高爐上料機設計計算的某些問題

D0I:10.13374/i.issn1001053x.1956.02.022 高爐上料機設計計算的某些問題 李立 (機械亲研究生) 在從前，把娘料途到高嬗城頂是有人工勞動來参加的，隨着高爐冶煉的發展，近代 高爐都装置了高度機械化自動化的上料系統來代替了繁重而不安全的人力劳勤。同時， 還也滿足了近代高墟高生產奉的速辙性的工作。 但直到日前，一般女默及教學參考書中對於高爐上料機的計算在理論上和管際上的 賽料比較缺乏，同哮就现有的一些計算公式及同解法來說，都過於繁雜而難以在骰計計 算中寶際應用，因此，對於上料機的計算加以探尉，這對於教學寶踐和實際的設計計算 都是有意義的。 〔I〕鋼镯静張力的計算： (一)從现有的公式談起： 鴛了進一步地選擇馬達，計算傳動另件和選用鋼辐，必須首先計算鋼的靜張力。 在瑞連珂(H.C.山peHKo)教授的著作中〔2)對於鋼靜張力的倦定，是用“全 線路逐點計算法”推得公式，禽： S=S1+9(1-)sina-ql2sin a2-glasinaa+0s:+0283+03Ss.....(1) 式中的C值（鋼辄經過-·個繩輪的阻力係數)瑞蓮珂取： 01= +a如公加登 …(2） nd.sin p 1一H-D1 2 而C中的（鋼繩超過一個繩输的刷性係數）瑞速珂是探用了苗卡(Mopra)的數楼： 61=90=0.0016是， SH30 在格鲁湾諾夫(B.K.「py3mHoB)副教授的著作中〔3)，亦用“全線路逐點計算法” 推得類似(1)式的公式，但式中的C值格魯齊諾夫取： 0=h(+m2)(8) 而C中之ξ格魯齊諾夫是探用了基爾席良德（「Hp山nHm)的數據〔3]〔4）： 120 R,1+S2 1=10·2,104 上逃式子中各符號的意義如下：（参看弼1） S,一鋼都在桡上鼓輪前（圆中7）之張力。 S1一鋼繩在與料車聯接慰（1)之張力

高 坡 上 料 钱 段 针 针 算 的 某 些 同 题 李 立 械械 系研 究 生 在徙前 ， 把煊料迭到高燎燎顶是有人 工癸勤来参加 的 ， 随着高燎冶辣 的臀展 ， 近代 高煊都类 置 了高度樱械化 自勤 化 的上料系抚来代替 了繁重而不 安蚕 的人 力努勤 。 同吟 ， 是也满足 了近 代高煊高生走率 的速植性的工 作 。 但查到 目前 ， 一般 文献 及 教肇参考害 中封朴 高慷上料樱的豁算在理 流上 和宵除上 的 查料比较缺 乏 ， 同峙就 现 有的一些 补 算公式 及 圆解 法来就 ， 都趟朴繁兼而靴以 在毅补豁 算 中宵除瞧 用 ， 因此 ， 封转 一 料楼 的 豁算加以 探衬 ， 道封朴教鬃育凌 和育除的段补补算 都是有意羲 的 。 〔 〕 铜糊静弓拐力白勺针算 一 徙现有 的公式淡起 焉 了继一 步 地攫样隽逆 ， 豁 算傅勤 另件和逻用铜挑 ， 必须首先舒 算铜抓的静强 力 。 在瑞速坷 山 。 。 教授 的著作 中〔 〕 封龄铜视静强 力的雄 定 ， 是 用 “ 全 摄路逐默爵 算法 ，’ 推得公式 。 焉 二 ， 十 一 二 而二 一 或 痴 一 少 ’ ， 。 ’ 口 己 。 … … 式 中的 值 铜视趣 遏一 佃视翰的 阻力保数 瑞速坷取 己 ， 夸 公拜 、 万丁一 ‘ 艺忿 ， 飞 ‘ 、 、 一 … ’ 免 ’ … ‘ ’ … ’ 二 ’ ‘ 二 ‘ … ’ ’ ’ 护 ’ 、 、 乙 少 甲 一 群 六 二一 “ 路 欢了一 刀 艺 而口中的 找铜舰粳担一 佃舰翰 的 刚性伟数 瑞莲坷是探 用 了苗卡 的数接 ， 一 琪鲤一 一 。 ， 一弃 巧 。 几 在格兽 褥裕夫 推得领滋 式的公式 ， 即 ， 补副教授的著作 中 〔 〕 ， 亦 用 “ 全腺路逐黯针算 法 ” 但式中的口值格鲁香诺夫取 一 二厂一 彗 十 月 住 ‘ 、少、 。 雌 一 而 中之 睿格鲁香措夫 是探 用 了基雨席良德 即山服 夕的数摇 〔 〕 〔 〕 一 下一左十一一 一几 一 ﹄亡 上 述式子 中各符髓的 意羲如 下 参看 圆 一剔视在粹上 鼓输 前 圆 中 之 强 力 。 一细规在 舆料卓 璐接庭 之 张 力 。 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．1956．02．022

-90一 钢院學報 ?一鋼單位長度之重量。 8,Sa,S,一圆中2,3,5點锅鱷張力。 x一在計算S,時料車距離最下位置時之距邂。 C一第一個繩輸的阻力係數，餘類推 11.l2.13.c1.c2.c3等均如圆中所示。 一輪的摩擦係數；滑動軸承=0.15~0.20；滨動釉承=0.03〔6)滑輪輪毅 中=0.2一0.25 d,一第一個辄輪軸的值徑。 D1-一第-一個輪的道徑。 da一鋼繩的直徑。 B,一第一個輸的牛徑。 P1一鋼繩在第-一個輪上之包角。 工 图：.料式上料执意金 风一有敏料重府任何上行. b一空就韩率，蓝弱证向下行 (二)討論 1953年加舒珂夫(B.C.「a山yxoB)等在三個料車式上料機，上對钢珉力做了测 量〔7]。將测量之結果和按照各個作者的公式進行計算之秸果作了相互的此較，秸果看 出，现有的各個公式計算出來的S,值相互之間有很大的差異，愁的來說有下述幾黜： ⅰ)各個公式的計算值S,都大於試驗所调出之值。 iⅱ)其中以依林斯基(B.H.Hn6mcKn防)公式誤差最大，以格鲁齊諾夫公式腿差 最小，瑞連珂公式的腿差比格魯齊諾夫公式大。 ⅱ)各個作者公式之閥差異很大的關键，在於各個作者探用的係数值不一樣所致。 因此在利用现有公式來卧算S,值時，建藏用格魯膏諾夫的公式。 但是，我們可以由第（一）饰看出來，现有的一些公式都顯得太煩難，應用非常不 便，但如果我們只蔺單地取S,=1.05S,等翘驗式來計算S,的話又不够精確和不餐格， 因此就有必要來琼求-一個既比較精蹤又蔺單易用的公式來，以供貸際中計算S,之用

