转动机械

转动机械（精选3篇）

转动机械 篇1

泵与风机在国民经济各个部门及行业数量众多, 分布面极其广泛, 耗电量巨大。特别是在火力发电厂中, 其用电占发电量的5%以上, 基本上都是由水泵、循环泵、凝结泵、发电机、送风机、吸风机等维持发电机的转动机械电机消耗, 因此, 在节能、环保、降耗要求越来越严格的今天, 采用和大力发展泵与风机节能新技术是大势所趋。

一、水泵与风机等转动机械设备节能的途径

1改进运行调节方式

转动机械设备节能是动力源通过动力转动设备和运行调节方式, 管路系统检修实现的。动力源运行调节方式的潜力要远远大于检修手段, 效果非常的突出, 但是投资很大, 检修手段投资很少, 方法简单, 但是人们都不会引起重视;在动力源运行调节方式以及检修的过程中, 选型、设计、改进以及检修是实现节能的最基础条件。动力源调节节能在运行过程中是通过调节手段来完成的。而检修手段则是在检修过程中进行的。调节方式是转动设备节能的重要途径, 潜力非常大, 长远效益最好, 但是初期的投资比较大。调节方式的途径有很多种, 需要根据设备容量、机组、价格及经济性对比等诸多因素统筹考虑, 合理的进行论证。

叶片式泵与风机的调节方式分为变速调节和非变速调节。变速调节主要是动力源调节方式, 在运行系统的选型设计方面提高经济性, 最终达到节能的目的。非变速调节又分为分流调节、节流调节、离心和轴流式风机的前导叶调节、轴流式与混流式泵与风机的动叶调节、离心泵的气蚀调节、改变泵与风机的运行台数调节等等。目前, 国内多数都采用的是分流调节和节流调节, 没有改变双速电机的循环泵, 采取的是改变运行台数的调节。此外, 送机泵、吸风机大多采取的是改变动叶角度来进行调节。

2变速调节

目前, 国内转动机械具有典型的变速调节分为:定速电动机的变速交流调节、小汽轮机和电动机的变速调节, 蒸汽汽轮机等其他原动机的变速调节。定速电动机的变速调节可以分为:油膜转差离合器的变速调节、液力偶合器的变速调节, 电磁转差离合器的变速调节。例如:电动给水泵、锅炉排污泵采取的都是液力偶合器的变速调节。交流电动机的变速调节是高效变速调节。交流电动机的变速调节又分为:调压调速、绕线式异动电动机转子串电阻调速、鼠笼式异动电动机的变频调速、无换向器电动机调速、绕线式异动电动机转子串级调速。国内近年来采用的都是采用变频的凝结水泵控制系统。其中绕线式异动电动机转子串级调速还可以分为:电机的串级、机械的串级、晶闸管的串级。

二、转动机械设备能耗损失种类及影响因素

转动机械设备按其性能可以分为:机械损失、容积损失、流体损失、其中泵与风机的机械损失、容积损失、流体损失常用相应的机械效率、容积效率、流动效率来表示损失的大小。泵与风机的总效率G定义为泵与风机的输入功率P与输出功率Pu之比, 即G=Pu/P。因此, 想要提高泵与风机的总效率, 只能先提高它们各自的效率。

1机械损失

机械损失包括了轴承的磨擦损失$Pm1、轴封摩擦损失$Pm2、在旋转时叶轮的两侧盖板外表面与泵壳体之间流体的圆盘摩擦损失$Pm3、连接原动机连轴器的传动磨擦损失$Pm4等四个部分。在设计扬程高的低比转速泵与风机时, 应该采用多级的或者适当的增大叶轮叶片的出口安装B2y, 尽量的避免采用大的叶轮直径D2最终达到高扬程的目的。圆盘摩擦损失$Pm3与相应流道壁面的粗糙度有很大的关系, 通过检修过程中对叶轮盖板和泵壳内表面的打磨, 提从而高光洁度来最终达到节能的目的是有效的。例如:对ns小于90的低比转速泵, 若将其铸铁的泵壳内壁粗糙表面涂漆后, 效率可以提高到2~3%;若对泵壳内表面和叶轮盖板打磨, 效率可以提高2~3%。$Pm3还与叶轮外表面与泵腔侧面间隙B的大小有关。当B/D2=2~6%, 圆盘摩擦损失$Pm4较小。低转速的转机有较大的节能潜力;高比转速的转机有较小的节能潜力, 不需要考虑。

2容积损失

为了提高转动机能设备的安全性以及可靠性, 动静部件一定要保持一定的间隙。党叶轮在转动时, 间隙两侧的流体将会形成一定的压力差, 使已经从叶轮获得能量部分流体不能够有效地利用, 而是通过间隙由高压侧漏到低压侧, 从而造成了能量的损失, 这种能量损失为容积损失, 又称之为泄露损失或者是能量损失。

3流体损失

流体损失分为沿程阻力损失及局部阻力损失两种。沿程阻力损失都是由流道壁面的摩擦阻力从而引起的, 因此又叫做摩擦阻力损失。局部阻力损失产生的原因非常复杂, 主要有:脱流现象、叶轮流道以及叶轮径等。脱流现象就是指流体力学中说的边界层的分离现象。

