食品技术原理课程讲稿－绪论 第 1 页 ，共 24 页 第一章 物料输送机械与设备 食品工厂中有大量的物料需要输送，为了提高劳动生产率，减轻 劳动强度，则需用各种机械来完成物料的输送任务。 被输送的物料有固体物料（成件的、成块的、粉末状的等）和液 体物料及气体物料。所用的输送设备有：机械输送设备（皮带输送机、 斗式升送机、螺旋输送机）、水力输送设备和气流输送设备。 第一节 机械输送设备 §１.１ 皮带输送机 一、皮带输送机的工作原理与结构 １、原理：是利用无端皮带的往复运动来输送物料。 ２、用途：可输送块状物料、粉末状物料、成件物料。 ３、输送方式：可水平方向输送也可倾斜输送。 ４、基本结构：其主要部件为输送带、托架、鼓轮、传动装置、 装卸料装置、张紧装置等。 ５、优点：输送距离长、生产能力大且效率高、结构简单、操作 连续、动力消耗低、噪音小、可在机身的任何位置装卸料、维护检修 方便等。 ６、缺点：造价贵、不封闭、只能做直线输送，改向时需几台联 合使用。 二、皮带输送机的主要构件 １、输送带 １）、作用：它是绕过主动鼓轮和从动鼓轮的封闭的环形带，是通 过传送带的往复运动，而使其上的物料达到向前输送目的的工作面。 ２）、分类：按材质可分为：橡胶带、纤维织带、钢带、网状钢丝 带和塑料带等。 ３）、对输送带的要求：充当输送的材料应具有强度高、挠性好、 本身重量小、延伸率小、吸水性小、对分层现象的抵抗性能好、耐磨 性好等特点。 ４）、几种输送带的优缺点： ⑴、 橡胶带：它是最为常用的输送带，是由 2-12 层棉织品或化纤的衬布，用橡胶胶合而成的，其表面有橡胶保护层（即 覆盖层）。目前，国内胶带已规格化，应用时可参考有关资料（ＧＢ 523-65）。它的接头方式有皮线缝纽法、胶液冷粘缝纽法、加热硫化法、 金属搭接法。可输送常温、中性、无腐蚀的固体物料。 它的许用工作拉力： I = KBi ⑵、钢带：它一般厚度为 0.6-1.4mm，宽度在 650mm 以内。它具 有机械强度大、不易伸长、耐高温、不易损伤等优点。但因其强度大、 挠性差，故应用时需采用直径较大的滚筒，另外它对冲击力敏感，易 被刺破和划破。再有它要求所有的支承及导向装置安装较准确。还有 它耐腐蚀性差、造价高等缺点。通常在粘性大且灼热的物料不宜用胶 带时，方采用钢带。 ⑶、网状钢丝带：通常采用不锈钢材料制成。常用在在输送过程 中需用水冲洗的物料，可选用网状钢丝带即有眼的钢带（如水果碱洗
食品技术原理课程讲稿－绪论 第 1 页 ，共 24 页 第一章 物料输送机械与设备 食品工厂中有大量的物料需要输送，为了提高劳动生产率，减轻 劳动强度，则需用各种机械来完成物料的输送任务。 被输送的物料有固体物料（成件的、成块的、粉末状的等）和液 体物料及气体物料。所用的输送设备有：机械输送设备（皮带输送机、 斗式升送机、螺旋输送机）、水力输送设备和气流输送设备。 第一节 机械输送设备 §１.１ 皮带输送机 一、皮带输送机的工作原理与结构 １、原理：是利用无端皮带的往复运动来输送物料。 ２、用途：可输送块状物料、粉末状物料、成件物料。 ３、输送方式：可水平方向输送也可倾斜输送。 ４、基本结构：其主要部件为输送带、托架、鼓轮、传动装置、 装卸料装置、张紧装置等。 ５、优点：输送距离长、生产能力大且效率高、结构简单、操作 连续、动力消耗低、噪音小、可在机身的任何位置装卸料、维护检修 方便等。 ６、缺点：造价贵、不封闭、只能做直线输送，改向时需几台联 合使用。 二、皮带输送机的主要构件 １、输送带 １）、作用：它是绕过主动鼓轮和从动鼓轮的封闭的环形带，是通 过传送带的往复运动，而使其上的物料达到向前输送目的的工作面。 ２）、分类：按材质可分为：橡胶带、纤维织带、钢带、网状钢丝 带和塑料带等。 ３）、对输送带的要求：充当输送的材料应具有强度高、挠性好、 本身重量小、延伸率小、吸水性小、对分层现象的抵抗性能好、耐磨 性好等特点。 ４）、几种输送带的优缺点： ⑴、 橡胶带：它是最为常用的输送带，是由 2-12 层棉织品或化纤的衬布，用橡胶胶合而成的，其表面有橡胶保护层（即 覆盖层）。目前，国内胶带已规格化，应用时可参考有关资料（ＧＢ 523-65）。它的接头方式有皮线缝纽法、胶液冷粘缝纽法、加热硫化法、 金属搭接法。可输送常温、中性、无腐蚀的固体物料。 它的许用工作拉力： I = KBi ⑵、钢带：它一般厚度为 0.6-1.4mm，宽度在 650mm 以内。它具 有机械强度大、不易伸长、耐高温、不易损伤等优点。但因其强度大、 挠性差，故应用时需采用直径较大的滚筒，另外它对冲击力敏感，易 被刺破和划破。再有它要求所有的支承及导向装置安装较准确。还有 它耐腐蚀性差、造价高等缺点。通常在粘性大且灼热的物料不宜用胶 带时，方采用钢带。 ⑶、网状钢丝带：通常采用不锈钢材料制成。常用在在输送过程 中需用水冲洗的物料，可选用网状钢丝带即有眼的钢带（如水果碱洗
