Билет №25

1. Механизмы вращения Ферросплавных печей.

У ферросплавных электропечей вращение ванны осуществляется непрерывно круглые сутки. Вес ванны малых ферросплавных печей составляет около 120 т; вес ванны крупной ферросплавной печи диаметром 8 м составляет 300500 т [13].

Скорость вращения ванн малых печей – один оборот за 0,20,3 ч, больших печей – один оборот за 40120 ч. В процессе работы печи возможны периодические перерывы вращения ванны для ремонта, осмотра, смены зубчатых колёс, регулирования скорости и смазки. Регулирование скорости вращения ванн малых и больших печей обязательно и может быть ступенчатым или плавным.

Компоновка электромеханического привода может иметь различное оформление. На рис. 4.2 представлена одна из схем такого привода.

Ванна 7 вращается вокруг вертикальной оси О – О на катках 9, которые перекатываются по неподвижному кольцу со средним диаметром D₁, установленному на фундаменте. Боковое смещение ванны предотвращается вертикальной цапфой 8, вращающейся в неподвижном подшипнике. Привод ванны включает в себя электродвигатель 1, коробку скоростей 2 (при ступенчатом регулировании скорости), быстроходный цилиндрический двух- или трёхступенчатый редуктор 3, тихоходный двух- или трёхступенчатый редуктор 4 и пару открытых конических зубчатых колёс 5.

Ванна большой ферросплавной печи должна вращаться со скоростью, соответствующей одному обороту за 40120 ч, т.е.

При скорости электродвигателя n_эд = 930 об/мин передаточные числа соответственно равны:

2. Гидроприводы Дуговых сталеплавильных печей

В механизмах наклона применяют гидропривод. При применении гидропривода длина цилиндра и место крепления его основания определенным образом связаны с размерами сегмента и кинематикой наклона печи.

Длина цилиндра при максимальном выходе штока l_{ц max} должна быть меньше двойной его начальной длины l_{ц 0}: .

Начальная длина цилиндра связана с обычно задаваемым начальным углом его наклона ₀. Величина угла ₀ берётся равной 1520°. Тогда отрезок с может быть выражен следующим образом:

,

а начальная длина цилиндра .

Искомой является величина b. Используя соотношения (4.6) и (4.3), неравенство (4.5) можно записать в виде следующего равенства:

Как при боковом, так и при нижнем наклоне на секторах наибольшее усилие обычно наблюдается при крайнем наклоне назад для скачивания шлака, так как при этом возрастает опрокидывающий момент (углы α и ψ имеют одинаковый знак). При нижнем наклоне, кроме того, еще и уменьшается плечо толкающей силы.

Плечо качения К определяется исходя из теории Герца для сжатия цилиндра на плоскости по выражению:

, где z – суммарная ширина секторов; Е – модуль упругости материала.

При применении гидропривода каждый из двух гидроцилиндров выбирается на полное максимальное усилие, а расход жидкости – на максимальную скорость перемещения.

Билет №26

1. Механизм подъема и разворота свода дсп с электромеханическим приводом.

В дуговых электрических печах загрузка производится двумя методами [13]:

1) свод печи и электроды поднимают; ванну выкатывают для загрузки очередной порцией шихты;

2) свод печи и электроды поднимают; свод разворачивают в сторону, открывая ванну для загрузки.

Механизм подъёма и разворота свода выполняется с электромеханическим или гидравлическим приводом.

На рис. 4.3. представлена схема электромеханического привода подъёма и разворота свода. Механизм смонтирован в общем корпусе 2, прикреплённом к порталу 3, неподвижному по отношению к ванне 15. В корпусе 2 в двух направляющих подшипниках – верхнем диаметром d₁ и нижнем диаметром d₂ – помещён стальной вертикальный шток 1. В этом же корпусе размещены: внизу штока – червячный редуктор подъёма с червяком 6 и червячным колесом 4; слева от штока – червячный редуктор разворота свода с червяком 9 и червячным колесом 7.

Рис. 4.3. Механизм подъёма и разворота свода с электромеханическим приводом

Шток 1 в нижней своей части на длине l₂ имеет винтовую прямоугольную нарезку, достаточную для подъёма свода. Такая же нарезка имеется и во втулке червячного колеса 4 редуктора подъёма. При вращении червячного колеса 4 шток 1 через винтовую пару получает только поступательное перемещение вдоль оси вверх или вниз; от проворачивания вокруг своей оси шток удерживается системой самотормозящего привода механизма разворота свода.

Механизм разворота свода состоит из зубчатого колеса, выполненного на штоке 1, на длине l₁; с колесом сцепляется рейка 11, скользящая вдоль зубьев колеса при движении штока вверх или вниз. Зубчатая рейка 11 цилиндрическим штифтом 10 соединена с винтом 8. Червячное колесо 7 во втулке имеет прямоугольную винтовую нарезку. При вращении червячного колеса 7 винт получает поступательное перемещение вдоль своей оси; через штифт 10 в том же направлении перемещается зубчатая рейка 11, вращая шток 1 и соединённый с ним свод и все механизмы, прикреплённые к площадке 13. Разворот свода вокруг оси О штока 1 производится на угол около 80°; шток 1 в это время, ввинчиваясь в червячное колесо 4, перемещается по вертикали на 0,25 шага винтовой нарезки, что является величиной незначительной по отношению к полному ходу подъёма свода.

На штоке 1 в верхней части, на шипе диаметром d₃ насажена площадка 13, которой через шпонку 12 передаётся от штока крутящий момент в процессе разворота свода и к которой на шарнирах подвешен свод 14. На площадке 13 установлены: шахта 20 с рукавами электрододержателей 18 и 19 и электродами 16 и 17 и механизмы подъёма и опускания электродов 21.

Подъём и разворот свода являются раздельными операциями и производятся в следующей последовательности: электроды 16 и 17 поднимаются своими механизмами подъёма 21, причём нижние концы электродов должны быть подняты не менее чем на 100 мм выше верхнего уровня коробки песочного затвора кожуха. Затем производится подъём свода 14 редуктором подъёма и после этого начинается разворот свода редуктором поворота на угол около 80°. Предельные положения подъёма и разворота свода фиксируются конечными выключателями.

При подъёме свода полные моменты сопротивления складываются из момента сопротивления подъёму от веса свода с механизмами и деталями и момента сил трения в опорах. Сопротивления в опорах зависят от их конструктивного оформления.

При развороте свода отсутствуют прямолинейно движущиеся части, и момент сопротивления повороту в период пуска (разгона) складывается из момента сопротивления повороту от сил трения в опорах и динамического момента.

При расчёте механизмов подъёма и разворота свода предварительно на основании чертежа и веса отдельных деталей, механизмов и конструкций определяют координаты центров тяжести относительно оси x – x, а затем координату x_р центра тяжести всей системы, в которой приложен общий вес Q (рис. 4.4). Методика определения координат центра тяжести изложена в описании механизма наклона ванн (§ 4.5).

Горизонтальные реакции опор на диаметрах d₁ и d₂ штока 1

.

Для подъёма свода на среднем диаметре винта, находящемся в червячном колесе 4, надо приложить усилие

,

где Q₁ слагается из общего веса Q и сил трения в двух направляющих подшипниках диаметрами d₁ и d₂;

.

Силами трения между зубчатой рейкой 11 и зубьями на штоке 1 ввиду их незначительности можно пренебречь, тогда

;

где φ – угол подъёма винтовой прямоугольной нарезки;

ρ – угол трения;

f – коэффициент трения скольжения.