垂直螺旋输送机总体设计及螺旋体受力分析开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

垂直螺旋输送机作为一种常用的垂直输送设备，具有结构简单、占地面积小、输送效率高等优点，广泛应用于建材、化工、食品等行业。

但由于其工作原理和结构特点，垂直螺旋输送机在实际应用中也面临着一些问题，如能耗较高、物料易破碎、螺旋体磨损严重等。

因此，对垂直螺旋输送机进行深入研究，提高其性能和效率，具有重要的现实意义。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，随着工业的快速发展，对物料输送效率和设备性能的要求越来越高，垂直螺旋输送机作为一种重要的垂直输送设备，受到了国内外学者的广泛关注。

1. 国内研究现状

国内学者在垂直螺旋输送机的设计、优化和应用方面开展了大量研究工作，并取得了一定的成果。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

1. 主要内容

本课题的主要内容包括以下几个方面：1.垂直螺旋输送机工作原理及结构特点分析：分析垂直螺旋输送机的工作原理，研究其结构组成和各部分的功能，为后续的设计和分析奠定基础。

2.物料特性对垂直螺旋输送机性能的影响：研究不同物料的物理特性（如粒径、密度、粘度等）对垂直螺旋输送机输送效率、能耗和磨损的影响，为选择合适的物料和优化设计参数提供依据。

4. 研究的方法与步骤

本课题将采用理论分析、数值模拟和实验研究相结合的方法，逐步深入地开展研究工作。

1.理论分析阶段：通过查阅相关文献资料，了解垂直螺旋输送机的工作原理、结构特点、设计方法以及国内外研究现状，并在此基础上，建立螺旋体的力学模型，分析其受力情况，推导相关计算公式，为后续的数值模拟和实验研究提供理论指导。

2.数值模拟阶段：利用solidworks、ansys等软件建立垂直螺旋输送机的三维模型，并对其进行有限元分析，模拟物料在螺旋输送机内的运动过程，分析螺旋体的应力应变分布情况，以及不同参数对输送效率、能耗和磨损的影响规律，为优化设计提供参考依据。

5. 研究的创新点

本课题致力于探索和创新垂直螺旋输送机的设计方法，以提高其性能和效率，预期研究成果的创新点如下：
1.提出一种基于物料特性的垂直螺旋输送机设计方法：综合考虑物料的粒径、密度、粘度、摩擦系数等特性，建立物料特性与输送机关键参数之间的关系模型，实现个性化设计，提高输送效率，降低能耗和磨损。

2.优化螺旋体结构，提高其强度和耐磨性：采用新型材料或复合材料，结合拓扑优化等方法，设计出结构更合理、强度更高、耐磨性更强的螺旋体，延长使用寿命，降低维护成本。

3.开发基于数值模拟的垂直螺旋输送机性能预测模型：利用离散元法、有限元法等数值模拟方法，结合实验数据，建立精确可靠的性能预测模型，为垂直螺旋输送机的设计、优化和运行提供理论依据和技术支持。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

1. 谢彬,张大兵,王少华,等.螺旋输送机螺旋体受力分析及有限元仿真[j].机械设计,2019,36(10):113-118.

2. 王立峰,刘成,孙志礼,等.基于离散元的螺旋输送机物料运动参数分析[j].机械工程学报,2020,56(11):170-178.

3. 张利军,刘冠杉,冯耀祖,等.基于edem的螺旋输送机物料运动特性分析[j].农业工程学报,2021,37(21):98-105.