串聯盤式管道連續輸送機結構示意圖如圖1所示。它是用牽引機構將一個個串聯盤3等間距地串聯起來，在管道5內環繞過驅動輪2和從動輪6，形成連續運輸的設備。右側是負載段，左側是空載段。物料在管道內通過串聯盤，在驅動輪的驅動下將物料高速向上輸送，在出料口處將物料拋出。這樣物料在整個運輸過程中始終處于密封狀態，避免了污染環境，能以不同的角度運輸。
2、試驗臺的主要研究內容
(1)驅動輪的結構設計及牽引方式的確定
經過大量資料搜集和理論分析可知，目前串聯盤式管道連續輸送機可能的驅動方式有3種：①牽引機構采用鏈條，電動機傳遞的牽引力通過驅動鏈輪與鏈條嚙合驅動串聯盤運行；②牽引機構采用鋼絲繩，電動機傳遞的牽引力通過鏈輪與鋼絲繩的摩擦牽引力驅動串聯盤運行；③牽引機構采用鋼絲繩，但電動機傳遞的牽引力一部分由驅動輪輪齒拖動串聯盤運行，另一部分牽引力靠驅動輪槽與鋼絲繩的摩擦來驅動串聯盤。對于不同種類的物料，采用哪種驅動方式更合適，需要對不同驅動方式進行結構設計和動力分析，同時經過試驗進行驗證。例如，當采用第3種驅動方式時，串聯盤的運行靠驅動輪與盤之間的咬合，這個力是很大的，而且牽引機構在驅動輪上運行的是曲線，而在管道里是直線運行，要保證驅動齒和盤之間恰當的嚙合，為此要對驅動輪進行很好的結構設計，來解決這一問題。驅動輪旋轉時，輪齒依次與串聯盤嚙合，牽引著串聯盤連續運動，將鏈輪旋轉的轉矩變成直線牽引力。串聯盤是以相等的距離串聯在鋼絲繩上，繞經鏈輪呈半圓形環繞。鏈輪是經過電機，減速器來驅動的，鏈輪做勻速轉動。因此，牽引串聯盤運動是變速直線運動，并以鏈輪旋轉2個串聯盤之間所對應的中心角為周期。
(2)串聯盤式管道連續輸送機動力分析
利用串聯盤式管道連續輸送機輸送物料，雖然物料被離散運輸，但驅動它的鋼絲繩或牽引鏈條卻是連續的。因此，將運輸系統分為直線重載段、直線空載段、彎曲段分別進行研究，確定串聯盤式管道連續輸送機牽引力的計算數學模型。
(3)驅動系統與裝載系統的自動控制
由前述可知，串聯盤式管道連續輸送機可對不同粘度、粒度、濕度、溫度、腐蝕度的散裝物料進行密封輸送。當l臺串聯盤式管道連續輸送機輸送不同的物料時，其物理性質不完全相同，整個輸送機各主要承載部件和牽引部件將處于不同的受力狀態，嚴重時有可能影響輸送機的正常工作。因此，應根據不同工作環境及狀態對串聯盤式管道連續輸送機進行自動控制。其自動控制主要對于2個參數進行：一是驅動電機的轉速，二是裝載系統驅動螺旋給料機的電機轉速。控制的目標是驅動系統的驅動功率在允許的范圍內。當輸送物料一定時，給料輸送機轉速一定，進入每個串聯盤上部的物料量就一定，驅動系統所需要的牽引力基本一定。為了滿足驅動電機正常運轉，需要調節電機轉速（例如，當輸送機輸送極細干粉末或輸送粘度很大濕粉末時，所需牽引力要相差很大）。為保證電機驅動功率在允許的工況下，就需調節電機轉速以滿足要求。但一臺電機轉速也不是無限可調的，它都有一個正常的工作范圍。因此，當電動機的轉速超出這個范圍，整個驅動系統將不能正常工作，這時需要調節電動機的牽引力，在物料的物理性質一定時，電機牽引力的變化取決于每個串聯盤上物料高度h的變化，而h的變化又取決于給料系統單位時間給料量。對螺旋給料機，可以通過調節螺旋給料機的轉速來調節給料量。為了實現實時對串聯盤式管道連續輸送機的驅動系統及給料系統進行控制，需要設計一套先進的自動控制系統。
3、試驗臺設計
為了實現對串聯盤式管道連續輸送機系統進行自動控制，弄清不同物料屬性對所需牽引力的影響，驗證及修證理論計算模型。需要設計1臺試驗裝置，為了既節省資金又能完成試驗任務，所配備的實驗設備可以滿足上2項要求：①對串聯盤式管道連續輸送機實行自動控制；②試驗研究。試驗臺試驗設備的配備示意圖如圖2所示。
串聯盤式管道連續輸送機由變頻調速電機1經過星齒輪減速器帶動驅動輪轉動，此系統用于試驗研究時將驅動電機l的軸端支撐起來，電動機兩軸被支撐受徑向及軸向位移限制，整個電動機（轉子及殼體）轉動是自由的。當驅動電機帶負載轉動時，由于機外殼沒有固定，機殼就會反方向轉動，反向轉動力矩應與轉子力矩相等。利用這一原理，在電機外殼上沿電機徑向固定一個杠桿（杠桿的長度由計算確定），杠桿的另一端作用在壓力傳感器上，這樣即可測得電機扭矩，電機穩定轉動時輸出的靜態扭矩可直接讀出。動態運行時其扭拒信號可通過89C51單片機，7705 A/D轉換器，計算機系統讀出或記錄。當更換輸送物料，變換驅動電機、給料電機轉速時，就可測出串聯盤式管道連續輸送機系統在許多不同工況下所需牽引力，驗證理論分析模型。
當試驗控制系統用于串聯盤式管道連續輸送機的自動控制時，需將圖3中驅動電機及給料電機與單片機連接上，形成閉環控制系統。根據試驗結果對串聯盤式管道連續輸送機牽引力的修正，把合理的驅動電機及給料電動機工況編制計算機應用程序存儲在計算機中。當串聯盤式管道連續輸送機運轉時，由速度傳感器及壓力傳感器測得的信號送到單片機中進行部分處理，然后通過接口將信號送到AD7705 16位A/D轉換器（此轉換器的特點是能將轉換后的數字信號直接送入計算機系統進行處理），轉換后的數字信號送入計算機系統進行分析處理。如果分析結果證實驅動電機不在合理工況內，可通過反饋信號調節驅動電機或給料電機的轉速，使得驅動電機在合理的工況內，達到對串聯盤式管道連續輸送機系統進行自動控制的目的。