一 一 诩 院 擎报 一剔抓翠位畏 度之 重量 。 习 ， 尽 ， 。 一 圆 中 ， ， 默铜舰眼 力 。 二一在 补算兮 峙料卓距雕最 下位置降之 距敲 。 口 一 第 一 侗抓翰的 阻 力保数 ， 除顿推 。 · · 。 · 等均 如 圆 中所 示 。 产一翘翰 的摩擦保数 滑勤翰承 召 一 滚勤翰承 八 一 〔 〕 滑翰翰毅 中 不。 ， 一第一 侗抓输翰 的查视 。 一第一 了固舰翰 的道视 。 。 绷抓的渣视 。 ，一 第一 佃规翰的 半趣 。 甲 一铜抓在 第一于固规翰上之包角 。 旋 气 ‘ 污 召 八 认 尹 、 水 卜 一 、 ， ’ ‘ 甲 ’ 、 教 确 阔 仁 种尤上料挑录龟金 ‘ 一 有粼衣明笼向 行 ‘ 一 空俄科华 ， 遣啦向下行 二 衬流 年加舒坷夫 山 “ 。 “ 等在三锢料卓式上料楼 ， 上野铜视强 力做 了测 量 〔 〕 。 牌测量之 拮果 和按照各侗作 者的公式巡行补算之桔果 作 了相 互 的比较 ， 拮果看 出 ， 现有 的各佃公式爵 算出来的 值相互之 简 有很大的差具 ， 耙的来靓 有 下述 规默 各佃公式 的 补算值 都大朴就输所侧 出之值 。 其 中以依林斯基 几 ， 而 公式改差最 大 ， 以格鲁膺带夫公式羡差 最小 ， 瑞速坷公式 的羡差 此格鲁膺滞夫公式 大 。 各侗 作 者公式之 周差具很大 的朋键 ， 在朴各佃作者探 用的保数位 不一 檬所致 。 因 此在利 用现 有公式来 静算习 值降 ， 建蔽 用格鲁 酉带夫 的 公式 。 但是 ， 我们可 以 由 第 一 箭看 出来 ， 现有 的一些公式都照得太烦籍 ， 瞧 用非常 不 便 ， 但如果 我俩 只 筒 翠地取 一 习 等趣阶式来豁算 的藉又 不够精破和 不 殷格 ， 因 此就 有 必要来 寻求一 锢既此较精滩 又筒单 易用 的公式来 ， 以 供变除 中升算习 之 用

第三期 -91- (三)計算鋼絲繩靜張力的“蔺易公式” 由上逃时論出發，筆者推導出計算張力的“蔺易公式”如下： S,=S1+qh+KSg…（4) 式中：一鋼翘捲上鼓輸前之點7到鋼繩與料車相聯接點1之間的垂直方向距離 (如圆1) S一辄子繞入第-一個輪前（圆中2)之張力。它等於 S2=8,+g(l,一m)sma1 K一所有输稳阻力係數，它的攸篇： K=2+d(m2+含++2刀…(6) z爲繩輪数目 如果所設計的上料機有 S,=400d的關係〔6)，則係數值 0.04 可以依圆2查得；且各個‘係數值 0.03 也可以直接由圆3查得，因而可以 a.02 6 由K=C1+C2+C:+…而很快 0.015 0D5 0.01 0.010 地得出K值。 0.05 写00 D 我們還可以把公式(4)化得 300 40050060070060090010001001200 更简單一些如下（6)式，精碓度 阁2係數值 % 稍差於(4)式，但貸用則更便 0.20 利。 D会) 8,=(1+K+)S,+qh 400 =K'S1+gh…(6) 500 式中a禽考慮到推游公式過程 600 a.0 中之差值q(L1一c)mc1等之係數。 70 其大小篇a=0~0.003 下限禽卧算S,時料車在 3009 最上位置。（圆1）， 上限禽計算S,時料車在 0. 最下位置。（圆1)， 003 甚至，鴛了計算商便，連上式 中的a係敷值也可以被忽略之。 “简易公式”是由“系統平衡” 006 法而獲得，亦即我們將圖1的右牛 部（從1到7）看成是-個平衡系 統，通時鋼耀在7處的静張力就樾 图3. C係数值

