功率的计算现场条件凤凰山矿的滤饼是原生煤泥滤饼,灰分47%,水分25%~28%,滤饼中-200目粒度占82%,属极粘滤饼。实验室测定,滤饼的剪切强度为0.87~1.60kgf/cm2,平均剪切强度=1.3kgf/cm2。
功率消耗破碎机所消耗的功率主要有6部分:主、从动星辊自运转时消耗的功率P1;线辊自运转消耗的功率P2;主、从动星辊的轴承摩擦消耗的功率P3;线辊轴承摩擦消耗的功率P4;主、从动星辊剪切滤饼消耗的功率P5;线辊切割滤饼所消耗的功率P6。
功率计算(1)星、线辊自运转及剪切滤饼时所消耗的功率P=nT974kW式中n――星、线辊的转速,转/min;T――传递的扭矩,kgfm.(2)轴承摩擦扭矩的计算T摩=fFd2kgfm式中f――轴承的静摩擦系数;T――轴承所承受的静压力,kg;d――轴颈的直径,m.
(3)重心计算滤饼破碎机的破碎齿是规则的四方体。设破碎后的产品也是规则的四方体,则重心的计算可用下式表示:ZS=h(ab+ab1+a1b+3a1b1)(2ab+ab1+a1b+2a1b1)功率的设计计算(1)主、从动星辊自运转消耗功率P1已知设计参数:星轮的重心ZS=0.0748m轴颈d=0.09m轴重W轴=53.71kg
f主、从动星辊各总重W各=243.2kgf主动星辊转速n主=88转/min从动星辊转速n从=44转/min则主动星辊自运转所消耗的功率为P主=n主T主974=1.84kW从动星辊自运转所消耗的功率:P从=0.92kWP1=P主+P从=2.76kW(2)线轮自运转所消耗的功率P2已知设计参数:线轮的重心Z线=0.2m线轮的重量W线=27.6kg
f线轮的转速n线=176转/min线轮的轴径d线=0.05m线轮的轴重W线=19.25kgf则P2=n线T线974=1.08kW(3)主、从动星辊摩擦所需的功率P3因主动星辊轴上除星形破碎齿外还有小齿轮和大链轮,故主动星辊支承轴承所承受的静压力为:F主=W各+W轴+W小齿+W大=332.41kgf取f=0.008则T主摩=fF主d主2=0.12kgfm在从动轴上除破碎齿外还装有大齿轮,故从动星辊支承轴承所承受的静压力为:F从=W各+W轴+W大=334.41kgf则T从摩=fF从d从2=0.12kgfmP3=n主T主摩974+n从T从摩974=0.016kW。
滤饼被剪切时的重心Z滤=0.17m,则主动星辊的剪切力G主=486.9×1.3=636.5kgf从动星辊的剪切力G从=516.8×1.3=671.8kgfP5=n主G主Z滤974+n从G从Z滤974=11.40kW(6)线轮切割滤饼时所消耗的功率P6已知:剪切钢绳的直径5mm,绳长680mm,同一纵面上有3排钢绳。设理想状态下,同一纵面上的每根钢绳在全长上都能切割到滤饼。则线轮的切割力为:G线=132.6kgf剪切中心在100mm处,即Z线=0.1m,则P6=n线G线Z线974=2.4kW破碎机所需的总功率P总可由下式求出,即P总=P1+P2+P3+P4+P5+P6=17.7kW取传动机构的效率=0.95,则破碎机的理论计算功率:P=P总0.95=18.6kW为此,选取的电机为22kW.
经过现场生产和测试证明,破碎机的最大实耗功率为17.9kW.由此证明,该计算方法合理、可行。