CN110501381A - 回转试验台 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种回转试验台,包括:支架平台,所述支架平台设置在桌面,所述支架平台上通过螺栓固定安装有两个立式轴承座,所述立式轴承座内分别设置有深沟球轴承;滚筒轴,所述滚筒轴穿设在两个所述深沟球轴承内,所述滚筒轴的第一端头上固定安装有从动齿轮,所述滚筒轴的第二端头为外螺纹结构,所述滚筒轴的第二端头固定安装有滚筒后盖板;所述滚筒后盖板上均匀地开设有多个加热通孔,每个所述加热通孔内插设有加热管;本发明通过回转加热试验加热物料并输出检测数据,将得出的数据与建立的数学模型及模拟结果进行对比,进而可以研究散体物料与筒壁的导热规律,对于散体物料加工处理方法的提出具有重大意义。
Description
技术领域
本发明涉及试验器具,特别涉及一种回转试验台。
背景技术
导热是热量传递的三种基本方式之一,导热是通过物体中分子、原子或电子的相互碰撞,使热量从物体中温度较高部位传递到温度较低部位或传递到与之接触的温度较低的另一物体的过程,是固体中热量传递的主要方式。一切物体不管其内部有无质点间的相对运动,只要存在温差就有热传导。工业上有许多是以热传导为主的传热过程,如橡胶制品的加热硫化、钢锻件的热处理等。在窑炉、传热设备和热绝缘的设计计算、高温高压设备(如氨合成塔中的废热锅炉等)的设计中都需用到热传导规律。现有技术对于物料与加热物体之间的导热规律的研究仅局限于静止加热状态,对于散体物料反复回转加热时的导热规律研究较少,阻碍了散体物料加工处理方法的提出。
发明内容
本发明提供了一种回转试验台,其目的是为了通过试验得出数据与建立的数学模型及模拟结果进行对比,进而研究散体物料的导热规律。
为了达到上述目的,本发明的实施例提供了一种回转试验台,包括:
支架平台,所述支架平台设置在桌面,所述支架平台上通过螺栓固定安装有两个立式轴承座,所述立式轴承座内分别设置有深沟球轴承;
滚筒轴,所述滚筒轴穿设在两个所述深沟球轴承内,所述滚筒轴的第一端头上固定安装有从动齿轮,所述滚筒轴的第二端头为外螺纹结构,所述滚筒轴的第二端头固定安装有滚筒后盖板;所述滚筒后盖板上均匀地开设有多个加热通孔,每个所述加热通孔内插设有加热管;
滚筒,所述滚筒的一端安装在所述滚筒后盖板上,所述滚筒的另一端安装有滚筒前盖板,所述滚筒前盖板为环形结构;
伺服电机,所述伺服电机通过电机座托起架设在所述桌面上,所述伺服电机的转轴上固定安装有主动齿轮,所述主动齿轮与所述从动齿轮通过链条传动。
其中,所述滚筒前盖板上设置有环形的视镜底板,所述视镜底板上安装有视镜玻璃,所述视镜玻璃通过视镜压板固定在所述视镜底板上,且所述视镜玻璃上安装有角度测量器。
其中,所述桌面上在所述视镜玻璃前方设置有温度测量架,所述温度测量架上开设有一通孔,所述通孔内穿设有转动轴,所述视镜玻璃中心开设有一个视镜通孔,所述转动轴从所述视镜通孔内穿过。
其中,所述转动轴在靠近所述温度测量架的一端固定安装有一手轮,所述转动轴的另一端设置有热电偶基座;所述热电偶基座上开设有许多螺孔,所述螺孔内安装有传感器固定棒,所述传感器固定棒上安装有多个热电偶,且所述热电偶呈放射状布置;
其中,包括:热电偶温度采集卡,所述热电偶温度采集卡与所述热电偶电连接。
其中,所述回转试验台还设置有一温度传感器,所述温度传感器固定安装在所述滚筒后盖板上,且所述温度传感器设置在靠近所述加热管的位置。
其中,所述滚筒外侧套设有一圈保温层。
其中,所述加热管的接线端使用滑环供电。
其中,两个所述深沟球轴承中,靠近所述滚筒的所述深沟球轴承为固定轴承,远离所述滚筒的所述深沟球轴承为游动轴承。
其中,所述滚筒后盖板靠近所述支架平台方向的外侧设置有电源防护罩,两个所述立式轴承座上罩设有高温防护罩,所述高温防护罩上设置有两个缺口,所述滚筒轴和所述从动齿轮分别从其中一个缺口处伸出外露于所述高温防护罩。