食品技术原理课程讲稿－绪论 第 2 页 ，共 24 页 去皮机的输送带）。 ⑷、塑料带：它具有耐磨、耐酸碱、耐油、耐腐蚀等优点，现已 逐渐被推广，但我国尚未实现系列化。 ２、托架 １）、作用：防止输送带下垂，起支撑作用，多采用辊轮式。 ２）、分类：按托架的形状可分为直型（平型：即有一个固定托架 和一个辊拄组成）和槽型（即有一个固定托架和三个或五个辊拄组成） 两种。按工作性质可分为上托辊（栽运辊或承栽辊）和下托辊（空运 辊或非承栽辊）。 ３）、托架的组成：由固定支架和托辊组成。 ４）、托辊的材料和结构：其材料多为铸铁或无缝钢管，托辊的轴 承多采用滚动轴承和含油轴承，端部有密封和添加润滑油的沟槽。 ５）、 托辊的工艺要求：①、 托辊的长度应比输送带的宽度长约 100-200mm。②、托辊的间矩和直径应视带宽和物料的性质而定。 定 型的托辊直径采用 89、108、159mm 等无缝钢管，如物料为成件的、重 量大于 20 公斤时，则辊间矩不应大于物料在工作段上最小长度的 1/2。 ③、下托辊间矩一般为上托辊间矩的二倍。 ３、驱动装置 １）、作用：它是使输送带能运动起来的动力。 ２）、组成：它是由电动机、传动装置（减速器和联轴器）和驱动 滚筒等组成的。 ３）、驱动滚筒的技术要求：①、驱动滚筒一般是用钢板焊接而 成。②、为增加滚筒和输送带间的摩擦力，常在滚筒外表面包有木材、 皮革或橡胶带。③、滚筒的宽度一般比输送带宽 100-200mm。④、 驱 动滚筒常做成鼓形（即滚筒的中间直径比两侧的直径稍大），这样滚筒 可实现自动纠正胶带跑偏。 ４、张紧装置 １）、分类：按结构可分为螺旋式拉紧装置（拉力螺杆、压力螺杆 或齿轮、齿条等组成）和重锤式拉紧装置两种型式。 ２）、两种结构的优缺点：⑴、螺旋式拉紧装置：①、优点：外型 尺寸小，结构紧凑。②、缺点：它的拉（压）力Ｆ＝k×Δx 不衡定， 不 能始终保证胶带与滚筒间的紧配合，故应经常观察和张紧。⑵、重锤 式拉紧装置：①、优点：拉力Ｆ＝Ｇ衡定，能始终保证胶带与滚筒间 的紧配合。②、缺点：外型尺寸较庞大，拆装劳动强度大。 ５、机架及固定点或自行装置等 三、带式输送机的设计计算： １、生产能力 １）、水平带式输送机 Ｇ＝3600Ｂ×h×ρ1×u×φ (吨／小时） 其中：Ｂ－－带宽（米） ρ1－－装栽密度（吨／米 3） φ－－装添系数（一般取 0.75） h －－堆放一层物料的平均高度（米） u －－带速（米／秒），用作检查性的一般为 0.05-0.1
食品技术原理课程讲稿－绪论 第 2 页 ，共 24 页 去皮机的输送带）。 ⑷、塑料带：它具有耐磨、耐酸碱、耐油、耐腐蚀等优点，现已 逐渐被推广，但我国尚未实现系列化。 ２、托架 １）、作用：防止输送带下垂，起支撑作用，多采用辊轮式。 ２）、分类：按托架的形状可分为直型（平型：即有一个固定托架 和一个辊拄组成）和槽型（即有一个固定托架和三个或五个辊拄组成） 两种。按工作性质可分为上托辊（栽运辊或承栽辊）和下托辊（空运 辊或非承栽辊）。 ３）、托架的组成：由固定支架和托辊组成。 ４）、托辊的材料和结构：其材料多为铸铁或无缝钢管，托辊的轴 承多采用滚动轴承和含油轴承，端部有密封和添加润滑油的沟槽。 ５）、 托辊的工艺要求：①、 托辊的长度应比输送带的宽度长约 100-200mm。②、托辊的间矩和直径应视带宽和物料的性质而定。 定 型的托辊直径采用 89、108、159mm 等无缝钢管，如物料为成件的、重 量大于 20 公斤时，则辊间矩不应大于物料在工作段上最小长度的 1/2。 ③、下托辊间矩一般为上托辊间矩的二倍。 ３、驱动装置 １）、作用：它是使输送带能运动起来的动力。 ２）、组成：它是由电动机、传动装置（减速器和联轴器）和驱动 滚筒等组成的。 ３）、驱动滚筒的技术要求：①、驱动滚筒一般是用钢板焊接而 成。②、为增加滚筒和输送带间的摩擦力，常在滚筒外表面包有木材、 皮革或橡胶带。③、滚筒的宽度一般比输送带宽 100-200mm。④、 驱 动滚筒常做成鼓形（即滚筒的中间直径比两侧的直径稍大），这样滚筒 可实现自动纠正胶带跑偏。 ４、张紧装置 １）、分类：按结构可分为螺旋式拉紧装置（拉力螺杆、压力螺杆 或齿轮、齿条等组成）和重锤式拉紧装置两种型式。 ２）、两种结构的优缺点：⑴、螺旋式拉紧装置：①、优点：外型 尺寸小，结构紧凑。②、缺点：它的拉（压）力Ｆ＝k×Δx 不衡定， 不 能始终保证胶带与滚筒间的紧配合，故应经常观察和张紧。⑵、重锤 式拉紧装置：①、优点：拉力Ｆ＝Ｇ衡定，能始终保证胶带与滚筒间 的紧配合。②、缺点：外型尺寸较庞大，拆装劳动强度大。 ５、机架及固定点或自行装置等 三、带式输送机的设计计算： １、生产能力 １）、水平带式输送机 Ｇ＝3600Ｂ×h×ρ1×u×φ (吨／小时） 其中：Ｂ－－带宽（米） ρ1－－装栽密度（吨／米 3） φ－－装添系数（一般取 0.75） h －－堆放一层物料的平均高度（米） u －－带速（米／秒），用作检查性的一般为 0.05-0.1
