CN114624177A - 一种散料堆积特性参数测试台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种散料堆积特性参数测试台，包括托盘、装料器以及竖直升降装置，托盘包括上表面水平的底板，装料器包括上下两端开口的空心圆柱形的装料部，装料部置于底板上表面上供以盛装实验物料，竖直升降装置与装料部传动连接供以带动装料部竖直升降，以使装料部内的实验物料在底板上形成散料堆。实施本发明实施例，具有如下有益效果：本散料堆积特性参数测试台采用竖直升降装置取代人工带动装料部作竖直升降运动，改善了装料部在提升过程中的垂直度，极大地降低了装料部在提升过程中对其中物料施加的横向作用力，以使得散料堆积实验数据更加准确。

Description

一种散料堆积特性参数测试台

技术领域

本发明涉及散料堆积实验设备技术领域，尤其涉及一种散料堆积特性参数测试台。

背景技术

随着物流业的快速发展及生产规模的不断扩大，各类散装物料的装卸、转运、存储等作业过程的效率、节能、环保等方面的要求越来越高，散货作业遇到的实际问题也层出不穷。因此，需要对散料特性进行研究，以从原理上对各类问题进行解释并寻找合适的解决方案。其中，散料堆积角或塌落度可以很好地反映散料的流动特性，在散货研究中有着广泛的应用。

物料在自然状态下堆积成料堆的坡度(即料堆与地面夹角)称为堆积角，堆积角与散料的种类、粒径、形状和含水率等因素有关。测量堆积角有多种方法，目前常用的测量堆积角的方法是将圆管形容器放置于水平面上，在内部装满物料后提升容器，使物料在水平面上自然形成料堆，测量料堆坡度得堆积角，此方法可以避免容器侧壁对物料流动性的影响，但是目前容器提升主要靠人力，提升过程难以保证容器的垂直度及稳定性，提升速度也难以保持恒定。

对于高含水率的物料，难以形成有效的料堆，因此常使用塌落度表示散料的流动性。塌落度的测试方法为使用圆柱形容器，装满物料后提升容器，物料自然塌落，稳定后测量塌落后料堆高度，与塌落前高度的差值即为塌落度。塌落度测试多为人工操作，同样在提升过程难以保证容器的垂直度及稳定性，提升速度也难以保持恒定。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种散料堆积特性参数测试台，用以解决现有技术中在侧料散料堆积角时依靠人工提升容器，难以在提升过程中保证容器的垂直度及稳定性，影响实验数据的技术问题。

本发明提供一种散料堆积特性参数测试台，该散料堆积特性参数测试台包括：托盘、装料器以及竖直升降装置，托盘包括上表面水平的底板，装料器包括上下两端开口的空心圆柱形的装料部，装料部置于底板上表面上供以盛装实验物料，竖直升降装置与装料部传动连接供以带动装料部竖直升降，以使装料部内的实验物料在底板上形成散料堆。

进一步的，竖直升降装置包括竖直升降机构以及传动机构，竖直升降机构具有一作竖直升降运动的升降端，传动机构与升降端固定连接并且还与装料部可拆卸连接，升降端可经由传动机构带动装料部作竖直升降运动。

进一步的，竖直升降装置还包括与竖直升降机构连接的调速机构，调速机构供以调节升降端的运动速度。

进一步的，竖直升降机构包括电机、丝杆、丝杆螺母、导轨、滑块和安装板，丝杆与导轨均竖直设置，电机的转动轴与丝杆同轴固定连接供以带动丝杆绕其自身轴线旋转，丝杆螺母套设于丝杆上并与丝杆啮合连接，滑块与导轨滑动连接，安装板分别与丝杆螺母以及滑块固定连接。

进一步的，传动机构包括环形部以及多个固定螺栓，环形部套设于装料部外并与装料部之间形成间隙，环形部上开设有多个螺纹孔，固定螺栓与螺纹孔啮合连接供以与装料部的外侧壁抵接固定。

进一步的，升降端为安装板，传动机构还包括连杆，连杆两端分别固定连接安装板与环形部。

进一步的，托盘还包括固设于底板下方的底座，底座供以使抬高底座。

进一步的，托盘还包括与底板固定连接的固定挡板以及与底板可拆卸连接的活动挡板，固定挡板与活动挡板共同合围底板。

进一步的，装料部的下端开口与底板上表面贴合以使两者之间不形成间隙。

进一步的，装料器还包括上下两端开口的空心漏斗部，漏斗部的下端开口与装料部的上端开口密封连接，漏斗部的上端开口大于其下端开口。

与现有技术相比，本散料堆积特性参数测试台采用竖直升降装置取代人工带动装料部作竖直升降运动，改善了装料部在提升过程中的垂直度，极大地降低了装料部在提升过程中对其中物料施加的横向作用力，以使得散料堆积实验数据更加准确。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如下。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明提供的散料堆积特性参数测试台第一实施例的结构示意图；

图2为本发明提供的散料堆积特性参数测试台第一实施例的爆炸图。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。

请参见图1，本散料堆积特性参数测试台包括托盘1、装料器2以及竖直升降装置3。装料器2用于放置于托盘1上并盛装测试用的散料，竖直升降装置3用于在竖直方向上提升装料器2，失去了装料器2约束的散料在托盘1上自动塌落形成料堆。通过竖直升降装置3取代人工带动装料器2作竖直升降运动，改善了装料器2在提升过程中的垂直度，极大地降低了装料器2在提升过程中对其中散料施加的横向作用力，以使得散料堆积实验数据更加准确。

托盘1至少包括底板11，底板11用于放置装料器2，在试验时提起装料器2，装料器2内的散料就会在底板11上表面形成料堆。因此根据实验要求，底板11上表面水平，以避免坡面影响料堆。

每次试验完成后，都需要清理底板11上的散料，然后再开始下一次的试验。因此在其他实施例中，托盘1优选还包括固设于底板11下方的底座12，底座12用于抬高底板11。使得底板11和本测试台所放置的地面或台面之间形成移动的间隔。这样在清理底板11上的散料时，可以将收集容器放置于底板11边缘处的下方，然后用推板、扫帚等工具将底板11上的散料推落到收集容器内，从而方便快捷地回收试验散料。

为了避免散料堆在形成或回收过程中冲出底板11，散落在地面或台面上，造成清扫回收难题。在一些实施例中，托盘1还包括与底板11固定连接的固定挡板13以及与底板11可拆卸连接的活动挡板14。固定挡板13与活动挡板14共同形成挡板以合围底板11。

在进行试验之前，先安装好活动挡板14。这样即使形成的料堆尺寸大于底板11，也能够避免散料冲出底板11。试验完成后拆卸下活动挡板14，在挡板上形成一个缺口，将收集容器放置于缺口下方，再清扫回收底板11上的散料。

装料器2用于盛装散料，根据试验要求，需要为圆柱形容器。因此装料器2至少包括上下两端开口的空心圆柱形的装料部21。装料部21放置于底板11上表面上，下端面与底板11抵接。装料部21内用于盛装实验用的散料。在某些实施例中优选地，装料部21的下端开口与底板11上表面贴合以使两者之间不形成间隙，避免散料提前从装料部21中漏出，影响实验数据的准确性。

在优选实施例中，装料器2还包括上下两端开口的空心漏斗部22，漏斗部22的下端开口与装料部21的上端开口密封连接，漏斗部22的上端开口大于其下端开口。即漏斗部22呈漏斗状，通过漏斗部22向装料部21内添加散料，更加方便快捷。

竖直升降装置3与装料部21传动连接供以带动装料部21竖直升降，以使装料部21内的散料在底板11上形成散料堆。在本实施例中，竖直升降装置3包括竖直升降机构31和传动机构32，竖直升降机构具有一作竖直升降运动的升降端。升降端通过传动机构32与装料部21连接，带动装料部21在竖直方向上作升降运动。

在部分优选实施例中，传动机构32与升降端固定连接但与装料部21可拆卸连接，以便于更换装料部21以适用于不同的散料。

并且进一步优选地，升降装置3还包括与竖直升降机构31连接的调速机构33，以调节升降端的运动速度。通过改变升降端的运动速度，就可以研究装料部21上提速度对形成的散料堆尺寸的影响。

在本实施例中，竖直升降机构31包括电机311、丝杆312、丝杆螺母313、导轨314、滑块315和安装板316。其中丝杆312与导轨314均竖直设置，导轨314选用两根分别对称布置于丝杆312的两侧。在其他实施例中，也可以选用一根或多跟导轨314，只要保证导轨314与丝杆312均竖直设置即可。

电机311的转动轴与丝杆312同轴固定连接供以带动丝杆312绕其自身轴线旋转。丝杆螺母313套设于丝杆312上并与丝杆312啮合连接。滑块315与导轨314滑动连接，安装板316分别与丝杆螺母313以及滑块315固定连接。

当电机311带动丝杆312绕其自身轴线转动时，由于受到导轨314的阻碍，安装板316并不能与之一同转动，使丝杆312与丝杆螺母313之间沿螺纹线形成相对滑动。通过螺纹线的导向作用，丝杆螺母313带动安装板316沿平行于丝杆312的轴线在竖直方向上作升降运动。

在本实施例中，电机311优选采用伺服电机，调速机构33可以为变阻器，外部电源通过变阻器与电机311串联。通过改变变阻器的阻值，就能改变伺服电机的输入电压，从而改变伺服电机的转速，以达到改变升降端的升降速度。

在其他实施例中调速机构33也可以采用具有多组齿轮比的变速箱，电机311的转动轴通过变速箱与丝杆312传动连接，通过变速箱的不同齿轮比，就可以改变丝杆312的转速，从而调节升降端的升降速度。

在其他实施例中，竖直升降机构31也可以采用竖直设置的气缸、液压油缸、电动推杆等直线运动机构来推动装料部21在竖直方向上作直线运动。

本测试台还包括了用于安装电机311、丝杆312、导轨314等所必要的机架34，机架34的具体结构与安装方式不为本申请的创新点，并且作为公知常识，本领域技术人员能够在不付出创造性劳动的情况下根据实际需要自行设计安装。

