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螺旋输送机操作参数的优化设计与验证
螺旋输送机的操作参数与性能指标的联系复杂，涉及到结构参数、工艺参数和物料本身的影响，找到一种合适的操作参数是一项繁杂的工作。所谓性能参数，即设备的性能影响很大的操作参数（如转速等）、结构参数（如不同截面的叶片），这些参数的选取对设备整机性能的影响具有重要的意义。所谓性能指标，就是反映设备运行效果的标准。通常采用的经验设计方法由于其设计效率低、材料的浪费、输送效率低等问题，而随着环保型、节约型输送设备要求的提出，节能、高效的螺旋输送机是研究者期望的目标。响应面模型的提出，可以明确确定出操作参数与性能参数之间的定量关系，将响应面模型与优化方法相结合，可以有目的、有途径地去获取一组与实际输送工况相合适的操作参数，且该方法可以使参数设计过程便捷。相对于之前的设计，该设计方法能够显著提高设计效率的同时，保证设计的正确性和经济性。通过提出具有代表性的操作参数与性能指标，通过正交试验设计方法进行试验设计，利用离散元仿真获取性能指标的具体数值，采用最 小二乘法和tlab编程得到基于多项式、指数函数拟合下的响应面模型，并对拟合误差进行评价。通过采用tlab优化函数和遗传算法获取较合适的一组参数，并通过实验验证了该方法的可行性。
从目前的研究来看，对螺旋输送机的研究主要通过计算机模拟的手段进行，该手段能够较好地获取通过物理样机得到一些重要信息，比如磨损、法向接触力等。EDEM是典型的工业颗粒流动模拟软件之一，其对螺旋输送机的模拟越来越多的应用在工业与科研场所中。文献用离散元方法预测了螺旋输送机的性能，讨论了操作参数对性能的影响。文献对物料颗粒的形状进行了研究，了不同物料颗粒对质量流量、颗粒流态及能量消耗等的影响。利用离散元方法模拟了孔式排种器，选取了不同型孔结构的排种器，了各个排种器在不同转速条件下的种群内摩擦力的变化情况。采用建立响应面模型的手段方面，文献通过最 小二乘法得到了输送量和表面应力的响应面模型，并评价了拟合误差。
通过文献和因素控制变量法，选取单轴螺旋输送机的螺旋转速、填充系数、叶片的结构形状、进口速度、螺距的大小（或结构）作为试验考虑的性能参数，当然除这些参数之外，还有一些参数对性能影响较小，可以忽略。对主要参数选取一组合适的参数
认为是相对最 优的一组参数取值。性能指标的提出需要综合考虑设备的主要指标和次要指标。对埋刮板输送机而言，希望它能够满足很大的输送能力的同时，能够以相对较低的能耗。所以选取最 大输送量和最 小的能量耗散为性能指标。
（1）通过最 小二乘拟合方法与tlab优化函数相结合，建立了性能指标的响应面模型。（2）通过对比不同拟合方法下的相对误差，对输送量采用一次多项式函数误差最 小，对能量耗散采用二次多项式函数误差最 小。（3）以能量耗散和输送量为目标函数，得出一组较好的操作参数，通过实验验证了优化参数的可行性。
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