定量包装秤中螺旋给料装置的参数设计

　　1 引 言

　　自动定量包装秤是一种按事先设计好的方法和程序, 以自动称量的方式将散状物料( 粉状或粒状) 按预定重力等量分装和自动称量的装置。它能够完成送料、称重、充填、封口、成品输送等功能。常用的给料方式有: 重力式给料、振动式给料、皮带式给料和螺旋式给料。目前我公司生产的自动定量包装秤采用螺旋式给料。本文主要讨论螺旋式给料装置中各参数的设计计算。

　　2 原始参数

　　( 1) 被包装物料为面粉, 物料松散密度 ρ=0.8t/m3。

　　( 2) 螺旋给料装置的输送长度 L=0.72m。

　　( 3) 螺旋给料装置水平布置, 其倾角 β=0°, 其在垂直平面上的投影高度 H=0m。

　　( 4) 输送能力 Q( t/h)

　　面粉每袋包装质量为 25kg, 输送时间为 20s, 其中快送 15s,慢送 5s, 快送物料为包装总重的 95%, 慢送为 5%,则物料输送量为:

　　3 螺旋直径及螺旋轴转速的计算

　　( 1) 螺旋直径的计算

　　式中, D- 螺旋给料装置螺旋直径, m; K- 物料特性系数, 面粉取 K=0.0415; Q- 输送能力, t/h; ψ- 填充系数, 一般取 ψ=0.35～0.40; ρ- 物料的松散密度, 面粉为 ρ=0.8t/m3; C- 倾角系数, 螺旋给料装置水平布置, C=1。

　　圆整为标准直径, 取 D=150mm。

　　( 2) 螺旋轴极限转速的计算

　　螺旋轴的转速在满足输送能力的条件下不宜过高,以免物料受过大的切向力而被抛起, 以致无法向前输送。因此, 螺旋轴转速 n 不能超过某一极限转速 nj。

　　式中, n- 螺旋轴转速, r/min; A- 物料综合系数, A 值与 K值相对应, 计算时成组选用, K 取 0.0415 时, A 取 75; D-螺旋直径, m。

　　圆整为 n=150( r/min) 。

　　( 3) 校核填充系数 ψ

　　用螺旋直径 D 及转速 n 圆整后的数值, 还必须对填充系数 ψ进行验算。

　　式中, t- 螺距, 采用实体螺旋面螺旋, t=0.8D=0.12m 公式02

　　ψ值在 0.35～0.40 范围内, 故 n=150r/min, D=150mm满足设计要求。若 ψ值高于数值上限 0.4, 则应加大螺旋直径 D; 若 ψ值低于数值下限 0.35, 则应降低螺旋轴转速。

　　4 螺旋给料装置功率的计算

　　( 1) 螺旋给料装置所需轴功率 P0

　　式中, P0- 螺旋给料装置轴上所需功率, kW; Q- 输送能力,t/h; W0- 物料阻力系数, 对于面粉这类干的、无磨琢性的物料, 取 W0=4.0; L- 螺旋给料装置水平长度, L=0.72m; H-螺旋输送装置在倾斜布置时在垂直平面上的投影高度,水平输送时 H=0m。