Реконструкция привода передвижения вагон-весов при увеличении скорости передвижения на десять процентов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство Образования И Науки, Молодежи И Спорта Украины

ДВУЗ «Донецкий Национальный Технический Университет»

Факультет инженерной механики и машиностроения

Кафедра «Металлургическое оборудование заводов черной металлургии»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине «Машины и агрегаты доменных цехов»

на тему «Реконструкция привода передвижения вагон-весов при увеличении скорости передвижения на 10 %»

Выполнила ст. гр. МЕХ-08

Калюжная М.Н.

Проверил: Мечик С.В.

Донецк-2011



Реферат

Курсовой проект:55 с, 12 рис., 1 табл., 3 источника, 6 приложений.

Объект исследования - механизм передвижения вагон-весов.

Цель работы - реконструировать привод передвижения вагон-весов при увеличении скорости передвижения вагон-весов.

В курсовом проекте выполнено: выбраны и обоснованы параметры механизма передвижения вагон-весов, а также произведены расчеты и разработка конструктивных решений.

Были разработаны чертежи: общий вид вагон-весов, механизм передвижения вагон-весов, колесная пара.

ВАГОН-ВЕСЫ, ПРИВОД, РЕДУКТОР, МЕХАНИЗМ, КОЛЕСО ХОДОВОЕ,МОМЕНТ, ТОРМОЗ, МУФТА, ПОДШИПНИК, МОЩНОСТЬ.

Содержание

Введение

1. Структура доменного цеха

2. Вагон-весы

2.1 Основные технические данные и характеристики вагон-весов

3. Расчет механизма передвижения вагон-весов

3.1 Компоновочная схема привода механизма передвижения

3.2 Определение силы сопротивления передвижению тележки

3.3 Определение мощности и выбор двигателя

3.4 Определение передаточного числа и выбор редуктора

3.5 Проверка двигателя механизма передвижения тележки

3.6 Проверка запаса сцепления колес тележки

3.7 Выбор муфт

3.8 Выбор тормоза



Введение

вагон реконструкция привод двигатель

Доменный цех ЗАО «Донецксталь - металлургический завод» производит высококачественный литейный и передельный чугун. В составе цеха входят две доменные печи полезным объемом 1033 куб. м. каждая. Цех относится к островному типу расположения печей, т.е. печи расположены изолировано друг от друга.

Доменная печь №1 пущена в эксплуатацию после капитального ремонта I разряда в 2007 году. Доменная печь №2 пущена в эксплуатацию после капитального ремонта I разряда в 2002 году. Новейшие разработки мирового уровня, внедренные на ДП № 1 и №2 - переход на 4-х колонную опорную систему горна, вместо 7-ми колонной c увеличением количества воздушных фурм до 16; новые литейные дворы с полным укрытием желобов и эффективной системой аспирации выбросов пыли и газа во время выпусков; применение для контроля и управления технологическим процессом современных программируемых контроллеров и персональных компьютеров. Внедренные новшества не только позволили в три раза увеличить производство чугуна, но и улучшить санитарно-гигиенические показатели на рабочих местах, исключить сверхнормативные выбросы доменного производства в атмосферу.

На обеих печах применяется технология вдувания пылеугольного топлива, что позволяет полностью отказаться от использования природного газа в доменной плавке.



1. Структура доменного цеха

Доменный цех является одним из основных на металлургическом предприятии.

Доменная печь (рисунок 1.1.) шахтного типа предназначена для выплавки чугуна; основными частями её являются: колошник 1, шахта 2, распар 3, заплечики 4, горн 5, лещадь 6 и фундамент 7.