本发明的上述方案有如下的有益效果:
本发明利用高温滚筒作为热源,使用伺服电机作为动力源带动滚筒进行旋转,滚筒内部物料随之翻滚,利用多个加热管环绕整个滚筒外壁,因此滚筒可以将热量传导至与之接触的颗粒物料,通过设置热电偶令物料内部多点温度可测,每一点瞬时温度可输出。本发明通过回转加热试验输出检测数据,将得出的数据与建立的数学模型及模拟结果进行对比,进而可以研究散体物料与筒壁的导热规律。
附图说明
图1为本发明的回转试验台的结构示意图;
图2为本发明的回转试验台的部分结构示意图一;
图3为本发明的回转试验台的部分结构示意图二;
图4为本发明的回转试验台的零件结构示意图一;
图5为本发明的回转试验台的零件结构示意图二。
【附图标记说明】
1-支架平台;2-桌面;3-立式轴承座;4-深沟球轴承;5-滚筒轴;6-第一端头;7-从动齿轮;8-第二端头;9-滚筒后盖板;10-加热通孔;11-加热管;12-滚筒;13-滚筒前盖板;14-伺服电机;15-电机座;16-主动齿轮;17-视镜底板;18-视镜玻璃;19-视镜压板;20-温度测量架;21-转动轴;22-视镜通孔;23-手轮;24-热电偶基座;25-传感器固定棒;26-热电偶;27-温度传感器;28-保温层;29-电源防护罩;30-高温防护罩。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明针对现有对于散体物料反复回转加热时的导热规律研究较少,阻碍了相应物料加工处理方法的提出的问题,提供了一种回转试验台。
如图1、3和5所示,本发明的实施例提供了一种回转试验台,包括:支架平台1,所述支架平台1设置在桌面2,所述支架平台1上通过螺栓固定安装有两个立式轴承座3,所述立式轴承座3内分别设置有深沟球轴承4;滚筒轴5,所述滚筒轴5穿设在两个所述深沟球轴承4内,所述滚筒轴5的第一端头6上固定安装有从动齿轮7,所述滚筒轴5的第二端头8为外螺纹结构,所述滚筒轴5的第二端头8固定安装有滚筒后盖板9;所述滚筒后盖板9上均匀地开设有多个加热通孔10,每个所述加热通孔10内插设有加热管11;滚筒12,所述滚筒12的一端安装在所述滚筒后盖板9上,所述滚筒12的另一端安装有滚筒前盖板13,所述滚筒前盖板13为环形结构;伺服电机14,所述伺服电机14通过电机座15托起架设在所述桌面2上,所述伺服电机14的转轴上固定安装有主动齿轮16,所述主动齿轮16与所述从动齿轮7通过链条传动。
本发明上述实施例所述的回转试验台,所述滚筒轴5穿设在两个所述立式轴承座3的所述深沟球轴承4之中,所述滚筒轴5能够在两个所述深沟球轴承4当中自由转动,所述滚筒后盖板9固定安装在所述滚筒轴5上,且所述滚筒12固定安装在所述滚筒后盖板9上,而散体物料需要盛放在所述滚筒12当中,因此所述滚筒后盖板9和滚筒轴5接触部分承担所述滚筒12及所述散体物料的重力,此处为主要受力点和形变点,是强度和刚度校核和优化的主要部位,为提高所述滚筒后盖板9和所述滚筒轴5的接触刚度,减小滚筒轴倾角和扰度,此处所述滚筒轴5的轴体和滚筒后盖板9的接触部分强度加强;所述伺服电机14被所述电机座15托起,因此所述伺服电机14能够更为稳定的运转,所述伺服电机14的输出轴上设置有所述主动齿轮16,所述滚筒轴5上设置有所述从动齿轮7,所述从动齿轮7与所述主动齿轮16通过链条传动,且所述伺服电机14速度可调,能够让所述滚筒12实现各种速度回转;所述滚筒12外壁的所述加热通孔10内沿周向开设,所述加热通孔内10设置有多个所述加热管11,所述加热管11能令滚筒12温度保持恒定。
其中,所述滚筒前盖板13上设置有环形的视镜底板17,所述视镜底板17上安装有视镜玻璃18,所述视镜玻璃18通过视镜压板19固定在所述视镜底板17上,且所述视镜玻璃18上安装有角度测量器。
