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振动给料机及振动筛电机功率的计算

发布时间:2020-08-13 17:16

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  2004.01 性振动给料机及振动筛的参数设计中,传动功率 式中 J S ——转动惯量,kg?m 2 的合理选择和计算是一 m D2 论文编号:1001-3954(2004)01-0045-46 JS = R ( 5 ) 个十分重要的问题,它不仅是 4 ——参振质体的质 式中 m 惯性振动给料机和振动筛正常 R 量, kg 运转的重要条件,而且也是合 D ——推算的环动直径,m 理电能消耗的重要标志。 起动过程的角加速度 ε是 振动给料机和振动筛电机 变化的,但在规定的起动时间 功率的计算方法有好几种,其 内,可取其平均值。 中一部分计算方法属于经验公 范朝阳 式,它们只能对这类设备的功 dω 兾 n ε = ( 6 ) = 海安县万力振动机械有限公司 江苏海安 226600 率选择作个初步的确定。一般 dt 30 t 2 m D n 误差较大,如果要合理计算其功率,必须分析这类机械 QS = R 所 以, (7) 38 t 的起动过程,才能得出较为合理的电机功率数据。 在(1)式中的 Q R ,是由振动器的阻力矩 Q C 和静转矩 Q J 组成。即 QR=QC+QJ(8) 由于 Q C 较小,可以忽略,计算时可以认为 QR=QJ(9) 振动给料机及振动筛的正常工作是由带偏心质量的惯 由于振动筛式振动给料机的参振质体在振动过程中, 性振动器驱动其机体产生连续的振动,从而使物料得到 能量的输入和输出,电机功率实际上是不均衡的,所以 有效的输送或筛分。而振动器的核心部分是以一定速度 要考虑一个不均衡系数 K ,所以 旋转的偏心质量。当振动给料机和振动筛起动时,振动 Q J=9.8KmRAS(10) 器的偏心质量在规定时间内,由静止,达到工作转速, 式中 K ——飞轮效应系数,K = 0.4~0.5 实现正常工作,这样来完成起动过程。 AS ——振幅,m 要实现这个起动过程必须要在振动器的偏心质量上加 m D2 n + 9.8 Km R AS 所以 Qmax = R 一个最大的转矩,以克服振动器的阻力矩、静转矩和加速 38 t 力矩,来实现振动给料机和振动筛的正常起动,稳定运转 的工作状态。 设最大转矩为 Q m a x ,则 电机功率一般以额定转矩 Q m 计算,即 Q ≥Q +Q (1) 惯 振动给料机及振动筛 电机功率的计算 1 振动给料机及振动筛起动过程 的分析 2 电机功率计算 分 选 max S R 式中 Q S ——使振动器的偏心质量 m 在规定时间内,达 到工作转速的角加速度ε所需力矩, N ? m Q R ——克服振动器的阻力及参振质体 m R 质体的静 转矩所需的力矩,ag棋牌 N ? m dω (2) dt 式中 ω——偏心质量旋转角速度,rad/s t ——时间, s ω=2πn/60(3) 式中 n ——偏心质量转速,r/min ε = QS = JSε = JS dω (4) dt ?u 1 Qm = Qmax? ?u 2 ? d 式中 ? ? (N ? m)(11) ? ? 2 u ——额定电压,V ud ——电压降时的最大电压,V 则电动机功率P为 P =Qmn/9545(kW)(12) 实际证明按(12)式计算的电机功率,符合振动筛等一 些振动机械的实际情况。 3 结束语 以往文献介绍的一些振动机械的电机功率计算方法, 是以实际经验为基础的经验公式较多,计算中的误差较 量比来适应井下浸出液铀浓度变化大的特点,保证吸附 塔吸附梯度及工艺的正常运行; (3)应用本密实床吸附塔和 201 × 7 阴离子交换树脂的 吸附工艺,在井下条件下,吸附尾液铀浓度≤ 5 m g / L , 返回作浸出液循环使用,直至满足地下水铀浓度达到国 家规定的排放标准,以利于环境保护; ( 4 )密实床吸附塔与地表固定床吸附塔相比有设备集 中、操作简便、人员少、投资省及有利于固液两相充分接 触等优点。