浮法玻璃生产线冷端辊道输入功率计算探讨.doc

浮法玻璃生产线冷端辊道输入功率计算探讨法玻璃生产线冷端辊遵|奠r入功年计算探讨国玻浮法玻璃生产线冷端辊道,输入功率计算探讨陈承新中意凯盛(蚌埠)玻璃冷端机械有限公司安徽蚌埠233010摘要:浮法玻璃生产线冷端辊道是浮法生产线很普通但也是很重要的设备,多年来辊道设计工程师们设计和开发了多种传动形式的辊道,但设计工程师们常常不对辊子功率计算而只是根据经验进行估算,本文将探讨如何计算冷端输送辊道的功率.关键词:浮法玻璃生产线;辊道;功率DiscussiononinputpowercalculationofcoldendrollerwayinfloatglassproductionlineChenChengxinSinoItalyCTIEC(Bengbu)GlassColdEndMachineryCo.,LtdBenru,Anhui233010Abstract:Coldendrollerwayisthecommonandveryimportantequipmentforfloatglassproductionlineandvariousrollerwayshavebeendevelopedbyengineersovertheyears.However,engineersdontoftencalculatetherollerpowerandonlyestimateitbasedonexperience,SOthispaperdiscussestheinputpowercalculationofcoldendmilerway.Keywords:floatglassproductionline;rollerway;power浮法玻璃生产线辊道主要是对玻璃带和玻璃片进行输送,在输送过程中对玻璃进行退火,切割,掰断,分片,堆垛和取片.其中浮法玻璃生产线冷端辊道分为拉引段,加速段和高速段,从冷端第一根辊到横向掰断辊称之为拉引段,加速段以后直至主线结束称之为高速段,高速端设置若干节标准辊道,均为分段传动,其线速度为拉引速度的若干倍.拉引段辊道可由退火窑辊道直接带动,加速段可采用伺服电机独立驱动;高速段采用变频电机驱动.对辊道输入功率的计算是选取驱动电机的关键.笔者将以锥齿轮传动辊道为例对一段辊道的输入功率进行计算,可从以下几个部分进行:1单根辊子部件及其上承载玻璃所需要的最大传动功率此部分功率占辊道功率的很大一部分,主要有三部分组成,第一部分为辊子部件自身加速所需要功率;第二部分为玻璃加速所消耗的功率;第三部分为摩擦力消耗的功率.这三部分功率大小主要和辊14道所需加速度大小,玻璃板的重量和辊子及传动部件本身的转动惯量有关.图11.1玻璃加速所需要的传动力如图1,取辊子间距为P,玻璃板厚T,玻璃宽度w,玻璃密度P.则作用在每根辊子上的理论最玻璃重量为m=pV=pPTW,取加速度a(m/s.),则玻璃加速所需传动力为F=ma(N).国玻璃1.2辊子加速转动所需要的扭矩辊子部件转动部分由辊子,锥齿轮及轴承内圈组成.其转动惯量可由三维绘图软件绘出辊子部件立体图后,选定旋转轴直接得出精确数值.辊子部件的转动惯量也可通过手工计算求得,方法如下:(1)辊子由钢管,两个轴头以及胶圈组成,则辊子的转动惯量J-由四部分组成,分别为钢管的转动惯量J.,两轴头的转动惯量Jb,J.,胶圈的转动惯量Jdo(2)可将锥齿轮简化为圆筒体加圆锥体计算得其转动惯量Jz.(3)轴承内圈转动惯量为J,.此三部分转动惯量均J-,Jz,J3可由下式求得:计算通式:J:KmD2e(kg.m:)4式中:m:旋转体质量,K:系数,具体数值可从机械设计手册查得D:旋转体飞轮计算直径,m辊子部件加速所需要扭矩为:M=J辊?OL=(Jl+J2+J3)?aiR式中:12L:辊子部件的角加速度,rad/m,=Ka:辊面玻璃的直线加速度,m/sR:辊子胶圈外径,m1.3轴承间摩擦力产生力矩取球轴承径向载荷摩擦因数为,首先计算齿轮啮合传动时作用在从动齿轮上的最大径向压力F齿(假定F齿作用于一点以简化计算,如图2示意图所示).