梅 潇，柯周军，王 伟，刘海洋

（上海海事大学物流工程学院，上海 201306）

螺旋输送机是一种结构形式简单、作业高效的散货连续运输机械，被广泛运用于散粮装卸、食品加工、建筑、采矿等行业。其输送的介质多为粉状或颗粒状物料，如木薯干、水泥、谷物、煤炭等[1]。对于螺旋输送机的输送机理，国内外学者进行了充分研究。Owen等[2]采用离散元的方法对螺旋输送机的性能进行了预测并讨论了操作参数对性能的影响。Roberts等[3]通过实验，研究了螺旋输送机临界转速、生产率、功率等参数之间的关系；基于实验数据，分析了输送机内物料涡流现象及其对体积变化的影响[4]。余书豪[5]以相似理论为基础，对螺旋输送机的性能参数进行了优化。Sun等[6]利用EDEM+FLUENT联合仿真，确定了垂直螺旋输送机中形成稳定涡旋流时的填充率。

目前，对螺旋输送机的参数设计研究较多[7]，而对于螺旋输送机的生产率研究较少，尤其在实验方面，且已有生产率计算模型[8]的计算值与实际值相差较大，建立准确预测生产率的计算模型就成为亟待解决的问题。本文在理论分析的基础上，用自制的螺旋实验台进行生产率的实验研究。通过对实验数据的分析，修正生产率的计算模型，使其具有更广泛的适用性和工程应用价值。

1 理论分析

1.1 临界转速nk的求解

当垂直螺旋快速转动时，物料受到离心力而被压在输送管内壁，受到管壁提供的摩擦力。当摩擦力足够大并且克服自身重力及叶片提供的摩擦力时，物料转速滞后于螺旋转速，在叶片的不断推拨下向上运动，实现输送功能[9]。……