大倾角挡边带式输送机输送能力的计算解析及合理挖潜

王晓磊

山东省青岛第四十五中学（青岛工贸职业学校），山东青岛 266041

大倾角挡边带式输送机的输送能力的计算公式在它的设计选用手册中是这样定义的：

1）当tq≦ts时，

2）当tq＞ts时，

公式1、2中的参数定义如下：

γ——物料堆积密度（t/m3）；

h1——横隔板高度（m）；

β——输送倾角（deg）；

ts——横隔板间距（m）；

Bf——有效带宽（m）；

Q——输送能力（t/h）；

tq——物料与基带接触长度（m）；

tq= h1×(0.6+ctanβ) ；

上图中：h0——横隔板基高（m）；

ε——横隔板与基带夹角（deg）。

从公式1、公式2和公式3中可看出，增大v、Bf、h1的数值，就能提高挡边机的输送能力；减小 ts、β的数值，也能提高挡边机的输送能力。增大Bf、h1的数值，就要选择高规格的挡边机；v的数值选取太大，会影响物料输送的平稳性，也会给物料的顺利卸落带来不利的影响；减小β的数值，就意味着增加挡边机的整机长度，增加该产品成本； ts的数值选取太小，也会影响到物料的顺利卸落。

我们在具体的选型设计工作中往往会遇到下面的情况：用户使用场地有限而又要求较高的输送能力。按照以前通常的选型设计方法，首先我们根据用户使用场地情况来计算选取最小的输送倾角，然后根据输送倾角计算选择合适规格的挡边机来满足用户对输送能力的需求。如果我们所选择的挡边机的输送能力离用户的要求相差很大，就要考虑加大挡边机的规格；如果相差不大，通常我们就要通过提高带速v、减小横隔板间距 ts来提高输送能力；但是提高带速v、减小横隔板间距 ts都会影响物料的顺利卸落，提高带速v还会影响物料输送的平稳性，那么还有没有更好的方法来帮助我们提高和挖潜挡边机的输送能力呢？

由于挡边带横隔板是要依靠模具来加工制造成型的，为了制造方便，也为了节约制造成本，每一种规格的挡边带的横隔板的形状都是相同的，都是由同一种模具制造生产出来的。同一种规格的挡边带的横隔板，它们的横隔板基高h0、横隔板与基带夹角ε的值都是相对固定的，图a、图b中t0的值也是相对固定的，t0=0.6×h1。适当改变横隔板的形状会不会提高挡边机的输送能力呢？

通过分析，我们不难求出物料与基带接触长度tq的准确的计算公式：tq=（h1-h0）×ctanε+ h1×ctanβ（公式4）。应用公式4我们就会得出这样的结论：保持横隔板基高h0不变，减小横隔板与基带夹角ε的数值，就会增大物料与基带接触长度tq的数值；保持横隔板与基带夹角ε不变，减小横隔板基高h0的数值，也会增大物料与基带接触长度tq的数值；同时减小横隔板基高h0和横隔板与基带夹角ε的数值，更会加大物料与基带接触长度tq的数值。从公式1和公式2中可看出，增大物料与基带接触长度tq的数值，就会提高挡边机的输送能力。综上所述，适当减小横隔板基高h0和横隔板与基带夹角ε的数值，就会加大挡边机的输送能力，以满足我们选型设计的需求。虽然改变横隔板形状会增加模具生产成本，可我们通过改变横隔板形状降低了挡边机的选型规格，相比较而言，还是节约了该产品的成本。需要说明的是，我们在改变横隔板形状挖潜挡边机的输送能力的时侯，只能适当减小横隔板基高h0和横隔板与基带夹角ε的数值，如果横隔板基高h0和横隔板与基带夹角ε的数值太小，就会影响物料的顺利卸落。

例如我们在选型设计中选择了带宽B=800mm、挡边高H=240mm的挡边机，输送倾角β=60°、横隔板间距ts=280mm、横隔板高度h1=220mm、带速v=1.25m/s、有效带宽Bf=428mm，按照通常计算方法，首先计算物料与基带接触长度tq的数值：tq=（0.6+ctan60）×220=259（mm） ts，应用公式2计算挡边机的输送能力Q2=1800×1.25×0.428×0.22×（2-280÷356）=257（m3/h），Q2÷Q1=1.31。

如果不改变横隔板形状，按照以前通常的计算方法，在保持带速、输送倾角不变的同等条件下，要达到257m3/h的输送能力，我们就只能选择带宽B=1000mm、挡边高H=240mm的挡边机。

通过适当调整横隔板形状，可以大幅度提高挡边机的输送能力（上文中的例子就明显提高了31%），帮助我们在具体的选型设计工作中合理挖潜挡边机的输送能力，选择较低规格的挡边机来满足同样的输送能力需求，大大降低了产品成本，提高了产品市场竞争力。