经过生产试验表明,证明该设备是行之有效的, 并且便于实现自动化操作,很有推广价值。 参考 文 献 1李尚远. 铀金铜矿石堆浸原理与实践. 北京 : 原子能出版社,1997. 2全爱国. 原地爆破浸出采铀工艺技术研究及应用前景. 铀矿冶.1998(1) 3 江体乾.基础化学工程(下册). 上海 : 上海科学技术出版社, 1990.□ (收稿日期 : 2003-05-13) (修改稿日期 : 2003-10-28) 根据试验研究的结果,可以得出以下结论: (1)利用多塔 表1 设计工艺参数与试验运行参数对照表 串联密实床吸附 设计工艺 试验运行 塔在铀矿山井下 参数 参数 的 应 用 是 可 行 树脂型号 × 2017 × 2017 的 , 结 合 生 产 规 饱和树脂工作容量 22 22~30 m g铀/mL湿树脂) 模、井下条件及 ( m g/L) 200 400~1200 开 采 位 置 要 求 能 浸出液铀浓度( 空塔线 使整套装置实现 树脂层高度(M ) 2. 5 2. 6 模块化及可移动 洗水空塔线 性 ; 洗水用量( / i) 2. 0 3. 0 (2)密实床吸 (体积流量比) 附 塔 处 理 能 力 饱和树脂排放周期(h) 5 5 大 , 吸 附 空 塔 线m/h, 浓度(mg/L) 较常规固定床吸附效果提高 3 倍。同时还可以改变吸附流 Mining & Processing Equipment 45 2004.01 钻 井液振动筛承担着对井底返回地面钻井液中有害 图 2 中,O 1 是激振器坐标系原点,O 是筛箱坐标系原 固相的首次清除工作,是固控系统中的关键设 点,O 1 ( X ,Y ) 是激振器坐标系在筛箱坐标系 O 中的坐标 备,其主要用途是充分回 ( 激振器在筛箱坐标系中的安 论文编号:1001-3954(2004)01-0046-47 收钻井液和尽可能多的清除 装位置)。L(XL,YL)是力心在 O 1 大固相颗粒。随 着 钻 井 科 中的坐标,C ( X C ,Y C ) 是筛箱 学施工工艺水平不断提高和 质心在 O 中的坐标,B ( X B , 钻 井 液 体 系 不 断 完 善 ,近 Y B )、D ( X D ,Y D )分别是激振器 年来丛式井、水平井、超 深井等先进新型钻井工艺技 术 的 实 施 ,对钻井液振动 游思坤 1 侯勇俊 2 张明洪 2 筛 的 要 求 也 越 来 越 高 。目 1 广州大学机电工程系 广州 510091 前在石油钻井液净化设备 2 西南石油学院机电工程系 中,广泛使用着圆振动 筛、直线振动筛及老式椭圆振动筛。老式椭圆振动筛的 的质心、安装激振器筛箱 激振力、弹性力的合力不通过筛箱质心,筛箱在作平动 孔的质心在 O 1 中的坐标。 图 2 的同时还绕质心作俯仰转动,致使筛箱各点的运动轨迹 A ( X A ,Y A ) 是整个振动筛的质心在 O 中的坐标。W B 、W C 、 呈大小和形状均不相同的椭圆。理论和实践都证明,这 W D 分别是激振器、筛箱、安装激振器筛箱孔的重量。 种轨迹不利于钻井液的净化处理。 由各质点质心对坐标轴的力矩等于总质心对坐标轴的 平动椭圆振动筛兼有圆振动筛和直线振动筛的优点, 力矩,可得振动筛的质心坐标为 它不但具有最佳的松散强度,而且具有较强的输送能 X CWC + ( X + X B )WB ? ( X + X D )WD ? ?X A = WC + WB ? WD 力,其筛分效果和处理量均较圆筛和直线筛更好。因 ? ? 此,现在在石油天然气工业和其它各有关行业部门得到 Y W + ( Y + YB )WB ? (Y + YD )WD ?Y = C C A ? W 越来越广泛的应用。 