[發明專利]一種彈丸可循環式滾筒拋丸機及其使用方法

有效

• 申請號: 202011441033.1
• 申請日: 2020-12-11
• 公開（公告）號: CN112571292B
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發明（設計）人: 叢家慧;高嘉元;王磊;沈振鑫;李東俠;王桂庭
• 申請（專利權）人: 沈陽航空航天大學
• 主分類號: B24C3/00
• 分類號: B24C3/00;B24C5/06;B24C9/00
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 尚云飛

1.一種彈丸可循環式滾筒拋丸機，其特征在于，包括底座以及設置于底座上方的放料回料管道、螺旋提升裝置、拋丸器、彈丸回料裝置、外部滾筒和內部滾筒；

所述放料回料管道的出料口與螺旋提升裝置下部的進料口相連，所述螺旋提升裝置上部的出料口與拋丸器的入口相連，所述拋丸器的出口通過矩形彈丸通道與內部滾筒相連，所述內部滾筒與套設其外部的外部滾筒固連，所述內部滾筒設置有用于與外部滾筒連通的若干個網孔，所述外部滾筒與彈丸回料裝置相連，所述彈丸回料裝置下方的出料口與放料回料管道的回料口相連；

所述放料回料管道包括放料管道、回料管道和廢渣抽屜，所述放料管道與回料管道共同呈Y型結構并共用一個出料口，所述放料管道與回料管道均傾斜設置；所述回料管道位于彈丸回料裝置的正下方并與彈丸回料裝置的出料口通過回料口相連，所述回料管道設置有若干個過濾孔；所述廢渣抽屜位于回料管道過濾孔的下方，用于收集廢料；

所述螺旋提升裝置包括從下至上依次設置的彈丸碗型槽副、保護殼和出料盒；所述彈丸碗型槽副固設于底座上方，彈丸碗型槽副與保護殼的下部通過保護套相連，所述彈丸碗型槽副的進口與放料回料管道的出料口相連；所述保護殼的頂部固連有出料盒，所述保護殼的內部設置有內螺旋裝置，所述內螺旋裝置包括螺旋軸和套設在螺旋軸外部的螺旋翼，所述螺旋軸的底端與提升電機相連，所述螺旋軸的頂端與出料盒的頂部通過軸承連接；所述出料盒的下部設置有出料漏斗；

所述螺旋提升裝置的螺旋翼外側直徑、內螺旋裝置的極限轉速、螺旋翼的螺距、保護殼內徑、螺旋軸直徑和提升電機功率按照如下方式進行設計：

(1)設定彈丸循環滾筒式拋丸機每小時的輸送量H和Q：

Q＝Hg

式中，H為拋丸機每小時的輸送質量(噸/時)；Q為拋丸機每小時的輸送重量(牛/時)；g為重力加速度；

(2)計算螺旋翼的螺旋翼外側直徑D：

式中，D為螺旋翼外側直徑；k₁為彈丸綜合系數；ψ₁為彈丸填充系數；c為螺旋軸的傾斜系數；γ為彈丸的容重(牛/立方米)；

(3)計算內螺旋裝置的極限轉速n：

式中，k₂為物料綜合特性系數；

(4)計算螺旋翼的螺距S：

S＝0.8D

(5)計算保護殼內徑D_殼：

D_殼＝D+0.1

(6)計算螺旋軸直徑d：

(7)計算提升電機功率：

(7.1)計算彈丸軸向運動速度ν(米/秒)：

(7.2)計算螺旋翼所受彈丸施加的線載荷q：

(7.3)計算彈丸對保護殼的側壓系數K_側：

式中，ψ₂為彈丸與保護殼的摩擦角；

(7.4)計算彈丸對螺旋翼的摩擦力影響系數ε：

式中，θ為單位導程內彈丸在螺旋翼上所占的圓心角；

(7.5)計算彈丸與彈丸之間摩擦消耗的功率N₁：

N₁＝qLνf₁ε

式中，f₁為彈丸與保護殼的摩擦系數；L為螺旋翼工作段高度；

(7.6)計算彈丸與螺旋翼間摩擦消耗的功率N₂：

式中，f₂為彈丸與保護翼的摩擦系數；α為螺旋翼的壓力角；β為螺旋軸與垂直方向的夾角；

(7.7)計算空載時螺旋軸上軸承摩擦消耗的功率N₃：

式中，G為螺旋翼和螺旋軸的總重力；f_a為螺旋軸與軸承的摩擦系數；

(7.8)計算向上輸送時，提升彈丸所消耗的功率N₄：

N₄＝qLν

(7.9)計算載荷作用在軸承處所產生的摩擦所消耗的功率N₅：

N₅＝f_a(N₁+N₂+N₄)

(7.10)計算螺旋翼和螺旋軸轉動需要的功率N_軸：

式中，k為提升電機功率修正系數；k_θ為單位導程內螺旋翼上彈丸分布對應的圓心角的修正系數；

(7.11)計算提升電機的功率N_電：

式中，η為傳遞效率。