Get Adobe Flash player

Расчет мощности электродвигателя машины для подачи кислорода в конвейер

Ход работы:

  1. Выбрать исходные данные по своему варианту;
  2. Выполнить схему механизма подъема каретки;
  3. Выполнить расчетную схему с простановкой параметров в соответствии с заданным вариантом;
  4. Произвести расчет рдв по методике, изложенной ниже;
  5. По полученному значению мощности привода подобрать электродвигатель и выписать его параметры: тип, мощность, частоту вращения вала.

Наименование параметров

Обозначение

Единица изм

Варианты

1

2

3

4

5

6

7

Масса фурмы с водой

mф

гр

1100

1400

1700

1800

2800

6800

1500

Масса комплекта металлорукавов

mр

гр

1500

3600

3800

4080

4500

6000

3700

Масса каретки

mк

гр

300

350

400

450

500

800

380

Скорость перемещения каретки с фурмой

V

м/с

0,2 – 1,0

0,2 – 0,9

0,2 – 1,0

0,1 – 0,5

 

 

0,05 – 0,824

0,3 – 1,1

Расстояние от оси каретки до оси фурмы

b

м

0,4

0,4

0,5

0,6

0,6

0,65

0,45

Расстояние от оси каретки до оси металлорукавов

с

м

0,8

0,8

0,85

1,0

1,0

1,1

0,9

База каретки

а

м

1,0

1,2

1,4

1,6

1,6

1,8

1,25

Диаметр ходового ролика

D

м

0,3

0,35

0,4

0,45

0,5

0,8

0,42

Диаметр барабана

Dб

м

0,44

0,44

0,44

0,6

0,6

0,75

0,5

Коэффициент трения в подшипниках ходовых роликов

μ

-

0,05 – 0,08

Коэффициент трения качения

к

м

0,0003 – 0,0007

Диаметр подшипника ролика

d

м

(0,25 – 0,3) * D

Коэффициент, учитывающий дополнительное сопротивление на упорных роликах

кр

-

3,0 – 4,0

Коэффициенты сопротивления на напрвляющих блоках и барабане (Кн и Кб соответственно)

Кн

-

1,08

Кб

-

1,2

Коэффициент полезного действия лебёдки

η

-

0,8 – 0,85

 

Методика расчета мощности привода механизма перемещения каретки кислородной машины

  1. Определяем усилия на ходовых роликах каретки:

N = (Gфb + 0,5 Gрс) / а, кН

2. определяем силу сопротивления движению каретки:

W = 2Nkp(μd + 2k)/ D, кН

3. определяем силу тяжести каретки с учетом жесткости металлоруковов:

G0 = Gф + 0,5 Gp kж, кН

Где  kж = 1,2 – коэффициент, учитывающий жесткость металлорукавов

4. определяем тяговое усилие на барабане лебедки:

S = (G0 + W)kнkб, кН

5. определяем статическую мощность при подъеме каретки:

Pc = SV/η, кВт

1.определяем статическую мощность с учетом температуры окружающей среды:

Рт = Рс/ Кт, кВт, где Кт = 0,8 – температурный коэффициент;

  1. Выбираем электродвигатель серии 4А типа ­­­­­­­­­­­__, у которого мощность

 Рдв =­­___кВт, nдв = ­­­___минˉ¹

 

Платформа 19 перемещается по ходовым балкам на четырех безребордных ходовых колесах. Левая пара колес 13 помещена в верхнюю швеллерообразную ходовую балку, образующую опорный 12 и контропорный 14 рельсы. Правой парой колес 1 платформа опирается на нижнюю ходовую балку 3. Горизонтальные смещения платформы предупреждают упорные ролики 2, попарно расположенные по обеим сторонам нижней балки.

