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近年來，隨著中國經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步發(fā)展，國力的穩(wěn)步增長，民族制造業(yè)參與國際競爭的能力正逐步增強(qiáng)。稱重類設(shè)備以其優(yōu)秀的品質(zhì)，已走出國門，出口到韓國、土耳其、南非、智利、美國澳大利亞等至少二十多個國家和地區(qū)。換句話說，除南極洲外，世界其余各大洲均有我們的稱重設(shè)備在運行。同時，針對國際范圍內(nèi)各行業(yè)間的滲透現(xiàn)象日益普遍，用戶的要求多樣化等特點，我們應(yīng)結(jié)合自身的因素，將我們的優(yōu)勢產(chǎn)品有機(jī)結(jié)合起來，增強(qiáng)產(chǎn)品的競爭力。下面就以出口到美國加利福尼亞戰(zhàn)略物資儲備公司的實際案例，介紹料斗秤裝置在磨砂玻璃采樣中的應(yīng)用。

1系統(tǒng)要求

本系統(tǒng)用于磨砂玻璃采樣，當(dāng)用戶皮帶輸送機(jī)運行后，由錘式采樣機(jī)每 10 分鐘動作一次，從用戶皮帶輸送機(jī)采集10lb初級樣品送入樣品溜槽，然后進(jìn)入料斗秤裝置，當(dāng)稱重積算器顯示重量達(dá)到240磅后，氣動閘門動作，初級樣品進(jìn)入用戶的振動篩分機(jī)，一次稱重過程結(jié)束。用戶根據(jù)采樣粒度需要，篩分后將最終樣品收集到樣品罐內(nèi)為達(dá)到以上要求，需進(jìn)行系統(tǒng)計算，然后進(jìn)行設(shè)備選型。

2系統(tǒng)計算和設(shè)備選型

表1

序號	名稱	參數(shù)
①	皮帶寬度	30in
②	皮帶速度	22in /s
③	皮帶機(jī)流量	24t/h
④	槽型托輥槽角	35°
⑤	槽型托輥型號	Hewitt- Robins 1403- 30，35°
⑥	物料名稱	磨砂玻璃
⑦	物料粒度	≤0.625in
⑧	物料密度	101 lb/ft3

（2 ） 計算錘式采樣機(jī)切割器開口尺寸

用戶要求錘式采樣機(jī)的采樣量為 10 ，根據(jù)ASTM標(biāo)準(zhǔn)，初級樣品量 m的計算公式：

m：初級樣品量，單位為lb

C：皮帶機(jī)流量，單位為 t/h

w：切割器開口，單位為in

vc：皮帶速度，in/s

驗證刮板式采樣機(jī)切割線速度 v

R：采樣頭回轉(zhuǎn)半徑，單位為m

N：電機(jī)輸出轉(zhuǎn)速，單位為rmp

v：切割器線速度，單位為 in/s

[注：為避免機(jī)械故障和煤流溢出，并保證正確的樣品界限，切割速度與皮帶速度的比率越高越好。試驗證明，切割器線速度與皮帶速度的比率為 1.5 或更大是可被接受的結(jié)果。滿足要求。 ]

（3 ） 計算料斗秤料斗的最小容積V_min

V_min：料斗的最小容積，單位為ft³

Md：定量稱重的樣品重量，單位為

p：磨砂玻璃密度， lb/ft³

（4） 確定料斗秤料斗的有效容積

根據(jù)物料特性，因其流動性較好，故不需使用輔助卸料措施，將料斗形式設(shè)計為上部圓柱形下部圓錐形，為增強(qiáng)其耐磨性和防止污染樣品，材質(zhì)定為SS304。 再根據(jù)用戶提供的運動和靜止安息角，繪出模擬圖。

將其系數(shù)定為1.2，計算料斗的有效容積Vy ：
     Vy：料斗的有效容積，單位為ft³

確定料斗秤料斗的有效容積為 2.86ft³

（5） 確定放料閘門的形式

放料閘門采用氣動式，因其占用空間小、質(zhì)量輕、開關(guān)速度快、性價比高、維護(hù)方便等優(yōu)點，聯(lián)接現(xiàn)場氣源即可。

