МАШИНИ І АГРЕГАТИ СТАЛЕПЛАВИЛЬНИХ ЦЕХІВ

II частина

Електронний посібник

ГОЛОВНА	ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ	АНОТАЦІЯ
ДОДАТКИ	СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ	УКЛАДАЧІ

Практична робота № 5

Розрахунок потужності приводу механізму нахилу конвертора

Мета роботи

Навчитися розраховувати потужність електродвигуна приводу механізму конвертора

Хід виконання практичної роботи

1. Повторення пройденого матеріалу.

2. Ознайомлення з методикою розв’язування завдань.

3. Самостійне виконання практичної роботи.

Зміст звіту

1. Назва роботи

2. Мета роботи

3. Теоретичні відомості

4. Приклад виконання

5. Висновок

Теоретичні відомості

Конвертор – це сосуд циліндричної форми, нижня частина якого звужена. Верхня частина конвертора (шолом) закінчується горловиною, через яку заливають рідкий чавун, завантажують шихтові матеріали, виходять гази під час плавки і зливають шлак.

Сталь зливають через випускний отвір у верхній частині конвертора. Нижня частина конвертора – знімне днище. Середня циліндрична частина кожуха конвертора ззовні охоплена масивним стальним кільцем з двома цапфами, якими конвертор спирається на підшипники.

Під час одного циклу плавки (30–35 хвилин) конвертор обертають в обидві сторони від вертикального положення близько 20 разів на кути від 15 до 180^º. Під час зливання металу і шлаку поворот конвертора відбувається з малою швидкістю, але з високою точністю регулювання. Механізм повороту конвертора є чи не найвідповідальнішою частиною агрегату.

Вимоги до нього:

• Надійність і безвідмовність в роботі;

• Простота конструкції, стійкість за будь-яких кутів нахилу і повернення у початкове положення;

• Можливість регулювання швидкості;

• Забезпечення min часу підйому і нахилу конвертора

Початкові дані:

Номінальна вага плавки т

Робочий об’єм конвертора м³

Питомий об’єм конвертора м³/т

Глибина ванни рідкого металу мм

Площа поверхні ванни м²

Маса футерівки т

Швидкість повороту конвертора:

- номінальна n_k об/хв

- мінімальна об/хв.

Коефіцієнт корисної дії η=0,92

Кут повороту конвертора φ=30⁰

Кут між радіусом r₀ і віссю конвертора α₀=6⁰20^'

Радіус при повороті на кут φ=30⁰ r=1,375 м

Кут між радіусом r і віссю конвертора α=8⁰58^'

Кут зачеплення α₁=20⁰

Діаметр початкового кола зубчатого колеса, яке встановлено на цапфі конвертора D_HO=2,98 м

Тиск на цапфу від ваги конвертора з металом Q₁=1200 кН

Кількість електродвигунів z=4

Коефіцієнт перевантаження χ=3,6

Радіус опорної цапфи r_ц=0,575 м

Коефіцієнт тертя в підшипниках f=0,1

Всі інші дані вибираються з таблиці 1 згідно зі своїм варіантом.

Таблиця 5.1 – Вихідні дані

Варіант	Gk, кН	Gф, кН	r0, м	Gм, кН
1	423,7	1297	0,081	570
2	401,4	1228	0,077	540
3	446	1365	0,085	600
4	468,3	1433	0,089	630
5	490,6	1502	0,094	660
6	428,16	1310	0,082	576
7	405,86	1242	0,077	546
8	450,46	1379	0,086	606
9	472,76	1447	0,09	636
10	495,06	1515	0,094	666
11	432,62	1324	0,082	582
12	410,32	1256	0,078	552
13	454,92	1392	0,087	612
14	477,22	1461	0,091	642
15	499,52	1529	0,095	672
16	437,08	1338	0,083	588
17	414,78	1269	0,079	558
18	459,38	1406	0,088	618
19	481,68	1474	0,092	648
20	503,98	1542	0,096	678
21	441,54	1351	0,084	594
22	419,24	1283	0,08	564
23	463,84	1420	0,088	624
24	486,14	1488	0,093	654
25	508,44	1556	0,097	684

Рис. 5.1 – Схема кінематична привода конвертора

1– гальмо; 2 – електродвигун; 3 – муфта зубчата;

4 – редуктор швидкохідний; 5 – редуктор тихохідний; 6 – муфта зубчата;

7 – опора конвертора рухома; 8 – корпус конвертора; 9 – кільце конвертора опорне;

10 – опора конвертора нерухома

1. Момент повороту конвертора

(1)

де M_K – момент, необхідний для повороту порожнього конвертора;

M_М – момент від ваги рідкого металу;

M_ТР – момент сил тертя в підшипниках конвертора;

(2)

де кН – загальна вага конвертора;

– вага корпусу;

– вага футеровки;

– відстань від центру ваги порожнього конвертора до його осі обертання;

– кут повороту конвертора;

– кут між радіусом і віссю конвертора;

(3)

де (4)

– радіус при повороті на кут ;

– кут між радіусом r і віссю конвертора;

– вага рідкого металу.

2. Тиск на цапфи від зубчастої передачі

(5)

де – момент від ваги конвертора при повороті ;

– діаметр початкового кола зубчатого колеса, яке встановлено на цапфі конвертора;

₁ – кут зачеплення.

(6)

3. Вертикальні і горизонтальні складові сили Р

(7)

(8)

4. Позитивний перекидний момент буде дорівнювати:

(9)

5. Негативний момент буде дорівнювати:

(10)

(11)

6. Момент від сил тертя в підшипниках цапф буде дорівнювати:

(12)

7. Сумарний момент згідно з формулою буде дорівнювати:

(13)

8. Визначимо необхідну потужність двигуна за формулою:

(14)

де z – кількість електродвигунів

– кутова швидкість нахилу конвертора

9. Згідно з таблицею 5.2 вибираємо 4 електродвигуни постійного струму з такими характеристиками:

Тип ________

Потужність _____ кВт

Швидкість обертання _____ об/хв

10. Визначимо кутову швидкість обертання валу електродвигуна:

(14)

11. Визначення передавального числа приводу:

(15)

де – кутова швидкість валу двигуна, об/с;

– кутова швидкість нахилу конвертора об/с.

Таблиця 5.2 – Краново-металургійні двигуни постійного струму

На початок