【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及溜槽设计领域，特别涉及一种用于散体物料匀速螺旋运动的非标溜槽设计方法。
技术介绍
1、煤炭市场中，块煤和末煤生产成本相当，但价格相差50％～80％，有时甚至相差一倍以上，吨煤产生的效益则相差3倍左右，故块煤的防破碎对煤炭企业来说具有重大意义。块煤入仓和落地环节一般会产生30％～40％的破碎，该问题是一直困扰众多煤炭企业的一个重要问题。所以提高块煤率是煤炭供给侧改革事半功倍的手段之一。
2、对于煤仓等高落差环节，常用加装螺旋溜槽的方式进行块煤防破碎。螺旋溜槽为沿仓壁布置的三维螺旋线形式的空间曲面结构，其通常是用autocad二维设计，空间曲面溜槽由于其复杂的空间曲面特性，不仅设计计算工作量很大，绘图过程也十分繁琐，设计和检查校核都会耗费大量的人力资源。而三维软件设计虽然可以节省一定的计算和绘图时间，但需要将设计资料三维化后再设计，最后还要转化二维图给工厂加工使用，相对于autocad二维设计并不能有效提高工作效率；且现有的块煤在溜槽上进行输送时，产生的冲击力会让块煤产生破碎，且一瞬间的冲击力，会使得块煤中的粉尘扬起，造成空气污染。
3、因此，提出一种用于散体物料匀速螺旋运动的非标溜槽设计方法来解决上述问题很有必要。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种用于散体物料匀速螺旋运动的非标溜槽设计方法，以解决螺旋溜槽为沿仓壁布置的三维螺旋线形式的空间曲面结构，其通常是用autocad二维设计，空间曲面溜槽由于其复杂的空间曲面特性，不仅设计计算工
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种用于散体物料匀速螺旋运动的非标溜槽，包括支撑杆，所述支撑杆设置多个，多个支撑杆之间固定有多个连接框架，多个连接框架垂直分布，多个连接框架内设置有溜槽，且连接框架的中部开设有供溜槽通过的通口，所述溜槽包括底板和侧板，所述侧板固定于底板的一侧，所述底板和侧板均呈螺旋分布，多个支撑杆的内侧均连接有固定溜槽的三角支撑柱，所述溜槽由多段螺旋槽拼接组成，多段螺旋槽之间固定连接有橡胶段。
3、优选的，所述橡胶段中设置有空心区，所述空心区中设置有弹簧，所述弹簧的上端固定连接在空心区上端内壁上，弹簧的下端固定连接在空心区下端内壁上。
4、优选的，所述空心区中还设置有磁性吸板，所述磁性吸板设置有多个，多个磁性吸板均匀的分布在空心区的上下端内壁上，上下对应的磁性吸板之间相斥远离。
5、所述三角支撑柱的顶端固定有支撑立板，所述支撑立板的顶端过固定于底板的底端。
6、多个三角支撑柱分布于溜槽的螺旋轨迹上。
7、本专利技术还公开了一种用于散体物料匀速螺旋运动的非标溜槽设计方法，包括以下步骤：第一步、将散体物料在空间三维曲面上的运动方程编程转化为excel的计算程序，散体物料在溜槽上的运动方程式可以用下式表示：
8、sinγ·cosβ-fcosγ-f(v2/gr·cos2α-sinγ·sinβ)＝a/g；
9、式中，α为溜槽的外螺旋角，γ为溜槽外螺旋角α和底板斜角φ的合成角，简称溜槽合成角，仅与α和φ的值有关，β为溜槽合成角方向与溜槽外螺旋角切线方向的夹角，也仅与α和φ的值有关，f为散体物料相对溜槽表面的动摩擦系数，r为溜槽的外螺旋半径，v为散体物料运动速度，a为散体物料加速度，g为重力加速度，若要实现散体物料速度的计算，还需溜槽在投影方向转过的角度θ，通过θ的值以及螺旋溜槽的外螺旋角α可计算得到溜槽的运动路径长度s；
10、s＝θ·r/cosα；
11、将溜槽的运动路径等分为500个直线段，可计算散体物料在每一直线段的入口和出口速度，速度计算公式如下：
12、vt2-v02＝2a·ds；
13、其中，vt为散体物料在每一直线段的出口速度，ds为直线段长度，vo为散体物料在每一直线段的入口速度，为已知；
14、第二步、将已知条件输入计算程序中，已知条件包括输入溜槽段种类、溜槽的曲面参数、散体物料初速度、vo、f的数据，利用计算程序，得出散体物料的运动速度，第三步、通过excel的函数功能与vba编程的综合运用，实现输入溜槽的设计参数，即可准确计算出要绘制图形的坐标数据组，最后将数据转换为autocad所认知的绘图命令，在autocad中批量展点，从而快速绘制出溜槽加工图的功能。
15、优选的，所述溜槽段种类分为直线段和螺旋段，所述螺旋段设置有多个。
16、优选的，所述已知条件还包括散体物料粒度、最大运量以及动摩擦角度。
17、优选的，所述散体物料的运动速度包括直线段的速度以及螺旋段的速度。
18、本专利技术的技术效果和优点：
