自动控制系统。
3、试验台设计
为了实现对串联盘式管道连续输送机系统进行自动控制，弄清不同物料属性对所需牵引力的影响，验证及修证理论计算模型。需要设计1台试验装置，为了既节省资金又能完成试验任务，所配备的实验设备可以满足上2项要求：①对串联盘式管道连续输送机实行自动控制；②试验研究。试验台试验设备的配备示意图如图2所示。
串联盘式管道连续输送机由变频调速电机1经过星齿轮减速器带动驱动轮转动，此系统用于试验研究时将驱动电机l的轴端支撑起来，电动机两轴被支撑受径向及轴向位移限制，整个电动机（转子及壳体）转动是自由的。当驱动电机带负载转动时，由于机外壳没有固定，机壳就会反方向转动，反向转动力矩应与转子力矩相等。利用这一原理，在电机外壳上沿电机径向固定一个杠杆（杠杆的长度由计算确定），杠杆的另一端作用在压力传感器上，这样即可测得电机扭矩，电机稳定转动时输出的静态扭矩可直接读出。动态运行时其扭拒信号可通过89C51单片机，7705 A/D转换器，计算机系统读出或记录。当更换输送物料，变换驱动电机、给料电机转速时，就可测出串联盘式管道连续输送机系统在许多不同工况下所需牵引力，验证理论分析模型。
当试验控制系统用于串联盘式管道连续输送机的自动控制时，需将图3中驱动电机及给料电机与单片机连接上，形成闭环控制系统。根据试验结果对串联盘式管道连续输送机牵引力的修正，把合理的驱动电机及给料电动机工况编制计算机应用程序存储在计算机中。当串联盘式管道连续输送机运转时，由速度传感器及压力传感器测得的信号送到单片机中进行部分处理，然后通过接口将信号送到AD7705 16位A/D转换器（此转换器的特点是能将转换后的数字信号直接送入计算机系统进行处理），转换后的数字信号送入计算机系统进行分析处理。如果分析结果证实驱动电机不在合理工况内，可通过反馈信号调节驱动电机或给料电机的转速，使得驱动电机在合理的工况内，达到对串联盘式管道连续输送机系统进行自动控制的目的。
