散料仓的设计

散料仓的设计北方重工沈阳矿山机械有限公司温永民李杰摘要: 散粒体对仓侧壁和底部的压力，主要依据仓的形状、深度和散粒体形成过程而定。论述不同形式散料仓的侧壁与底部的压力，以便对不同形式的散料仓进行合理设计。关键词:散粒体;料仓;侧壁压力;底部压力Abstract: Bulk pressure on side walls and botom of bin depend on bin's shape, depth and bulk particles stackingprocess. This paper outlines various bulk pressures on side walls and bottom of bin, stting a stage for rational design.Keywords: bulk; buffer bin; pressure on side wall; pressure on bottom应力在离开底板不远的距离处达最大值t。因为靠1前言近底板处的散粒体的颗粒不可能向下移动，因此在带式输送系统中，常出现散料仓结构设计该处没有摩擦力，所以剪力为0。最大剪力点8至不合理或仓下给料带式输送机功率选择过大等现仓底的距离与组成该散粒体的颗粒的弹性以及仓象，其原因是对不同形式散料仓的受力没有充分内物料层高度有关。了解。本文主要讨论仓侧壁与底部垂直及侧壁倾由于侧压力减小及散粒体沿侧壁向下移动的斜的宽型仓、窄而高型仓中，散粒体对仓侧壁及趋势减小，高于点8处的剪应力下降。剪应力曲底部的压力。在带式输送系统中通常的给料方式线8 -9近似抛物线，剪应力线图面积为ht/3。且是带式输送机上的卸料车给料，散料是逐层落入底部的压力线图为折线2-11 -3，而中心处的压仓中，散料所产生的压力视为静压力,在此仅讨力为hy。论静压力问题。仓壁附近的垂直压力，可由图1确定,图中散粒体对仓侧壁和底部的压力，主要依据仓σ。表示垂直压力，而σ,为仓中心处的侧压力，由的形状、深度和散粒体形成过程而定,此外,不于散粒体沿底 板没有大的移动，沿仓底的剪应力同形式料仓的底部压力,还受仓壁的粗糙度影响。很小，因此，仓壁的侧压力认为近似于仓中心处的侧压力σ,=mσ。(m为散粒介质的活动系数)。2宽型仓侧壁附近的垂直压力σ_为2.1侧壁与底垂直的宽型仓σm=mσo [1+2f+2√1+FvF-F]假设散粒体逐层倒人，下层散粒体在上层散粒重力的作用下下沉，相对仓侧壁产生向下运动，底部折点到仓壁距离为散粒体给仓壁- -个方向向上的剪应力r,主应力迹0.67mf/h线将与侧壁成某- -角度ψ。l=-1-mn'由于仓壁的剪应力抵消了散粒体的部分重量,式中m=1+2f"-2f√1+F垂直压力线图面积将比hyb小些，见图1中曲线1-10-2。侧压力线图为三角形4-5-6。由于仓n'=1+2f +2√1+FF-底平面的剪应力抵消了作用在仓中心靠近底部的中国煤化工部分侧压力，该三角形顶点5应稍圆滑。[.H.CNMH (系数仓侧壁平面的剪应力线图为曲线7-8-9,剪不肚乍山,“巴堡一肢型坪评擦系数越大，l值一26一《起重运输机械》2009 (5)越大。情况，主应力迹线将发生畸变，如图1所示。ψ__b和ψ由下式确定;_sinqisin(Pi +2山)=sinψ=90°-(φ +ψ)式中φ =arctgfφ1 = arctgf当β介于ψ ~ψ时，主应力迹线在仓壁附近图1侧壁垂 直的宽型仓侧壁与底部压力分布为-斜线。这正是在设计中需要的倾斜壁与垂直夹角，无论是仓斜壁还是漏斗斜壁。此时，仓中的压力按下面推论来确定。rβ取棱柱形容器，截面为顶点向下的等腰三角形，如图3。根据对称条件，作用于沿中心垂直方向的剪应力将等于零。设高度为1、底面为aoo'的三棱柱，在棱柱重量G沿平面oo'产生的下应力σ(最大值在最低点o0)、沿倾斜平面产生的正应力σhim(最大值在最低点o)和剪应力(在最低点为r值)的作用下将保持平衡。当容器装载时，正应力和图2侧壁倾斜的宽型仓压力分布剪应力可认为按直线规律增长。图中各力应为2.2 侧壁倾斜的宽型仓G_hyteB如图2所示，在垂直图面方向长度较长，为2常见的槽形仓。计算散粒体作用在这种仓壁上的N=_oh压力时，一般是将主应力迹线取为垂直和水平的2cos8直线。实际上，带垂直壁的仓中靠近侧璧处主应力迹线的变弯是由于散粒体下层颗粒在上层物料N,=h作用下有下沉。带斜壁仓的仓壁向下逐渐变窄,这种下沉的可能性小得多，因为在这种仓中散粒τ_σfhF2cos3体颗粒层不仅像在垂直壁仓中一样在高度上有变形，且沿横截面也有变形。散粒体在这种仓中比根据受力平衡在垂直璧仓中似乎更坚硬。。=byleB:若假设仓壁附近的主应力变线是垂直和水平。不+l@的直线，则静压力hy为最大主应力，而压力hym ._hyteB为最小主应力。则01 g(q1+β)倾斜壁上的正应力σ =hy(sin}β + mcos'B)值得注意的是，散粒体与仓的摩擦系数值的仓壁平面的剪应力t= hy一"sin2B臧小将会引起其内部斜面上的正压力及垂直正应式中β←- -侧壁与倾斜面的夹角力的增大。对于倾斜壁的仓，如果仓底带闸板式m- 物料的活动系数或阀门式闭锁器，仓底的压力将根据散粒体的形m=1+2f+2f√1+F成特性而有所不同。如果散粒体装入时底部封闭，上面2式只适于散粒体与仓壁的摩擦系数f则底中国煤化工。当仓装满后，打不小于散粒体内摩擦系数f的情况。当f,