19、1、当散体物料沿着溜槽滑动时会压合螺旋槽，从而使得对应的橡胶段被压缩，具有一个缓冲和卸力的作用，减缓散体物料一瞬间产生的冲击力，使得散体物料不易产生粉尘扬起的现象。
20、2、弹簧增加了橡胶段对散体物料的缓冲能力，且使得橡胶段具有可复位的能力，使得橡胶段能够持续性的对散体物料进行缓冲卸力，特别适用于对快煤进行输送和缓冲卸力。
21、3、在方案设计阶段需反复调整溜槽参数进行速度计算。该设计方法只要参数输入正确，可瞬间完成计算，有效避免了人工计算微积分方程的复杂、繁琐及错误率高的缺点。
22、4、该方法可将人工绘制溜槽的三视图以及展平三维曲面、绘制溜槽法兰、加强筋等基础工作交给计算机，可在几秒内完成一段溜槽的大部分绘图工作。按照人工描点的绘图方法，设计一套空间曲面溜槽的图纸需要大概15～18个工作日，而使用参数化设计方法只需要不到3个工作日即可完成，工作效率提高了5倍以上。
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1.一种用于散体物料匀速螺旋运动的非标溜槽，包括支撑杆(1)，其特征在于：所述支撑杆(1)设置多个，多个支撑杆(1)之间固定有多个连接框架(2)，多个连接框架(2)垂直分布，多个连接框架(2)内设置有溜槽(7)，且连接框架(2)的中部开设有供溜槽(7)通过的通口，所述溜槽(7)包括底板(5)和侧板(6)，所述侧板(6)固定于底板(5)的一侧，所述底板(5)和侧板(6)均呈螺旋分布，多个支撑杆(1)的内侧均连接有固定溜槽(7)的三角支撑柱(3)，所述溜槽(7)由多段螺旋槽拼接组成，多段螺旋槽之间固定连接有橡胶段(13)。
2.根据权利要求1所述的一种用于散体物料匀速螺旋运动的非标溜槽，其特征在于：所述橡胶段(13)中设置有空心区(14)，所述空心区(14)中设置有弹簧(16)，所述弹簧(16)的上端固定连接在空心区(14)上端内壁上，弹簧(16)的下端固定连接在空心区(14)下端内壁上。
3.根据权利要求2所述的一种用于散体物料匀速螺旋运动的非标溜槽，其特征在于：所述空心区(14)中还设置有磁性吸板(15)，所述磁性吸板(15)设置有多个，多个磁性吸板(15
4.根据权利要求1所述的一种用于散体物料匀速螺旋运动的非标溜槽，其特征在于：所述三角支撑柱(3)的顶端固定有支撑立板(4)，所述支撑立板(4)的顶端过固定于底板(5)的底端。
5.根据权利要求1所述的一种用于散体物料匀速螺旋运动的非标溜槽，其特征在于：多个三角支撑柱(3)分布于溜槽(7)的螺旋轨迹上。
6.一种用于散体物料匀速螺旋运动的非标溜槽设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的一种用于散体物料匀速螺旋运动的非标溜槽设计方法，其特征在于：所述溜槽段种类分为直线段和螺旋段，所述螺旋段设置有多个。
8.根据权利要求6所述的一种用于散体物料匀速螺旋运动的非标溜槽设计方法，其特征在于：所述已知条件还包括散体物料粒度、最大运量以及动摩擦角度。
9.根据权利要求7所述的一种用于散体物料匀速螺旋运动的非标溜槽设计方法，其特征在于：所述散体物料的运动速度包括直线段的速度以及螺旋段的速度。
...【技术特征摘要】
1.一种用于散体物料匀速螺旋运动的非标溜槽，包括支撑杆(1)，其特征在于：所述支撑杆(1)设置多个，多个支撑杆(1)之间固定有多个连接框架(2)，多个连接框架(2)垂直分布，多个连接框架(2)内设置有溜槽(7)，且连接框架(2)的中部开设有供溜槽(7)通过的通口，所述溜槽(7)包括底板(5)和侧板(6)，所述侧板(6)固定于底板(5)的一侧，所述底板(5)和侧板(6)均呈螺旋分布，多个支撑杆(1)的内侧均连接有固定溜槽(7)的三角支撑柱(3)，所述溜槽(7)由多段螺旋槽拼接组成，多段螺旋槽之间固定连接有橡胶段(13)。
2.根据权利要求1所述的一种用于散体物料匀速螺旋运动的非标溜槽，其特征在于：所述橡胶段(13)中设置有空心区(14)，所述空心区(14)中设置有弹簧(16)，所述弹簧(16)的上端固定连接在空心区(14)上端内壁上，弹簧(16)的下端固定连接在空心区(14)下端内壁上。
3.根据权利要求2所述的一种用于散体物料匀速螺旋运动的非标溜槽，其特征在于：所述空心区(14)中还设置有磁性吸板(15)，所述磁性吸板(15)设置有多个，多个...
【专利技术属性】
技术研发人员：潘蔚初，卫中宽，张磊，刘静川，张举，史英祥，吴鹏飞，王旭钊，王英博，
申请(专利权)人：中煤天津矿山科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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