Через верхнюю цилиндрическую часть - колошник - загружаются шихтовые материалы в печь и отводят образующиеся в ней газы. Ниже колошника расположена шахта конической формы, в которой материалы, нагреваясь и расширяясь в объёме, беспрепятственно опускаются вниз под действием собственного веса. Таким образом, в печи организуют противоточный режим движения материалов и дутья, что обеспечивает весьма эффективный процесс восстановления железосодержащего сырья. Распар - наиболее широкая, цилиндрическая часть печи, соединяет шахту с заплечиками, ликвидируя угол, в котором могли бы задержаться куски материала. В заплечиках печи происходит образование жидких продуктов плавки. Нижняя часть печи, называемая горном, делится на две зоны: верхнюю - фурменную, в которой установлены фурмы для вдувания горячего воздуха (дутья) и топлива (природного газа, мазута и пр.), и нижнюю - металлоприемник, в котором накапливаются жидкие чугун и шлак. Последние выпускаются через отверстия в печи - летки. Основанием или дном горна является лещадь.



Рисунок 1.1 - Доменная печь

Печь имеет цельносварной кожух из листовой стали, изнутри футерованный огнеупорной кладкой, которая переходит внизу в кладку лещади, опирающуюся на фундамент. Для предохранения от разрушения значительная часть кладки охлаждается металлическими холодильниками, в которых постоянно циркулирует вода. Кладка колошника, подвергающаяся воздействию падающих кусков материала, защищена металлическими плитами.

Над колошником печи размещено колошниковое устройство для загрузки шихты и установлены газоотводы для отвода доменного газа. Ниже уровня чугунных леток расположена площадка литейного двора с машинами для открывания и закрывания чугунных и шлаковых леток.

На рисунке 1.2 приведена схема расположения основного оборудования доменного цеха.

Рисунок 1.2 - Схема расположения основного оборудования доменного цеха: 1- путь для подачи вагонов на аглофабрику; 2 - передвижной вагоноопрокидыватель; 3 - железнодорожные вагоны; 4 - разгрузочная траншея; 5 - перегрузочный кран; 6 - штабеля материалов; 7 - бункерная эстакада; 8 - рудный перегрузочный вагон; 9 - конвейер для кокса; 10 - подъёмник коксовой мелочи; 11 - бункера для железосодержащих компонентов; 12 - вагон-весы; 13 - воронка-течка; 14 - коксовые бункера; 15 - скиповая яма; 16 а, б - скипы; 17 - скиповый подъёмник; 18 - опора моста скипового подъёмника; 19 - машинное здание; 20 - скиповая лебёдка; 21 - привод (лебёдка) конусов загрузочного устройства; 22 - балансиры конусов; 23 - загрузочное устройство; 24 - газоотводы доменной печи; 25 - доменная печь; 26 - кольцевой воздухопровод; 27 - литейный двор; 28 - путь для шлаковозов; 29 - путь для чугуновозов; 30 - монтажная балка; 31 - наклонный газопровод; 32 - пылеуловитель.

Подача шихтовых материалов в печь. Технологическая линия подачи шихтовых материалов и топлива в доменную печь предназначена для хранения определённого (нормированного) запаса сырья и топлива, его усреднения по химическому составу и фракции, а также дозированной подачи в доменную печь.

Исходные шихтовые материалы доменной плавки - железосодержащая часть шихты (агломерат, окатыши, металлодобавки, железная и марганцевая руда), флюсы (известняк, доломит), топливо (кокс) поступают в доменный цех из разных источников. Подачу материалов к загрузочному устройству доменной печи осуществляют в два этапа - вначале к доменному подъемнику, а затем на колошник печи. Перед подачей к доменному подъемнику железосодержащие шихтовые материалы и флюсы сосредоточивают в бункерах, расположенных в один или два ряда вдоль доменных печей и образующих так называемую бункерную эстакаду. Кокс поступает с коксохимического завода через перегрузочную емкость (коксовый силос), расположенную в одном из концов бункерной эстакады, или непосредственно в бункера доменных печей.