第 三 期 一 一 三 补算铜拣规静强 力的 “ 筒易公式 ” 由上述甜渝出臀 ， 肇 者推尊 出补算强 力的 “ 筒 易公式 ，， 如 下 一 十 左 尤 · · · · · · · · ， · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · … … 式 中 人一铜视倦上 鼓翰前之默 到剔视典料率 相珊接默 之 周 的垂 道方 向距敲 如 圆 。 一 规子跷 入 第一 佃舰翰前 圆 中 之 强 力 。 它等朴 一 万 十 少 ‘ 一 劣 万二 尤一所有抓翰耙阻 力保数 ， 它的值 焉 ，二 ， ‘ ， ， 塑 。 甲。 八 一 牙歹一 绍 十 刀 忿一下万 一 一 十 邓绍 ，几不一一 … ， 丈 山 一 乙 乙 切 一 寸月 … … 。 焉杀耻输数 目 如 果 所 敲 补 的 上 料 楼 有 ， 一 代的 阴保 〔 〕 ， 别‘保数值 可 以依 圆 查得 且各侗 保教位 也可以 遭接 由 圆 查 得 ， 因而可以 由 一 召 十 十 口。 十 · 一 而很快 地得 出 植 。 我们遗可以 把公式 化得 更筒翠一些 如 下 式 ， 精滩度 稍差龄 式 ， 但食 用 刻 更 便 利 。 召 一 尤 习， 夕左 一 尤 ‘ 十 · · … … 式 中 焉考意到推寡公式遇程 中之差值 一 哟 “ 等之保数 。 其大小焉 一 一 下限焉补算 吟料率在 最上位置 。 圆 ， 上 限焉补算 晗料本在 最下位置 。 圆 ， 甚至 ， 焉 了补算筒便 ， 莲上式 中的 保数值也可 以被忽略之 。 “ 筒 易公式 ” 是 由 “ 系就 平 衡 ，’ 法而攫得 ， 亦 即我佣将 圆 的右 半 部 徙 到 看 成 是一 侗平 衡系 就 ， 疽 峙铜抓在 庭 的静饭 力就瞧 醉可习虱侧国昌』、 ， 斗叫 斗卜 司〔习一一万一尸口目写娇口‘ ‘口‘ 二 了「尸 ，「门 日嘿州习国洲司川六一 一华一尸睡一一墓口匕巨‘ 兰‘ 主占二 燕二二廿国 曰曰」口曰口习口 卜叶一 一声十 圈 圆 睿 保数值 、曰口月︸ 而 〕 ‘ 甲祷丙目 定 每 犷圳外黔扩曰 即 彝梦 厂不丙万刀刀冈又 号 厂门刀刀刀刚 冈「 厂 盯 日门晒豁形多艺曰 门 〕 了 不『 曰「一 日了防 曰 盯刀哪泌夕曰川 曰 棺 凤月 甲 用玖期夕 门 口 了 卫仔 刁 日 厂 叮 犷 「 一 一「门罗门 目 月 目留 曰口 佗口 二二 内 荔 尸， 洲十 一 一 ， 门厅 「一 味 一 厂二夕 巴竺竺竺气尸甲 一 口一 一一 「－ 「一一 夕 口 衬卜闷口曰 一分 剑 曰 夕才夕少夕日闪啄 一产 、 司 卜、 勺涵口 项夕 夕网日 口二 户令阅圣日 尹 寨 尸 夕夕口日 、 冈一 一 区戈 湮口 了 冈 岌 、 夕夕 夕日 刃夕夕 冈「 五目日 巨 冈冈口 日日 歹下 训【二 一」〔二丁〕 」一 」一 巨〕 图 · ，系红宁直

—92— 網院學報 骸等於不平衡量加上系統中的滑輸阻力，前者即篇S1+i;而後者即爲K8:；因此而得 (4)式。 “蔺易公式”的足够的精隨度也可以由(1）式經過推演和简化而獲得核算和證 貸，推演過程今叙远於下： 现有的一些作者（瑞连珂，格魯齊諾夫等）的公式一般如下形態： 8:=S1+9 (l.-)sina.-cl.sin a:-cl;sina. +C,S+S8十US行…(1) 可以看出(1)式應該由三部份1成； 第一部份僑S:,我們不動它。 第二部分篇子自重，即式中的丝(U1一)“1一。 立%2一qlic:,我們由任意滑输系統阁（例如刷4）可以 看出，其子自重對於A點子張力的影攀憝酷等於A.B二 點之垂直距雌乘上繩子理位長度之重量即×，非上在高 爐上料機也是如此，我們可以由圆1推出其第二部卧的三项 然颜等於h。而在此爲料車在計算時它與鼓翰之垂值班 雠（即圆中之1到7之垂直距雛） 现在來看第三部份。 US:+0283+038,=U182+U28:+:US2 +0:S:+0:0183+030183-0agl2Sina: 國4 因爲一般C值〔2)只有0.01~一0.02，因此略去U的高求方並無影響，故上式可离成： 0182+0283+03Sn=0182+0282+0S. =(C1+02+C3)S2=KS2 式中K=-C,+C+C,但C=品(G1+d,m岂)如果逐项地來求C,C,C 最後再和加成K則很麻烦，因此需再進一步來簡化。 ,a+器d K=0+0:+0,=(02A,02+n,m2） 120 B,(1+S2+S2)4: +,( 10(2R2-10) +:m2） a+8+C88+心Us)+,n2) 120 +( 10(23-10) 設各輪道徑差不多和等（因繞同一直徑的钢，故相差不大），且略去(C之高次 項，得：

一 一 翎 院 祭报 敌等朴 不 平 衡量加上 系抚 中的滑翰阻 力 ， 前 者即 焉 ， 十 咖 而 援 者即 焉尤万 因此而得 式 。 “ 商 易公式 ，， 的足 够 的精滩度也可 以 由 式 握规推演 和简 化而 嫂得 核 算 和 橙 赏 ， 推演 担程今叙述朴 下 现有的一些 作 者 瑞连坷 ， 格 公香滞 夫等 的公式一般如 下形慈 泞 、 空 一 、 艺二 十 己 。 十 己 万。 十 口 。 可以看 出 式瞧 孩 由 三部份秘成 第一 部份焉 ， 我们 不勤 它 。 一 乙万月 一 ‘ 。 万龙 久、 · ” ‘ ” ” ‘ ’ · · · · · · · · · · ， · · · · · ， · · · … … 第二部分焉规子 自重 ， 即式 中的 飞一 。 而“ “ ，一 少 “ ， 一 或 厅二 ， 我俩 由 任 意滑输系就 圆 例 如 圆 透 可 以 看 出 ， 其视子 自重封价 默规子恨 力的影耀乐参蹄等价 刀二 默之 垂道距麟乘上规子 翠位畏度之 重量即 ‘ ， 事贫上在 高 墉上料樱 也是如 此 ， 我 们可 以 由 圆 推 出共 第二部份的 三 项 耗蹄等岭 。 而在 此 左 焉料率在 补 算 吟它典鼓输 之 垂遭 距 雕 即 圆 中之 到 之 垂直 距雕 现在来看第三部份 。 。 十 口 名 口 十 口 口 己 。 尽。 一 口 。 好 龙 圆 因焉一 设己值 〔 〕只 有 一 ， 因 此略去已的 高次 方韭姆影馨 ， 故上 式可 城 成 口 召 口 名 口 召 。 召 口， 口 。 ， 一 ， ， 。 ， 式 甲 八 一 叭 十 叭 十 叭 ， 但叭 一 去丁 ‘ 奢‘ 洲 ‘ 万二 卫生 如果逐项地来 求 ， 已 ， 最徒 再相 加 成尤 很麻 烦 ， 因此需再准一步来筒化 。 刀 。 ，、 八 一 叭 叭 十 叭 一 云 ‘ 、 十 万百 “ 点 一 二 又 ，、一 兰二 一 订 一 十 月 又艺。 一 少 甲 、 了 － 。 ， 不 一 百 一 丁一 奋呀 一 万，一一 口 盛 灯 十 。 口 一 夕 十 川 。 ，动 卫华自 艺 一法下 矛、 ﹁ 一去 十 一 万 。 ， 不介 一 百 一丁万了 又币一 几 石 一下一 丁万 几 万 百 一 一 少优 一 二二一一一 止丝卫二竺二旦二里竺尘 旦工里全 」生竺呈 一 二 一 、 刀 一 伊 ， 、 十 刀 。 ” “ ‘ ” 言 超各扼翰亡摊差 不 多积等 因揍 同一道视的铜规 ， 故相差 不大 ， 且略 去 己 之 高次 项 ， 得

第三期 93 120 不元 优(1+s)4a 1020+(号+受+m鉴)） =(8:+l(n兰++im空)） 2 此即前面的公式（5)，在此输数=8 將上逮推導转果代入（1)式，即和我們的“前易公式”一樣： S,=S,+h+FS:即（4)式 這裡，简易公式小所取的心机是和格魯齊諾夫取的抑同，即取用奇拉斯那德敷據， 因篇已如尉論中所叙远，格魯齊諾夫取的C循比瑞逆到的接近於管際故。關於瑞速珂公 式中第三部份（有C值的部份）同理也可以推尊成KS。形態，其推導過程附於附缘中 以供参考。〔註二) 本女所提出之“前易公式”的篮際意義，在於大大的减少了計算耗費的時間，而且 保持足够的精髉度。 〔】〕高爐上料機的動力鼻方程式。計算功李時？之合理考噬。 (-一)高城上砰機動力學万程式。 禽了求料牵在每個位置(x)导，鼓輪图周上所受的力S(即S~阁)，根據基本動 力學方程式〔8]，筆者武推導了高爐上料機的動力孕方程式，叙速於下： 基本動力學方程式禽： f=c,十.Mam1十am2……(7) 式中：M一鼓輸的迥轉總力矩 /c一静力力矩， Ⅱw1一愁動、制动的動力力矩， a2一其他影誓因素之動力力矩。 由於高馆倦揚機-·般均用等华鼓輸〔註三〕故用（鼓输牛孤)除（7)式得： S=Se1十7%z+Ss2…(8) 式中：S:一鼓輸周上靜力 y--鼓输圆周上由於啓動、制動之動截力（推算的)， S一鼓喻国周上由於共他因素之動战力（推算的）， 现在來看式小各项在高娘上料機中之值： 靜力S:常上料极正在工作且假料或都在直線段軌道時，則静力S,: Scm=S:行截料非一8空料車， 今用前節中的公式（6）來引算此處之S:,且略去α做（很小），並注意到上行的 有裁料重的阻力的方向和下行的空料事阻力的方向；得： S:有藏料重=(1+K)S,+4=(1+K)(Q+(na,+ +csr:+2.9)+gh…(9)

第 三 期 一 一 刀 洲 拌 〔 受 亡一 十 一 ， ， 汉 万二 十 丁 甲 切 、 、 ‘ “ 万 一 十 仔 “ 一 乞 一 几 此即前面 的公式 厂 、 ，之〔 动 一 分 、 名 ， 在 此规愉数 “ 一 将上 述推鼻拮果 代 入 式 ， 即 和 我们 的 “ 筋 易公式 ，’ 一株 一 旧。 必 尤月 即 式 。 道视 ， 筒 易公式 中所取 的口 位 是和格 鲁香带夫取 的相 同 ， 即取 用奇拉斯那 德数撬 ， 因篇已 如甜流 中所叙述 ， 格仑杏带夫取 的口 植此瑞速王啪勺接近朴贫除 故 。 阴朴瑞速坷公 式 中第三部份 有己 植的部侨 同理 也可 以推 算成 尤 形熊 ， 其推 琪担程附朴 附缘 中 以 供参考 。 〔拄二 〕 本 文所提 出之 “ 简易公式 ” 的安除 意羲 ， 在朴 大大 的诚 少 了 针算耗费 的峙简 ， 而且 保持足够的精 破度 。 〔 们 高煊上料潜的勤力擎方程式 。 箭算功率峙 月 之合理考虑 。 一 高服上料檐勤 力季 方程式 。 焉 了求料率在侮 佃位超 时 畴 ， 鼓翰 圆周上所受的 力 即 一 。 圆 ， 积攘从本 勤 力鬃方程式 〔 〕 ， 第者藏推 尊 了高燎上料樱的勤 力举方程式 ， 叙述朴 下 基本勤 力鬃方程式 焉 万 一 万 十 汽 。 。 十 刀入。 。 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ， ， · · ， 一 式 中 万一鼓翰的迥 棘耙 力矩 ‘ 埃 ，一静力 力矩 ， 从。 ，、 一臀勤 、 制 勤 的勤 力 力矩 ， 与 一其他 影螂 因素之 勤 力力矩 。 由 朴高嫉倦摇樱一 股均 用等 半赵 鼓翰 〔趁三 〕 故 用左 鼓输牛视 除 式得 尽一 及 十 刃 叨 十 月二 。 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · … … 式 中 丁一 鼓输 圆周上静力 乡 一鼓输 圆周上 由朴 香勤 、 制勤之勤载 力 推 算的 ， 八 “ 一鼓翰 圆 周 上 由 朴 七他 因素之 勤栽 力 推算 的 ， 现在来看式 中各项在 高娠土料楼 中之位 静力召 ， 常上料樱 正在工作且 雨佃料本都在迪腺段轨道 峙 ， 则静力 二 媳 凡一冬 有栽料 一 欲空料卒 ， 今 用前荀 中的公式 来 补算此庭之 尽 ， 且略 去 位 很小 ， 敛 注 意到上 行的 有栽料卓的 阻 力的方 向 和 下 行的空料本阻 力的方 向 得 凡 有栽料率 一 一 一 尤成 十 晌 一 卜 们 ‘ 动 、 十 十 认 ，汉 广 · 约 必 ， · · · · · · · · · · 一