食品技术原理课程讲稿－绪论 第 3 页 ，共 24 页 （米／秒），用作运输时一般取为 0.8-2.5 米／秒 ２）、倾斜带式输送机 ( / ) 0 0 吨 小时 φ G G = 式中：φ0 －－倾斜运输系数（其取值见下表） 系 数 φ0 值 表 1-1 倾斜角度 0～100 11～150 16～180 19～220 φ0值 1.00 1.05 1.10 1.15 ２、输送机的长度 １）、用作检查时（两边操作） 1 2 2 l l q aG L = + + (m) 式中：Ｌ－－输送机总长（米） a －－一个工人工作位置的长度(米)，一般取 0.6-0.8 米 q －－一个工人生产定额（吨／小时） l1－－输送机末端长度（米），如没有清洗喷头 l1=0；有喷头时 则 l1为清洗段的长度。 l2－－输送带没有利用的部分的长度（米），一般取 0.3-0.5 米。 2 －－两边操作。 ２）、用作输送时 Ｌ＝2×l0+ 2 π （Ｄ1+Ｄ2）＋Ａ×Ｎ（米） 式中：l0－－前后滚筒的中心距（米） Ｄ1、Ｄ2－－前后滚筒的直径（米） Ｎ－－接缝数 Ａ－－接缝的长度（米），机械接头时Ａ＝0 Ａ＝（i-1)b + Ｂty300 其中：i －－带的层数 b －接头阶梯长度，一般取 0.15-0.25 米 Ｂ－－带宽 ３、功率计算 Ｎ＝Ｋ1Ａ(0.000545ＫＬv+0.000147QＬ)±0.00274ＱＨＫ1(kw) 式中：Ｈ－－提升高度（米），上升为正，下降为负，水平为０。 Ｋ－－系数，根据带宽和轴承类型而定(可参考表 1-2)。 Ｌ－－输送机的长度（米） Ｑ－－运输能力（吨／小时） v －－运输带的线速度（米／秒） Ｋ1－－起动附加系数，一般在 1.3-1.8 之间 Ａ－－系数，与Ｌ有关(可参考表 1-3) 系 数 Ｋ 值 表 1-2 带宽 轴承 400 500 600 750 900 1100 1300 滚动轴承 21 26 29 38 50 62 74
食品技术原理课程讲稿－绪论 第 3 页 ，共 24 页 （米／秒），用作运输时一般取为 0.8-2.5 米／秒 ２）、倾斜带式输送机 ( / ) 0 0 吨 小时 φ G G = 式中：φ0 －－倾斜运输系数（其取值见下表） 系 数 φ0 值 表 1-1 倾斜角度 0～100 11～150 16～180 19～220 φ0值 1.00 1.05 1.10 1.15 ２、输送机的长度 １）、用作检查时（两边操作） 1 2 2 l l q aG L = + + (m) 式中：Ｌ－－输送机总长（米） a －－一个工人工作位置的长度(米)，一般取 0.6-0.8 米 q －－一个工人生产定额（吨／小时） l1－－输送机末端长度（米），如没有清洗喷头 l1=0；有喷头时 则 l1为清洗段的长度。 l2－－输送带没有利用的部分的长度（米），一般取 0.3-0.5 米。 2 －－两边操作。 ２）、用作输送时 Ｌ＝2×l0+ 2 π （Ｄ1+Ｄ2）＋Ａ×Ｎ（米） 式中：l0－－前后滚筒的中心距（米） Ｄ1、Ｄ2－－前后滚筒的直径（米） Ｎ－－接缝数 Ａ－－接缝的长度（米），机械接头时Ａ＝0 Ａ＝（i-1)b + Ｂty300 其中：i －－带的层数 b －接头阶梯长度，一般取 0.15-0.25 米 Ｂ－－带宽 ３、功率计算 Ｎ＝Ｋ1Ａ(0.000545ＫＬv+0.000147QＬ)±0.00274ＱＨＫ1(kw) 式中：Ｈ－－提升高度（米），上升为正，下降为负，水平为０。 Ｋ－－系数，根据带宽和轴承类型而定(可参考表 1-2)。 Ｌ－－输送机的长度（米） Ｑ－－运输能力（吨／小时） v －－运输带的线速度（米／秒） Ｋ1－－起动附加系数，一般在 1.3-1.8 之间 Ａ－－系数，与Ｌ有关(可参考表 1-3) 系 数 Ｋ 值 表 1-2 带宽 轴承 400 500 600 750 900 1100 1300 滚动轴承 21 26 29 38 50 62 74
食品技术原理课程讲稿－绪论 第 4 页 ，共 24 页 滑动轴承 31 38 43 56 75 92 110 系 数 Ａ 值 表 1-3 输送机长（米） 45 Ａ 1.2 1.1 1.05 1 或 1.36 367 GH K GL N = + 式中：Ｇ－－单位时间内的物料输送量（吨／小时） Ｌ－－输送带的长度（米） Ｈ－－提升高度（米） Ｋ－－系数，与Ｌ、Ｇ有关。 1.36－－将马力换算为千瓦 367＝3.6×102 (1kw=102kg(力)×m/s=1000j/s) 系 数 Ｋ 值 G L 5 10 15 20 30 5 45 70 90 100 115 10 60 90 100 120 135 15 70 105 125 135 150 20 80 115 135 145 160 25 85 120 140 150 170 30 90 125 145 160 170 40 100 140 160 170 180 50 110 150 170 180 200 100 140 190 205 215 230 功率计算也可参考其它资料介绍的公式。 §１.２ 斗式升送机 一、斗式升送机的工作原理与结构 １、原理：是利用附在带或钢索或链条等挠性物上的料斗在垂 直或倾斜的方向上作往复运动来将低处的物料输送到高处的。 ２、用途：可用来输送块状物料、粉末状物料。 ３、输送方式：可垂直输送也可倾斜输送。 ４、基本结构：相当于立起来的在带上安装了若干个料斗的带 式输送机，其主要部件为带或链条、鼓轮、传动装置和装、卸料装置 等。 ５、优点：占地面积小，可把物料输送到较高的位置，生产率 范围较大（3-160 米 3／小时）等。 ６、缺点：对过栽较敏感，必须均匀供料。 ７、分类：⑴、按倾斜角的不同，可分为垂直式和倾斜式两种。 ⑵、按料斗的附着物的不同，可分为皮带式、钢索式和链条式三种。 各自的优缺点： ⑴、垂直式：占地面积小，但不能水平方向输送。 ⑵、倾斜式：既能垂直方向送料也能水平方向送料，但占地面