三、转动机械设备节能技术发展的方向

1轻材料、高强度、高硬度

为了适应我国工业生产水平发展需要, 各大型生产企业需要转动设备的出力越来越大, 转动机械设备的质量与体积是越来越大, 由于工作压力的增大, 叶轮级间的损失也越来越大, 想要降低损失就必须从转动机械设备的材料和结构入手。选择相应的轻质、高强度、高硬度材料, 从而达到转动机械设备的节能目的。

2电变速调节、与多级泵

对于液压变速泵或者机械来讲, 由于在变速调节时存在着输入、输出的速度差, 速度差将会产生大的能量, 继而产生很大的损失, 变速调节虽然解决了不同流量下的转速所达到的节能要求, 但并不是最佳调节的方式。综合投资的情况来看, 中小型转机非常适合变速调节, 对于较大型号的转机采取电变速调节是最有效的调节方式。虽然初期控制系统的投资较大, 因为大型转动机械的功率大, 但是节能效果非常可观。

3选择合适的调节方式

在保持电动机运行的条件下, 来改变电动机的转速。其特点是在通过变速的情况下, 来调节风机和泵的流量, 其它的系统管道的阻力不会随之改变。这种转变速度接近了最理想的调节, 而且也没有节流损失, 调节效率非常高。

上述对泵和风机进行改造调节的方法, 在实际生产中应结合具体的情况, 进行更全面, 更详细的分析采取何种方式, 这样才会达到更理想的节能效果与技术创新。

3高转速、小叶轮

高转速、小叶轮这是提高转机功率的必然要求, 转速很高, 要求动静间隙小, 不然泵的漏流损失会增加, 所以必须向动静间隙小、转速非常快的多及泵发展。大型电厂中给水泵80CHTA/、4FK和50CHTA/6型就是高效性的水泵实例。

结语

目前, 我国转动机械设备节能技术虽有很多不足之处, 但正在努力的加以改近和完善提高, 以达到更强、更快的发展。随着科技的不断进步, 广大科研工作者的不断努力探索, 我们有理由相信该项工作能够做的更加出色。只要坚持努力开拓, 不断地提高技术水平, 一定能够带来巨大的经济效益。

参考文献

[1]王永琴.刘建转动机械节能技术及其应用[J].张家口职业技术学院学报, 2010, (03) .

[2]郑志强.电厂泵与风机节能技术探讨[J].才智, 2011, (18) .

[3]夏璞.对输油泵变频节能工艺的探讨[J].才智, 2010, (36) .

转动机械 篇2

1 转动传感器测量转动惯量的实验原理

根据转动定律, 当刚体绕固定轴转动时, 有:

由于塔轮转动时, 边缘的切向加速度为砝码下落时的加速度, 故

在实验过程中使用质量较小的砝码, 可使g垌ɑ, 式化简为:

2 实验结果与讨论

2.1 刚体转动惯量的理论值

2.2 砝码质量对转动惯量测量的影响

在实验时用同一半径的塔轮, 改变砝码的质量m, 测出一组小质量砝码对应的角加速度, 再测出一组大质量的砝码对应的角加速度, 通过计算机绘图并拟合出直线, 便可得到斜率从而求出转动惯量等值, 再与理论值做对比, 就可以得出砝码质量大小对转动惯量测量的准确度的影响。表1给出了半径相同的小质量砝码和大质量砝码对应的角加速度。

用线性拟合工具拟合出以上实验数据, 可得出斜率和截距, 如表2所示:

2.3 塔轮半径对转动惯量测量的影响

在砝码质量相同基础上, 用不同半径大小的塔轮进行实验, 计算线性拟合出来的值, 再与理论值做对比, 就可以看出塔轮半径大小对转动惯量测量的准确度的影响。表3给出了半径不同, 砝码质量相同时对应的角加速度。

用线性拟合工具拟合出以上实验数据, 可得出斜率和截距, 如表4所示:

由公式I=kgr, 在第一组数据中, g=9.783m/s2、r=48mm。代入数据得I1=0.007259kg·m2, 在第二组数据中, g=9.783m/s2、r=16.5mm, 代入数据得I2=0.001576kg·m2, 可以得出小半径组的实验值更接近理论值。所以减小半径可以提高实验的精度。

3 结束语

用小质量组的砝码、小半径的塔轮能提高实验精度, 从而减小实验数据的波动, 提高实验的可靠性。由于其他仪器测量精度所限, 实验结果还存在一些误差;目前由于该实验系统集成度很高, 很多影响因素在实验时不容易解决, 实验结果波动还存在, 误差还不太理想, 以后还要加强研究其他因素对实验及结果的影响, 不断改进, 进一步减小实验误差。

参考文献

[1]李高清, 张广平.计算机辅助物理实验教学的探索与实践[J].陇东学院学报, 2006, 16 (1) :106-109.

