散状物料输送工程设计开发中的难点解析

照日格图

摘要：文章就散状物料输送工程设计开发难点进行讨论，在对此类工程加以了解的同时，对其设计开发过程中的难点问题进行深入的探讨和描述，希望能够为此类工程的设计开发提供支持，使其开发设计质量得到有效的提升。

关键词：散装物料;输送工程;设计开发;难点

随着现代社会的发展，各界越来越重视运输能力的提升，尤其化工、冶金、港口等领域，在实际生产运输活动中，往往需要进行各种散状物料的运输。而由于散状物料本身具有较多的种类，且性质差别相对较大，在实际运输当中，对于输送工程的要求也相对较高。但在针对散状物料进行输送工程设计与开发的过程中，经常会遇到各种各样的难点问题，从而导致工程设计难以满足实际的运输需求，对此，还需要相关领域对各项难点问题进行有效的分析和解决，以此来满足各界发展的实际需求。

一、浅析散状物料输送工程

所谓的散状物料，实际就是堆积在一起，没有进行包装处理的粉状物料、粒状物料以及块状物料等，包括水泥、谷物、砂石等等，对于散状物料的输送，通常需要借助输送机来实现，而在具体的机械选型方面，需要结合以下内容进行考虑。

第一，堆积密度。也就是在自由堆积情况下，散状物料的单位体积质量。第二，粒度。即散状物料颗粒的最大线长度，因为散状物料具有较多的颗粒，且这些颗粒大小各异，因此，其粒度的确认需要具有典型性，具体可以结合相关规定指定的计算方法对其典型颗粒粒度进行计算。而最终的粒径确认情况直接影响着螺旋输送机的选择。第三，堆积角。换言之，就是散状物料自由堆积之后，其堆表面和水平面形成的夹角。而根据静止平面以及运动平面对其进行划分，可以将其分为静堆积角和动堆积角。堆积角与堆积密度是影响带式输送机选择的重要因素。第四，外摩擦系数。主要是在散状物料接触承载件时，两者表面形成的摩擦系数。而由于散状物料和承载件表面的相对状态有所差异，所以其摩擦系数又分动摩擦系数以及静摩擦系数。一般会根据散状物料的外摩察系数来确定料仓的几何形状。除此之外，在选择搬运机械时，还要对散状物料的湿度、粘性、流动性、腐蚀性以及磨琢性加以考虑。

二、散状物料输送工程设计开发中的难点问题

（1）散状物料自身方面的问题

在对散装物料进行输送工程设计和开发的过程中，散状物料本身具备的力学性质是必须要重点考虑的同时，而对于散状物料来说，其力学性质往往很难把控，也因此，該项内容成为了输送工程设计与开发的一个难点所在。之所以会如此，主要是由于散状物料与液体以及固体物料不同，其虽然具有一定的流动性，需要在特定条件下才能对其形状加以保持，因此，其会对输送工程的挡护面产生相应的压力，但对于拉力却存在抵抗力偏低的情况，且散状物料的抗剪切能力还会受到作用力的影响。此外，相比于液体物料，散状物料并没有那样高的流动性，且形式不固定。

与此同时，散粒体在颗粒材料、形状以及大小等方面的标准是不固定的，其既可能以是塑性状态，也可能是弹性状态，会出现差别极大的形状，且颗粒之间存有空隙，可能会出现水、空气或者是各种胶结物质填充在空隙当中的情况。另外，散粒体的容质还会受到充水程度、孔隙率以及密度等因素的影响。

在对散状物料进行输送的过程中，会有一定的摩擦力产生，这主要因为颗粒间相互咬合造成的，在此期间，内摩擦力和内摩擦角在正切值方面是相等的。但散状物料与散粒体相比，其内摩擦角与散粒体外摩擦角的差别是非常大的。而且散粒体之间形成的内摩擦角要大于散粒体与固体形成的内摩擦角。散粒体在密实状态下，会有一定的棱角突出，这可能会将接触面擦破，造成摩擦阻力。当散状物料处在松散状态时，其颗粒体的相互距离会在运行过程中发生改变，在这种情况下，摩擦阻力将会受到散粒体滚动的影响[1]。

（2）运输系统方面的问题

第一，运行阻力分析。承载段的力学问题也是相关设计的难点问题之一。将散状物料的整体状态视为研究对象，我们可以选择任意一个散状物料断面，应用其断面力量分布，对颗粒接触点上分布的力量进行代替。而通常情况下，散状物料进入输送机械当中，大多会以圆柱状为主，所以可以通过轴对称问题对其所受应力加以分析。在使用输送机械进行散状物料装载时，受到牵引绳的影响，能够对承载圆盘进行有效的牵引，使其拖动散状物料向上运行。在此期间，其运行阻力主要取决于垂直摩擦力以及壁面摩擦力。而如果采用管道输送，通常需要对物料使用分段输送的方式，并且要做好散状物料高度的控制工作[2]。

第二，运行分析。对于输送系统，其运动分析主要涉及两个方面，主要包括钢丝绳的速度和加速度。由于输送机主要是使用驱动轮进行钢丝绳驱动的，因此，在旋转时，主要包含直线缠绕以及圆周缠绕两种钢丝绳缠绕方式。此外，由于驱动轮作用的发挥需要通过减速器以及电机来实现，因此，在匀速运行时，驱动轮对于钢丝绳的牵引运动以变速直线运动为主。而受到运输机械结构的影响，钢丝绳在速度变化方面具有周期性特征，所以，在落实相关设计活动的过程中，还需要对钢丝绳速度变化规律进行综合的考虑[3]。

（3）系统牵引能力问题

要结合用户需求对管道连续输送机进行设置，而按照空间条件，具体可以将其设置方式分为前端驱动、后端驱动以及前后共同驱动，而驱动方式不同，会形成不同的阻力，且受到牵引能力的影响，在钢丝绳上分布的张力也有所不同，所以需要对各种情况进行综合考虑之后，才能合理的设置系统牵引能力[4]。

结语

综上所述，在针对散状物料进行输送工程设计与开发时，经常会遇到各种各样的难点问题，如果不能对这些问题进行有效的处理，将会对散状物料的输送效果造成极大的影响，因此，相关单位应该对该项工作保持高度的重视，要结合实际对各项难点问题进行综合的考虑，以此来提高输送工程的设计质量。

参考文献

[1] 杜锡刚. 散状物料输送工程设计开发中的难点解析[J]. 建筑工程技术与设计， 2018， 000（030）：404-404.

[2] 曾召义， 宋银杰. 散状物料输送工程设计开发中的难点解析[J]. 大科技， 2019， 000（022）：310-310，311.

[3] 姚延娜， 张东方. 散状物料输送工程设计开发中的难点解析[J]. 城市建设理论研究：电子版， 2018.

[4] 宋伟刚， 王天夫. 散状物料转载系统设计DEM仿真方法的研究[J]. 工程设计学报， 2019， 18（6）：10.