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球磨机筒体的强度计算方法

编辑:红星机器时间:2013-06-14

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筒体是球磨机的关键易损部件,其强度是否满足要求,对筒体的使用寿命及磨机的工作效率有很大的影响。对筒体的强度计算主要包括作用于筒体的总载荷、边缘传动时大齿圈的圆周力、筒体作用力的分布、筒体弯曲强度、筒体径向刚度的计算。这五个参数的计算方法如下文。

球磨机

1)作用于筒体的总载荷Q

磨机运转时,作用于筒体的总载荷Q包括两部分:一部分是磨机回转部分的重力Gm;另一部分是动态研磨体(包括物料)所产生的力P。磨机的回转部分包括磨机筒体、磨头、磨尾、衬板、隔仓板,对于边缘传动的磨机,还包括大齿圈,因此Gm就是这几个力的合力。动态研磨体所产生的力P是静态研磨体自重的1.02倍。由此,作用于筒体上的总载荷Q可按右式计算:Q=Gm+1.14P。

2)边缘传动时大齿圈的圆周力Pn

Pn=9500N/n.Rb,式中N是磨机需要的功率(kw),n是磨机筒体的转速(r/min),Rb是大齿圈的节圆半径(m)。

3)筒体作用力的分布

筒体作用力的分布主要指筒体单位长度上的受力、一仓二仓单位长度上的受力、集中载荷的分布处。筒体单位长度上的受力是筒体、衬板、隔仓板三者的重力合力在筒体长度上的平均值。集中载荷的作用点在磨头(或磨尾)和筒体接触面到支座(主轴承)支反力作用点距离的1/3处。

4)筒体弯曲强度[σ]

计算筒体许用弯曲应力时,安全系数不应小于6。其次,沿衬板之间的环向缝隙会造成在运动时物料磨损筒体内壁,使筒体厚度逐渐减薄。另外,磨门角处及螺栓孔均有应力集中产生。同时,筒体是由段节组成,应考虑钢板及焊缝的非均质性对强度的削弱。验算磨机筒体的弯曲强度的方法是:σ=M/CW≤[σ],σ是磨机筒体所受的弯曲应力。

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5)筒体径向刚度的计算

对于圆柱形的壳体,一般用D/δ≤C0(D是筒体直径)来控制,C0是个经验值。在磨机筒体上,根据目前的经验,一般取C0=150。筒体纵向挠度,一般都在0.3/1000以内,这样小的挠度对球面支承的主轴承影响很小。

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