1.3 Обоснование использование гидропривода и оценка возможных вариантов его использования
Широкое применение гидропривода в металлургических машинах вызвано его существенными перед электрическими и другими типами приводов.
Гидропривод зачастую является главным и существенным приводом механизмов многих металлургических агрегатов, на которых осуществляется технология плавки чугуна, стали, производство проката. Агрегаты установлены в единые технологические линии, в которых гидропривод объединен в сложные разветвленные и, вместе с тем, взаимосвязанные гидромеханические системы в масштабе всего цеха.
Как правило, гидросистемы, имеют свойство обратимости, т.е. в качестве насоса можно использовать как левый, так и правый цилиндр.
Обеспечение нормальной бесперебойной работы действующего оборудования может быть достигнуто только при условии надлежащей организации и тщательного ведения надзора и ухода за ним при эксплуатации, а также своевременного и качественного проведения его ремонтов.
Достоинства оборудования, работающие на гидравлическом приводе в сравнении с механическим:
меньшие габариты и массы;
удельная сила (давление рабочей жидкости) достигает 50 МН/м2;
не требуется передаточных механизмов;
относительно просто осуществляется торможение исполнительного органа;
бесступенчатая регулировка скорости.
1.4 Кинематический, динамический и энергосиловой анализ машины с построением циклограмм, тахограмм и силовых диаграмм
Охлаждение заготовок происходит на открытом воздухе. Вращение заготовок относительно продольной оси с целью равномерного охлаждения и предотвращения деформации - изгиба заготовки обеспечивает холодильник с шагающими балками (Рисунок 6).
1 – гидроцилиндр подъема балок;2 – неподвижная балка;3 – подвижная балка
4 – гидроцилиндр горизонтального передвижения балок;
Рисунок 6 – Кинематическая схема холодильника
Гидроцилиндры, работающие на подъем, ход поршня у которых 250мм, поднимают заготовку (две плавки) весом 698тонн плюс вес рамы 300тонн со скоростью 50мм/сек (Рисунок 7). Действие продолжается 4 ÷ 6 сек, после чего срабатывают гидроцилиндры, работающие на перемещение, со скоростью 75мм/сек и продвигают заготовки на 300мм за время равное 9 ÷ 10 секундам (Рисунок 1.9). После того, как гидроцилиндры перемещения продвинули заготовки, они возвращаются в исходное положение, за тем гидроцилиндры подъема опускаются, держа на себе лишь вес рамы. Цикл повторяется. Все время цикла занимает 19 ÷ 20 секунд.
Определение нагрузки на гидроцилиндр перемещения:
1) прямой ход:
Рисунок 7 – схема нагружения конструкции, прямой ход
Составим систему уравнений для равновесия плоской системы сил:[11 c. 45]
;
; (1)
;
;
(2)
;
.
(3)
;
;
(4)
где Р1-сила давления заготовки на балку холодильника, Н;
СS- плече силы Р1, см;
RA,RD- реакции опор, Н.
, (5)
Н,
, (6)
Н.
, (7)
Н
Т
2) обратный ход:
Рисунок 8 – схема нагружения конструкции, обратный ход
Составим систему уравнений для равновесия плоской системы сил:
; ; (8)
; ; (9)
; , (10)
;
;
(11)
, (12)
Н,
, (13)
Н,
, (14)
.
Рисунок 9 – Циклограмма, тахограмма и силовая диаграмма гидроцилиндра подъема секции холодильника
Рисунок 10 – Циклограмма, тахограмма и силовая диаграмма гидроцилиндра перемещения секции холодильника