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对于球磨机、搅拌机一类旋转机械,计算其动态质量转动惯量对合理使用能量和提高控制过程品质具有重要意义。本文以球磨机为例,在分析其工作特性的基础上,研究其动态质量等效转动惯量的计算方法。
本文主要研究了球磨机在泻落与抛落两种工作状态下的等效转动惯量计算方法。针对这两种工作状态,各采用了两种不同的方法对球磨机内部介质的等效转动惯量进行了理论计算,由此建立了介质在两种状态下转动惯量与填充率和转速率之间的数学模型并运用Matlab软件对模型进行分析,通过分析和比较确定了两种状态下等效惯量的最终模型。此外,针对介质运动极其复杂的过渡状态——混合状态,根据前后两种状态的最终模型,本文采用了曲线拟合的特殊方法建立了混合状态下的计算球磨机动态质量等效转动惯量的模型,并由此得到了整个阶段的最终模型。在文章的最后,根据整个阶段的最终模型计算两种型号球磨机电机的额定功率,并将计算结果与实际电机额定功率进行比较,验证了最终模型的合理性和有效性。
本文的创新之处在于:当球磨机中的介质处于混合状态时,提出能量和惯量无突变的原则,并按此原则,采用曲线拟合方法确定了这种状态的等效转动惯量模型;设计了计算球磨机驱动电机额定功率的新方法,即通过计算球磨机等效转动惯量来计算其驱动电机的额定功率,弥补了传统方法计算球磨机功率消耗时存在的一些不足。