圓筒混合機(jī)電機(jī)功率的計(jì)算論文.doc

1圓筒混合機(jī)電機(jī)功率的計(jì)算摘要經(jīng)過一系列地分析推導(dǎo),歸納出圓筒混合機(jī)的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)功率的計(jì)算方法,并通過包鋼燒結(jié)廠1.2m4m型混合機(jī)的功率計(jì)算,進(jìn)一步闡明了上述公式的應(yīng)用方法。關(guān)鍵詞圓筒混合機(jī)；電機(jī)功率；計(jì)算ThemotorpowercalculationofcylindermixerChenYunchuan(InnerMongoliaUniversityofScienceandTechnologyEngineeringSchoolMachinery04-1class)Abstract:Methodforcalculatingthepowerofdrivingmotorforthecylindermixerisdevelopedbywayofaseriesanalysisandderivationandapplicationoftheabovementionedformulaisfurtherexpoundedbycomputationofthepoweroftype1.2m4mmixerattheSinteringPlantofBaotousteel.Keywords:cylindermixer；motorpower；calculation1前言由于圓筒混合機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、檢修維護(hù)方便、運(yùn)行平穩(wěn)、生產(chǎn)能力大、混合造球好等優(yōu)點(diǎn),在燒結(jié)作業(yè)的一、二次混合中得到廣泛地應(yīng)用。但是,如何計(jì)算傳動(dòng)功率,選定電動(dòng)機(jī)的容量,以滿足生產(chǎn)實(shí)際的需要,則比較困難。電機(jī)常出現(xiàn)的問題，主要表現(xiàn)在:電動(dòng)機(jī)的溫升較高；減速機(jī)的響聲異常。通過現(xiàn)場的觀察、分析認(rèn)為是由于電動(dòng)機(jī)的功率不夠造成的。實(shí)圖如下：圖.1燒結(jié)圓筒混合機(jī)2混合機(jī)傳動(dòng)總功率的分析混合機(jī)的傳動(dòng)是由電動(dòng)機(jī)通過一、二級(jí)減速機(jī)和兩組主動(dòng)托輥、兩組被動(dòng)2托輥摩擦傳動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的,混合機(jī)的進(jìn)料端比出料端高,使整個(gè)設(shè)備具有一定的傾斜角。經(jīng)分析可知,驅(qū)動(dòng)圓筒混合機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)所消耗的功率N可按下式來決定:123()/NNNN(1)式中N驅(qū)動(dòng)圓筒所消耗的功率/kWN1筒內(nèi)物料轉(zhuǎn)動(dòng)所消耗的功率/kWN2筒體克服支承系統(tǒng)的摩擦所消耗的功率/kWN3筒體本體轉(zhuǎn)動(dòng)所消耗的功率/kW總傳動(dòng)效率3圓筒混合機(jī)內(nèi)物料運(yùn)動(dòng)過程分析3.1物料轉(zhuǎn)動(dòng)所消耗功率的計(jì)算物料在筒體內(nèi)運(yùn)動(dòng)是比較復(fù)雜的。混合料進(jìn)入圓筒后,由于與筒壁之間產(chǎn)生摩擦,在圓筒旋轉(zhuǎn)離心力的作用下,附于筒壁并上升到一定的高度,然后靠重力的作用滾下,與上升的物料產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)而滾動(dòng)成球混合料在多次往復(fù)運(yùn)動(dòng)的過程中,在軸向分力的作用下,不斷向出料端移動(dòng)。從圓筒的橫斷面上看,由于混合料層較厚,各部位受力情況相差很大,其上升時(shí)達(dá)到的高度也不相同,并且在圓筒連續(xù)旋轉(zhuǎn)的過程中,總是有一部分物料在上升,一部分在下落,物料上升或下落的多少,與圓筒的轉(zhuǎn)速有關(guān)。若轉(zhuǎn)速過小,混合料所受到的離心力、圓周力也就過小,物料就不能上升到足夠的高度,僅堆積在圓筒下部,這種情況起不到混合與造球的作用。與之相反,若轉(zhuǎn)速過大,物料所受到的離心力、圓周力過大,致使物料緊貼附于筒壁而帶到很高的部位才拋落下來,這種情況也起不到造球的作用。只有在速度適宜時(shí),設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)安全,混合與造球效果也好,大型混合機(jī)一般選用67r/min的速度。經(jīng)上述分析可知,轉(zhuǎn)動(dòng)物料所消耗的功率N1應(yīng)由下式?jīng)Q定:11112NNN(2)式中N11物料重心上移所消耗的功率/kwN12物料滾動(dòng),內(nèi)摩擦所消耗的功率/kw物料的受力如下圖所示。31.筒體2物料圖.2物料受力情況圖2中物料所受重力為G，筒體對(duì)物料的支持力為N，物料所受摩為F，其中摩擦力FN筒體轉(zhuǎn)速為n(r/min)，則其角速度為n/30(3)為物料位置和筒體中心的連線與豎直方向的夾角，稱為物料提升此時(shí)物料顆粒法線方向受力方程為N-mgcos=m2R(4)切向方向上受力方程為F-mgsin=0(5)將F=N和式(2-2)代入到式(2-3)中得(m2+mgcos)-mgsin=0(6)可以看出隨著物料的上升，變大，N變小，F(xiàn)也變小，而重力在切線上的分量mgsin則變大。不同性質(zhì)的物料在圓筒混合機(jī)內(nèi)的運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于物料的不同性質(zhì)以及及筒體不同的轉(zhuǎn)速、不同的填充率等工藝參數(shù)時(shí)，物料運(yùn)功狀態(tài)大致有六種狀態(tài)2。分別為Slipping(滑移)、Slumping(階梯)、Rolling(滾動(dòng))、Cascading(小瀑布)、Cataracting(大瀑布)和Centrifuging(離心)。3.2計(jì)算物料重心上移所消耗的功率經(jīng)過分析論證,物料重心上移所消耗的功率4N11為:N11=W1v/102(7)式中W1筒內(nèi)滾動(dòng)物料總重/kgW1=R2L(8)填充率R筒體半徑/mL筒體長度/m物料容重/kg3mv物料重心線速度c的垂直分量1/ms11sinsin/30ccvvnr(9)式中n筒體轉(zhuǎn)速/rmin-1；rc物料重心半徑/m；1物料料面與水平面的軸角；研究筒內(nèi)物料的運(yùn)動(dòng)可知,動(dòng)態(tài)的1比靜態(tài)的自然堆角要小,這是因?yàn)?(1)隨著筒體的回轉(zhuǎn),表面物料層沿斜面滾落下來,滾落部分角稱為剪切角,=-1；(2)物料運(yùn)動(dòng)中內(nèi)摩擦減小,動(dòng)=(0.70.9)靜；(3)由于溫度、濕度、粒度等的變化,1與不同。