食品技术原理课程讲稿－绪论 第 4 页 ，共 24 页 滑动轴承 31 38 43 56 75 92 110 系 数 Ａ 值 表 1-3 输送机长（米） 45 Ａ 1.2 1.1 1.05 1 或 1.36 367 GH K GL N = + 式中：Ｇ－－单位时间内的物料输送量（吨／小时） Ｌ－－输送带的长度（米） Ｈ－－提升高度（米） Ｋ－－系数，与Ｌ、Ｇ有关。 1.36－－将马力换算为千瓦 367＝3.6×102 (1kw=102kg(力)×m/s=1000j/s) 系 数 Ｋ 值 G L 5 10 15 20 30 5 45 70 90 100 115 10 60 90 100 120 135 15 70 105 125 135 150 20 80 115 135 145 160 25 85 120 140 150 170 30 90 125 145 160 170 40 100 140 160 170 180 50 110 150 170 180 200 100 140 190 205 215 230 功率计算也可参考其它资料介绍的公式。 §１.２ 斗式升送机 一、斗式升送机的工作原理与结构 １、原理：是利用附在带或钢索或链条等挠性物上的料斗在垂 直或倾斜的方向上作往复运动来将低处的物料输送到高处的。 ２、用途：可用来输送块状物料、粉末状物料。 ３、输送方式：可垂直输送也可倾斜输送。 ４、基本结构：相当于立起来的在带上安装了若干个料斗的带 式输送机，其主要部件为带或链条、鼓轮、传动装置和装、卸料装置 等。 ５、优点：占地面积小，可把物料输送到较高的位置，生产率 范围较大（3-160 米 3／小时）等。 ６、缺点：对过栽较敏感，必须均匀供料。 ７、分类：⑴、按倾斜角的不同，可分为垂直式和倾斜式两种。 ⑵、按料斗的附着物的不同，可分为皮带式、钢索式和链条式三种。 各自的优缺点： ⑴、垂直式：占地面积小，但不能水平方向输送。 ⑵、倾斜式：既能垂直方向送料也能水平方向送料，但占地面
食品技术原理课程讲稿－绪论 第 5 页 ，共 24 页 积大。 ⑶、带 式：皮带可起到挡板作用，使物料不致落入鼓轮中而 影响鼓轮工作，但带和料斗的结合点易疲劳而被撕开或断列，故它适 于输送质量较轻的物料。 ⑷、钢索式：可随意调整料斗的距离，但常因为固定料斗的螺 丝松动而使料斗滑动。 ⑸、链条式：机械传动效率高，但结构复杂，机械故障点多。 二、斗式升送机的主要构件 １、料斗 １）、作用：料斗是升送机的承栽构件。 ２）、分类： 根据被运送的物料性质和升送机的构造 特点，料斗有三种不同的形式，即：圆柱形底 的深斗、圆柱形底的浅斗和尖角形料斗。 ⑴、 圆柱形底的深斗： 斗口呈 650 的倾斜，深度较 大。适用于干燥的、流动性好、能很好撒落的粒状物料的输送。 ⑵、 圆柱形底的浅斗： 斗口呈 450的倾斜，深度较 浅。适用于潮湿的和流动性较差的颗粒物料。 深斗和浅斗都有圆柱形的底部，在 升 送机上的节距 2.3-2.4 倍的斗深。斗是用 2-6mm 的不锈钢板、薄钢板 或铝板等焊接、 铆接或冲压而成的。 ⑶、 尖角形料斗：它与 上述两种斗的不同之处在于斗的 侧壁延伸到地板外，使之成为挡边，这种斗适于密集布置。卸料时， 物料可沿着前一个斗的挡边和底板所形成的槽定向自流式卸料。 ３）、料斗的主要参数 料斗的参数是它的形式和几何参数（斗宽Ｂ、伸距Ａ、容积Ｖ和 高度Ｈ）可查阅有关的产品目录。 ２、牵引构件 有胶带和链条两种。 牵引构件的选择，取决于升送机的生产率、升送高度和物料的 特性（形状、密度、粒度等）。一般胶带主要用于中小生产能力的工厂 以及中等提升高度，适合于体积和密度小的粉状或小颗粒等物料的运 输。而链条则适用于生产能力大、升送高度较高或较重的物料的运输。 ３、斗式升送机的装、卸料 １）、装料 ⑴、按装料位置可分为底部装料和中间装料两种型式。 ⑵、按装料方法可分为吸取装入（挖取法）和直接装入（撒入 法）两种方式。吸取式装料是将物料加入升送机底部，由运动着的料 斗挖取提升。它适于中小粒度或粉末状或磨损性小的物料，由于物料 的阻力小，故粒度可以有较高的速度（0.8-2.0 米／秒）。 而撒入法则 是将物料直接撒入运动着的料斗而被提升。它适于大块或磨损性大的
食品技术原理课程讲稿－绪论 第 5 页 ，共 24 页 积大。 ⑶、带 式：皮带可起到挡板作用，使物料不致落入鼓轮中而 影响鼓轮工作，但带和料斗的结合点易疲劳而被撕开或断列，故它适 于输送质量较轻的物料。 ⑷、钢索式：可随意调整料斗的距离，但常因为固定料斗的螺 丝松动而使料斗滑动。 ⑸、链条式：机械传动效率高，但结构复杂，机械故障点多。 二、斗式升送机的主要构件 １、料斗 １）、作用：料斗是升送机的承栽构件。 ２）、分类： 根据被运送的物料性质和升送机的构造 特点，料斗有三种不同的形式，即：圆柱形底 的深斗、圆柱形底的浅斗和尖角形料斗。 ⑴、 圆柱形底的深斗： 斗口呈 650 的倾斜，深度较 大。适用于干燥的、流动性好、能很好撒落的粒状物料的输送。 ⑵、 圆柱形底的浅斗： 斗口呈 450的倾斜，深度较 浅。适用于潮湿的和流动性较差的颗粒物料。 深斗和浅斗都有圆柱形的底部，在 升 送机上的节距 2.3-2.4 倍的斗深。斗是用 2-6mm 的不锈钢板、薄钢板 或铝板等焊接、 铆接或冲压而成的。 ⑶、 尖角形料斗：它与 上述两种斗的不同之处在于斗的 侧壁延伸到地板外，使之成为挡边，这种斗适于密集布置。