本发明上述实施例所述的回转试验台,所述视镜玻璃18为透明材质构成,因此操作人员可以在外界实时观测到所述滚筒12内的所述散体物料的加热情况,同时还具有一定的保温效果,令所述滚筒12内的温度更快速的上升;所述角度测量器安装在所述视镜玻璃18上,所述角度测量器的作用是用来测量运动中的所述散体物料的表面与水平面形成的角度(休止角)。
如图1和4所示,所述桌面2上在所述视镜玻璃18前方设置有温度测量架20,所述温度测量架20上开设有一通孔,所述通孔内穿设有转动轴21,所述视镜玻璃18中心开设有一个视镜通孔22,所述转动轴21从所述视镜通孔22内穿过。
其中,所述转动轴21在靠近所述温度测量架20的一端固定安装有一手轮23,所述转动轴21的另一端设置有热电偶基座24;所述热电偶基座24上开设有许多螺孔,所述螺孔内安装有传感器固定棒25,所述传感器固定棒25上安装有多个热电偶26,且所述热电偶26呈放射状布置;
其中,包括:热电偶温度采集卡,所述热电偶温度采集卡与所述热电偶26电连接。
本发明上述实施例所述的回转试验台,所述温度测量架20上开设有通孔,所述转动轴21不仅能在所述通孔内旋转,还能够沿轴向移动;所述转动轴21的一端安装有所述热电偶基座24,所述热电偶基座24上安装有所述传感器固定棒25,所述热电偶26安装在所述传感器固定棒25上,所述热电偶26共有八个,所述热电偶26呈放射状分布,能够用于更好地测量不同所述散体物料深度及所述滚筒12内空气部分的温度;所述转动轴21的另一端固定安装有所述手轮23,所述手轮23能够方便操作人员调整所述转动轴21的角度从而改变所述热电偶基座24的角度,所述传感器固定棒25的位置和所述热电偶26的位置也随之改变,从而测量到不同角度位置的温度;所述热电偶26与所述热电偶温度采集卡电连接,二者共同组成了温度测量系统,所述热电偶温度采集卡能够实时接收所述热电偶26的电压信号并且能够将所述电压信号转换成数字信号上传至计算机;所述手轮23和所述热电偶基座24设置了配重,因此所述转动轴21能够在所述温度测量架20上保持平衡。
如图3所示,所述回转试验台还设置有一温度传感器27,所述温度传感器27固定安装在所述滚筒后盖板9上,且所述温度传感器27设置在靠近所述加热管11的位置。
本发明上述实施例所述的回转试验台,靠近所述加热管11位置设置有所述温度传感器27,所述温度传感器27能够及时反馈所述加热管11的实时温度,使得所述滚筒12的温度保持稳定。
如图2所示,所述滚筒12外侧套设有一圈保温层28。
本发明上述实施例所述的回转试验台,所述保温层28套设在所述滚筒12外侧,所述保温层27的作用是为了保护操作人员,让操作人员无法直接触碰到高温的所述加热管11,同时所述保温层28还能够令所述加热管12的温度更集中,更快的提升所述滚筒12的温度,使述滚筒12内部的所述散体物料更快受热。
其中,所述加热管11的接线端使用滑环供电。
本发明上述实施例所述的回转试验台,所述加热管11是通过所述滑环连通电源进行供电,所述滑环能够保证在所述滚筒12回转时能够持续为所述加热管11供电。
如图3所示,两个所述深沟球轴承4中,靠近所述滚筒12的所述深沟球轴承4为固定轴承,远离所述滚筒12的所述深沟球轴承4为游动轴承。
本发明上述实施例所述的回转试验台,由于所述滚筒12部分需要加热,所述滚筒轴5的工作温度较高,因此所述滚筒轴5会发生热胀冷缩现象;所述深沟球轴承4,一端固定另一端游动,所述固定端轴承可承受双向的轴向力,所述游动轴承可沿轴向自由游动,从而补偿所述滚筒轴5的热胀冷缩。
如图2所示,所述滚筒后盖板9靠近所述支架平台1方向的外侧设置有电源防护罩29,两个所述立式轴承座3上罩设有高温防护罩30,所述高温防护罩30上设置有两个缺口,所述滚筒轴5和所述从动齿轮7分别从其中一个缺口处伸出外露于所述高温防护罩30。