-94— 鲷院學報 S7室料車=(1-K)S1+b=(1-K)6(“1 -c0sa,ml+2.)+h4…(10) 整理後〔註一〕，並合： r=c05a,1+2日一料事阻力係数， ) Kc=(Kin“1+W)一上料系統阻力係數。 最後得： Sc=Q2m41+qH+Kc(Q+2f)…(11) (11)式也可以由“系統平衡”法而獲得，亦即静力S,應該等於不平衡裁荷Qi0:+ H加上上料系統的阻力（包括辄輪的及料車的）K。(Q+2G)二者之和，（如阔1） 式中：，一有載料車到鼓輸間之垂值距離， ,一空裁料車到鼓輸間之垂值距雕， l一空載與有拔料車閻之垂直距離，H=h1+,。 Q一料車所装媚料之重量。一料車重量。 K.q.a1一如前節中所叙。 (11)式推廣到整個軌道則禽： Scr=Qa1+H+K。（Q+2g)+1S:有戴車+8eS1室事（12） 當上料機在每次上料行程的開始或最後的階段，這時雨個料車-一在卸料曲線上而 另一在料機段轨道上，式中新加入的未雨项，即考慮此情况對於$，之影帮。式中：S?有 栽車及8，容車可由公式(9)(10)求之；而1P,張力赞化影係数，並引入日上 日下冰定1，，之值： 甲上一一係數。考虑到卸料曲腺部份由於：角逐渐鹾化以及車中料的逐渐卸出 而到於鋼挪張力的影露。 阝下一係數。考慮到料車坑處谊線軌道段，由於口角镂成α對於鋼張力 的影響。 1)在每水上料開始時：有載車在料車坑而空車則在卸料曲線，故還時，=阝下 而的2=3上； iⅱ)在雨個料車都進入直線軌道段後：81=B2=0,(12)式即成(11)式； )在每次上料黏束階段時：有截車進入卸料曲線，而空車則在料車坑，故避脖8，=3 上而的2=B下。 子下係敷怎樣選定呢？我們可以將一般的上料機根據它們軌道曲線等因素而歸納成 幾種典型的類型，而預先將各個典型類型的邻上，子下計算出來列成圖表，因此，在以後 當我們來計算某上料機時，就看它近似於那種類型，就可以取那種的P上、卞：值來作計 算之用。例如陶5的上料機卸料曲線及料坑曲線，其寸：8下恤如下：

一 一 翎 院 拳粗 凡室料卓 一 一 厂 妒 一 一 尤 灯“ “ ‘汉十 。 厂 － ‘ 百 住 一 ‘ 夕 一－ 、 助 必 · · · · · · · · · · · · · ， · · · · … … 整理 援 〔教一 〕 ， 益 合 了 厂 一 粼 汉十 。 尽－ 料卓 阻 力保数 ， 尤 ‘ 一 尤万， “ ， － 上料系就阻 力保数 。 最援得 。 、 一 五。 ， 十 口 十 。 十 俘 · · · · · ， · · · · · · · · · · · · · · · … … 式也可 以 由 “ 系就 平衡 ，’ 法而镬得 ， 亦即静 力凡 、 瞧孩等朴不平衡载荷 艺“ 、 十 、 加 上上料系抚 的 阻 力 包括视翰 的 及料率 的 厂 十 召 二 者之 和 ， 如 圆 式 中 左，一有载料卓到 鼓翰简之 垂遭 距麟 ， 左 一空载料卓到鼓翰简之 垂遭 距雕 ， 一 空载典有载料卓周之 垂遭 距雕 ， 一 瓜， 一卜左 。 一料卓所装旅料之 重量 。 仔一料本 重量 。 尤 “ ，一如 前筋中所叙 。 式推度到整锢孰道 焉 一 小俪 少十 尤 · 哟 娜 有载本 十 邸 空彰 · … 赏上料楼在每次上料 行程 的 朋始 或最徒 的 陪段 ， 道 峙雨锢料本 一在 卸 料 曲 腺上而 另 一在料楼段轨道上 ，式 中新加 入 的 末雨项 ， 即 焉考虑 此情 况封朴 · 之 影瞥 。 式 中 有 栽奉及 冬 察卓可 由 公式 求之 而内 凡 焉张 力艇 化影粤保 数 ， 立问 入 夕上 尽下 冰 定 尽 ， 爪 ， 之值 召上－ 保 教 。 考虑 到 卸料 曲腺部协 由 朴 “ 角逐衡讨化以 及 本 中料的逐 渐 卸 出 而 封龄剔视张 力的影馨 。 口下 － 保数 。 考 虑 到料率坑虑政 腺轨道 段 ， 由 龄 “ 角拯 成 “ 一 封朴铜规饭 力 的影馨 。 在侮次上料阳始峙 有载本在料卓坑而空卓 刻在 卸料 曲腺 ， 故道 峙 夕 ，一 尽下 而月 一 尽上 在 雨锢料卓都逃 入 遭腺帆道段 徒 夕 一 夕 一 ， 式即成 式 在每次上料拮 束 陪段 降 有载卓攫 入 卸料曲腺 ， 而空率剧在料率坑 ， 故道 降 尽 ，一 尽 上而尽 尽 一 。 口下保数 怎檬选定呢 我们可 以 将一般的上料楼 权 墟它们轨道 曲腺等因素而 蹄初成 怒横典型 的顿型 ， 而预先 将 各佃典型颧型 的尽上 ， 月下 补 算 出来 列 成 圆表 ， 因此 ， 在以 徒 赏我卿来 静 算某上料楼峙 ， 就看 它近 似朴那 预顿型 ， 就可 以 取 那 祯 的 月上 、 召 一 植来作补 算之 用 。 例 如 圆 的上料搬卸料 曲腺 及料坑 曲腺 ， 其 尽」尽 一 下位如 下