卸料时， 物料可沿着前一个斗的挡边和底板所形成的槽定向自流式卸料。 ３）、料斗的主要参数 料斗的参数是它的形式和几何参数（斗宽Ｂ、伸距Ａ、容积Ｖ和 高度Ｈ）可查阅有关的产品目录。 ２、牵引构件 有胶带和链条两种。 牵引构件的选择，取决于升送机的生产率、升送高度和物料的 特性（形状、密度、粒度等）。一般胶带主要用于中小生产能力的工厂 以及中等提升高度，适合于体积和密度小的粉状或小颗粒等物料的运 输。而链条则适用于生产能力大、升送高度较高或较重的物料的运输。 ３、斗式升送机的装、卸料 １）、装料 ⑴、按装料位置可分为底部装料和中间装料两种型式。 ⑵、按装料方法可分为吸取装入（挖取法）和直接装入（撒入 法）两种方式。吸取式装料是将物料加入升送机底部，由运动着的料 斗挖取提升。它适于中小粒度或粉末状或磨损性小的物料，由于物料 的阻力小，故粒度可以有较高的速度（0.8-2.0 米／秒）。 而撒入法则 是将物料直接撒入运动着的料斗而被提升。它适于大块或磨损性大的
食品技术原理课程讲稿－绪论 第 6 页 ，共 24 页 物料，一般料斗采用紧密布置，故其速度较小，一般不超过 1.0 米／ 秒。 ２）、卸料 ⑴、卸料方式 根据物料在经过上鼓轮时所受离心力的大小可分为离心式、无 定向自流式和定向自流式等三种形式。 因物料在料斗中除受 重力Ｇ作用外，还将受到离 心力Ｆ的作用， r v F m 2 = 式中：m －－料斗内物料的质量（千克） r －－回转半径，即料斗内物料重心Ａ距鼓轮中心Ｏ的距离 (米) v －－料斗内物料重心的运动速度（米／秒） 这两个力的合力Ｒ的反向延长线与鼓轮的垂直半径相交与Ｂ，我 们就把Ｂ称作极点，把Ｂ点到鼓轮中心Ｏ的距离称为极距（Ｌ）。 在相似△ＡＢＯ和△ＡＦＲ中，有 ＯＢ:ＯＡ＝ＦＲ:ＡＦ＝ＡＰ:ＡＦ 又 ＯＢ＝Ｌ，ＯＡ＝r，ＡＰ＝Ｇ，ＡＦ＝Ｆ 则 2 2 v gr r mv mg F P r L = = = 故 2 2 v gr L = 在圆周运动中有 30 rn v π = 式中：n－－鼓轮的转数（转／分） 故极距 2 895 n L = (米) 从上式可见：极距（Ｌ）的大小只与鼓轮的转数（n）有关，即 n↑，则Ｌ↓，而离心力Ｆ与重力Ｇ的比值（ G F ）↑。相反，n↓， G F ↓，则Ｌ↑。 综上所述，极距的实际意义就在于它可以校核斗式升送机的卸 料方式。同时，当决定了卸料方式后，就可根据极距的大小来决定转 数和驱动轮的半径的范围。 经实验和研究结果： ①、在转数较高，Ｌ〈rb 时，亦即当极点的位置在驱动轮的圆 周以内时，离心力Ｆ就大于重力Ｇ，这时物料就在斗内向着它的外壁 运动，从而使料斗作离心式卸料。 ②、当转数较低，Ｌ〉rb 时，即Ｆ〈Ｇ，则料斗作无定向自流 式卸料。 ③、若转数适中，Ｌ接近 rb时，即Ｆ接近Ｇ，则料斗作定向自 流式卸料。 ⑵、卸料管的安装
食品技术原理课程讲稿－绪论 第 6 页 ，共 24 页 物料，一般料斗采用紧密布置，故其速度较小，一般不超过 1.0 米／ 秒。 ２）、卸料 ⑴、卸料方式 根据物料在经过上鼓轮时所受离心力的大小可分为离心式、无 定向自流式和定向自流式等三种形式。 因物料在料斗中除受 重力Ｇ作用外，还将受到离 心力Ｆ的作用， r v F m 2 = 式中：m －－料斗内物料的质量（千克） r －－回转半径，即料斗内物料重心Ａ距鼓轮中心Ｏ的距离 (米) v －－料斗内物料重心的运动速度（米／秒） 这两个力的合力Ｒ的反向延长线与鼓轮的垂直半径相交与Ｂ，我 们就把Ｂ称作极点，把Ｂ点到鼓轮中心Ｏ的距离称为极距（Ｌ）。 在相似△ＡＢＯ和△ＡＦＲ中，有 ＯＢ:ＯＡ＝ＦＲ:ＡＦ＝ＡＰ:ＡＦ 又 ＯＢ＝Ｌ，ＯＡ＝r，ＡＰ＝Ｇ，ＡＦ＝Ｆ 则 2 2 v gr r mv mg F P r L = = = 故 2 2 v gr L = 在圆周运动中有 30 rn v π = 式中：n－－鼓轮的转数（转／分） 故极距 2 895 n L = (米) 从上式可见：极距（Ｌ）的大小只与鼓轮的转数（n）有关，即 n↑，则Ｌ↓，而离心力Ｆ与重力Ｇ的比值（ G F ）↑。相反，n↓， G F ↓，则Ｌ↑。 综上所述，极距的实际意义就在于它可以校核斗式升送机的卸 料方式。同时，当决定了卸料方式后，就可根据极距的大小来决定转 数和驱动轮的半径的范围。 经实验和研究结果： ①、在转数较高，Ｌ〈rb 时，亦即当极点的位置在驱动轮的圆 周以内时，离心力Ｆ就大于重力Ｇ，这时物料就在斗内向着它的外壁 运动，从而使料斗作离心式卸料。 ②、当转数较低，Ｌ〉rb 时，即Ｆ〈Ｇ，则料斗作无定向自流 式卸料。 ③、若转数适中，Ｌ接近 rb时，即Ｆ接近Ｇ，则料斗作定向自 流式卸料。 ⑵、卸料管的安装
