Расчет мощности привода агломашины
Ход работы:
1. Выбрать исходные данные в таблице 1
2. Выполнить схему агломерационной машины и дать краткое описание её устройства и работы по рисунку 1
3. Выполнить расчетную схему по рисунку 2
4. Произвести расчет Рдв по методике, изложенной ниже.
Методика расчета мощности привода агломашины
1. Определяем угол наклона холостой ветви:
α = arctg [2 (R – r)/L, град.
2. Определяем длину контура:
S = π(R + r) + L(1 + 1/Cosα), м.
3. Определяем время передвижения тележки по контуру:
t= S/v с.
4. Определяем коэффициент сопротивления передвижения тележки:
w = kp * (2μp + fd)/D, кН/кН
5. Определяем вес шихты на тележке:
Gш = В*с*h*γ*g, кН.
6. Определяем работу, затрачиваемую на перемещение тележки на участке подъема:
A1 = Gт*R* (2+w), кНм.
7. Определяем работу на рабочей ветви
А2 = А2¹+А2²+А2³+А24-2Pту*В*w+pу*b*B*μ*(l2+l3)+2Pт.у*B*μ, кНм.
А2¹- работа по перемещению пустой тележки на участке l1;
А2¹ = Wт*1, кНм;
Wт- сила сопротивления движению пустой тележки на участке l1;
Wт = Gт*w, кН;
А2²- работа по перемещению гружёной тележки на участке l2 ( над вакуум-камерами спекания);
А2² = Wc*l2, кНм;
Wc- сила сопротивления движению гружёной тележки на участке l2;
Wc = (Gт + Gш + рсВс – руbB)*w, кН
А2³- работа по перемещению гружёной тележки на участке l3 (над вакуум-камерами охлаждения):
А2³ = Wo* l3, кНм;
Wo- сила сопротивления движению гружёной тележки на участке l3;
Wo = (Gт + Gш + роВс – руbB)*w, кН
А24- работа по перемещению гружёной тележки на участке l4;
А24 = Wгр* l4, кНм;
Wгр- сила сопротивления движению гружёной тележки на участке l4;
Wгр = (Gт + Gш)*w, кН
8. Определяем работу на участке опускания и опрокидывания тележек:
А3 = (2Gт + Gш)*r*(w-1), кНм.
9. Определяем работу на холостой ветви:
А4 = Gт *L* (w- tgα), кНм.
10. Определяем полную работу по перемещению тележки по всему замкнутому контуру:
А = А1+А2+А3+А4, кНм.
11. Определяем необходимую мощность электродвигателя привода агломашины для перемещения спекательных тележек:
Рдв = Az/tηмех, кВт.
12. По полученному значению мощности привода подбираем электродвигатель и выписываем его параметры: тип, мощность, частоту вращения вала.
Теоретическая часть
На рисунке 1 приведена принципиальная схема агломерационной конвейерной машины. Главной частью машины является конвейер, состоящий из отдельных тележек 1, с колосниковой решеткой. Тележки движутся по замкнутым направляющим путям. На верхнем и нижнем путях тележки движутся плотно прижатыми друг к другу, образую рабочую и холостую ветви. Движение тележек по рабочей ветке осуществляется за счет их подъема с холостой ветви и проталкивания холостыми звездочками 7.
В начале рабочей ветки конвейера на движущиеся тележки укладывается питателем 2 постель (подстилочный материал), состоящая из крупных кустов шихты и затем основная шихта питателем 3 (одним или двумя) слоем 150 – 500 мм. Слой постели толщиной 30 – 50 мм предохраняет колосники тележек от перегрева и уменьшает просыпь шихты через щели колосниковой решетки.
Для зажигания входящего в шихту твердого топлива (коксика) установлен горн 4, работающий на газе или мазуте. Под слоем шихты в вакуум - камерах 5, создается разрежение, благодаря чему продукты сгорания проходят через шихту, зажигая частицы твердого топлива. Газы через вакуумы – камеры, газовые тракты и пылеуловители 6 отводят в дымовую трубу 9. Необходимое для этого разрежение 10 – 25 кПа создается нагнетателем (эксгаустером) 8.
Полученные агломерат после разгрузки с машины подвергают дроблению и сортировке по крупности (грохочению). Охлаждение агломерата до температуры 100 – 130 ˚С осуществляют на удлиненных агломерационных машинах, либо установленных за ними линейных, кольцевых или чашевых охладителях за счет принудительной подачи холодного воздуха в слой агломерата. От способа и режима охлаждения зависят качество продукции, количество мелочи и выход годного агломерата, а также условия работы последующего оборудования и обслуживающего персонала. После сортировки кондиционный агломерат направляют в доменный цех или грузят в специальные железнодорожные вагоны.
