Контрольные вопросы для самопроверки

1) Расскажите, для чего предназначена фурма. Как она работает?

2) Расскажите, как устроена кислородная фурма. Какие типы фурм существуют? Чем они отличаются.

3) Объясните последовательность технологического процесса выплавки стали в конверторе.

Практическая работа № 9

Тема:	Определение мощности электродвигателя механизма передвижения платформы кислородной фурмы
Цель работы:	Научиться определять мощность двигателя механизма передвижения платформы кислородной фурмы, изучить конструкцию машины для подачи кислорода в конвектор. В результате выполнения практической работы студенты должны уметь: - выполнять производственные расчеты ; - читать кинематические схемы механизмов; - работать с документацией, справочной литературой и другими информационными источниками; - анализировать и оценивать состояние техники безопасности на производственном участке; должны знать: - устройство и принцип работы обслуживаемого оборудования; - основные характеристики оборудования; - требования стандартов и технических условий.
Приборы, материалы и инструмент
Порядок выполнения практической работы	Усвоить теоретический материал по теме: «Производство стали в кислородном конверторе». Ответить на контрольные вопросы для самопроверки. Выполнить и записать задания практической работы в тетрадь по практическим работам. Сдать выполненную практическую работу на проверку преподавателю.

Теоретическая часть

Механизм передвижения платформы предназначен для установки рабочей фурмы по оси ввода в конвертер и заменяемой фурмы в резервное положение. Для этого применяются механизмы трех типов: реечный, винтовой и с зубчатым сектором. Положительные результаты дает отказ от передвижения платформы и обеспечение перемещения в рабочее и резервные положения фурмы по V-образным направляющим стационарной шахты.

Применение того или иного механизма вызывает изменение опорно-ходовой части и металлоконструкции платформы. На машинах, обслуживающих конверторы вместимостью 350-400 тонн, устанавливают реечные механизмы.

На рисунке 1 представлена кинематическая схема машины для подачи кислорода в конвертер вместимостью 350-400 тонн.

Рисунок 1 – Расчетная схема машины для подачи кислорода в конвертер вместимостью 350-400 т.

Платформа 3 опирается на четыре ската 2, которые перекатываются по рельсам 1. Она передвигается с помощью рейки 12, находящейся в зацеплении с шестерней 13, получающей вращение через редуктор 14 от электродвигателя. На платформе располагаются механизм перемещения фурмы (барабан 4, канат 5 и блоки 6), направляющая металлоконструкция 7, каретка 8 с фурмой 10. Каретка движется на катках 9 по направляющим платформы, затем по направляющим в стационарной шахте 11. В других конструкциях вся шахта передвигается вместе с платформой.

Реечный механизм осуществляет горизонтальное передвижение платформы.

Мощность электродвигателя должна обеспечивать передвижение платформы кислородной фурмы с учетом сопротивлений при ее передвижении.

Сопротивление передвижению платформы – это нагрузка, приходящаяся на скаты опорно-ходовой части платформы. Усилия на ходовые колеса, расположенные со стороны фурм, определяются из уравнения моментов относительно опоры А (рисунок 2):

Рисунок 2 – Расчетная схема механизмов для подачи кислорода.

∑М_A(F_n)=G_n·b+2·G_m·c-R_в·d+2·G_к·e+(2G_ф+G_н)·m+G_р·h=0

R_в=( G_n·b+2·G_m·c+2·G_к·e+(2G_ф+G_н)·m+G_р·h)/а

Определяются усилия на ходовые колеса со стороны удерживающего рельса (опора А):

∑у_п=R_А-G_п-2G_м+R_в-2G_к-2G_ф-G_н-G_р=0

R_А=G_п+2G_м+2G_к+2G_ф+G_н+G_р-R_в

где а,b,c,e,m,h – соответствующие расстояния, м;

G_п – вес платформы, кН;

G_м – вес лебедки механизма перемещения каретки, кН;

G_к – вес каретки, кН;

G_ф – вес фурмы, кН;

G_н – вес настыля, кН;

G_р – вес комплекта рукавов, включающий металлическую часть трех рукавов и воды в двух рукавах, кН:

G_р=3G_мр+2G_в; G_н≈0,6G_ф

Находим сопротивление передвижению платформы:

W₁=(R_А+R_в)·((f·d+2μ)/D)·K_р·К_ж, кН;

где f – коэффициент трения в подшипниках колес (f=0,01…0,02);

d – диаметр цапфы колес, м;

μ – коэффициент трения качения колес по рельсу (μ=0,0004…0,0007);

D – диаметр ходовых колес, м;

К_р – коэффициент, учитывающий дополнительные сопротивления от горизонтальных нагрузок на колеса (К_р=2,1…2,5);

К_ж – коэффициент, учитывающий сопротивление деформации металлорукавов (К_ж=1,2).

Определяется сила прижатия упорных (горизонтальных) роликов к опорной балке:

F=0,1(R_А+R_в), кН;

Определяется дополнительное сопротивление на упорных роликах:

W₂=F·((f₁·d₁+2μ₁)/D₁), кН;

где f₁ – коэффициент трения в подшипниках упорных роликов (f₁=0,015…0,025);

d₁ – диаметр цапфы упорного ролика, м;

μ₁ – коэффициент трения качения ролика по направляющим (μ₁=0,0002…0,0006);

D₁ – диаметр упорного ролика, м.

Полное сопротивление движению платформы определяется:

W=W₁+W₂, кН;

Статическая мощность электродвигателя определяется:

Р_ст=(ʋ·W)/(η·К_t), кВт;

где ʋ - скорость передвижения платформы, м/с;

η – к. п. д. привода (η=0,87…0,92);

К_t – коэффициент,учитывающий температурные условия работы электродвигателя при t_ок>35 ͦ С.

К_t=

где t_о – максимально допустимая температура нагрева обмоток двигателя, зависящая от класса изоляции, ͦ С (для изоляции класса Н: t_о=160 ͦ С);

t_ок – температура окружающей среды, ͦ С, (t_ок=60…80 ͦ С);

α_п – коэффициент потерь, зависящий от номинальной скорости вращения и способа возбуждения, (α_п=1,0…2,0).