用Excel2000求解离心泵工作点
输送机胶带纵向撕裂防护与监测第３３卷 ２００５年第８期
论文编号：１００１－３９５４（２００５）０８－００７３－７５
输送机胶带纵向撕裂防护与监测
王广丰钟海娜
辽宁工程技术大学机械工程学院辽宁阜新１２３０００
带
式输送机连续输送能力强、运行效率高、易于实现自动控制，已广泛用于矿山、冶金等国民
经济各部门作为散状物料输送的重要手段。
胶带运行过程中纵向撕裂随时可能发生，由于大功率强力带式输送机的运行速度一般都较高，如不能及时发现，将撕裂整条胶带造成很大的直接和间接损失。因此，带式输送机纵向撕裂的预防和保护对矿山企业意义重大。
长距离带式输送机广泛使用钢绳芯输送带，而其抗纵向撕裂的强度仅为橡胶本身的强度，容易造成纵向撕裂。生产实际中输送带发生纵向撕裂的原因通常有：
（１） 落料口落下的煤中时常夹带有大块矸石、铁钎、废钢铁或木材等异物，卡在架子或托辊上，使输送带发生纵向撕裂；
（２） 机头部清扫器刮板夹挂住输送带表面的金属丝或其它杂物，把输送带磨透；
（３） 装载点处给料突然增大，使输送带装料堆积堵塞，引起输送带撕裂；
（４） 托辊端盖未焊好，自由旋转的端盖就像旋转刀片一样把输送带割开；
（５） 胶带跑偏撕裂。胶带运行过程中，胶带单侧偏移较多时，在一侧形成褶皱堆积或折叠，受到不均衡拉力被夹伤及刮伤、被托辊端盖或机架刮开，造成撕裂；
（６） 回转式自动调偏装置上的立辊外筒脱落致使调架回转较大角度，立轴顶在输送带的下方，而把输送带一刮为二；
（７）抽芯撕裂。当胶带中的钢丝绳发生断裂后，断裂的钢丝绳头会从胶带接头处、粘口处或磨损比较严重处露出到盖胶之外。当露出的钢丝绳达到一定长度，就可能绞入滚筒、托辊等处，随着胶带的运转，分别输入到 Ｆ３ 和 Ｆ５ 单元格中，在 Ｅ７ 单元格中编辑输入公式：（－（－Ｅ４） ＋ ＳＱＲＴ（Ｅ４×Ｅ４ － ４×（Ｆ５ － Ｅ５）×（Ｆ３ － Ｅ３）））／ （２×（Ｆ５ － Ｅ５）），在 Ｆ７ 单元格中编辑输入公式：Ｆ３＋Ｆ５×Ｅ７×Ｅ７，则 Ｅ７、Ｆ７ 单元格中的值即为工作点的 Q 值和Ｈ 值，本例中求得 Q ＝ ２６．４７Ｌ／ ｓ，Ｈ ＝ １９．２６ ｍ。
按照 ２．５．２ 中的方法 （１） 由表 １ 中的流量 Q 、功率 Ｎ、效率η 等参数可以求得离心泵流量－功率、流量－效率曲线的模拟方程，再由工作点的 Q 值可求得功率 Ｎ ＝ ６．４４ ｋＷ，效率η＝ ７７．５％。
２．５．３两种求取方法比较
由上可见两种求解方法所得工作点参数结果基本相同。作图法较直观快捷，但存在交点判断误差问题，查泵样本性能曲线时，也存在视觉误差，因此结果不够精确；而计算法不够直观，但计算结果更精确。
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键，在弹出的快捷菜单中选择 “坐标轴格式”。再在弹出的对话框中选中 “坐标轴交于” 复选框，改变交点的值，最后点击 “确定”，则图 １ 中坐标轴交点会移动至所选值的地方，如图 ２ 所示。通过观察纵坐标轴与工作
图２ 作图法求泵工作点参数
点的重合程度来判断工
作点的横坐标是多少。重复上述步骤几次后就可以求得精确的横坐标值，此值即为工作点的 Q 值。同理，也可求得工作点的Ｈ 值。按上述方法求得的 Q ＝２６．５ Ｌ／ ｓ，Ｈ ＝ １９．３ ｍ，再查泵样本中的性能曲线，得离心泵的轴功率 Ｎ ＝ ６．５ ｋＷ，效率η ＝ ７７．５％。也可用性能参数表进行插值求取，结果基本一致。
２．５．２计算法求取
（１） 求取离心泵性能曲线方程
［３］
离心泵性能曲线方程可用二次多项式表示，即
２
Ｈ ＝ a ０ ＋ a１Q ＋ a２Q （２）式中a i —— 模型待定系数，i ＝ ０，１，２
选中图 １，在菜单栏“图表”选项中点击“添加趋势线”，选择“多项式拟合”子项，并选中“显示回归方程”和“相关系数”项，则 Ｅｘｃｅｌ 会自动回归出 Q －Ｈ 曲线方程。返回方程的相关系数为 Ｒ ２ ＝ ０．９９９ ９，返回的方程为
Ｈ ＝ ２４．４２ ＋ ０．０９８ ８ Q － ０．０１１ １ Q ２ （３）（２） 求取工作点参数
在求得方程 （３） 的基础上，将方程 （３） 与方程 （１）联立求解可得到精确的工作点参数。其求解方法如下：将方程 （３） 的各项系数值分别输入到上述建立的计算表格的 Ｅ３～Ｅ５ 单元格中，将方程 （１） 的各项系数值
连续输送
３结论
（１）利用 Ｅｘｃｅｌ ２０００ 可以准确地求解离心泵的工
作点。
（２） 本方法处理过程快速直观，无须进行烦琐的编程。
（３） 通过改变装置参数，可以方便、迅速地进行工作点求解，实现现代化选型设计，提高了离心泵选型质量和实际设计工效。
参
考
文献
１国家机械工业委员会编 ． 泵类产品样本（第一册） ． 北京：机械工业 出版社，１９８８．
２高慎琴等编 ． 化工机器 ． 北京：化学工业出版社，１９９２．３
方清华 ． 离心泵性能曲线的快速拟合法 ． 矿山机械，２００５（２）□
（收稿日期：２００５－０３－３１）
Mining & Processing Equipment
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