钢包旋转台驱动功率的计算.doc

钢包旋转台驱动功率的计算
1.计算时己知的数据
冶金工程钢包自重mi(kg)；钢包内钢水重量（kg)；钢包的外径及半径dm、12(0)；钢包的内径及半径dmi、rmi(m)；旋转台转速nT(r/min)；旋转台推力轴承平均直径dm(m)；推力轴承摩擦系数!取为0.03；塔座中心至冶金工程钢包中心距（m)；转臂自重mT(kg)。
2.旋转台的负荷情况
旋转台的负荷情况有以下三种：
1)一端放置满包钢水的钢包，另一端不放置钢包；
2)—端放置满包钢水的钢包，另一端放置空钢包；
3)两端都放置满包钢水的钢包。
比较以上三种工作状况，找出最大负荷，用以计算驱动功率。
3.有关参数的计算公式
1)一个装满钢水的钢包对回转中心即塔座中心的惯性矩JF为：
Jf=*2+(m*+Q)r；)(kg.m2) (4-2-4)
2) —个空钢包对回转中心的惯性矩Je为：
Je=%*(r%a+r%i)+%*$)(kg.m2) (4-2-5)
3)转臂对回转中心的惯性矩Ja为：
Ja=m&(l2+b2)(kg.m2) (4-2-6)
式中l转臂总长(m)；b)——转臂总宽(m)。
4)一包钢水对回转中心的惯性矩Js为：
Js="^Q^mi+Q$0(kg.m2) (4-2-7)
5)在各种情况时推力轴承的摩擦力矩Mr为：
Mr=1.5^(2x1.1M+；%.P)(N.m) (4-2-8)
式中M——合成倾翻力矩(NCm)；
P——垂直载荷(N)。
系数1.5是考虑了除推力轴承以外，还有密封系统的摩擦阻力，在M项前面的系数2是考虑了推力轴承是双向的；系数1.1是考虑了在推力轴承之外，还有一个定心径向轴承。
6)在各种情况下产生的动力矩Man为：
Man=Jg-e(N.m) (4-2-9)
式中"旋转台角加速度，，rad/s2)，"=#；
tA
oi旋转台角速度，，ra；/s)；
tA 起动时间=制动时间=5s；
Jg——各种工作状况下惯性力矩之和（kg"m2)。
7)旋转台驱动功率Pg为：
式中Pan 动力矩消耗功率(kW)，按下式计算：
MAN.nT
9550^+
式中！g——总传动效率，可取！=0.9；
Pr——摩擦力矩消耗的功率(kW)，按下式计算：
p=%R*nT
!R=9550.!g
分别按三种工作状况，把用上列公式计算出的结果填入表4-2-2，把消耗的总功率加以比较，找出最大总功率，以此来选定驱动电机的额定功率Pjn，并使P^K、！Pg,p或
式中K-电动机的过载系数。
计算旋转台参数表
序号
项目
单位
丄（一个满包）
||(满包+空包）
丨丨丨（二个满包）
1
惯性力矩(Jg)
kg*m2
JF+Ja
JF+Je+Ja
2JF+Ja
2
垂直载荷(P)
N
mz+m'+Q
2m1+m'+Q
2(m〖+Q)+m'
3
合成力矩(M)
N*m
(m1+；)))
Q*0
0
4
摩擦力矩(Mn)
N*m
Mr"
Mr#
Mriii
5
动力矩(Man)
N*m
(Jf+Ja)e
(Jf+Je+Ja)%
(2Jf+Ja)%
6
摩擦力矩功率(Pk)
kW
Pr"
PR#
PRlll
7
动力矩功率(Pan)
kW
PAN"
PAN#
PAN丨
8
总功率(Pa)
kW
PR"+PAN"
PR#+PAN#
PR|||+PAN丨
与此同时，还要满足以下条件：
式中PRi——上述三种工作状况中最大的摩擦功率仏3)。
例题1已知某一旋转台钢包自重(mi)23000kg，满包时可装钢水重（；)30000kg，钢包外径(dma)2.2m，钢包内径(dmi)1.88m，推力轴承平均直径（dm)1.827m，回转中心至钢包中心距（=0)3.3m，旋转台转数(n')1r/min，转臂自重(m')14000kg，转臂总长(1)8.2m，转臂总宽（b)3.1m。求旋转台最大摩擦力矩(Mk)，动力矩(M"!#)，并选定驱动电动机功率。