[2]殷勤勇.运用现代现代教育技术优化物理实验教学[J].物理通报, 2006, (5) :39-41.

[3]黎兆富.运用多媒体手段让物理实验教学“反璞归真”[J].物理教学探讨, 2006, 24 (273) :33-34.

[4]李春密.计算机在中学物理实验中的应用[J].物理实验, 2005, 20 (8) :14-16.

[5]赖莉飞, 王笑君.应用数据采集器定量验证“牛顿第二定律”[J].物理实验, 2004, 25 (1) :1-2.

筒体防转动装置设计 篇3

在烟草加工过程中, 需要对烟丝进行增温增湿或干燥, 而筒体类设备可以满足增温增湿或干燥的需要, 但在实际生产中, 由于物料水分大, 容易粘附在筒体内, 生产结束后自动清扫不能彻底清除粘附的物料, 达不到精益生产的需求, 需要进入筒体内进行人工清扫, 但在进入筒体内时, 筒体会出现转动, 形成安全隐患, 需要对筒体采取止动措施。

2 存在的问题

(1) 筒体依靠前后各两个支撑轮支撑, 重心处于筒体中心线, 当职工进入筒体内工作时, 重心会偏离中心线, 筒体会转动, 同时筒体内壁清洗后比较湿滑, 容易摔倒, 形成安全事故。

(2) 对于没有设计顶起装置的筒体, 职工进入筒体后一旦误启动筒体, 人会随着筒体一起转动, 后果不堪设想。

鉴于上述原因, 需要对筒体设计止动装置。

3 改进措施

3.1 止动方式的选择

筒体止动方式有多种, 结合筒体安装的实际情况, 主要有两种止动方式, 一是将筒体整体顶起, 使筒体脱离支撑滚轮;二是将筒体滚道进行抱闸, 通过增大与滚道的摩擦力, 防止筒体转动。

筒体整体顶起方式可以采用气动或机械的方式, 气动顶起装置需要工作站、顶起气缸等, 造价比较昂贵, 主要防止筒体滚道变形, 适于薄板烘丝等大型筒体, 不适宜中小型筒体。而机械式顶起装置在操作时由于筒体较重, 完全把筒体顶起操作劳动强度比较大, 效果不佳。筒体抱闸方式可以采用橡胶类的物质与筒体滚道接触, 通过增大滚道接触表面的摩擦力, 达到防止筒体转动的目的, 该方式操作简单, 成本低, 具有很强的实用性。

3.2 抱闸止动方式设计

筒体防转动装置包括圆弧支架、耐磨橡胶、梯形螺纹传动杆、紧定螺钉、固定支座和转动手柄, 圆弧支架上安装有耐磨橡胶, 圆弧支架与传动杆焊接在一块, 传动杆通过紧定螺钉与梯形螺纹传动杆连接, 梯形螺纹杆上配置螺纹套, 螺纹套通过固定块固定在设备支架上, 传动螺纹杆下部安装有手柄。

梯形传动装置包括传动螺杆、螺杆套、手柄, 传动螺杆与圆弧支架通过紧定螺钉连接, 传动装置为梯形螺纹与螺纹套配合, 螺纹套固定在支架上, 传动杆下方安装手柄, 通过旋转手柄, 带动传动杆上升下降, 实现与筒体接触。

具体实施方式:如图1所示, 筒体防转动装置包括耐磨橡胶 (1) 圆弧支架; (2) 传动连接杆; (3) 紧定螺钉; (4) 传动连接杆3通过紧定螺钉4与传动杆连接, 圆弧之架2与传动连接杆通过焊接连接, 耐磨橡胶1粘接在圆弧支架表面。

如图2所示, 所述止动装置轴包括传动轴5、轴头6、梯形螺纹7、平键8, 轴头6与传动连接杆3通过紧定螺钉4连接, 梯形螺纹7与螺纹套配合, 实现传动, 平键8将传动轴与手柄连接。

当筒体需要止动时, 只需顺时针旋转手柄, 通过梯形螺纹的传动带动圆弧支架2上升, 使圆弧支架2与筒体辊道接触, 增加筒体转动摩擦力。清洗接触后, 逆时针旋转手柄, 使圆弧支架2脱离筒体辊道, 不影响筒体的正常运行。具体实物如图3。

4 结论

改进前后对比如表1:

该装置操作简单, 造价成本低, 实用效果强, 只需旋转下方的手柄就能实现支架上升下降, 达到止动筒体的目的;方便职工清洗筒体, 同时对误操作起到保护作用, 消除了安全隐患;由于筒体稳定性增加了, 提高了清洗工作效率。

摘要：针对烟草增温增湿筒体类设备进入作业时筒体转动存在的安全隐患问题, 设计抱闸式止动装置, 通过增大止动装置与筒体接触处的摩擦力, 可有效防止筒体转动, 提高工作可靠性, 达到消除安全隐患的目的。

关键词：筒体,转动,止动

参考文献

[1]张木甫.卷烟工艺规范[M].北京:中央文献出版社, 2003.

[2]李海萍.机械设计基础[M].北京:机械工业出版社, 2005.