Лабораторная работа - Расчет мощности привода распределителя шихты - файл n1.docx

Лабораторная работа - Расчет мощности привода распределителя шихты
Скачать все файлы (277.4 kb.)

Доступные файлы (1):
n1.docx278kb.16.02.2014 06:32скачать

n1.docx

Министерство образования и науки Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Южно-Уральский государственный университет»

Факультет «Физико-металлургический»

Кафедра «Обработка металлов давлением»

Отчет

по лабораторной работе «Распределитель шихты»

по дисциплине «Оборудование рудоподготовительных и плавильных цехов»

Выполнил:

студент гр. ФМ-124м

Мирсаитов А.И.

Проверил:

старший преподаватель

кафедры ОМД

Штер А.А.
Челябинск 2012

Цель работы: ознакомиться с устройством распределителя шихты и научиться рассчитывать мощность привода.

Оборудование: лабораторная установка «распределитель шихты», измерительные инструменты.
Описание конструкции распределителя шихты

Шихта в воронке малого конусного затвора распределяется неравномерно, как количественно (по массе), так и качественно (по гранулометрическому составу). Характер распределения шихты зависит от угла естественного откоса материала, его количества, фракционной неоднородности, а также от угла наклона стенок и диаметра выходного отверстия приемной воронки, внутреннего диаметра воронки распределителя и других параметров.

С целью равномерного распределения шихты по окружности колошника, каждую последующую подачу шихты загружают в печь со смещением относительно предыдущей подачи. Это смещение достигается путем поворота малого конусного затвора с шихтой перед его открыванием на заданный угол. Величина этого угла зависит от принятых числа подач в цикле загрузки печи и программы работы распределителя шихты.

Распределитель шихты (рис. 1) состоит из следующих основных узлов: вращающейся воронки с механизмом вращения; малого конуса со штангой; привода вращения.

Вращающаяся воронка включает в себя сварной или сварно-литой корпус 1 и закрепленные на нем верхнюю 3 и нижнюю 2 воронки.

Корпус 1 снабжен двумя кольцевыми приливами с верхним и нижним съемными беговыми дорожками 4. Одной из этих дорожек (в зависимости от направления действующего вертикального усилия) вращающаяся воронка опирается на три конических ролика 5 (опорных или контропорных). Ролики смонтированы на стойках 6, прикрепленных к сварной раме 7. С помощью трех упорных роликов 11, смонтированных в стойках 12, корпус 1 фиксируется от смещения в горизонтальной плоскости.

В кольцевом зазоре между кольцом 13 и вращающимся корпусом 1 предусмотрено двухъярусное сальниковое уплотнение 14, предотвращающее выход колошникового газа из межконусного пространства загрузочного устройства в атмосферу.

Узел малого конуса со штангой устроен следующим образом. Собственно малый конус 15 в закрытом положении примыкает к воронке 2, запирая межконусное пространство.

Штанга 16 с конусом 15 подвешена на консольной опоре 17. Малый конус прижимается к нижней воронке за счет усилия пружины которая установлена между консольной опорой и шайбой 18. Усилие, создаваемое пружиной, регулируется с помощью прижимных гаек 19. Пружина выступает здесь вместо контргрузов.

Привод механизма поворота малого конуса состоит из электродвигателя АИР90L4 (мощность N=2,2кВт; частота вращения ), червячного редуктора 1Ч-63А, на тихоходном валу которого закреплена шестерня 9 с помощью шпоночного соединения. Шестерня 9 находится в зацеплении с зубчатым венцом 8, который закреплен на фланце корпуса 1 воронки.
Принцип работы

Устройство работает циклически, загружая шихту в печь дискретно. Высыпающиеся из скипа (или с ленточного конвейера) шихтовые материалы попадают в приемную воронку, а из нее – в затвор распределителя шихты. Затем этот затвор вместе с шихтой поворачивается на заданный угол, и после этого производится опускание малого конуса. Шихта под действием собственного веса высыпается в засыпной аппарат, а малый конус поднимается в исходное положение. Далее операцию выгрузки шихты в засыпной аппарат повторяют, набирая в нем полную шихтовую подачу или полуподачу. Загрузка шихты в печь производится путем опускания большого конуса.

Поворот воронки осуществляется следующим образом: от электродвигателя крутящий момент передается на вал червяка редуктора, затем тихоходный вал передает вращение на шестерню 9, которая входит в зацепление с венцом 8, тем самым поворачивая воронку 3.
c:\users\murat\desktop\штер лабы\распредедитель шихты.jpg

Рисунок 1 - Распределитель шихты
Расчет мощности привода распределителя шихты
Методика расчета по Целикову.
Общий статический момент при вращении воронки распределителя шихты определяют как сумму трех моментов:

(1)

где момент, затрачиваемый на преодоление сопротивления сил трения в подпятнике;

момент, затрачиваемый на преодоление сил сопротивления при вращении воронки по опорным роликам;

момент на преодоление сопротивления сил трения в сальниковых уплотнениях воронки.

Момент, затрачиваемый на преодоление сопротивления сил трения в подпятнике:

(2)

где коэффициент трения, 0,001;

средний диаметр пружины 0,06 м.

усилие в штанге малого конуса, создаваемое пружиной.

Так как пружина должна держать вес конуса со штангой, вес шихты и прижимать конус к воронке, то

(3)

где вес конуса и штанги,100 Н;

вес шихты, 310 Н;

предварительное натяжение пружины, 80 Н.



Подставляем полученные значения в формулу (2):



Момент, затрачиваемый на преодоление сил сопротивления при вращении воронки по опорным роликам:

(4)

где коэффициент сопротивления перемещению воронки по роликам;

средний диаметр беговой дорожки,0,42 м;

усилие, действующее со стороны воронки на опорные ролики,

(5)

где вес шихтовых материалов в воронке, 310 Н;

вес малого конуса со штангой, 100 Н;

вес вращающейся воронки с фланцем и зубчатым венцом, 500 Н.



Коэффициент сопротивления перемещению воронки по роликам:

(6)

где коэффициент трения в подшипниковых опорах 0,05;

диаметр цапфы подшипника,0,02 м;

трение качения, 0,0015;

Dр- диаметр ролика, Dр = 0,07 м.



Подставляем полученные значения в формулу (4):



Момент на преодоление сопротивления сил трения в сальниковых уплотнениях воронки равен:

(7)

где D5 диаметр вращающейся воронки D5 = 0,342 м;

сила трения в сальниковых уплотнениях:

(8)

коэффициент трения воронки о сальниковую набивку, 0,03;

суммарная высота сальникового уплотнения воронки = 0,014 м;

давление сальниковой набивки, .

Объединив (7) и (8) получаем:

(9)



Моменты и , затрачиваемые на преодоление сил трения качения между центрирующими роликами и венцом, а также в подшипниках центрирующих роликов не учитываются.

Подставляем полученные значения моментов , , в формулу (1):



Мощность двигателя:

(10)

где - угловая скорость двигателя, = 157 ;

КПД передачи,

(11)

открытая зубчатая передача, 0,93,

червячная передача, 0,8.





Вывод: в результате выполнения лабораторной работы можно сделать следующее заключение: основная часть мощности двигателя приходится на преодоление сопротивления сил трения в сальниковых уплотнениях.
Учебный текст
© perviydoc.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации