螺旋输送机的优化设计特点

螺旋输送机是一种没有挠性的输送设备，在各行各业中都有应用。由于其工作环境恶劣，会产生堵塞、磨损等问题，其能否地运行，与其参数的设计及选取有很大关系。本文就此类问题，以传统螺旋输送机为对象，进行其参数设计及优化方面的   。

本文针对螺旋输送机的结构和其工作原理，分析了输送机的设计依据，建立其参数设计的数学模型；确定优化的主要变量(参数)、约束条件及目标函数建立优化数学模型，对主要参数进行优化，寻找到佳的参数组合。

基于Java语言的优越性，本文运用Java语言结合优化数学模型，编写出“人机对话”的操作界面，用户可根据需求设定物料的相关参数，就能获得螺旋输送机的主要设计参数，并且能够检验计算出的参数是否合理，节省了时间、提高了效率。

通过螺旋输送机的设计计算后，在UG中建立螺旋输送机叶片及U型槽的三维模型，将零件体和装配体导入Ansys中进行流体仿真分析，将仿真分析的结果同理论分析的结果比较，可知叶片上的应力小于许用应力，符合设计指标。

在参数优化设计中，本文以遗传算法为基础，以U型螺旋输送机叶片表面应力和输送效率双目标作为优化对象，采用基于正交试验设计响应面的结构参数优化设计方法，对螺旋输送机进行优化设计，终获得优的结构参数；并用实例证明，优化之后的螺旋输送机提高了其效率，   了其叶片的表面应力分布，延长了使用寿命。

螺旋输送机   背景

从17世纪中叶，人们应用架空索道输送散状物料，到1887年，由阿基米德发明并且生产出螺旋输送机输送散状物料，后来经过不断的改进，将螺旋输送机用于工业上输送散状、固体等物料。随着运输物料的不断变化，逐渐研制出了一系列的符合各种不同品种和物料的螺旋输送机，使得螺旋输送机有了长足的发展。

螺旋输送机具有结构简单、操作方便、易于维修等特点。随着螺旋输送机在国民经济的各个部门中的广泛应用，需要因工况的不同而设计出不同种类的螺旋输送机。

例如，在冶金、采矿、动力、建材、码头等一些重工业部门，主要是用来输送散货物料，对螺旋输送机的制造材料的工艺要求不高。又如，在粮食、砂、化肥等物品的运输部门，螺旋输送机就不能污染物料，所以对其密封性和工艺性的要求也就比较高。

在运输机械零件、半成品及小件物品时，运输速度应随着生产加工速度的改变而改变，需实现制造的程序化与自动化，因此，在不同对螺旋输送机的要求不尽相同。目前，螺旋输送机己经成为现代化生产   的一部分，不仅需要合理进行批生产加工，还应满足机械流水线作业的加工需求，然而，由于U型螺旋输送机在结构特点、输送物料的方式、加工工艺、输送物品的种类及工作特性上的不同，种类较多，如何设计出符合上述不同特性的螺旋输送机，具有重要的现实意义和实用价值。