鏈式輸送機的能耗計算需綜合考慮有效功率、無效功率及傳動效率,具體步驟如下:
1. 有效功率計算
有效功率指實際用于輸送物料的功率,計算公式為:
\[ P_{\text{有效}} = \frac{F \cdot v}{1000} \, (\text{kW}) \]
其中:
- \( F \) 為輸送所需驅動力(N),包括物料移動的阻力,如 \( F = m \cdot g \cdot \mu \)(\( m \) 為負載質量,\( g \) 為重力加速度,\( \mu \) 為摩擦系數(shù));
- \( v \) 為輸送速度(m/s)。
若輸送機傾斜,需額外計算物料提升功率:
\[ P_{\text{提升}} = \frac{m \cdot g \cdot H \cdot v}{1000} \, (\text{kW}) \]
(\( H \) 為垂直提升高度)。
2. 無效功率計算
無效功率用于克服機械摩擦及傳動損耗:
- 鏈條摩擦:與鏈條自重、導軌摩擦系數(shù)相關;
- 傳動損耗:減速器、軸承等部件的效率(通常取0.8~0.95)。
總無效功率 \( P_{\text{無效}} \) 需實測或參參數(shù)。
3. 總功率與能耗計算
總驅動功率為有效與無效功率之和,并除以傳動效率:
\[ P_{\text{總}} = \frac{P_{\text{有效}} + P_{\text{無效}}}{\eta} \]
(\( \eta \) 為傳動系統(tǒng)綜合效率)。
能耗(kW·h)則為總功率乘以運行時間。
4. 實際應用修正
- 啟動功率:電機啟動時需克服慣性,需增加20%~30%余量;
- 負載波動:若物料分布不均,按峰值負荷計算;
- 環(huán)境因素:高溫、粉塵可能增加摩擦損耗。
5. 優(yōu)化方向
- 選用低摩擦鏈條與導軌材料;
- 定期潤滑維護;
- 根據(jù)負載調整輸送速度,避免空載運行。
示例:輸送質量5噸、速度0.5m/s的水平鏈式輸送機,摩擦系數(shù)0.05,傳動效率0.85:
\[ P_{\text{有效}} = \frac{5000 \cdot 9.8 \cdot 0.05 \cdot 0.5}{1000} \approx 1.225 \, \text{kW} \]
假設無效功率0.3kW,總功率:
\[ P_{\text{總}} = \frac{1.225 + 0.3}{0.85} \approx 1.79 \, \text{kW} \]
每小時能耗約1.79 kW·h。
通過系統(tǒng)化計算與優(yōu)化,可有效控制鏈式輸送機的運行成本。