华盛泰抛丸机械有限公司
www.qdhstpwj.com
由于目前路面抛丸机国际上多数仍是采用直线叶片与曲线叶片,很少使用管状叶片与倾斜叶片,因此下面主要对直线叶片与曲线叶片进行比较分析。曲线叶片抛射带比直线叶片长。试验还指出,曲线叶片“热区”中最大抛射强度低于直线叶片。这说明曲线叶片抛射带面积较大,抛射强度的分布较为均匀,这是它的优点,但是抛射带过长,使抛丸方向的调节范围小,稍有不慎,易造成抛丸器护板的磨损。
由于采用曲线叶片能减小哥氏力对叶片的作用,从而能减小弹丸对叶片的摩擦,延长叶片的寿命。另外,曲线叶片与直线叶片相比所产生的空气涡流小,由此所产生的噪音也显著降低。目前我国进口的不少抛丸设备均装有这种抛丸器。曲线叶片主要有以下优点:
1.提高抛射效率,缩短清理时间30-40%;
2.延长叶片寿命30-40%;
3.由于减小了叶片尖端上的涡流,噪声降低6-7 dB ;
4.抛出弹丸均匀分布,分布面扩大。
虽然路面抛丸机曲线叶片与直线叶片相比具有不少优点,但是如果设计不当,抛丸器的性能就达不到要求。尤其是曲线叶片的曲率半径的选取,不但决定了叶片的抛射区域,也决定了整个叶片的磨损情况。 根据以上分析,与直叶片比较,后曲叶片的优点是弹丸对叶片的压力较小,压力沿着叶片长度上的分布比较均匀,从而寿命比直叶片长(直叶片外端压力最大,磨损最快);空气涡流小,噪声也较小。但抛射速度严重降低将严重影响抛射效率(弹丸的打击能量是与其速度的平方成正比的)。如果维持原抛射速度,则须加大叶轮直径或者增加转速,因此后曲叶片所得效益并不大。
前曲叶片,可以有效地提高抛射速度,从而大大提高抛射效率;减少弹丸周转次数,降低输送弹丸的能量损耗;抛射区内弹丸的分布较均匀;空气涡流和噪声都较小。唯一的缺点是叶片磨损严重,尤其是叶片外端。如果叶片耐磨性能好,使用前曲叶片是有利的。
如果抛射速度不变,同样叶轮直径,前曲叶片可以比直叶片采用较低的转速,有利于减少振动和噪声,还可以降低对叶轮动平衡的要求
4. 2单抛头抛丸机中抛丸轮各主要参数对弹丸速度的影响
主要通过改变单抛头抛丸机的抛丸器的几个主要参数,来研究各个参数对弹丸的速度的影响以及速度的变化规律。
4. 3双抛头抛丸机
4. 3. 1双抛头抛丸机在中国的应用前景
前面我们已经对单抛头抛丸机的工作原理及设计进行了详细介绍。双抛头抛丸机的工作原理也是如此,在此不作赘述。双抛头抛丸机较之单抛头抛丸机
有如下优点:
1)工作宽度有所增加,工作效率增加一倍以上;
2)抛丸头的外壳部分由梯形改为矩形,设计上更为简单,降低了加工难度与装配难度,从}fu降低了成本;
3)抛丸开口形状规则,降低了衬板的设计难度,简化了衬板形状,具有非常可靠的可互换性,易于装配;
4)分离室采用电磁式分离装置,分离效果更加可靠,维修更加方便,大大降低了设备的噪声污染。
由此可见,双抛头抛丸机较之单抛头抛丸机有很多的优点,因此双抛头抛丸机在我国的应用前景是于分广阔的。
4.3.2双抛头抛丸机的设计
我们以单抛头抛丸机为参考对双抛头抛丸机进行整机设计。要求在电机功率不变的情况下双抛头抛丸机的工作效率上要比单抛头抛丸机高一倍。
首先我们需要根据整机的外形尺寸来设计抛丸器。
双抛头抛丸机的基本参数表
长度1900mm
宽度980mm
高度1200mm
重量750公斤
2-30DS 功率消耗 输入电流
抛丸轮电机2*11kW 最大2*30A
行走电机 1 .1kW 2. 8A
注:标注的输入电流对应电机在满负荷下的标称电流,实际操作状况下,不会
达到此电流。
要求性能如下:
工作宽度:800mm
丸料消耗:200g / m
行走速度:0.5一29m / min
混凝土表面清理效率:450m2/h
因为工作宽度为800mm ,所以为了保证结构上的对称性,我们选择两抛丸轮的中心距为400mm。为了保证叶片与衬板之间的足够间隙,并根据国内已有的抛丸轮规格,选取了叶片外径为200mm的抛丸轮。因为对于同样转速的抛丸轮来说,短叶片要比长叶片抛出的弹丸的速度要小,因此为了达到同样的速度,保证同样的清理效果,必须增大叶轮的转速。为了保证能够将抛打效率提高一倍抛丸轮的流量不变的要求,必须保证分丸轮的内径不变,因此叶片的内径也将与单抛头抛丸机的叶片内径一致。下面我们将以叶片外径为200mm,内径为80mm为已知条件,以抛打出的弹丸的速度v=75m/、为目标条件,对叶轮的转速进行设计计算。
忽略弹丸的重力的影响,在一定距离内(小于8.3m,空气阻力对弹丸的速度不会产生很大的衰减,清理效果仍能够满足一般要求。但是在距离继续增大,即仿真时间继续加长的情况下,弹丸的速度必然会继续衰减,这就是为什么抛丸头与被抛打表面距离不能过远的原因,但是抛丸头与被抛打表面的距离也不能过近,否则会导致弹丸的抛出流束与反射流束相互干涉,降低抛打效果与抛打效率。以机场跑道除胶为例,速度过小将导致混凝土路面的胶层不但没有被除掉,反而被压实;速度过大将导致弹丸在将表面的胶层剥落的同时进一步破坏了混凝土路面本身。可见,合理安排抛打距离可以在保证大的抛打宽度的同时不至于损失过多的抛打速度。因此,对弹丸进行可视化的动力学仿真并对仿真结果进行分析研究是于分必要的。