На ЗАО «Донецксталь - металлургический завод» применяется система подачи шихтовых материалов машинами периодического действия, применяемая в типовых проектах для печей до 1033 м³ (рис. 1.3), составы саморазгружающихся железнодорожных вагонов 6 с окатышами или агломератом с фабрики окускования подают на рельсовые пути 2 эстакады и выгружают их в обе стороны от пути в бункера 5, расположенные в два ряда. Часть шихтовых материалов (руда, флюсы и др.) с рудного двора (склада) цеха загружают грейфером перегрузочного крана в рудный перегрузочный вагон 8, перемещающийся по рельсовому пути 3 и выгружающий их в бункера 5. В подбункерном помещении между двумя рядами бункеров перемещаются вагон-весы 9, которые из бункеров с помощью барабанных питателей набирают материалы, взвешивают и транспортируют к скиповому подъемнику, где через направляющие желоба (течки) 10 выгружают их в скипы 11 доменного подъемника. Кокс из коксового силоса подают коксовым перегрузочным вагоном 7 по рельсовому пути 1 эстакады и разгружают (в одну сторону) в два коксовых бункера 12. Из бункеров 12 кокс выдается грохотом-питателем 13. Крупная фракция (надрешетный продукт) поступает в коксовую весовую воронку 14, взвешивается и через затвор выдается в скип 11. Мелкая фракция (подрешетный продукт) собирается в бункере 15 коксовой мелочи и периодически выдается в скипы 16 подъемника коксовой мелочи, которыми транспортируется в верхние бункера (на схеме не показаны).

Рисунок 1.3 - Система подачи шихтовых материалов машинами периодического действия

На рисунке 1.4 приведены схемы подачи сырых материалов I и кокса II из бункеров бункерной эстакады к скиповому подъемнику, на колошник и в доменную печь, а также уборки чугуна и шлака от доменной печи.

Материалы из перегрузочного вагона пли саморазгружающихся вагонов 1, перемещающихся по верху бункерной эстакады, разгружают в рудные бункера 2. С помощью барабанных затворов 3 шихтовые материалы из бункеров в соответствии с программой загрузки доменной печи выдают в два кармана (емкость каждого кармана равна емкости скипа) вагон-весов 4, которые подают их к скиповой яме и через воронку 5 выгружают в скип 18. В линии подачи кокса для загрузки двух коксовых бункеров 14 применяют коксовый перегрузочный вагон 12. Из горловины 15 бункера, под которой расположен грохот 16, крупный кокс поступает в, воронку-весы 17 (емкость ее равна емкости скипа) и затем, в соответствии с программой загрузки доменной печи в скип 18.

Рисунок 1.4 - Схема подачи шихтовых материалов к скиповому подъемнику в доменную печь, уборки продуктов плавки.

На колошник доменной печи все шихтовые материалы подают скиповым подъемником или наклонным конвейером. На мосту 19 скипового подъемника уложены два параллельных пути для перемещения двух скипов 18. В крайних положениях один скип находится в скиповой яме (под загрузкой), а второй - вверху на разгрузочных кривых моста. Для перемещения скипов служит скиповая лебедка 21, расположенная в машинном здании 20 доменной печи. Из скипа при его движении по разгрузочным кривым материал выгружается в приемную воронку 23 загрузочного устройства и попадает на малый конус 25 вращающейся воронки 24 распределителя шихты. Ёмкость воронки обычно соответствует емкости скипа. При опускании малого конуса шихта попадает в засыпной аппарат, который состоит из газового затвора 26, чаши 27 и большого конуса 28. После набора подачи (обычно из четырех скипов) опускают большой конус, и шихта загружается в доменную печь 30. Маневрирование конусами загрузочного устройства осуществляют лебедкой 22, которая связана со штангами конусов посредством канатов через рычажные балансиры и тяги.

Рудно-грейферные краны. Перегрузочные краны с грейфером, двигаясь по рельсовым путям вдоль склада, выполняют следующие операции: перемещают шихтовые материалы из приемной траншеи на рудный двор и штабелируют их; перегружают шихтовые материалы из штабелей рудного двора в перегрузочный вагон. При этом осуществляется усреднение материала за счет его горизонтальной послойной укладки и местного вертикального забора материала сразу из нескольких слоев грейфером.