食品技术原理课程讲稿－绪论 第 7 页 ，共 24 页 卸料管的位置，要求从料斗内抛出的物料，在升送机外罩的上 部内沿着抛物线而运动，并落在卸料流管的料槽内，物料不会撒落及 造成太多的破损。它通常由卸料角β（β角即水平线与流管槽的起点 Ｃ和驱动轮中心的连线之间的夹角）来决定，这个夹角大致为 30-450， 较小值适用于干燥物料，而较大时，则适用于潮湿物料。 三、升送机的设计计算： １、生产能力 vρφ a i G = 3600 (吨／小时） 其中：i－－料斗的容积（米 3） a－－两料斗的中心距（米），a=2.3-2.4Ｈ或 a=Ｈ a i －－料斗线容积，即每米长度上可装栽的容积(m3 /m) v－－牵引构件（带子或链条）的速度（米／秒） ρ－－物料的堆积密度（吨／米 3） φ－－料斗的填充系数，取决于物料种类和填充方法 φ 料斗的理论容积 所装物料的容积 = 对于粉状及细粒干燥物料：φ＝0.75-0.95 谷物：φ＝0.70-0.90 水果：φ＝0.50-0.70 ２、电动机功率计算 １）、升送机的功率 (1.15 ) 367 0 v GH K N = + （kw） 式中：第一项为物料升送所消耗的能量及安全系数 1.15 第二项为链条运动时的阻力 Ｇ－－生产能力（吨／小时） Ｈ－－升送高度（米） v －－链条的运动速度（米／秒） Ｋ－－系数（其取值见下表） Ｋ 系 数 值 表 1-4 生产能力（米 3／小时） 斗式升送机型式 20 以下 20-40 40-80 80-150 Ｋ 值 间隔斗胶带式升送机 1.5 1.15 0.95 0.75 间隔斗链式升送机 1.05 0.75 0.65 0.55 ２）、电动机的功率 电机 η 0 0 N N = K (kw) 式中 η－－传动效率 0.8-0.9 K0－－电动机的备用系数，一般取 1.15-1.20 §１.３ 螺旋式输送机 螺旋式输送机：是利用螺旋旋转来推动物料前进的输送设备
食品技术原理课程讲稿－绪论 第 7 页 ，共 24 页 卸料管的位置，要求从料斗内抛出的物料，在升送机外罩的上 部内沿着抛物线而运动，并落在卸料流管的料槽内，物料不会撒落及 造成太多的破损。它通常由卸料角β（β角即水平线与流管槽的起点 Ｃ和驱动轮中心的连线之间的夹角）来决定，这个夹角大致为 30-450， 较小值适用于干燥物料，而较大时，则适用于潮湿物料。 三、升送机的设计计算： １、生产能力 vρφ a i G = 3600 (吨／小时） 其中：i－－料斗的容积（米 3） a－－两料斗的中心距（米），a=2.3-2.4Ｈ或 a=Ｈ a i －－料斗线容积，即每米长度上可装栽的容积(m3 /m) v－－牵引构件（带子或链条）的速度（米／秒） ρ－－物料的堆积密度（吨／米 3） φ－－料斗的填充系数，取决于物料种类和填充方法 φ 料斗的理论容积 所装物料的容积 = 对于粉状及细粒干燥物料：φ＝0.75-0.95 谷物：φ＝0.70-0.90 水果：φ＝0.50-0.70 ２、电动机功率计算 １）、升送机的功率 (1.15 ) 367 0 v GH K N = + （kw） 式中：第一项为物料升送所消耗的能量及安全系数 1.15 第二项为链条运动时的阻力 Ｇ－－生产能力（吨／小时） Ｈ－－升送高度（米） v －－链条的运动速度（米／秒） Ｋ－－系数（其取值见下表） Ｋ 系 数 值 表 1-4 生产能力（米 3／小时） 斗式升送机型式 20 以下 20-40 40-80 80-150 Ｋ 值 间隔斗胶带式升送机 1.5 1.15 0.95 0.75 间隔斗链式升送机 1.05 0.75 0.65 0.55 ２）、电动机的功率 电机 η 0 0 N N = K (kw) 式中 η－－传动效率 0.8-0.9 K0－－电动机的备用系数，一般取 1.15-1.20 §１.３ 螺旋式输送机 螺旋式输送机：是利用螺旋旋转来推动物料前进的输送设备
食品技术原理课程讲稿－绪论 第 8 页 ，共 24 页 它适用于需要密闭运输的物料，如粉状或颗粒状的物料。 根据螺旋的螺距是否相等可分为：输送机和挤压机。 本节课主要介绍输送机。 一、螺旋式输送机的组成、结构及优缺点 １、组成：它由等距螺旋、固定的机壳（料槽）、进出料口、传 动设备等组成的。 ２、结构：由两端轴承和中间轴承将螺旋支撑、固定在机壳（料 槽）内，在延螺旋的方向上安装多个进料口和出料口，各出料口用平 板闸门启闭，其传动装置可安装在槽头或槽尾。有时在一根螺旋轴上， 可以设计为一半是左螺旋，一半是右螺旋，来完成从两边向中间送料 或从中间向两边送料的工作。 ３、优缺点： ⑴、优点： ①、结构简单，造价低廉。 ②、便于在若干位置进行中间加载和卸载。 ③、操作安全方便 ④、密封性好。 ⑵、缺点： ①、在运输物料时，物料与机壳（料槽）和螺旋间均存在摩擦力， 因此单位物料的动力消耗较大。 ②、由于螺旋叶片的作用，可使物料造成严重的粉碎和损伤。 ③、运输距离不宜过长，一般在 30 米以内，过栽能力较低。 二、应用方法 螺旋输送机多用于水平运输，如用于倾斜运输是，其倾角一般不 大于 200。 三、适用范围 它适用于短距离的粉末状、粒状和小块物料的输送。 四、主要构件 １、螺旋 螺旋有左旋、右旋之分和单线、双线、三线之别，但一般为单线。 螺旋叶片的形状可分为实体、带式、叶片式和成型等四种。运输干燥 的小颗粒或粉状物料时，多采用实体螺旋；运送块状或粘滞性物料时， 多采用带式螺旋；运送韧性或可压缩性物料时，宜采用叶片式或成型 的螺旋，这两种螺旋往往在运送物料的同时，还可以对物料进行搅拌、 揉捏及混合的工艺操作。 螺旋的叶片大多时用厚 4-8mm 的薄钢板冲压而成， 然后相互焊接 或铆接到轴上（有些螺旋是用宽的钢带经过链形轧辊轧成的一个没有 接头的整螺旋体）。 螺旋的螺距有两种，实体式螺旋其螺距等于直径的 0.8 倍； 带式 螺旋其螺距等于直径。 ２、轴 根据所输送物料的性质，即阻力的大小，在设计时可将轴设计为 空心的或实心的，一般由 2-4 米的各节段装配而成， 通常采用钢管制 成的空心轴，因在相同的强度下，它的重量要小的多，而且互相连接