Схема агломерации
Рисунок 1
Расчетная схема
Рисунок 2
Таблица 1 – Исходные данные
Наимено- вание параметров |
Обозначение |
Едини ца изм. |
Варианты |
|||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
||||||
Число Спекательных тележек |
z |
Шт. |
70 |
70 |
80 |
144 |
105 |
151 |
130 |
|||
Макс. Скорость Движения тележек |
V |
м/мин |
4,36 |
4,5 |
4,5 |
5,0 |
6,0 |
6,0 |
7,5 |
|||
Длина гориз. Участка контура |
L |
м |
40,4 |
40,4 |
45,15 |
67,15 |
58,15 |
70,05 |
91,15 |
|||
Радиус траектории на участке подъема |
R |
м |
1,927 |
1,927 |
1,908 |
1,908 |
1,908 |
2,295 |
2,935 |
|||
То же на участке разгрузки |
r |
м |
1,076 |
1,076 |
1,271 |
1,271 |
1,271 |
1,315 |
1,30 |
|||
Вес тележки |
Gт |
кН |
20,5 |
23,0 |
26,0 |
26,0 |
27,0 |
27,5 |
65,0 |
|||
Диам. ролика |
D |
мм |
200 |
200 |
240 |
240 |
240 |
240 |
300 |
|||
Диам. цапфы ролика |
d |
мм |
65 |
65 |
75 |
75 |
75 |
75 |
110 |
|||
Длина пути движения незагруж. тележки |
l1 |
м |
2,0 |
1,5 |
2,15 |
2,15 |
2,5 |
2,0 |
6,0 |
|||
То же загруженной над вакуум- камерами спекания |
l2 |
м |
25 |
25 |
30 |
30 |
40 |
34 |
63 |
|||
То же над вакуум- камерами охлаждения |
l3 |
м |
10 |
10 |
10 |
32 |
10 |
30 |
15 |
|||
То же после вакуум-камер охлаждения |
l4 |
М |
3,4 |
3,9 |
3,0 |
3,0 |
5,65 |
4,05 |
7,15 |
|||
Давление в вакуум- камерах спекания |
Рc
|
Мпа |
0,007 |
0,0075 |
0,008 |
0,009 |
0,0095 |
0,0085 |
0,01 |
|
||
Объемная масса шихты |
γ
|
т/м³ |
2,1 |
2,0 |
1,9 |
1,8 |
1,7 |
2,0 |
2,1 |
|
||
Давление в вакуум- камерах охлаждения |
Ро
|
Мпа |
0,005 |
0,005 |
0,005 |
0,005 |
0,005 |
0,0045 |
0,005 |
|||
Давление Уплотняющих пластин |
Ру |
Мпа |
0,012 |
0,013 |
0,015 |
0,014 |
0,016 |
0,017 |
0,017 |
|||
Коэфф. сопр. Движению тележки |
w |
- |
w = kp * (2μp + fd)/D |
|||||||||
Усилие со Стороны Торцевого уплотнения |
Рту |
кН |
2,0 |
2,5 |
2,5 |
2,5 |
2,8 |
4,0 |
7,0 |
|||
Суммарная Ширина Уплотняющих пластин |
b |
мм |
180 |
180 |
180 |
180 |
180 |
180 |
200 |
|||
Длина спекат. тележки |
В |
м |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
1,5 |
|||
Ширина спекат. тележки |
с |
м |
2,0 |
2,5 |
2,5 |
2,5 |
2,5 |
2,5 |
4,0 |
|||
Толщина слоя шихты |
h |
м |
0,25 |
0,30 |
0,33 |
0,40 |
0,35 |
0,27 |
0,40 |
|||
Коэфф. трения в уплотнит. пластинах |
μ |
- |
0,15 |
0,16 |
0,18 |
0,15 |
0,20 |
0,18 |
0,17 |
|||
Коэфф. трения Роликов по рельсам |
μр |
мм |
0,6 |
0,6 |
0,6 |
0,6 |
0,6 |
0,6 |
0,6 |
|||
Коэфф., учитывающий трение в ребордах |
Кр |
- |
2,1 |
2,5 |
2,2 |
2,2 |
2,25 |
2,4 |
2,3 |
|||
Коэфф. трения в подшипниках роликов |
f |
- |
0,027 |
0,028 |
0,025 |
0,025 |
0,027 |
0,020 |
0,020 |
|||
Коэф. полезного действия |
ηмех |
- |
0,65 |
0,68 |
0,70 |
0,70 |
0,76 |
0,82 |
0,82 |
|||