Кран с решетчатым мостом (рис. 1.5) состоит из среднего пролета 1 двух консолей 1а и 1б. Кран опирается на две ноги (опоры) 4 и 6. Расстояние между осями ног - пролет у большинства кранов 76,2 м (имеются краны с пролетами 86 и 115 м). Длина каждой консоли 20…40 м в зависимости от необходимого выбега грейфера (длиной l₁ и l₂). Ноги крана опираются на ходовую часть 7 с приводом перемещения. На мосту уложены рельсы, по которым перемещается тележка с грейфером 5а. При помощи грейферной тележки формируют штабель материала 8.

Для удобства загрузки перегрузочных вагонов на кранах устанавливают подвесную воронку 5, перемещающуюся на катках по отдельным балкам моста при помощи привода с канатной передачей. Краны оснащены тележками 2 для их ремонта и обслуживания, которые иногда используют для замены скипов скиповых подъемников доменных печей. Питание кранов электроэнергией осуществляется от троллеев. Смазка механизмов крана централизованная.



Рисунок 1.5 - Перегрузочный грейферный кран с решетчатым мостом.

Соединение ног крана с мостом должно допускать некоторое угловое перемещение моста в горизонтальной плоскости относительно обеих ног при забегании одной из них в процессе движения крана, а также наклон одной из ног в вертикальной плоскости при изменении длины среднего пролета моста в результате колебаний температуры окружающей среды, отклонений в положении подкрановых путей и др. Гибкая нога (рис. 1.5, разрез А-А) крана с решетчатой фермой выполнена в виде плоской металлической арки 10 с нижней рамой (затяжкой) 9. Мост 18 крана опирается на гибкую ногу 19 через сферический подпятник 17.

Жесткая нога в отличие от гибкой выполнена в виде двух плоских арок, симметрично расположенных под углом к вертикальной оси. По бокам они связаны двумя треугольными фермами, вверху - горизонтальной фермой и внизу - рамой (затяжкой). Мост соединен с жесткой ногой осью 21 (рис.1.5, //), которая вверху жестко закреплена на ферме 20 моста, а нижней цилиндрической частью свободно сидит во втулке 22 верхней части 13 ноги.

Фермы моста связаны между собой поперечными рамами 11, по нижним поясам которых на консолях с внутренней стороны расположены балки 12, несущие рельсы для грейферной тележки 5 с грейфером 5а. На внешних консолях поперечных рам 11 расположены балки с рельсами для передвижной рамы с направляющей воронкой. Ноги крана через балансиры 15 опираются на ходовые тележки 16. Кран снабжен противоугонными устройствами 14.

Рудный двор доменного цеха ЗАО «Донецксталь - металлургический завод», оборудованный двумя рудно-грейферными перегружателями (РГП).

Бункерная эстакада

Бункера представляют собой емкости для кратковременного хранения материалов. Они устанавливаются в начальных и конечных пунктах транспортировки материалов, в местах перегрузки, а также используются в качестве промежуточных емкостей для стабильной работы оборудования при неравномерном поступлении материалов или для обеспечения постоянной работы машин циклического и непрерывного действия.

В зависимости от назначения и условий работы бункера по форме бывают прямоугольные, круглые и комбинированные, a по схеме разгрузки (виду истечения) материалов - с нормально истечением (когда движется только столб материала над выпускным отверстием) и с гидравлическим истечением, а также смешанные.

На бункерной эстакаде расположены рудные и коксовые бункера. Емкость рудных бункеров составляет 2,5 м³ на 1 м³ объема печи. На каждой доменной печи имеется 60 бункеров, расположенных в 2 ряда и 4 коксовых бункера, расположенных напротив скипового подъемника. Нижняя часть бункеров оборудована барабанными затворами. Емкость коксовых бункеров 0,7 м³ на 1 м³ доменной печи.

