Теоретическая часть

Вольтова дуга, возбуждаемая между электродом и шихтой в печи, обеспечивает расплавление шихты. Для поддержания опре­деленного расстояния между электродом и шихтой специальными механизмами осуществляют подъем и опускание электродов, удер­живаемых электрододержателями. Раньше эти механизмы работали с тросовым приводом, в настоящее время — с реечными. В печи установлено три электрода, каждый из которых перемещается самостоятельно независимо от других.

Механизм подъема каждого электрода состоит из каретки, перемещающейся на шестнадцати роликах по направ­ляющей колонне. Подъем и опускание осуществляются принуди­тельно зубчатой рейкой, прикрепленной к кронштейну каретки. Рейка входит в зацепление с ведущей шестерней редуктора, вращаемого электродвигателем. В том случае, если электрод опустился до шихты, рейка сжимает пружину и отключает дви­гатель путевым выключателем. Противовес служит для облег­чения работы двигателя. На верху каретки прикреплен электрододержатель, состоящий из сблокированных на одной оси пневмоцилиндра и корпуса механизма зажима со штоком. На вы­лете закреплен шарнир промежуточных рычагов и механизма обжатия. В корпусе электрод прижимается с по­мощью пружины к головке электрододержателя хомутом.

Пример расчета мощности электродвигателя механизма перемещения электрода дуговой сталеплавильной печи.

Задание Рассчитать мощность эл.двигателя механизма перемещения электрода дуговой сталеплавильной печи: G_П- 18,5 вес противовеса, кН; D- 0,07 диаметр роликов каретки, м; Q – 34,8 суммарный вес каретки, электрододержателя, электрода, механизма зажима и части веса токоподводящих шин, кН;

Расчетная часть

Рисунок. 9 Схема к определению мощности двигателя механизма перемещения электрода

1. Сила F, необходимая для подъёма каретки(сила, действующую на ось неподвижного блока). Для этого составляют три уровня статики:

Где R_A и R_B – сила давления на опорные ролики, кН;

Q – суммарный вес каретки, электрододержателя, электрода, механизма зажима и части веса токоподводящих шин, кН;

Т – натяжение цепи противовеса в точке крепления к каретке, кН;

F_A и F_B – силы сопротивления перемещения каретки, кН;

L, a, b, c, e –плечи соответствующих сил, м.

Сила сопротивления F_A и F_B являются функциями соответствующих опорных реакций:

Где ω- коэффициент сопротивления

передвижению каретки

α – диаметр цапфы роликов каретки, м;

f- коэффициент трения в подшипниках роликов, (f=0,02-для роликов на подшипниках качения и f=0,08-для роликов на подшипниках скольжения);

μ- коэффициент трения качения роликов по напряжению (μ= 0,001м);

D- диаметр роликов каретки, м;

К_р – коэффициент дополнительных сопротивлений,(К_р=2).

Где G_П- вес противовеса, кН;

η_б – К.П.Д. блока противовеса, (η_б=0,94).

Подставляя в уравнения статики значения F_A и F_B и решая систему трех уравнений, получим формулу для определения силы F:

Статический момент на валу электродвигателя при подъеме электрода:

Где D_б – диаметр барабана лебедки, м;

u – передаточное число редуктора;

η_м – К.П.Д. механизма, (η_б=0,38).

Статическая мощность электродвигателя:

Где υ- скорость подъема электрода, м/с

ω- угловая скорость вала электродвигателя, с^-1;

М_б- статический момент на барабане, кН∙м;

ω_б- угловая скорость вращения барабана, с^-1

По найденной мощности выбирать тип двигателя по справочнику.

Вывод: произведён расчет, мощности электродвигателя, механизма перемещения электрода дуговой сталеплавильной печи.

Литература:

1. Конспект лекций.

2. Целиков, А.И. Машины и агрегаты металлургических заводов / А.И. Целиков – М.: Металлургия,.с. 319-339

Варианты задания

ВАРИАНТ	1	2	3	4		5	6
Q кН	34.6	35	34.6	34.7		34.7	34.8
GП кН	18				18.5			18
a м	1.3	1.35	1.36	1.38		1.39	1.4
b м	0.95	0.96	0.95			0.96
c м	0.8	0.81	0.8					0.81
d м	2.35
e м	0.15	0.16	0.17	0.18		0.19	2
D м	0.06		0.07			0.06	0.07
α М	0.2
υм/мин	4

Контрольные вопросы

1. Объясните принцип работы механизма перемещения электрода дуговой сталеплавильной печи?

2. Объясните конструкцию механизма перемещения электрода дуговой сталеплавильной печи?

3. С какой целью устанавливают в конструкцию механизма перемещения электрода противовес?

4. Объясните принцип зажима электрода?

Практическая работа №14

« Расчет привода механизма передвижения крана»

.Цель работы: научиться выбирать электродвигатель и редуктор механизма

Тематический обзор

Механизмами передвижения называются механизмы, обеспечивающие, как правило, горизонтальное движение грузоподъемной машины или ее части (тележки), или (что реже) движение по наклонному пути. В зависимости от типа грузоподъемной машины различают механизмы передвижения для рельсового, безрельсового и канатного путей. Рельсовый путь имеют мостовые, козловые, консольные, велосипедные, портальные, башенные и железнодорожные краны, мостовые перегружатели, а также передвижные тали и тележки. Для безрельсового пути предназначаются стреловые краны на пневмоколесном, гусеничном и редко на шагающем ходах. Канатный путь имеют тележки кабельных и поворотных кранов. Механизмы передвижения моста выполняются с центральным или раздельным приводами. При центральном расположении привода электродвигатель устанавливается примерно в средней части моста. На приводные ходовые колеса вращение передается через трансмиссионный вал. В раздельном приводе для каждого приводного ходового колеса или группы приводных ходовых колес используется индивидуальный электродвигатель .Для механизма передвижения тележки наиболее типичными являются приводы с центральным расположением редуктора .При движении тележки или моста крана мощность двигателя затрачивается на преодоление сил трения в цапфах ходовых колес F_ц и сил трения качения колес по рельсам F_к. Эти два вида сил трения вызывают основное сопротивление движению тележки или крана. Кроме основного сопротивления движению, создается дополнительное сопротивление от трения реборд колес о рельсы и неровностей путей F_д. Общая сила сопротивления передвижению F будет равна сумме всех сил сопротивлений

Задание Выбрать электродвигатель и редуктор механизма передвижения крановой тележки с заданным весом груза - Q, Н; вес тележки - G, Н; продолжительность включения - ПВ, %; скорость движения - , м/с; КПД механизма - ; ток трехфазный, колеса стальные цилиндрические на шариковых подшипниках качения, рельс плоский, привод механизма – центральный.