在本实施例中，传动机构32包括环形部321以及多个固定螺栓322。环形部321套设于装料部21外并与装料部21之间形成间隙，环形部321上开设有多个螺纹孔，固定螺栓322与螺纹孔啮合连接并延伸至环形部321内穿过间隙与装料部21的外侧壁抵接，用以固定装料部21。

在本实施例中，可以选用多种不同内径不同高度的装料部21，用以应对不同性质的散料进行试验。环形部321的内径要大于任意一种装料部21的外径，即装料部21要能放置于环形部321内，并通过多个固定螺栓322夹紧。为了避免装料部21松动，确保夹紧效果。优选地，环形部321上的螺纹孔沿周向等间距布置，数量至少为三个。

在某些实施例中，传动机构32还包括连杆323，连杆323两端分别固定连接安装板316与环形部321。在这些实施例中，安装板316纪委升降端，通过连杆323带动环形部321及环形部321内部的装料部21在竖直方向上作升降运动。

实用本测试台进行试验时，首先选用合适的装料部21并安装在环形部321内并通过固定螺栓322进行简单固定。然后控制竖直升降机构31带动装料部21运动至底板11，调整装料部21使装料部21的下端与底板11上表面完全抵接贴合不产生缝隙，再通过固定螺栓322将装料部21固定好。

将进行测试的散料装满装料部21，即散料的上表面与装料部21的上端开口平齐。然后通过调速机构33设定好所需的上提速度，控制竖直升降机构31带动装料部21上提，并与散料分离。装料部21内的散料在底板11上散落成料堆，对料堆拍照测量，以确定料堆的堆积角或塌落度等数据。

最后拆卸活动挡板14，清扫回收底板11上的散料，并准备下一组实验。通过改变上提速度可以研究上提速度与料堆的堆积角或塌落度之间的关系。通过改变装料部21的尺寸，可以对不同的散料进行试验。

本发明提供的散料堆积特性参数测试台采用竖直升降装置取代人工带动装料部作竖直升降运动，改善了装料部在提升过程中的垂直度，极大地降低了装料部在提升过程中对其中物料施加的横向作用力，以使得散料堆积实验数据更加准确。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种散料堆积特性参数测试台，其特征在于，其包括：托盘、装料器以及竖直升降装置，所述托盘包括上表面水平的底板，所述装料器包括上下两端开口的空心圆柱形的装料部，所述装料部置于所述底板上表面上供以盛装实验物料，所述竖直升降装置与所述装料部传动连接供以带动所述装料部竖直升降，以使所述装料部内的所述实验物料在所述底板上形成散料堆。

2.根据权利要求1所述的散料堆积特性参数测试台，其特征在于，所述竖直升降装置包括竖直升降机构以及传动机构，所述竖直升降机构具有一作竖直升降运动的升降端，所述传动机构与所述升降端固定连接并且还与所述装料部可拆卸连接，所述升降端可经由所述传动机构带动所述装料部作竖直升降运动。

3.根据权利要求2所述的散料堆积特性参数测试台，其特征在于，所述竖直升降装置还包括与所述竖直升降机构连接的调速机构，所述调速机构供以调节所述升降端的运动速度。

4.根据权利要求2所述的散料堆积特性参数测试台，其特征在于，所述竖直升降机构包括电机、丝杆、丝杆螺母、导轨、滑块和安装板，所述丝杆与所述导轨均竖直设置，所述电机的转动轴与所述丝杆同轴固定连接供以带动所述丝杆绕其自身轴线旋转，所述丝杆螺母套设于所述丝杆上并与所述丝杆啮合连接，所述滑块与所述导轨滑动连接，所述安装板分别与所述丝杆螺母以及所述滑块固定连接。

5.根据权利要求4所述的散料堆积特性参数测试台，其特征在于，所述传动机构包括环形部以及多个固定螺栓，所述环形部套设于所述装料部外并与所述装料部之间形成间隙，所述环形部上开设有多个螺纹孔，所述固定螺栓与所述螺纹孔啮合连接供以与所述装料部的外侧壁抵接固定。

6.根据权利要求5所述的散料堆积特性参数测试台，其特征在于，所述升降端为所述安装板，所述传动机构还包括连杆，所述连杆两端分别固定连接所述安装板与所述环形部。

7.根据权利要求1所述的散料堆积特性参数测试台，其特征在于，所述托盘还包括固设于所述底板下方的底座，所述底座供以使抬高所述底座。

8.根据权利要求7所述的散料堆积特性参数测试台，其特征在于，所述托盘还包括与所述底板固定连接的固定挡板以及与所述底板可拆卸连接的活动挡板，所述固定挡板与所述活动挡板共同合围所述底板。

9.根据权利要求1所述的散料堆积特性参数测试台，其特征在于，所述装料部的下端开口与所述底板上表面贴合以使两者之间不形成间隙。

10.根据权利要求1所述的散料堆积特性参数测试台，其特征在于，所述装料器还包括上下两端开口的空心漏斗部，所述漏斗部的下端开口与所述装料部的上端开口密封连接，所述漏斗部的上端开口大于其下端开口。

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