（6 ） 根據(jù)已選型并設(shè)計確定的各件重量，計算加載在稱重傳感器上的斗體、放料閘門、其它安裝附件及物料的總重量 M0：

M0=M 1+M 2+ M3+ Md=65+27+10+109=211kg（公式6 ）

M0：加載在稱重傳感器上總重量，kg

M1：斗體重量，kg

M2：放料閘門重量，kg

M3：其它安裝附件重量，kg

（7 ） 確定稱重傳感器的型號規(guī)格及量程

①由上計算得知，因加載在傳感器上的重量為 211kg，載荷較輕，結(jié)合料斗秤常用傳感器的形式、公司現(xiàn)行產(chǎn)品構(gòu)成、各種稱重傳感器的特征參數(shù)以及性價比等因素，確定傳感器的形式為波紋管梁式傳感器。

②因料斗的外形為圓形，考慮到其支撐的穩(wěn)定性，稱重傳感器的數(shù)量應(yīng)為 3 個或 3 個以上。根據(jù)波紋管梁式傳感器現(xiàn)有的量程 （20 50、100 250 ），確定使用 3 個傳感器，量程為 100kg，型號為 9355K~100kg，主要參數(shù)見表 2。

表2

名稱	參數(shù)	名稱	參數(shù)
量程	100kg	極限過載	300%
額定輸出	2.0±0.1%mV/V推	推薦激勵電壓	10V
綜合誤差	±0.02%	最大激勵電壓	15V
蠕變（30min）	±0.017%	輸入阻抗	380± 10Ω
零點回歸（30min）	±0.017%	輸出阻抗	350±3Ω
零點平衡	±2%	材質(zhì)	不銹鋼
安全過載	150%	防護(hù)等級	IP67

 

（8 ） 確定傳感器的布置方式和結(jié)構(gòu)形式

①共布置 3 件傳感器，顯而易見，須將其均布于料斗周圍。

②為防止過限位，降低溫度變化對傳感器精度的影響，將固定傳感器的結(jié)構(gòu)設(shè)計為兩種形式

（9 ） 稱重積算器

6000B 靜態(tài)稱重儀表用來稱量收集斗內(nèi)的物料，當(dāng)料斗內(nèi)物料達(dá)到或超過定量稱重的設(shè)定參數(shù)后，儀表將發(fā)出料斗滿信號，停止錘式采樣機(jī)自動采樣，并發(fā)出聲光報警信號以提醒工作人員注意并處理。此時，如果采樣選擇旋鈕還處在自動位置，放料后采樣裝置將自動進(jìn)行間隔采樣此外，稱重儀表具有自我保護(hù)功能，當(dāng)發(fā)生故障時，無源觸點將閉合，告知工作人員檢修儀表。

3. 設(shè)計和安裝中的注意事項

①為降低設(shè)備自身對傳感器精度和物料對現(xiàn)場環(huán)境的影響，初級樣品溜槽與料斗間、放料閘門與振動篩分機(jī)間須使用密封軟連接。

②三只傳感器輸出應(yīng)采用并聯(lián)形式，不僅可以避免測量精度，而且增強(qiáng)了傳感器的抗干擾能力。

③在運輸時，應(yīng)將保護(hù)彎板與料斗支架聯(lián)結(jié)緊固，確保傳感器不受力作用。在處于工作狀態(tài)

時，鋼球處的傳感器保護(hù)彎板起機(jī)械限位作用，不用拆掉，只需降低其高度即可。其余兩處傳感器保護(hù)彎板則應(yīng)拆掉。

④傳感器安裝應(yīng)在同一水平面內(nèi)，上下偏差為±0.5mm。

⑤兩個關(guān)節(jié)軸承處，調(diào)試時應(yīng)擠緊，但應(yīng)注意，其中有一處固定螺栓應(yīng)在擠緊后緊固。

⑥放料閘門氣缸所用的空壓機(jī)的輸出壓力應(yīng)為 0.4~0.6MPa，氣體潔凈、干燥，以防止氣缸受到腐蝕或損壞，造成不必要的損失。

⑦當(dāng)一次稱重過程結(jié)束后，須等零點平衡后，才可繼續(xù)工作。

4 結(jié)束語

隨著經(jīng)濟(jì)形勢的好轉(zhuǎn)，但愿更多的機(jī)械制造類的民族企業(yè)能走向世界，去參與國際競爭同

時，也希望本文能對這部分企業(yè)或個人有所幫助。

參考文獻(xiàn)：

[1] ASTM D 2234/D 2234M- 07, Standard Practice for Col-lection of a Gross Sample of Coal[S].

[2] ASTM D2013- 07:Standard Practice for Preparing CoalSamples for Analysis[S].

[3] ISBN 7- 5025- 3519- 5/ TH 94.機(jī)械設(shè)計手冊[Z].化學(xué)工業(yè)出版社.

[4] QB 1078- 91,電子料斗秤[S].

 

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