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橡塑技术与装备（塑料） CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT (PLASTICS)

就是影响物料的流动性和压实性，这在前面已经介绍
过。料仓结拱的类型主要有四种 ：
（1）压缩拱，即粉体因受到压力的作用，使固结
强度增加而导致结拱 ；
（2）楔形拱，颗粒状物相互啮合达到力平衡状态
所形成的料拱 ；
图 1 整体流动中心流动及起拱示意图
（3）黏结黏附拱，黏结性强的物料在含水、吸潮
1.2 影响物料流动性
或静 电作用下而增强了物料与仓壁的黏附力形成的料
因素影响物料流动性主要有两点 ：物料性质和料
拱；
斗形状。
（4）气压平衡拱，因料仓卸料器密封性能差，而
（1）物料性质是影响料仓流动性的最主要因素，
导致空气由下到上进入料仓内，导致上下压力平衡而
具体有下列几个方面 ：稳定流动时物料与内壁的摩擦
结成的拱。以上几种结拱情况示意图如图 2 所示。
系数 ；物料与仓壁的静摩擦角 ；压实性，与料仓内储
存物料的高度有关 ；透气性，如果物料颗粒很细时，
物料透气性变差，物料在仓内形成负压，在料仓出口
处形成结拱。
（2）料斗形状的影响主要体现在料斗倾角、料斗
图 2 结拱情况示意图
大小和料斗形状三方面 ：料斗的倾角大，料流的速度
较快，流动的形态主要是整体流，当料斗的倾角较小
2 塑料片材的基本性质
时，料仓流出的速度也较慢，尤其是靠近仓壁处速度
塑料片材也具有一般粒子的复杂的分散流动特
可能为零，形成中心流动 ；料斗的出料口越小，料仓
性，其流动具有瞬态，波动碰撞，摩擦等特点，也会
的流速也越小，并有可能结拱，料仓下部接近料斗处
产生粮仓效应，压剪胀效应，振动对流，离析现象，
结拱也会越严重 ；料斗出口的形状也是影响物料流动
结拱现象等，所以可以将塑料片材的堆积存储的理论
性的一个因素，圆形的出口比长方形出口更容易结拱。
计算简化为颗粒粒子存储设计，颗粒粒子理论分析大
1.3 结拱原因及其类型
部分是将粒子抽象为连续介质，是建立在塑性极限平
结拱原因及其类型因素很多其主要因素有三点 ：
衡的基础上，在实际生产实践中常用詹森公式进行计
物料储存时间的过长，水分增加导致物料结块 ；物料
算。但是实际存储及堆放片材颗粒时，不仅有静态存
与仓壁的黏着作用 ；料仓的结构造型，导致物料无法
储，还有放料的动态流动，理论计算与实际情况会有
顺利流通，局部会因为压力过大而结拱。
误差，所以在实际的料仓设计过程中，一方面根据现
（1）存储时间的影响在一般情况下存储时间越长 ,
有有限的理论进行粗略计算，一方面是根据实际应用
物料的压实性越强，同时由于密封性等原因使得内部
经验设计合理的料仓高径比，料仓出料锥体斜度等，
湿度增加，导致仓料的流动性变差 , 也就越容易形成
才能到达最好的效果。
拱。因此，我们要在一定程度上降低仓料储存的时间，
同时料仓储存量要合理，在生产调度中，合理掌握料
3 詹森（Janssen）公式
库储量，并安排料库搭配使用，不致因物料存放时间
料仓如图 3 所示，截面积为 A，仓壁内周长为 L，
过长，而造成压缩起拱，使物料无法卸出。
瓶片颗粒堆积密度 γ，堆积颗粒在自由表面成均匀分
（2）物料与仓壁的黏着性影响由于物料与仓壁之
布。
间存在黏着性，致使物料黏附在料仓内壁，导致结拱。
假设 ：在距自由表面任意深度 X 处的单位面积的
目前有采用超高分子量材料作为料仓的衬里，利用其
垂直压力 P v 在同一水平截面不变 ；料仓在各个部分
优异的性能，降低物料与料仓内表面间的阻力，从而
的物料堆积密度一致 ；若水平压力 P h 与 P v 成正比时，
起到防拱的作用。
比值 K 深度方向上一致，即 P h /P v =k ；料仓与物料在
（3）料仓的结构对物料结拱的影响料仓结构主要

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