Чугуновозы. Чугуновоз состоит из ковша, платформы и ходовых тележек. Ковши изготовляются сварными или клепаными из стальных листов и футеруются внутри огнеупорным кирпичом. Наиболее распространены ковши грушевидной формы. Вместимость чугуновозных ковшей составляет 80-140 т. На рис.1.6 показан чугуновоз конструкции УЗТМ с грушевидным ковшом вместимостью 100т. Основные его элементы: ковш I, платформа II и две -двухосные ходовые тележки III. Ковш сварен из листов толщиной 24 мм и представляет собой цилиндрический корпус со сферическим днищем и съемной сужающейся горловиной, имеющей эллиптическое отверстие. В средней части тело ковша охватывают плиты с шестью цапфами 1, 2 и четырьмя лапами. К нижней присоединены два кронштейна 3. Две верхние цапфы 1 предназначены для подъема ковша, а четыре нижние 2 - для установки на стойки платформы. Во время кантования ковша у разливочной машины крюк кантовальной установки или вспомогательного подъема крана зацепляется за ось кронштейна 5, а лапы опираются на стенд.

Рисунок 1.6 - Чугунувоз УЗТМ вместимостью 100т.



Футеровка ковша состоит из двух рядов шамотного кирпича общей толщиной 230 мм. Между кирпичом и телом ковша уложен асбестовый теплоизоляционный слой (~30 мм). Платформа изготовлена из двух изогнутых сварных балок, на которых закреплены две стойки, являющиеся опорами ковша. Ходовые тележки - двухосные, нормальной железнодорожной колеи (1524 мм) с давлением на ось до 400 кН вместо 200 кН, которое допускается для тележек обычного железнодорожного типа.

Разливочные машины

Участок разливочных машин доменного цеха ЗАО «Донецксталь - металлургический завод» оборудован тремя разливочными машинами.

На рис. 1.7 показана одна из схем размещения оборудования в отделении.

Рисунок 1.7 - Схема оборудования отделения разливочных машин.

Чугуновоз прибывает по железнодорожному пути 1 к кантовальному стенду 2. Ковш кантуется установкой 5. Жидкий чугун через заливочный желоб 3 поступает на два конвейера разливочной машины 6. Над лентами конвейеров для интенсификации охлаждения чушек проложена система труб 7 с отверстиями, через которые подается вода. В разгрузочной части машины размещены механизмы 8 для выбивки чушек из мульд, а под конвейером - устройства 10 для опрыскивания последних. Поворотный желоб 9 направляет чушки на железнодорожные платформы заводского парка. Отделение обслуживается мостовым краном 4. Для отправки потребителям чушки перегружают на складе в вагоны.

Разливочная машина состоит из двух наклонных пластинчатых конвейеров, каждый из которых снабжен приводом. Основные узлы конвейера: ведущая и направляющая звездочки, винтовое натяжное устройство и лента. Конвейер приводится в движение двигателем постоянного или переменного тока через цилиндрический редуктор. При установке двигателя постоянного тока имеется возможность регулирования скорости ленты в широких пределах. Лента конвейера состоит из двух тяговых цепей и настила, который представляет собой отлитые из мягкой стали или чугуна изложницы.

Шлаковозы

Шлаковозный ковш имеет коническую форму для облегчения выхода застывшего шлака. На тележке имеется также механизм для опрокидывания ковша. Вместимость шлаковозных ковшей составляет 11-16,5 м³.

Шлаковоз (рис. 1.8) состоит из ковша 2, рамы 6, ходовых тележек 7 и механизма кантования 1. Эллиптический ковш из стального литья опирается лапами 3 на опорное кольцо 4. Для точной установки на лапах имеются впадины, а на опорном кольце - выступы. При сливе шлака ковш удерживается с помощью упоров 5, шарнирно закрепленных в опорном кольце и входящих в пазы приливов ковша.

Опорное кольцо изготовлено из стального литья и имеет окна, благодаря которым улучшаются условия охлаждения ковша. Отсутствие таких окон в старых конструкциях приводило к деформации ковша и появлению в нем трещин.

