D0I:10.13374/i.issn1001-053x.1980.03.008 北京钢铁学院学报 1980年第3期 高炉无料钟炉顶布料溜槽内物料的运动 冶金机械教研室严允进 摘 要 对旋转溜槽内物料的运动进行了分析。通过建立质点在溜槽内的运动方程式， 算得溜槽内物料运动的相对加速度、相对速度，和受柯氏力作用下的偏心角。通过 具体计算表明，物料在溜槽内的相对速度主要取决于初速度、溜槽倾角和溜槽长度。 溜槽的转速虽然对物料的切向速度有很大影响，但对于物料沿溜槽纵向的相对速度 影响茜微，可以忽略不计。物料在溜槽内的偏心角不但和相对速度有关，並且和溜 槽的转速有关。 炉料从中心喉管落到旋转溜槽上时，物料沿溜槽方向有一定的初速度ⅴ。，溜槽内的物料 在旋转场内在重力、离心力、柯氏力、支反力和摩擦力的作用下，沿着溜槽向前加速滑动， 同时由于柯氏力的作用，也产生横向运动，使溜槽内的物料产生偏行。我们的目的是要算出 物料离开溜槽端点时相对于溜槽的速度ⅴ：以及物料的偏离位置（即偏心角0）。这两个参数 关系到以后在炉内的径向布料。 一、质点在旋转溜槽上的运动方程式 我们以单个物料在溜槽内的运动来建立运动方程式。取垂直轴z为溜槽的旋转中心，它 和高炉中心线相一致（图1），1轴代表溜槽的纵向，它和z轴的夹角α代表溜槽的倾角。设 溜槽以⊙的转速逆时针旋转。溜槽内质点M在旋转场内运动，M质点相对于溜槽纵向的相对 速度为v:,相对加速度为a,。质点所受的力有： (1)沿1方向的力： mgco8a一质点重力在1方向的分力5 m roosina=m1oin2a一质点所受的离心力沿l方向的分力，r是质点的回转半 径，r=1ina,I是质点沿溜槽方向离o点的距离， f=R·μ一质点所受的摩擦力，μ是摩擦系数，R是垂直溜槽表面的支反力（物料在溜 槽内主要是纵向运动，为了简化计算，把全部摩擦力都算作纵向一即I向)。 (2)沿溜槽横断面（直垂于1轴)切线方向的力（图中τ向，是水平力） mac一柯氏力，mac=2mov,ina〔1)。 (3)沿溜槽横断面（垂直于1轴，并与τ向相垂直）的法向力（图中N向）： mg sina一重力沿溜槽法向的分力， mro2cosa=mIω28 in a cosa一离心力沿N方向的分力。 63北 京 钢 铁 学 院 学 报 5 1年9 第0 期 s 高炉无料钟炉顶布料溜槽 内物料的运动 冶金 机械 教研 室 严 允进 摘 要 对旋转溜 槽 内物料的 运动进 行 了分 析 。 通 过 建立 质 点在 溜槽 内的运 动方 程 式 , 算得溜 槽 内物料 运 动的相 对加 速度 、 相 对速度 , 和 受柯 氏力 作用下的 偏 心 角 。 通过 具 体计算表明 , 物 料在 溜槽 内的相对速度主 要取 决 于初速 度 、 溜 槽 倾角和 溜 槽 长度 。 溜 槽的转速虽 然对物料的切 向速度有很大 影响 , 但对于物料沿溜 槽纵 向 的相对速度 影响甚微 , 可 以 忽略不 计 。 物料在溜 槽 内的 偏心 角不 但和 相对速度有关 , 业 且和 溜 槽的转 速有关 。 炉料从中心喉管 落到 旋转溜槽上时 , 物料沿溜槽方 向有一 定的初 逮度 v 。 , 溜槽 内的 物料 在旋转场 内在 重 力 、 离心 力 、 柯 氏力 、 支反力和摩擦力的作 用下 , 沿着溜槽向前加速滑动 , 同时由于柯氏力的作 用 , 也产生 横向运 动 , 使溜槽内的物料产生 偏 行 。 我们 的 目的是 要算出 物料离开溜槽 端点时 相对于 溜槽 的速 度 v , 以 及物料的偏 离位 置 ( 即偏 心 角 0) 。 这两 个参数 关系到 以 后在 炉内的径 向布料 。 一 、 质点在旋 转溜槽上 的运 动方 程 式 我们 以单个物料在溜 槽 内的运 动来建立 运 动方 程式 。 取 垂 直轴 z 为 溜槽 的旋 转中心 , 它 和 高 炉中心线 相 一致 ( 图 l) , I 轴代表 溜槽 的纵 向 , 它和 : 轴 的夹 角a 代表 溜槽的倾角 。 设 溜槽 以 co 的转速 逆时 针旋转 。 溜 槽 内质点 M 在旋 转场 内运 动 , M 质 点相 对于 溜槽 纵 向的相对 速 度为 v , , 相对加 速度为 a r 。 质点所受 的 力有 : ( 1 ) 沿 l 方 向的 力 : m g OO . a — 质点重 力在 l 方向的分 力 , m r 。 , 咖 a = m l 。 , ` n ’ a — 质点所 受的 离 心 力沿 l 方 向的分力 , r 是 质点的 回转半 径 , r = l 成 n a , l是质点沿溜 槽方 向离 。 点的 距 离 , f = .R 协 — 质点所受的摩擦力 , 卜是摩擦系数 , R 是垂 直 溜槽 表面 的 支反 力 ( 物料在溜 槽 内主要 是纵 向运动 , 为了简化计算 , 把全 部摩擦力都算作 纵 向— 即 I向) 。 ( 2) 沿 溜槽横断面 ( 直垂于 l 轴 ) 切 线方 向的力 ( 图中 T 向 , 是 水平力 ) m a e — 柯 氏力 , m a 。 = Z m o v , 川n a 〔1 〕 。 ( 3) 沿溜 槽 横断面 (垂直 于 I轴 , 并 与 T 向相垂 直 ) 的法 向力 ( 图 中 N 向) : m g is n a — 重 力沿 溜槽法 向 的分力 , m : 。 , co s a = m l 。 , s i n a e os a — 离 心力沿 N 方 向的分 力 。 DOI: 10. 13374 /j . issn1001 -053x. 1980. 03. 008