齿轮啮合传动示意图传动齿轮从动齿轮R,为作用点到轴线的半径.假定合力的分力F.作用于一点.图215法玻璃生产线玲砖辊遵措入功年计算探讨辊子部件的简化受力如图3:图3则得:,F齿?Ri=F?R+M+F?R2Fl+F2=F齿+GIF=(F-+F2)?推得F齿?Rl=F?R+M+(F齿+G)?R2式中:F:玻璃加速运动所需动力R:辊子胶圈外径M:辊子部件加速转动所需扭矩G:辊子部件及作用在单根辊子上的玻璃的总重量R:取轴承滚子中心所在圆的半径代替F:单个辊子部件上轴承的摩擦力由上式可求得F齿则单个辊子部件上轴承的摩擦力产生的力矩为:M=(F齿+G)?R2(N?m)由以上1,2,3部分可得出单个辊子部件及其上承载的玻璃加速时所需功率为:F.v+M+MOh=F+M音+M或F.+M一+M95509550式中:(1):角速度,单位为rad/sv:辊面玻璃线速度,单位为m/sn:辊子转速,单位为r/min另外,像玻璃前进所受阻力等其它因素难以做具体分析,可在计算时乘一略大于1的系数f.则一段标准辊道的辊子和其上承载的玻璃加速所需要的功率为:Pt=N.(F+M蚩+M蚩)?f式中:N:一段标准辊道的辊子数量ii琅璃生产线冷端辊遵输入功车计算探讨2传动轴部件(图4)自身加速转动时所需要的最大功率:图4传动轴部件2.1加速转动所需传动力矩传动轴部件的转动惯量由传动轴,驱动齿轮,轴承内圈及同步带轮四部分的转动惯量组成,同辊子部件,也可利用三维绘图软件绘出传动轴部件的立体图,选定旋转轴后可得其精确转动惯量J传.另外也可手工计算,将皮带轮和轴承内圈简化为圆筒体,锥齿轮简化为圆筒体加圆锥体,利用计P:韭:=一=一带-q齿.11带11带式中P,Pz已在一,二部分中求得.3结束语以上计算是以锥齿轮传动辊道为例对一段标准辊道的功率进行计算.其它传动类型的主线辊道也可类比采用此法,计算出最大输入扭矩M后即可得出最大输入功率M?I).辊道功率确定后,要选择合适的减速电机还需要满足减速电机输出扭矩大于辊道所需最大扭矩,输出转速满足要求,另外结合所需减速机类型,安装方式等因素即可选取合适的减速电机.浮法冷端主线辊道一般选用斜齿轮减速电机.算通式J=近似求得其转动惯量J传.则扭瑞士开发出耐热玻璃纳米颗粒.矩为M传=J传?.其中由于齿轮传动比为1:1,角加速度即为辊子角加速度.2.2轴承摩擦力产生的力矩取传动轴部件的重量为G传,则轴承摩擦力为:(N?F齿一G传)?L(不考虑同步带的胀紧拉力)摩擦力产生的力矩为:M1=(N?F齿一G传).o【由上述1,2部分可得传动轴加速转动所需功率为:P=(M传+M一)?(1):(M传+M-)昔或Pz:(M传+M?)综上所述,并取锥齿轮传动的传动效率为齿,则一段标准辊道加速转动所需的最大功率为:+P211齿取同步带传动的传动效率为11带.则一段标准辊道加速转动所需的最大输入功率为:l6瑞士科学家最近利用一种新方法,成功制造出了硼硅酸盐玻璃纳米颗粒,由于耐热,这些粒子在微流系统中更加稳定.由于较大的表面积和体积比(surfacetovo1.umeratio),纳米粒子引起了科学家的广泛兴趣.在诊断测试和靶向治疗中,纳米粒子很有希望被用作药物,抗体或其他化学物质的运输体.不过,这些应用往往会受到限制,因为当纳米粒子遇到温度上升或者一些特定化学物质后,往往会瓦解分裂或者聚集成团.利用硼硅酸盐玻璃替代石英玻璃或者聚合物可以克服这一限制,但由于先驱材料硼氧化物的不稳定,制造硼硅酸盐玻璃几乎是不可能的.在最新研究中,由瑞士洛桑联邦理工学院教授领导的小组利用一种新的工艺放热相分离(exothermicphaseseparation),成功制