近年来，随着中国经济的稳步发展，国力的稳步增长，民族制造业参与国际竞争的能力正逐步增强。称重类设备以其优秀的品质，已走出国门，出口到韩国、土耳其、南非、智利、美国澳大利亚等至少二十多个国家和地区。换句话说，除南极洲外，世界其余各大洲均有我们的称重设备在运行。同时，针对国际范围内各行业间的渗透现象日益普遍，用户的要求多样化等特点，我们应结合自身的因素，将我们的优势产品有机结合起来，增强产品的竞争力。下面就以出口到美国加利福尼亚战略物资储备公司的实际案例，介绍料斗秤装置在磨砂玻璃采样中的应用。

1系统要求

本系统用于磨砂玻璃采样，当用户皮带输送机运行后，由锤式采样机每 10 分钟动作一次，从用户皮带输送机采集10lb初级样品送入样品溜槽，然后进入料斗秤装置，当称重积算器显示重量达到240磅后，气动闸门动作，初级样品进入用户的振动筛分机，一次称重过程结束。用户根据采样粒度需要，筛分后将最终样品收集到样品罐内为达到以上要求，需进行系统计算，然后进行设备选型。

2系统计算和设备选型

表1

序号	名称	参数
①	皮带宽度	30in
②	皮带速度	22in /s
③	皮带机流量	24t/h
④	槽型托辊槽角	35°
⑤	槽型托辊型号	Hewitt- Robins 1403- 30，35°
⑥	物料名称	磨砂玻璃
⑦	物料粒度	≤0.625in
⑧	物料密度	101 lb/ft3

（2 ） 计算锤式采样机切割器开口尺寸

用户要求锤式采样机的采样量为 10 ，根据ASTM标准，初级样品量 m的计算公式：

m：初级样品量，单位为lb

C：皮带机流量，单位为 t/h

w：切割器开口，单位为in

vc：皮带速度，in/s

验证刮板式采样机切割线速度 v

R：采样头回转半径，单位为m

N：电机输出转速，单位为rmp

v：切割器线速度，单位为 in/s

[注：为避免机械故障和煤流溢出，并保证正确的样品界限，切割速度与皮带速度的比率越高越好。试验证明，切割器线速度与皮带速度的比率为 1.5 或更大是可被接受的结果。满足要求。 ]

（3 ） 计算料斗秤料斗的最小容积V_min

V_min：料斗的最小容积，单位为ft³

Md：定量称重的样品重量，单位为

p：磨砂玻璃密度， lb/ft³

（4） 确定料斗秤料斗的有效容积

根据物料特性，因其流动性较好，故不需使用辅助卸料措施，将料斗形式设计为上部圆柱形下部圆锥形，为增强其耐磨性和防止污染样品，材质定为SS304。 再根据用户提供的运动和静止安息角，绘出模拟图。

将其系数定为1.2，计算料斗的有效容积Vy ：
     Vy：料斗的有效容积，单位为ft³

确定料斗秤料斗的有效容积为 2.86ft³

（5） 确定放料闸门的形式

放料闸门采用气动式，因其占用空间小、质量轻、开关速度快、性价比高、维护方便等优点，联接现场气源即可。

（6 ） 根据已选型并设计确定的各件重量，计算加载在称重传感器上的斗体、放料闸门、其它安装附件及物料的总重量 M0：

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

M0：加载在称重传感器上总重量，kg

M1：斗体重量，kg

M2：放料闸门重量，kg

M3：其它安装附件重量，kg

（7 ） 确定称重传感器的型号规格及量程

①由上计算得知，因加载在传感器上的重量为 211kg，载荷较轻，结合料斗秤常用传感器的形式、公司现行产品构成、各种称重传感器的特征参数以及性价比等因素，确定传感器的形式为波纹管梁式传感器。

②因料斗的外形为圆形，考虑到其支撑的稳定性，称重传感器的数量应为 3 个或 3 个以上。根据波纹管梁式传感器现有的量程 （20 50、100 250 ），确定使用 3 个传感器，量程为 100kg，型号为 9355K~100kg，主要参数见表 2。

表2

名称	参数	名称	参数
量程	100kg	极限过载	300%
额定输出	2.0±0.1%mV/V推	推荐激励电压	10V
综合误差	±0.02%	最大激励电压	15V
蠕变（30min）	±0.017%	输入阻抗	380± 10Ω
零点回归（30min）	±0.017%	输出阻抗	350±3Ω
零点平衡	±2%	材质	不锈钢
安全过载	150%	防护等级	IP67

 

（8 ） 确定传感器的布置方式和结构形式

①共布置 3 件传感器，显而易见，须将其均布于料斗周围。

②为防止过限位，降低温度变化对传感器精度的影响，将固定传感器的结构设计为两种形式

（9 ） 称重积算器

6000B 静态称重仪表用来称量收集斗内的物料，当料斗内物料达到或超过定量称重的设定参数后，仪表将发出料斗满信号，停止锤式采样机自动采样，并发出声光报警信号以提醒工作人员注意并处理。此时，如果采样选择旋钮还处在自动位置，放料后采样装置将自动进行间隔采样此外，称重仪表具有自我保护功能，当发生故障时，无源触点将闭合，告知工作人员检修仪表。

3. 设计和安装中的注意事项

①为降低设备自身对传感器精度和物料对现场环境的影响，初级样品溜槽与料斗间、放料闸门与振动筛分机间须使用密封软连接。

②三只传感器输出应采用并联形式，不仅可以避免测量精度，而且增强了传感器的抗干扰能力。

③在运输时，应将保护弯板与料斗支架联结紧固，确保传感器不受力作用。在处于工作状态

时，钢球处的传感器保护弯板起机械限位作用，不用拆掉，只需降低其高度即可。其余两处传感器保护弯板则应拆掉。

④传感器安装应在同一水平面内，上下偏差为±0.5mm。

⑤两个关节轴承处，调试时应挤紧，但应注意，其中有一处固定螺栓应在挤紧后紧固。

⑥放料闸门气缸所用的空压机的输出压力应为 0.4~0.6MPa，气体洁净、干燥，以防止气缸受到腐蚀或损坏，造成不必要的损失。

⑦当一次称重过程结束后，须等零点平衡后，才可继续工作。

4 结束语

随着经济形势的好转，但愿更多的机械制造类的民族企业能走向世界，去参与国际竞争同

时，也希望本文能对这部分企业或个人有所帮助。

参考文献：

[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.机械设计手册[Z].化学工业出版社.

[4] QB 1078- 91,电子料斗秤[S].

 

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