摘要 串聯(lián)盤式管道輸送機(jī)的運(yùn)行阻力與被運(yùn)物料特性（粒度、濕度、粘性）有關(guān)，與每個(gè)串聯(lián)盤上的物料的裝載高度有關(guān)，還與各運(yùn)動(dòng)副之間的摩擦力有關(guān)。因此，為了滿足運(yùn)輸要求，又使驅(qū)動(dòng)電機(jī)在恒功率下運(yùn)行，需根據(jù)實(shí)際工況隨時(shí)間調(diào)節(jié)受料系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)參數(shù)。本文確定了受料系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)參數(shù)的數(shù)學(xué)模型，得知在恒功率下受料電機(jī)轉(zhuǎn)速與受料電機(jī)轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系是非線形的。 關(guān)鍵詞 受料系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)恒功率 非線形 串聯(lián)盤式管道連續(xù)輸送機(jī) 引言 串聯(lián)盤式管道連續(xù)輸送機(jī)由變頻調(diào)速電機(jī)1經(jīng)過行星齒輪減速器帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，在串聯(lián)盤式管道輸送機(jī)的入料口處由螺旋輸送機(jī)進(jìn)行均勻的送料。螺旋輸送機(jī)和串聯(lián)盤式管道連續(xù)輸送機(jī)組成輸送系統(tǒng)，電動(dòng)機(jī)1采用恒功率電動(dòng)機(jī)。由文獻(xiàn)[1]對(duì)串聯(lián)盤式管道連續(xù)輸送機(jī)的運(yùn)行阻力分析知，為使電動(dòng)機(jī)在輸送不同物料的情況下（或相同物料不同物理特征情況下）使其在恒功率下運(yùn)行，輸送機(jī)運(yùn)行阻力的變化與每個(gè)串聯(lián)盤上物料的裝載高度h有關(guān)，而裝載高度h的大小取決于螺旋輸送機(jī)輸送物料的流量Q。而流量Q又與螺旋輸送機(jī)的轉(zhuǎn)速n，有關(guān)。因此，在輸送系統(tǒng)工況變化時(shí)，只要控制受料驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)2的轉(zhuǎn)速即可控制輸送機(jī)的流量，從而控制串聯(lián)盤式管道連續(xù)輸送機(jī)在額定功率下運(yùn)行。電動(dòng)機(jī)2采用變頻器調(diào)節(jié)其速度。 1 輸送物料流量Q 的確定 如圖1是串聯(lián)盤式管道連續(xù)輸送機(jī)運(yùn)行系統(tǒng)示意圖，受料系統(tǒng)由電動(dòng)機(jī)2、減速器2、螺旋輸送機(jī)組成。 螺旋輸送機(jī)生產(chǎn)率也即物料流量Q為 （1） 式中 F—— 螺旋輸送機(jī)中被輸送物料的橫斷面積（m[sup]2[/sup]） D[sub]1[/sub]— 螺旋直徑（m） φ — 填充系數(shù) ρ——物料堆積密度（t／m[sup]3[/sup]） V — 物料軸向移動(dòng)速度，V=nT／60（m／s） T— 螺距（m） n— —螺旋輸送機(jī)轉(zhuǎn)速（r／min） 將F、V值帶入式（1）并考慮傾斜布置對(duì)物料端面積及生產(chǎn)率的影響，則螺旋輸送機(jī)的生產(chǎn)率為 [align=center] 圖1 串聯(lián)盤式管道連續(xù)輸送機(jī)運(yùn)行系統(tǒng)示意圖[/align] 2 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩T[sub]M[/sub]的確定 驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)1的輸出軸轉(zhuǎn)矩T[sub]M[/sub]為 設(shè)串聯(lián)盤管道連續(xù)輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)輪直徑為d。則由文獻(xiàn)[1]得 （3） 式中 D— 串聯(lián)盤直徑（m） γ— 物料比重（N／m[sup]3[/sup]） μ — 壁面對(duì)物料的摩擦系數(shù) K— k=tanφ，φ為物料的內(nèi)摩擦角 h—單個(gè)串聯(lián)盤上物料高度（m） H — 整個(gè)串聯(lián)盤輸送機(jī)輸送高度（m） L— 串聯(lián)盤間距（m） 在串連盤運(yùn)行過程中，每個(gè)串聯(lián)盤裝料時(shí)間為 3 受料驅(qū)動(dòng)電機(jī)2的轉(zhuǎn)數(shù)n[sub]2[/sub]的確定 為保證驅(qū)動(dòng)電機(jī)1恒功率運(yùn)行，式（7）計(jì)算結(jié)果P應(yīng)近似等于電機(jī)1的額定功率P[sub]1額[/sub] 兩邊取對(duì)數(shù)，整理得 可見，驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速n[sub]1[/sub]與受料電機(jī)轉(zhuǎn)速n[sub]2[/sub]之間是非線性關(guān)系。 4 結(jié)論 1）確定了串聯(lián)盤輸送機(jī)運(yùn)輸物料量的計(jì)算方法： 2）為滿足運(yùn)輸任務(wù)的要求，推導(dǎo)出了驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)矩T[sub]M[/sub]的計(jì)算方法；得知T[sub]M[/sub]不僅與系統(tǒng)機(jī)械摩擦力有關(guān)，還與受料系統(tǒng)電機(jī)轉(zhuǎn)速n[sub]2[/sub]，有關(guān)，它們之間的關(guān)系是非線性的。要保證驅(qū)動(dòng)電機(jī)在恒功率下運(yùn)行，對(duì)受料電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制需要采用一種智能控制方法，根據(jù)本系統(tǒng)的特點(diǎn)，應(yīng)考慮采取PID神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制方法。 參考文獻(xiàn) 1 聞邦椿．現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)在新產(chǎn)品開發(fā)中的重要怍用機(jī)械工程學(xué)報(bào)，2003（10）43～51 2 欒麗君，任立義．串聯(lián)盤式管道連續(xù)輸送機(jī)中間直線段的力學(xué)靜態(tài)分析．遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)，2002，（5）．649 651 3 欒麗君，任立義．串聯(lián)盤式管道連續(xù)輸送機(jī)中間直線段的力學(xué)分析．遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)，2003，（1）101 103 4 欒麗君，毛君，任立義．串聯(lián)盤式管道連續(xù)輸送機(jī)牽引力的確定．遼寧工學(xué)院學(xué)報(bào)，2003（6）6～7 5 武威，欒麗君．串聯(lián)盤式管道連續(xù)輸送機(jī)設(shè)備試驗(yàn)臺(tái)方案設(shè)計(jì)．煤礦機(jī)械，2004 6 徐萃萍，欒麗君．串聯(lián)盤輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)方式的確定及運(yùn)動(dòng)分析煤礦機(jī)械，2004 7 譚繼文，欒麗君編著．運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)（第一版）．北京：中國(guó)華僑出版社，1996 8 洪致育，林良明主編連續(xù)運(yùn)輸機(jī)（第一版）．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1981 9 中國(guó)礦業(yè)學(xué)院主編．礦山運(yùn)輸機(jī)械（第一版） 北京：煤礦工業(yè)出版社．1980