食品技术原理课程讲稿－绪论 第 8 页 ，共 24 页 它适用于需要密闭运输的物料，如粉状或颗粒状的物料。 根据螺旋的螺距是否相等可分为：输送机和挤压机。 本节课主要介绍输送机。 一、螺旋式输送机的组成、结构及优缺点 １、组成：它由等距螺旋、固定的机壳（料槽）、进出料口、传 动设备等组成的。 ２、结构：由两端轴承和中间轴承将螺旋支撑、固定在机壳（料 槽）内，在延螺旋的方向上安装多个进料口和出料口，各出料口用平 板闸门启闭，其传动装置可安装在槽头或槽尾。有时在一根螺旋轴上， 可以设计为一半是左螺旋，一半是右螺旋，来完成从两边向中间送料 或从中间向两边送料的工作。 ３、优缺点： ⑴、优点： ①、结构简单，造价低廉。 ②、便于在若干位置进行中间加载和卸载。 ③、操作安全方便 ④、密封性好。 ⑵、缺点： ①、在运输物料时，物料与机壳（料槽）和螺旋间均存在摩擦力， 因此单位物料的动力消耗较大。 ②、由于螺旋叶片的作用，可使物料造成严重的粉碎和损伤。 ③、运输距离不宜过长，一般在 30 米以内，过栽能力较低。 二、应用方法 螺旋输送机多用于水平运输，如用于倾斜运输是，其倾角一般不 大于 200。 三、适用范围 它适用于短距离的粉末状、粒状和小块物料的输送。 四、主要构件 １、螺旋 螺旋有左旋、右旋之分和单线、双线、三线之别，但一般为单线。 螺旋叶片的形状可分为实体、带式、叶片式和成型等四种。运输干燥 的小颗粒或粉状物料时，多采用实体螺旋；运送块状或粘滞性物料时， 多采用带式螺旋；运送韧性或可压缩性物料时，宜采用叶片式或成型 的螺旋，这两种螺旋往往在运送物料的同时，还可以对物料进行搅拌、 揉捏及混合的工艺操作。 螺旋的叶片大多时用厚 4-8mm 的薄钢板冲压而成， 然后相互焊接 或铆接到轴上（有些螺旋是用宽的钢带经过链形轧辊轧成的一个没有 接头的整螺旋体）。 螺旋的螺距有两种，实体式螺旋其螺距等于直径的 0.8 倍； 带式 螺旋其螺距等于直径。 ２、轴 根据所输送物料的性质，即阻力的大小，在设计时可将轴设计为 空心的或实心的，一般由 2-4 米的各节段装配而成， 通常采用钢管制 成的空心轴，因在相同的强度下，它的重量要小的多，而且互相连接
食品技术原理课程讲稿－绪论 第 9 页 ，共 24 页 也方便。 轴的连接有插入式和法兰连接两种方式。其中，插入式连接具有 结构紧凑，输送物料连续性好的优点，但拆装较为麻烦；法兰式连接 拆装方便，但尺寸较大，输送物料连续性稍差。一般在输送轻质物料 的较大的输送机中的轴的连接多有插入式和法兰式混合使用的现象。 ３、轴承 螺旋输送机中所使用的轴承有头部轴承和中间轴承两种。头部轴 承应使用止推轴承，而中间轴承（亦称吊轴承）多采用对开式滑动轴 承。 ４、料槽 ５、外壳 五、设计计算 对于螺旋输送机来讲，其设计计算的主要内容为：在已知物料的 名称、最大块度、温度、含水率、粘度、磨擦性、腐蚀性等的前提下， 根据要求的生产能力Ｇ，计算出螺旋的直径Ｄ、转数 n 和电动机的功 率等。 １、螺旋直径Ｄ和生产能力Ｇ之间的关系 sn C sn D C D G Fv φρ π φ ρ π ρ 4 60 4 60 3600 3600 2 2 = = = (T／h) 式中：Ｆ－－料槽内物料的横断面积（米 2） v －－物流速度（米／秒） ρ－－物料的堆积密度（吨／米 3） Ｄ－－螺旋式输送机的螺旋直径（米） φ－－物料的填充系数（某些物料φ的推荐值见表 1-6 第 16 页） Ｃ－－与输送机的倾角有关的系数（见表１－５） n －－螺旋轴的转数（转／秒） C 值与输送机倾角有关的系数Ｃ的取值 表１－５ 输送机的水平倾角β 00 50 100 150 200 Ｃ 值 1.0 0.9 0.8 0.7 0.65 对于带式螺旋：s＝Ｄ，则 G πD nφρC 3 = 15 （吨／小时） (1) 对于实体螺旋：s＝0.8Ｄ，则 G πD nφρC 3 = 12 （吨／小时） ２、螺旋的转数 n 从螺旋输送机的工作原理可知，要使物料平稳地在料槽内被螺 旋推移前进而不致被螺旋所抛起，就必须保证物料所受的切向力小于 物料的重力和对槽壁的摩擦力。否则物料就会被抛起，且磨损较大。 而物料所受的切向力的大小又直接与转数有关，故螺旋的转数不能过 高，即实用的转数应与临界转数保持一定的关系。 根据实验得出，螺旋轴的极限转数为： D A n = (2) 式中：Ｄ－－螺旋直径（米） Ａ－－物料综合特征系数
食品技术原理课程讲稿－绪论 第 9 页 ，共 24 页 也方便。 轴的连接有插入式和法兰连接两种方式。其中，插入式连接具有 结构紧凑，输送物料连续性好的优点，但拆装较为麻烦；法兰式连接 拆装方便，但尺寸较大，输送物料连续性稍差。一般在输送轻质物料 的较大的输送机中的轴的连接多有插入式和法兰式混合使用的现象。 ３、轴承 螺旋输送机中所使用的轴承有头部轴承和中间轴承两种。头部轴 承应使用止推轴承，而中间轴承（亦称吊轴承）多采用对开式滑动轴 承。 ４、料槽 ５、外壳 五、设计计算 对于螺旋输送机来讲，其设计计算的主要内容为：在已知物料的 名称、最大块度、温度、含水率、粘度、磨擦性、腐蚀性等的前提下， 根据要求的生产能力Ｇ，计算出螺旋的直径Ｄ、转数 n 和电动机的功 率等。 １、螺旋直径Ｄ和生产能力Ｇ之间的关系 sn C sn D C D G Fv φρ π φ ρ π ρ 4 60 4 60 3600 3600 2 2 = = = (T／h) 式中：Ｆ－－料槽内物料的横断面积（米 2） v －－物流速度（米／秒） ρ－－物料的堆积密度（吨／米 3） Ｄ－－螺旋式输送机的螺旋直径（米） φ－－物料的填充系数（某些物料φ的推荐值见表 1-6 第 16 页） Ｃ－－与输送机的倾角有关的系数（见表１－５） n －－螺旋轴的转数（转／秒） C 值与输送机倾角有关的系数Ｃ的取值 表１－５ 输送机的水平倾角β 00 50 100 150 200 Ｃ 值 1.0 0.9 0.8 0.7 0.65 对于带式螺旋：s＝Ｄ，则 G πD nφρC 3 = 15 （吨／小时） (1) 对于实体螺旋：s＝0.8Ｄ，则 G πD nφρC 3 = 12 （吨／小时） ２、螺旋的转数 n 从螺旋输送机的工作原理可知，要使物料平稳地在料槽内被螺 旋推移前进而不致被螺旋所抛起，就必须保证物料所受的切向力小于 物料的重力和对槽壁的摩擦力。否则物料就会被抛起，且磨损较大。 而物料所受的切向力的大小又直接与转数有关，故螺旋的转数不能过 高，即实用的转数应与临界转数保持一定的关系。 根据实验得出，螺旋轴的极限转数为： D A n = (2) 式中：Ｄ－－螺旋直径（米） Ａ－－物料综合特征系数
食品技术原理课程讲稿－绪论 第 10 页 ，共 24 页 由(１)、(２)得 2.5 C G D K φρ = 式中：Ｋ－－物料综合特征系数(见表 1-6 第 16 页) 计算时，一般先根据物料特征从表(1-6)中选取Ｋ值， 再求螺 旋直径Ｄ，然后圆整为标准的螺旋直径。我国的标准螺旋直径系列为 150、200、250、300、400、500、600 毫米。 对于输送物料的块度与直径有如下关系： 对于分选物料 Ｄ (4-6)2Ｋ 对于一般物料 Ｄ (8-10)2Ｋ 2Ｋ－－被输送物料任何截面上的最大尺寸。 ３、功率计算 螺旋输送机的运动阻力包括：①、物料对料槽的摩擦阻力；②、 物料对螺旋面的摩擦阻力；③、中间轴承和末端轴承的摩擦阻力；④、 其它附加阻力（即物料在中间轴承的堆积、物料被搅拌及螺旋与料槽 之间间隙内物料的摩擦）。 由于上述摩擦阻力难以精确计算，因此在计算功率时，是利用 在实践中得出的阻力系数Ｗ0来计算。 １）、螺旋输送机的功率 ⑴、水平螺旋运输机 367 0 0 GLW N = （千瓦） ⑵、倾斜式螺旋输送机 ( ) 367 0 LW0 H G N = （千瓦） 或 ( sin ) 367 0 = W0 β GL N （千瓦） 式中：Ｇ－－螺旋输送机的生产能力（吨／小时） Ｗ0－－物料的阻力系数(见第 17 页表 1-7) Ｌ－－螺旋输送机水平投影的长度（米） Ｈ－－螺旋输送机的垂直投影高度（米），当向上运输时取正值， 向下运输时取负值。 β－－螺旋输送机的倾角 ２）、电动机的功率 η 电 N0 N = K （千瓦） 式中：Ｋ电－－功率备用系数Ｋ电＝1.2-1.4 η－－传动效率（0.90-0.94） §１.４ 起重机 起重机的类型很多，通常可分为单纯的垂直升降或伴有水平移 动的两大类。水平移动的是借助轨道跑车，或用在径向范围转动的转 臂来完成。 起重机与输送机的区别： 起重机是间歇工作的，物料被不均衡的运送，需要堆放场地
食品技术原理课程讲稿－绪论 第 10 页 ，共 24 页 由(１)、(２)得 2.5 C G D K φρ = 式中：Ｋ－－物料综合特征系数(见表 1-6 第 16 页) 计算时，一般先根据物料特征从表(1-6)中选取Ｋ值， 再求螺 旋直径Ｄ，然后圆整为标准的螺旋直径。我国的标准螺旋直径系列为 150、200、250、300、400、500、600 毫米。 对于输送物料的块度与直径有如下关系： 对于分选物料 Ｄ (4-6)2Ｋ 对于一般物料 Ｄ (8-10)2Ｋ 2Ｋ－－被输送物料任何截面上的最大尺寸。 ３、功率计算 螺旋输送机的运动阻力包括：①、物料对料槽的摩擦阻力；②、 物料对螺旋面的摩擦阻力；③、中间轴承和末端轴承的摩擦阻力；④、 其它附加阻力（即物料在中间轴承的堆积、物料被搅拌及螺旋与料槽 之间间隙内物料的摩擦）。 由于上述摩擦阻力难以精确计算，因此在计算功率时，是利用 在实践中得出的阻力系数Ｗ0来计算。 １）、螺旋输送机的功率 ⑴、水平螺旋运输机 367 0 0 GLW N = （千瓦） ⑵、倾斜式螺旋输送机 ( ) 367 0 LW0 H G N = （千瓦） 或 ( sin ) 367 0 = W0 β GL N （千瓦） 式中：Ｇ－－螺旋输送机的生产能力（吨／小时） Ｗ0－－物料的阻力系数(见第 17 页表 1-7) Ｌ－－螺旋输送机水平投影的长度（米） Ｈ－－螺旋输送机的垂直投影高度（米），当向上运输时取正值， 向下运输时取负值。 β－－螺旋输送机的倾角 ２）、电动机的功率 η 电 N0 N = K （千瓦） 式中：Ｋ电－－功率备用系数Ｋ电＝1.2-1.4 η－－传动效率（0.90-0.94） §１.４ 起重机 起重机的类型很多，通常可分为单纯的垂直升降或伴有水平移 动的两大类。水平移动的是借助轨道跑车，或用在径向范围转动的转 臂来完成。 起重机与输送机的区别： 起重机是间歇工作的，物料被不均衡的运送，需要堆放场地