釩制品球磨機(jī)啟動(dòng)能力的數(shù)學(xué)模型研究

摘要：根據(jù)對(duì)以往釩制品生產(chǎn)線(xiàn)中球磨機(jī)運(yùn)行情況的參數(shù)研究，結(jié)合傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式以及實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)攀鋼西昌基地粗釩渣球磨機(jī)的啟動(dòng)能力進(jìn)行了評(píng)估。并初步建立起該類(lèi)球磨機(jī)在較高負(fù)載工況下的電機(jī)啟動(dòng)能力數(shù)學(xué)模型。

關(guān)鍵詞：粗釩渣球磨機(jī)；電機(jī)功率；起動(dòng)阻力矩；三維建模校核。

引 言：

目前在國(guó)內(nèi)球磨機(jī)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)制造中，常有“主電機(jī)燒損”或“輔助驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)損壞”的情況出現(xiàn)，經(jīng)各方面因素排查，發(fā)現(xiàn)主要是因?yàn)殡姍C(jī)啟動(dòng)能力不足造成的。本文根據(jù)故障情況，結(jié)合經(jīng)典力學(xué)和測(cè)試數(shù)據(jù)，對(duì)球磨機(jī)阻力矩及啟動(dòng)功率等相關(guān)參數(shù)的數(shù)學(xué)關(guān)系進(jìn)行了研究并取得初步成果如下。

另外，球磨機(jī)在制造時(shí)，一般要求電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)力矩大一些，以保證磨機(jī)能夠順利地啟動(dòng)。但是過(guò)大的啟動(dòng)力矩又會(huì)造成較大的啟動(dòng)電流，并提高金屬消耗量及造價(jià)。而磨機(jī)的啟動(dòng)力矩主要取決于磨機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的摩擦力矩和研磨體總重心的偏移對(duì)軸產(chǎn)生的有效力矩。

3.2.1.有效力矩：

可根據(jù)右式計(jì)算：M力=GR0× sinα，式中M力是有效力矩，R0是研磨體的中心半徑，G是研磨體的有效重量，α是研磨體重心的偏移角。根據(jù)上式可知，在啟動(dòng)的瞬間，研磨體重心的偏移角為0，因此有效力矩為0。筒體轉(zhuǎn)動(dòng)后至在研磨體的休止角范圍（30度）以?xún)?nèi)，研磨體對(duì)筒體保持相對(duì)的靜止，有效力矩隨筒體轉(zhuǎn)角的正弦函數(shù)而增加。當(dāng)轉(zhuǎn)速超過(guò)臨界轉(zhuǎn)速后，球體緊貼筒壁分布在筒體的圓周上，對(duì)圓周的有效力矩為0。

3.2.2.摩擦力矩：

對(duì)于磨機(jī)啟動(dòng)的暫態(tài)過(guò)程，還要考慮摩擦力矩。根據(jù)磨機(jī)在啟動(dòng)加速過(guò)程中的力矩特性曲線(xiàn)可知，磨機(jī)啟動(dòng)初瞬的力矩取決于傳動(dòng)系統(tǒng)的摩擦力矩。在普通潤(rùn)滑的情況下，力矩約為額定力矩的80%。當(dāng)磨機(jī)加速到工作轉(zhuǎn)速時(shí)，啟動(dòng)力矩最大，值為額定力矩的1.1倍以下。因此，初啟時(shí)摩擦力矩計(jì)算公式可定為：M摩擦=80%·M額定。

4.結(jié)論：

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作者簡(jiǎn)介：李曉青（1979-），男，工程師，釩鈦機(jī)械研發(fā)中心設(shè)計(jì)師，主要從事冶金及礦山類(lèi)成套機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)研發(fā)，正申請(qǐng)專(zhuān)利1項(xiàng)。