混凝土搅拌站中带式输送机电动滚筒的功率计算

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 混凝土搅拌站中带式输送机电动滚 筒的功率计算 摘要：本文在电动滚筒的选型 过程中，通过对电动滚筒功率的几种常 用计算方法得出功率结果的比较分析， 推荐功率的简易计算方法，并采用等效 功率计算方法计算间断运行带式输送机 电动滚筒的功率。 中国论文网 /2/view-12895942.htm 关键词：间断运行;电动滚筒;功 率计算 Abstract: in this paper the electric roller type selection process, through the electric power of the drum of several common calculation methods of comparative analysis results that power, -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 the power of the simple calculation method recommended, and by using the equivalent power calculation method to calculate the runtime belt conveyor roller of electric power. Keywords: runtime; Electric drum; Power calculation 中图分类号：TU37 文献标识码： A 文章编号： 电动滚筒作为一种新型驱动装 置，与一般减速机构相比，具有结构紧 凑、传动效率高、耗能少、噪声低、使 用寿命长、运行平稳、工作可靠、密封 性好、占据空间小、安装维护方便等优 点，已广泛应用于采矿、冶金、煤炭、 化工等各个生产领域。电动滚筒功率是 选择电动滚筒的主要参数之一。如何正 确、合理、迅速地计算和选取，是保证 输送机械正常工作的关键，也是电动滚 筒行业和连续输送机械行业工程技术人 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 员一直关心的问题。对间断运行皮带机 电动滚筒，其功率该如何计算和选取， 才能使之既经济又合理呢？本文结合笔 者的设计实例，通过对电动滚筒功率的 几种常用计算方法得出的结果进行比较 分析，推荐一种简易、可行的功率计算 方法；并对间断运行皮带机电动滚筒采 用等效功率计算法选用电动滚筒，供大 家参考。 电动滚筒功率的计算 我们设计开发的混凝土搅拌站， 用皮带输送机来完成骨料的输送。骨料 计量好后，由平皮带输送至斜皮带机上， 通过斜皮带机输送至骨料待料仓。根据 混凝土搅拌站周期性工作的特点，皮带 机属于间断运行设备。下面以混凝土搅 拌站中斜皮带机电动滚筒的功率设计计 算为例，说明如何根据实际使用情况， 合理选用电动滚筒。 斜皮带机基本结构如图 1 所示。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 图 1 斜皮带机简图 1.改向滚筒 2.上托辊 3. 下托辊 4.输送皮带 5.电动滚筒 原始参数及物料特性： 输送量 Q=700t/h;带宽 B=800mm；输送机长度 L=45m；倾角 =18；带速 v=1.6m/s；输送物料；沙 子、碎石；粒度80mm；堆积密度 1600kg/m；物料动堆积角 =20; 槽形托辊倾角 =35。 电动滚筒驱动功率计算 电动滚筒轴功率的确定 电动滚筒功率的计算方法有多种, 采用不同的计算方法计算所得结果不尽 相同。下面采用几种计算方法对斜皮带 机电动滚筒功率进行计算。 用德国 DIN22101 标准及丹麦 JOKI 公司计算方法计算。 （KW ） （1） 式中: P:电动滚筒轴功率，KW； C ：输送带、轴承等处阻力系数， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 查表得 C=2.31； f:托辊阻力系数，一般取 0.0250.03，取 f=0.027； L：输送机的电动滚筒与尾部改 向滚筒中心距的水平投影，m； Gm：输送带、托辊、 、改向滚筒 等旋转零件的重量，Kg/m，查表得 Gm=40 Kg/m1; V:带速，m/s； Q：输送量，t/h； H：输送物料提升高度，m，向 上输送为“+”，向下输送为“-”，本文为 “+”。 该计算方法是在基本公式的基 础上，引进一个实验值 C 作为修正系数， 来表示输送长度。值得注意的是，该公 式中的 L 并不是输送机的实际长度，而 是输送机的电动滚筒与尾部改向滚筒中 心距的水平投影，即“ 斜皮带机简图 ”中 得 L0。目前，天津减速机股份有限公 司、泰星减速机股份有限公司等电动滚 筒生产厂家均推荐采用该公式计算电动 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 滚筒的功率，供设计开发者选型时参考。 现将斜皮带机相应参数 C=2.3，f=0.027，L=45cos18 =42.8m，Gm=40 Kg/m，v=1.6m/s，Q=700t/h，H=45sin 18=13.9m 代入式（1）得： （2） 用 ISO5048 计算方法计 算 ISO5048 计算方法表达式为 （KW ） （2） 式中， 为圆周驱动力,传动滚筒 上所需圆周驱动力为所有阻力之和。 (N) (3) 对于长距离带式输送机(机长大 于 80 米)，附加阻力明显小于主要阻力, 可引入系数 C 来考虑阻力,它取决于输 送机的长度,可按公式( 4) 进行计算. (N) (4) 式中 C：系数,按图(引自 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 ISO5048)或查表； f：模拟摩擦系数，根据工作条 件及制造水平选取； L：输送机长度( 头、尾滚筒中心 距)，m； g：重力加速度， g=9.81m/s； ：承载分支托辊每米长旋转部 分质量，Kg/m； ：回程分支托辊每米长旋转部 分质量，Kg/m； ：每米长输送带的质量， Kg/m； ：每米长输送物料的质量， Kg/m； FH：主要阻力，N； FN：附加阻力，N； Fs1特种主要阻力，即托辊前 倾摩擦阻力及导料槽摩擦阻力，N； Fs2特种附加阻力，即清扫器、 卸料器及翻转回程分支输送带的阻力， N； -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 ：倾斜阻力，N, Fst=Hg; H：输送物料提升高度，m， ：输送倾角； 根据斜皮带机相应参数、本身 结构及相关参考资料2查表、计算得: C=2.4; f=0.022; L=45m; g=9.81m/s；=10.18 Kg/m; =2.8 Kg/m; ; 162.9N;1560N;将以上参数代入 式(4)得: +121.5313.99.81+162.9+1560 =21834.76 （3） 用简易计算方法计算 (B300) (5) (B300) (6) 式中 L：输送机长度( 头、尾滚筒中心 距)，m； B ：输送带宽度，mm； H：输送物料提升高度，m，向 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 上输送为“+”，向下输送为“-”，本文为” +”。 简易计算方法是在丹麦 JOKI 公 司计算方法的基础上，对系数 f、C、进 行简化得来的。这样，只要知道输送机 长度、带宽、带速、输送量及物料垂直 提升高度（或输送倾角） ，就可以算出 其功率。与其它公式相比，避免了许多 人为因素的干扰，因而比较客观。 将斜皮带机相应参数 B=800mm，L=45m， H=45sin18 =13.9m,v=1.6m/s, Q=700t/h 代入式（5）得： 关于电动滚筒轴功率计算方法， 除了上述几种方法外，还有日本 JISB8805 标准及美国古德意公司计算方 法、古德里奇公司计算方法、赫泽尔计 算方法、我国的 TD75 计算方法等。各 种计算方法，各有优点和局限性，限于 篇幅有限，不在一一列举。 电动滚筒轴功率的确定 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 10 通过以上计算可知，对相同参 数的斜皮带机，用丹麦 JOKI 公司计算 方法计算所得轴功率为 33.25KW，通过 国内外一些连续输送机械实际应用情况， 可知其对大型和微型输送机的功率计算 结果偏小；用 ISO 计算计算公式计算所 得轴功率为 34.94KW，由于本皮带机长 度为 45 米，小于 80 米，综合修正系数 C 值在一定范围内，取值因人而异，计 算结果也各不相同；用简易计算方法计 算所得轴功率为 34.96KW。由于简易计 算公式的参数都是客观数据，省却了许 多查参数的麻烦，能有效地避免人为因 素的影响。由以上计算结果可知，用简 易计算方法计算结果与前两种计算方法 所得结果差别不大，作为功率估算和设 备选型，建议大家优先采用建议计算方 法。现以简易计算方法所得结果 P=34.96KW 计算电机功率。 电机功率计算 式中，P0: 电机功率,KW; -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 11 P:轴功率 ,KW,P=34.94KW; :总机械效率, =0.89; 在混凝土搅拌站中,斜皮带机使 用工况属于间断工作状态,且其负载属变 动负载连续周期工作的情况。若按连续 输送机械工况,根据该电机功率计算值来 选取电动滚筒，至少要选电机额定功率 为 45KW 的电动滚筒。这样势必造成能 源的浪费，也就是通常所说的“大马拉 小车”的情况，既不经济又不合理。对 间断运行皮带机电动滚筒，可通过等效 功率值来选取电动滚筒，再按短暂过载 能力校核。 间断运行电动滚筒功率的确定 等效功率的计算 以斜皮带机一个周期为例，从 上料到满负荷工作时间为 15s，满负荷 工作时间持续 6s 后，开始卸料，经过 15s 后进入空载状态，24s 后又进入下一 个周期，其功率曲线如图 2 所示。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 12 图 2 功率曲线图 根据等效功率法 式中，：等效功率，KW； P1、P2、P3、P4：分段功率， KW； t1、t2、t3、t4：各分段负载持 续时间，s； 又根据三角形等效功率公式： Pjrms ：三角形曲线等效功率， KW； 所以， =20.3KW, 本应选取功率为 22KW 的电动滚筒，由于我们选用的是 包胶滚筒，根据电动滚筒功率选用修正 原则：“筒体包胶的电动滚筒，电机功 率应提高一档1，初选电动滚筒功率 30KW，带速 1.6m/s，再根据其它参数 确定滚筒直径为 630mm。 短暂过载能力校核 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 13 根据混凝土搅拌站的周期性工 作特点，斜皮带机启动频繁，有时还带 载启动，因此应对所选用的电动滚筒进 行短暂过载能力校核。 式中，M：负载转矩，N.m； ：电动滚筒圆周牵引力，N； D：电动滚筒直径，D=0.63m； 由 式中，：电动滚筒额定转矩， N.m； P：电动滚筒选定功率， P=30KW； 查 Y 系列 30KW 电动机转矩过 载倍数， 。 而. 故电动滚筒过载能力足够，因 此选用电动滚筒是可行的。 结论 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 14 经多方反馈信息证实，根据以上 设计思路和计算方法所选用的斜皮带机 电动滚筒经多个用户多年使用，一直运 行良好，紧急制动、带载启动等各种工 况下均能满足