机械化工设计之体能量、功率计算.doc

单位体积的能量 J/立方米
单位体积的功率 Kw/立方米
已知电机5.5Kw 转速960r/min 型号YBM2-6
传动比i1=1:1(皮带传动), i2=1:50（蜗轮减速机）, i3=1:1（链轮传动）
滚瓶直径250mm，长度140mm，转速为8.823r/min
半径r=125mm=0.125m
高度h=140mm=0.14m n=8.8r.p.m
比重p=1.05t/m3
角速度w=2∏×n/60
=2∏×8.8/60=0.92rad/s
实例一、筒内液体体积为600毫升时
体积V=600ml=0.0006立方米
质量M=V*P
=0.0006*1.05*1000
=0.63Kg
液体平面面积A1=600*1000/140
=4285.71平方毫米
一半液体平面对应的角度α计算
S液体=S扇形-S三角形
=2a/360*∏*r*r-1/2*A*B
=2a /360*∏*r*r-1/2*r*(2*r*sina)
=2a /360*∏*125*125-1/2*125*(2*125*sina)
=4285.71
求解得：a =44.36度
=0.7738弧度
转动惯量J=m*r*r*(1+(2*sin2*a -sin4a)/6/(2*a-sin2a))/4 (kg.m^2)
把m=0.63Kg a =0.7738弧度 r=125mm=0.125m 代入
求得转动惯量J=0.003923 Kg*m^2

动能E=1/2*J*W^2
=0.5*0.003923*0.92*0.92
=1.66*10^(-3) J
单位体积的能量=1.66*10^(-3)/600*10^6
=1660
=1.66*10^3 焦耳
功率P=5.5*η1*η2*η3*η4*η5=5.5*0.93*0.70*0.96*0.85*0.85
=2.48Kw
实例二、筒内液体体积为800毫升时
体积V=600ml=0.0008立方米
质量M=V*P
=0.0008*1.05*1000
=0.84Kg
液体平面面积A1=800*1000/140
=5714.28平方毫米
一半液体平面对应的角度α计算
S液体=S扇形-S三角形
=2a/360*∏*r*r-1/2*A*B
=2a /360*∏*r*r-1/2*r*(2*r*sina)
=2a /360*∏*125*125-1/2*125*(2*125*sina)
=5714.28
求解得：a = 度
= 弧度
转动惯量J=m*r*r*(1+(2*sin2*a-sin4a)/6/(2*a-sin2a))/4 (kg.m^2)
=