Горизонтальное передвижение платформы осуществляет реечный механизм, состоящий из электродвигателя 15 со встроенным тормозом, вертикального трехступенчатого редуктора 11, реечной пары 7, заключенной в качающуюся обойму 10 с ограничительными роликами 6, и поворотной рамы 5 привода. Соединение зубчатой рейки 9 с платформой – шарнирное. Качающаяся обойма посажена на подшипниках на вал реечной шестерни и обеспечивает наклон рейки в вертикальной плоскости. Стационарная опора 8 с радиальными и упорными подшипниками в свою очередь обеспечивает поворот рамы привода в горизонтальной плоскости. Возможность поворота зубчатой рейки в двух взаимно перпендикулярных плоскостях разгружает механизм передвижения машины от воздействия дополнительных нагрузок, возникающих из – за деформации металлоконструкции, а также неточности изготовления монтажа. Положение платформы контролирует командоаппарат 4, связанный с валом реечной шестерни.

Канатный механизм перемещения фурмы состоит из электродвигателя 18, двухступенчатого редуктора 18 и барабана 16 с двумя участками левой и правой нарезок, на который наматывается канат 20, двух направляющих 22 и одного подвижного 23 блоков.

Корпус каретки 26 снабжен восемью ходовыми роликами – четырьмя опорными 29 и четырьмя упорными 28, опирающимися на беговые дорожки 31 и 32 подвижной 21 и неподвижной 33 направляющих. Опорные ролики воспринимают нагрузку от внецентренного расположения фурмы 34 по отношению к каретке и реактивные усилия, возникающие при истечении кислорода, упорные ролики – только нагрузки второго вида.

В каждой каретке фурмы предусмотрены ловители, стопорящие ее в направляющих в случае обрыва каната. Основные части ловителя – два неподвижных клина 36, закрепленных на корпусе каретки; два подвижных клина 25, помещенных в направляющие корпуса; штанга 27, связанная с подвеской подвижного блока, и рычажная система 24. Рычажная система составлена из двух плоских механизмов, расположенных в двух взаимно перпендикулярных плоскостях и связанных между собой сферическими шарнирами 35.

При обрыве каната пружина 30 смещает штангу 27 вниз и рычажный механизм поднимает подвижные клинья 25 до тех пор, пока их зубья не захватят одну из шин 37 или 36, расположенных по длине подвижных и неподвижных направляющих каретки. После предварительного захвата неподвижные клинья под действием силы тяжести каретки с фурмой сдавливают подвижные, которые в свою очередь окончательно зажимают шину и происходит самостопорение. Недостаток ловителя состоит в том, что он срабатывает не только при обрыве, но и при ослаблении каната.

         Система контроля положения фурмы и блокировки механизмов машины включает в себя блок командоаппаратов с сельсин - датчиками и цепной механизм, расположенные на стационарной площадке вверху, возле неподвижных направляющих фурменной каретки. Командоаппараты блокируют работу механизмов машины, сельсины  дают показания о положениях фурмы на пост управления. Цепной механизм состоит из вспомогательной каретки, цепи в двух звёздочек- направляющей и приводной, посаженной на вал кинематического червячного редуктора блока командоаппаратов. Цепь одним концом прикреплена к вспомогательной каретке, огибает направляющую и приводную звездочки вторым концом связана с противовесом. Фурменная каретка при движении вниз захватывает вспомогательную каретку, которая посредством цепной передачи поворачивает валы командоаппаратов и сельсинов. При подъёме фурмы вспомогательная каретка движется вверх под действие противовеса.

         Указатель натяжения канатов контролирует  их слабину и обрыв, останавливая привод механизма перемещения кислородной фурмы. Указатель расположен на платформе, направляющих канатов блоков, и состоит из одноплечевого рычага с роликом и двуплечевого  рычага с противовесом, посаженных на общую ось, и командоаппарата. Ролик постоянно прижат к канату силой от момента противовеса, действующего на двуплечий рычаг. При слабине или обрыве каната разрывается контакт между ним и роликом, двуплечий рычаг поворачивается и линейкой приводит в действие командоаппарат, дающий импульс на отключение электропривода механизма.

      Большая собственная масса фурмы при значительной длине (до 25 м) и малой жёсткости создаёт систему, склонную к возбуждению колебаний из-за реактивных сил от действия струи кислорода. Снижение амплитуды  колебаний достигается жестким центрированием фурмы посредством специального механизма, расположенного над кессоном.

Механизмы для центрирования фурмы бывают винтовые с электроприводом, гидравлические и роликовые самонцентрирующие.