料斗装量和头轮转速影响起始角度

我们通过实验证明制约斗式提升机离心式卸料起始角的因素主要有两个，首先是斗内装料量的多少；其次就是头轮转速的大小(前提是在头轮的直径不变的情况下)。通常来说，料斗内材料量的大小和卸料起始时间直接影响着卸料起始角的大小，料斗内装料量越多、头轮转速值越大，卸料开始得越早，即卸料起始角就越小。上述这种观点已形成共识，被众人所接受。然而，在不同条件下卸料起始角究竟是多少？那么这个究竟该怎样计算?而又如何正确控制相关因素取值合理的起始角，从而保证这一区域内的回流量能够降至最低呢？

一、物料的抛物线射程及畚斗装满系数

计算抛物线射程实际上只要计算卸料开始位置即可，因为此时的抛料位置距提升机的出料口最远。另外，尽管物料作复合运动，抛射速度理论上应该是物料的绝对速度，但大量计算表明，卸料开始时物料的相对速度与牵连速度相比非常之小，完全可以忽略不计，因此抛料速度即为牵连速度。

当头轮直径为480mm、畚斗选用DS130×125时，头轮转速n= 85，75，65r/min所对应的抛物线射程分别是0.696，0.662，0.602m，表明物料虽不能直接到达卸料口，但通过导料板可顺利将这些物料卸出。因此，三种转速下的射程均能满足要求。头轮转速对卸料开始时畚斗的装满系数有较大的影响。计算结果表明三种转速下的畚斗装满系数分别为0.73，0.86，1.07。显然前二种转速是不经济的。当头轮转速为65r/min时，极限面以下斗内物料量达0.802L，装满系数为1.07，它表示的是极限值。

二、物料极限面方程式

经过有载分支垂直提升后的物料在头部卸料时作复合运动，即随畚斗一起作圆周运动的同时，它还沿着滑移平面移动。控制卸料起始角的相关因素使其取值合理通过公式可以计算出离心式卸料起始角，但这并不是最终目的。最终目的是使卸料起始角取值合理。所谓“合理”，具有二个方面内容：

1、回流量必须被控制在最低限度，最好回流量为零；

2、抛料曲线必须有足够的射程，且畚斗进入开始卸料时有足够大的装满系数。

因此，在上述二个条件均具备的情况下谈合理，才具有实际意义。

三、回流量控制

如前所述，物料极限面以上的物料处于不稳定状态，必然会从料斗中抛出。要控制回流量，只要将畚斗进入头轮处的物料极限面位置角减小即可，因为此时极限物料面以上的物料被抛出后没有足够的射程，无疑会产生回流。角度减小就意味着物料极限面的升高，而实际物料面与极限面高度之差减小就意味着回流量降低。

由此可以得到以下结论：

1、头轮转速越大，卸料开始得就越早、产生的回流量就越大或者说畚斗装满系数就越小。

2、回流量的控制是通过调整头轮转速来实现的。值得注意的是前面结果都是在头轮直径、畚斗尺寸一定的情况下给出的，实质上这是头轮直径(确切地说是畚斗外缘口回转直径)与头轮转速配套问题。

3、畚斗在机座内装料装得越多越好”的说法是站不住脚的。装满系数为0.96是最经济的。小于0.96显然提升机“没吃饱”，大于0.96必然会出现回流，其结果动力增加输送量并没有得到提高。