本发明上述实施例所述的回转试验台,所述电源防护罩29设置在所述滚筒后盖板9外侧,由于所述滚筒后盖板9插设有多个所述加热管11,容易有触电的危险,依次所述电源防护罩29能够防止操作人员误触所述加热管11引起触电;所述高温防护罩30用于放置所述加热管11的热量影响到所述立式轴承座3和所述深沟球轴承4,从而提升所述立式轴承座3和所述深沟球轴承4的使用寿命。
本发明上述实施例所述的回转试验台,通过所述所述加热管、所述滚筒、和所述保温层对所述散体物料进行加热,利用所述热电偶对所述散体物料进行实时温度检测,为保证温度稳定还在所述加热管旁设置所述温度传感器构成反馈调节,使用转速可调的所述伺服电机为所述滚筒提供动力源,令所述散体物料翻腾、回转,从而实现对于散体物料回转状态下的加热。本发明利用回转加热试验输出检测数据,将得出的数据与建立的数学模型及模拟结果进行对比,进而可以研究散体物料与筒壁的导热规律,对于散体物料加工处理方法的提出具有重大意义。
以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明所述原理的前提下,还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种回转试验台,其特征在于,包括:
支架平台,所述支架平台设置在桌面,所述支架平台上通过螺栓固定安装有两个立式轴承座,所述立式轴承座内分别设置有深沟球轴承;
滚筒轴,所述滚筒轴穿设在两个所述深沟球轴承内,所述滚筒轴的第一端头上固定安装有从动齿轮,所述滚筒轴的第二端头为外螺纹结构,所述滚筒轴的第二端头固定安装有滚筒后盖板;所述滚筒后盖板上均匀地开设有多个加热通孔,每个所述加热通孔内插设有加热管;
滚筒,所述滚筒的一端安装在所述滚筒后盖板上,所述滚筒的另一端安装有滚筒前盖板,所述滚筒前盖板为环形结构;
伺服电机,所述伺服电机通过电机座托起架设在所述桌面上,所述伺服电机的转轴上固定安装有主动齿轮,所述主动齿轮与所述从动齿轮通过链条传动。
2.根据权利要求1所述的回转试验台,其特征在于,所述滚筒前盖板上设置有环形的视镜底板,所述视镜底板上安装有视镜玻璃,所述视镜玻璃通过视镜压板固定在所述视镜底板上,且所述视镜玻璃上安装有角度测量器。
3.根据权利要求2所述的回转试验台,其特征在于,所述桌面上在所述视镜玻璃前方设置有温度测量架,所述温度测量架上开设有一通孔,所述通孔内穿设有转动轴,所述视镜玻璃中心开设有一个视镜通孔,所述转动轴从所述视镜通孔内穿过。
4.根据权利要求3所述的回转试验台,其特征在于,所述转动轴在靠近所述温度测量架的一端固定安装有一手轮,所述转动轴的另一端设置有热电偶基座;所述热电偶基座上开设有许多螺孔,所述螺孔内安装有传感器固定棒,所述传感器固定棒上安装有多个热电偶,且所述热电偶呈放射状布置。
5.根据权利要求4所述的回转试验台,其特征在于,包括:热电偶温度采集卡,所述热电偶温度采集卡与所述热电偶电连接。
6.根据权利要求1所述的回转试验台,其特征在于,所述回转试验台还设置有一温度传感器,所述温度传感器固定安装在所述滚筒后盖板上,且所述温度传感器设置在靠近所述加热管的位置。
7.根据权利要求1所述的回转试验台,其特征在于,所述滚筒外侧套设有一圈保温层。
8.根据权利要求1所述的回转试验台,其特征在于,所述加热管的接线端使用滑环供电。
9.根据权利要求1所述的回转试验台,其特征在于,两个所述深沟球轴承中,靠近所述滚筒的所述深沟球轴承为固定轴承,远离所述滚筒的所述深沟球轴承为游动轴承。
10.根据权利要求1所述的回转试验台,其特征在于,所述滚筒后盖板靠近所述支架平台方向的外侧设置有电源防护罩,两个所述立式轴承座上罩设有高温防护罩,所述高温防护罩上设置有两个缺口,所述滚筒轴和所述从动齿轮分别从其中一个缺口处伸出外露于所述高温防护罩。
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