第三期 -95- 4632 583d 闲5御料曲殘 。5料电坑跤线路 B上最大 空料审的日上最大值 -0.8 總之甲上最大保數偵 運途焦炭時 -0.83 係數值 有戴料車的3上最大值 約篇-0.8~-0.9 理送礦石時 -0.89 8下係數值 所有 情况 下 +0.1 且可翰成如周6a及圆65， 由圆6可看：9F係數值，在料 : 中-一逃入=F段，降即一次就加 入到公式中去，而上係数值，則是 05 分幾次加入的。 (8)式中的第二頁2可以由 一般文献中的方法求得〔註五)。 (8)式中的第三项S2鴛其 0 他因素所影響的動載力（推算到鼓輸 圓周的)。對於上料機其他影嚮因素 有很多。例如： 02 (1)料本的振谧：如果强迫振 動的频率现固有瀕李相接近時則將發 生共振而使鋼都張力加大，强迫振動 可以由於：i)鼓輸或輸相對共勦 心有偏心。ⅱ)鼓输或输成椭側或 1以) 料事城险能道 一去终反靴碰 扁平等原因而亲生。 圖6a:f下係數值

第 三 期 一 一 刁丁 卸翔 淤戍 外 存单坑段践路 性最大 保 数值 穗之夕上最大保数植 豹焉 一 一 月 一厂保数值 一 莲是焦炭 降 一 篷 送碳石 峙 一 十 且可精成如 圆 及 圆 乞 由 圆 可着 出 尽厂保 数值 ， 在料 本一延 入 “ 一 以 「 段 ， 畴即一次 就加 入到公式 中去 ， 而 尽上保 数植 ， 是 分 艘次 加 入 的 。 式 中的第二 项 刃。 胡可 以 由 一般文献中的 方 法求得 〔社五 〕 。 式 中的第三项 二 。 焉其 他 因素所影馨的勤载 力 推 算到鼓翰 圆周的 。 封龄上料楼共他影馨 因素 有很多 。 例如 料本的振撇 如梁 强迫振 勤的 频率舆 固有频率相接近畴则将癸 生共振而使剔视张 力加 大 ， 强迫振勤 可以 由朴 鼓翰 或抓翰相封共 帕 心 有偏心 。 夕鼓输或规输 成椭间 或 扁 平等原 因而 许 生 。 户下 ‘在李 口 卜 艾 了敬 圆 夕下 保敷值

-96一 钢院學報 (2〕開始上升時，鋼翘由 鬆弛突然遭到拉繁，因此要產生 A(空料辣)（臂粒纵比） 一副加動應力。 -a0 (3)軌道上發生意外的障 -02 碍。 =0.4 另外(8)式中沒有註入的 -06 還有風阻力，鋼繩自由歷垂張 -a8 力，料車在卸料曲線的旋轉運動 -0 的附加力等其他影響因素。以上 r袖赛役 杯骏品 南辍地置) 這幾個因素所引起的鋼繩附加 图6b E廉散值 張力，都可以用公式計算出來 〔7)〔8〕。 在實際計算中，當計算钢張力以選擇鋼繩時，是應該將上述一系列因素加以研究 和考慮的，但各個影響因素並不是同時作用，故不可筋單相加，雕分清主次，取最大者。 同時道時的第二項Sα不可將全部Σr针入，而腹將鼓输等傳動系轨的除去，因禽他 們對於選擇鋼椰（對鋼强度）無影響（計算其餘傅動另件時亦如此類推）。 而在計算功率時，則其他因素（第三項）對功率影樱並不大，因禽它們並不同時作 用，而且所生之動載力，經過一系列的另件（彈性的鋼繩等）的傳遞後就非常小了，故 這時不計入它門。 遣樣一來，我們就可將禽了滥一步計算功率的料車式上料機動力學方程式禽成： 8=Qma1+gH+K:(Q+2)）+1S:有藏車+.S1空康+9/…(18) 用(13)式我們逐點地計算出料車在各位 置()時的S值，最後便可以得出S一負 栽圖，再换成8一t圆（例如圆7），用S一t同 形算出當量负载S,接着便可以由Sx去計 功率了。 而在现有的女献中〔2〕〔3〕則用頰靴 的作圖及算式來求S,同時容易使計算者將阻 力的方向弄錯。而本文所提出的(13)式（動 力學方程式)則無上速缺點，它比以往算S的 例7.S一t圆 方法前便而且不易算错。 (二)計算功率時！之合理考慮) 在卧算上料機功率時，應該考虑入鼓输一馬達衢傅動效率，但是现在有的女献中 〔2)〔3]對！，或者是沒有考，或者是考處得不恰常， 正碓的考虑是在求S時，禽成下式：