C + WB ? WD ? 平动椭圆振动筛设计的 参数化研究 * 分 选 Pro/Engineer是美国参数技术公司(ParametricTechnol- ogyCorporation, 简称PTC)推出的机械CAD/CAM系统。 Pro/ E 中独特的基于特征参数化的实体建模技术,为机械产品 的设计自动化带来了革命性的转变,其基于特征的参数化 尺寸驱动、独有的数据相关性,给工程师提供了空前的设 计便利和灵活性。在 Pro/E 的模型中,一个零件的尺寸、 形 状发生变化,在装配模型中该零件的形状、大小以及与其 有装配约束关系的零件位置都会产生相应变化。这对设计 师十分方便,只需修改一个零件的参数,而不必由人去查 找相关零件并修改相关数据,这就可提高设计的正确性、 缩短产品的设计周期,降低产品成本。 根据力心理论,振动筛要实现平动椭圆的运动轨 迹,则力心 L 必与振动筛整体的质心 A 重合。可得激振 器在振动筛中安装位置坐标 X CWC + X BWB ? X DWD ? X L (WB + WC ? WD ) ? ?X = WC ? ? Y W + Y W ? Y W B B D D ? YL (WB + WC ? WD ) ?Y = C C ? WC ? 2 计算方法 1 设计计算原理 如果振动筛筛箱各点的运动轨迹是完全相同的椭圆, 且横向振幅大于法向振幅,那么,这样的钻井液振动筛 对于提高钻屑的平均输送速度和钻井液的处理量很有好 处。振动筛实现平动椭圆轨迹的关键在于筛箱必须作平 动, 这就要求振动筛在运转过程中,全部外力合理的作 用线 ] 。力学分析表明,只有使力心 与质心重合才满足要求。 图 1 中,O 1 、O 2 分别为大小 两激振器回转中心,二者中心距 为 α 0 ,β为椭圆长轴与筛面夹的 锐角,大轴、小轴的质径积分别 为 m 1 r 1、m 2 r 2 ,L ( X L ,Y L )点为力 图 1 心。则力心的坐标计算公式[ 2 ] 为 *该项目受国家 “九五” 重点技术装备项目(97-317-03-05)资助。 为了利用 Pro/E 来自动调整激振器的安装位置,使振 动筛的质心与激振器力心重合,具体步骤如下: ( 1 ) 按照图 1 所示的位置 O 1 建立了激振器坐标系 J I Z H E N Q I _ C S Y S ,用 P r o / E 建立激振器的实体模型 JIZHENQI.ASM; ( 2 ) 按照图 2 所示的位置 O 建立了筛箱坐标系 S H A I K U A N G _ C S Y S ,用 P r o / E 建立筛框的实体模型 SHAIKUANG.ASM; ( 3 ) 按照图 2 所示的位置 O 建立了振动筛坐标系 SHAIC_SYS ,按照各坐标轴方向一致的原则把筛箱和激振 器装配在一起,装配激振器时应建立激振器与筛箱之间地 位置尺寸参数; (4)在 Pro/E 的关系菜单中建立下列关系: ① 计算激振器在给定大小轴偏心质量距、轴间距、 振动筛倾角β时的力心坐标 XL=M2*R2*A0*(1-2*M1*R1*SIN2 (BETA)/ (M1*R1+M2*R2))/(M1*R1-M2*R2); YL=M1*R1*M2*R2*A0*SIN(2*BETA)/((M1*R1- M2*R2)*(M1*R1+M2*R2)); ②利用函数计算筛箱在振动筛坐标系中的质心坐标和 质量 XC=MP_CG_X("SHAIKUANG.ASM", "SHAIKUANG_CSYS","SHAIKUANG.ASM") ; 较复杂,更加完善的计算方法,应进一步探讨。□ (收稿日期 : 2003-10-18) 大。而本文以振动机械起动过程来分析计算其功率,是 比较合理的,当然振动筛及振动给料机的实际工作过程也 46 Mining & Processing Equipment


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