一 一 翎 院 擎毅 〕 朋始上 升峙 ， 细视 由 髯弛突然遭到拉紧 ， 因此要走生 一副 加 勤镬 力 。 轨道上 癸生 意外 的障 碍 。 另 外 式 中汽 有款入 的 遗有 夙阻 力 ， 铜视 自由 疑垂强 力 ， 料享在 卸料曲腺的旋棘澳勤 的 附加 力等其他影瞥因素 。 以上 逗 楚侗 因素所引起 的 铜 规 附 加 强 力 ， 都 可 以 用公 式补算 出来 〔 〕 〔 〕 。 爵一 降 ， ，，， ‘ 。 当 何石 八深表道 在育降补算 中 ， 赏补算铜耙张 力以撰择铜撅畴 ， 是瞧 敌将上 述一 系列 因素加以研究 和考虑 的 ， 但各佃影馨 因素韭 不 是 同畴作 用 ， 故不可 筒 翠相 加 ， 瞧分清主次 ， 取 最大者 。 同峙道峙 的 第二项 ，，娜不可将全部艺哪影入 ， 而瞧将鼓翰等傅勤 系抚 的 户、 除去 ， 因 焉他 们封朴摆择铜规 封细抓强度 姆影粤 补算其除傅勤另 件降亦如 此硕推 。 而在爵算功率 峙 ， 刻其他 因 素 第三项 野功率 影馨韭 不大 ， 因 焉它俩韭 不 同畴作 用 ， 而且所生之 勤载力 ， 握姐 一系列 的另件 弹性的钢抓等 的 傅遮徒 就非常 小 了 ， 故 道峙不针入 它 阴 。 运檬一来 ， 我们就可 将焉 了准 一步针算 功率 的料本式上料楼勤 力鬃方程式寓 成 习一 伽 ” “ 十 必 十 尤 · 勺 十 凡 凡 有载本 热 凡鉴本 加 “ … ‘ 二 ” ’ 用 式 我摺逐默地 豁算 出料草在各位 置 ， 畴的 值 ， 最援便可以 得出 尽一 二 负 栽 圆 ， 再换成 一 ‘ 圆 例 如 圆 ， 用 一 ‘ 圆 形 算出常量负载 凡 ， 接着便可以 由 凡 去补 功率 了 。 而在现 有 的文献 中 〔 剧 用烦瓢 的 作 圆 及 算式来 求 尽 ， 同 畴容易使 豁算者牌 阻 力的 方 向弄错 。 而本 文所提出的 式 勤 力翠方程式 则燕上 述缺默 ， 它 此以往算 的 方 法筒 便而且不 易算错 。 二 豁算功率 峙 刃之 合理考虑 。 钾 在 补算上料楼功率 畴 ， 瞧 敲考虑 入 鼓输一 梅建周 傅勤效率 ，了， 但是现在 有的 文献 中 〔幻 〔 〕 封 刃 ， 或者是没 有考虑 ， 或 者是考意 得不 恰 赏 。 正滩 的者虑 是在 求 凡 ‘ 特 ， 寡成 下式

第三期 一97-- Sak= 8g1(毫)+(-8)1() ii Kh …(14) 式中S1项包括了所有正力的平方奥其相對應時間之乘稹之和；這時因鴛是屬於 電動機工作情况，故奥之相除。 y(一S上，項，包括了所有负力的平方其相對遮時間之乘稍之和；這時因鴛 是國於發電機工作情况，故與之相乘。 以往文献中考魔得不恰锴之處〔3〕即在第二項中，锵2去除（一S)1而城 S5k= S:4萨 1 …15) Kxti 〔Ⅲ)機點論： (-一）值的進一步探求： 由第〔1〕節可看出：使求鋼辄静張力的公式更精碓和更符合箕際，主要在於：值上， 而它隨着鋼襬的牌號而有不同。因此需將我們本國高城使用的各種牌號的鋼繩做武鷻和 研究，求出其使以供計算中取用。同時也可將冶金廠其他骰備常用牌號鋼韆來研究， 求出其他的值以供計算該設備時取用。 （二)子自重對於S,之影樱： 我們推導了“蔺易公式”(4)式)後，就顯然看田，铜自重對钢繩張力S,的影響，憊 該是如圆8之情况，而格魯濟諾夫在他的著作中费成厮9之情况〔3)，後者是不恰當的。 鋼辄自重對於鼓輸圓周力的影 響，我們也可以在構造上來設法抵滑 它，例如我們將鼓輸做成不等华徑式 (即带有錐度的側錐式鼓輸)。一般 国8 由於高爐上料機的鋼不長，影響並 不大，因此去裂造不等华徑鼓輪的必 要性也就不大。 (三)降低料車重最，提高上料 機的加速度。 由“前易公式”及“動力學方程 国9 式”可以不料車本身重景對於上料機是有影響的，它引起上料骰備重量和結構的某些 给大，因此降低料重重量是有-一定意義的。减輕料車重量的出路禽： 】)合理地設計料車型式及其每個另件。 ⅱ)使用强度及刷度更大的钢。獵用輕合金

第 三 期 一 一刃 ，， 。 若 ’李刀 乙 ， 万 一 叼 左玄万 －－ … … 式 中 万名、 ‘ 填包括 了所有正 力的平方舆其相封磨 畴简之 乘稍之 和 道峙因焉是溺淤 龙勤楼工作情况 ， 故 叼 典之相除 。 一 “ 。 ， 包 括 了所有。 力的 平方，、 二、 ， 、 简之 乘。 之 和 。 、 、 。 是属朴癸震楼工 作情况 ， 故 刀 典之 相乘 。 以往文献 中老魔得不恰 营之 邀 〔 名 〕即在第二项中 ， 孵 月“ 去徐万 一 占 才 而成 。 。 。 ， 乙 妇 ‘ 、 甲甲 二厂 名 。 ‘ 二 ‘ ， 一止 一竺 人 刃人 〔 顶〕 袭黔酣兼 一 睿 植的巡一步探 求 由 第 〔 〕邹可看 出 使求铜规静强 力的公式 更精 催 和 更符合育除 ，全要在朴 普值上 ， 而它随着钢翩的牌貌而有 不 同 。 因此需将我俩本 团高墉使 用的 各撞牌髓的翎耙做轼瑜和 研究 ， 求 出其 户 植以供补算 中取 用 。 同峙也可游 冶金厥其他毁愉常用牌鱿翎舰来研究 ， 求 出其他 的 睿值以供补算孩翁偏畴取 用 。 二 规子 自重封朴 尽 之 影粤 我们推算 了 “ 筒 易公式 ” 式 提 ， 就辑然看 出 ， 铜规 自重野铜撇恨 力 的影粤 ， 膜 效是如 圆 之 情 况 ， 而格鲁香带夫在他的 著作 中妻 成 圆 匀之 情 况 〔 〕 ， 徒者是不恰富的 。 铜撇 自重 封朴 鼓翰 圆 周 力的影 粤 ， 我们 也可以 在磷造上来段法抵消 它 ， 例如 我啊牌鼓翰做成 不等半视式 即带 有推度 的 圆雄式鼓翰 。 一般 由龄高慷上料楼 的铜抓不畏 ， 影睿韭 不大 ， 因此去裂造不等 半视鼓翰的必 要性 也就 不大 。 三 降 低料率 重最 ， 提高上料 楼的加 速度 。 由 “ 筒 易公式 ，， 及 “ 勤 力孽方程 画 式 ” 可 以石 气料草本 身 重量封 铃上料樱是有影馨的 ， 它引起 上料投偏重量和桔磷的某些 增 大 ， 因此 降低料取 重量是有一 定意羡 的 。 喊斡料草 重量的出路焉 合理 地段补料率型式及其每 佃另 件 。 夕使 用强度 及 度更大的 铜 。 镬 用罄合金

-98 钢院學報 探取上迦措施可以降低料中重量一牛以上。 依靠提高料車的速度來縮短上料週期的效果是不大的，例如阁10？V最大由3.5 公尺/秒提到5.5公尺/秒，而週期只减少3秒。因此，提高上料機啓動時的加速度及制動 時的减速，才是縮短上料機週期的最有效方法之一，运點在阁10上很清楚地表示出來。 限制加速度提高的因素之一，篇加速度過高時料車會出軌，但根據加舒珂夫的研究 可能出軌的速度大大地高於现有上料機的設計加速度及實際加速度，因此料車出軌並不 成禽影现有加速度增加的主要問题，（圖10c) 而另一限制加速度提高的因素，則篇料車卸完料後，由卸料曲線退下之自然加速度 及制動時的自然减速度。 料車因受重力作用而獲 V(Fr) 得之加速度，稱之篇自然加 经二55有 速度，如果空料車的自然加 5A 速度大於鋼的加速度，則 =5 鋼繩能够被拉繁；否則鋼 会鬆弛，而在機籟往下走時， 行起7为2X 鋼糯之加速已終止而料車仍 32欧5奶t1以 在加速，因而最後產生衝整 而出事故（鋼繩損壞甚至出 图1oa各种镀下的Vt迢 軌)。 因此：必須自然加速度 a。要大於繩子加速度a:; 图106，提高如速隐 即a≥aa1。而在减速運動 镜料帆肛作厨种t 階段內（有載車到卸料曲線 時)，則要防止料車比绸繩 快，否則也食產生衡整，故這 時必須ae≥ak2,(a一鋼繩 的减速度)(ae-這裡篇自然 4一殷针街通戟 减速度，ae,a1,k2均易求 一。一实紧的曲城 得，倒如《=品：式中 一￡.一理璃问的端凌 xm=(+Q)++'四， 空車则Q=0,(1-圖1中 1到7之繩長，1m爲輸 一女豫 推算質量)。 =3 如果由於减輕料車重 图C V片西线此我图(1100公R及I86织南高炉一超舒阿夫)

一 一 探取 上述措施可以 降低料率 重量一 半以 土 。 依靠提高料李 的 速度 来精短 上 料迢 期 的效果 是不 大的 ， 例 如 圆 枷 院 李粗 二 最大 由 公尺 秒提到 公尺 秒 ， 而遇 期 只 诚 少 秒 。 因此 ， 提高上料楼 鲁勤 畴的 加 速度 及制 勤 峙的喊速 ， 才 是精短 上料樱遇 期 的最有效方 法之 一 ，运默在圆 吞上 很清楚 地表 示 出来 。 限制 加 速度提高 的因素之一 ， 妈加 速度 迅高 畴料牵官出轨 ， 但根碟加舒坷夫的研先 可能 出轨的速度 大大 地高朴现有上料楼的没补加 速度及 宵除加 速度 ， 因此料率 出轨亚 不 成焉影譬现有加 速度增 加 的主要 简题 ， 圆 ‘ 而另 一 限制 加 速度提高 的 因素 ， 焉料草卸完料徒 ， 由 卸料 曲腺退下之 自然加 速度 及制勤峙的 自然喊速度 。 曰‘，‘，刃 … 净鉴卜 料草 因受 重 力作 用而 镬 得之加速度 ， 桥之 焉 自然加 莲度 ， 如果空料草的 自然加 速度 大朴铜舰的加 速度 ， 别 锅抓能够被拉紧 否 期锅舰 愈愚弛 ， 而在稚擅往下走特 ， 剔规之 加速 已籽 止而料卓仍 在加 速 ， 因而最援彦生 衡罄 而 出事故 细撇捐 壤甚至 出 朝 。 因此 必须 自然加速度 凡 耍大朴掘子加速度 凡 即 口边凡 ， 。 而在诚速篷勤 陪段内 有载享到 卸料曲腺 峙 ， 剧 要防 止料卓 此铜掘 快 ， 否 也舍遗 生 衡罄 ， 故是 峙必填 “ 。 全 毗 ， 。 一铜视 的诚速度 一 是握 焉 自然 丫 “喃夕 械、 火 煮缸公石 艺卿 图 名赦撰下的 翻 田 。 ， 褪高力随甄流 知琳帆工作的 ， 一，’ 一 诚 速度 ， 。 ， ，， ， 得 ， 例如 几 。 万娜 均 易求 式 中 业一 般舒的舰 二红霆瓢 械 召 十 十 “ 心‘ ，丫， 刃叨 一 一 ， 空事剧 ， 一圆 中 到 之翻畏 ， 。 焉规翰 推算臂量 。 如 果 由 朴 诚 娅 料 卓 重 乡 一限 一 哪介 田 今 二 ‘ ， 钾 月 洲 曲践比秋即 蛾知肠解嘛护一加舒可灿