Шлаковоз снабжен автосцепками, пневматическими тормозами и клещевыми захватами 8 для закрепления его на рельсах при разгрузке шлака. Расстояние между автосцепками составляет 7850 мм.

Шлаковозы транспортируют доменный шлак в шламоотстойники. Участок шламоотстойников оборудован двумя радиальными отстойниками диаметром 30 метров. После него шлам с концентрацией твердого раствора до 70% направляется на шламовый участок - в напольный участок (траншеи) для вылеживания и подсушки до влажности 20%. Участок оборудован мостовым краном.

Рисунок 1.8 - Общий вид шлаковоза с ковшом вместимостью 16,5 м³



2. Вагон-весы

Вагон-весы (рис. 1.9) представляют собой самоходный вагон с двумя бункерами (карманами) 7 для набора плавильных материалов из рудных бункеров, взвешивания, транспортирования и выгрузки их в скипы скипового подъемника. Рама 4 вагон-весов опирается на две двухосные ходовые тележки 5, по конструкции аналогичные тележкам перегрузочного вагона. На раме с каждой стороны имеются буферные устройства 1, предохранительные фартуки 2, которые сгребают просыпь и посторонние предметы с рельсового пути. В средней части рамы установлены два бункера (кармана) 7 с индивидуальными приводами 13 механизмов открывания и закрывания створок днища. Бункера опираются на грузоприемные рычаги взвешивающего устройства. На раме размещены также два механизма 14 вращения барабанных затворов рудных бункеров эстакады с четырьмя качающимися редукторами 8.

Рисунок 1.9 - Вагон-весы

Подъем и опускание каждого из качающихся редукторов осуществляются при помощи пневматического цилиндра 9, шток которого шарнирно соединен с корпусом редуктора 8, а корпус - через подшипники опирается на раму вагон-весов. На раме установлены компрессоры 3 с змеевиками 12 и воздухосборниками 6. Двигатель компрессоров 11 автоматически включается при падении давления воздухосборниках ниже 0,4 МПа и выключается при достижении 0,6 МПа.

Для подачи в герметизированную кабину машиниста 10 очищенного воздуха предусмотрена вентиляционная установка, состоящая из электродвигателя 15, вентилятора 16 и фильтрующегося элемента 17. В кабине машиниста находится аппаратура управления механизмами и циферблатная головка взвешивающего механизма. На крыше кабины расположены токосъемники.

2.1 Основные технические данные и характеристики вагон-весов

Тип электровагон-весов - грузовой вагон для доменных предприятий с электромеханическим приводом движения по электрифицированным железнодорожным путям металлургических заводов, имеющий оборудование и механизмы для загрузки шихтовых материалов, взвешивания, транспортировки, разгрузки.

Масса - не более 70 т.

Расчетная предельная грузоподъемность - 40т.

Нагрузка от оси на рельсы при полной загрузки - 27,5 т.

Коэф. тары (отношение массы тары к массе груза) - 1,75.

Емкость одного бункера - 9,5 м³.

Количество бункеров - 2 шт.

Габаритные размеры:

- длина по раме - 15000 мм;

- длина по крайним точкам (по буферам) - 15740 мм;

- ширина по оборудованию механизма загрузки - 4410 мм;

- высота от верха головки рельсов до конька крыши кабины - 5800 мм.

База - 10000 мм.

Колея - 1520 мм.

Скорость передвижения - 2,5 м/с.

Минимальный радиус проходимых кривых - 100 м.

Время открывания затворов бункеров - 3 с.

Время закрывания затворов бункеров - 3 с.

Расчетная производительность - 14 подач/час.

Расчетная производительность - 28 доз/час.

Количество ходовых тележек - 2 шт.

Расчетный предел взвешивания одного бункера - 25 т.

Погрешность взвешивания - 100 кг.

Род тока питающей сети - постоянный.

Тип торможения - электрический.

Система взвешивания - электронная, с микропроцессорной техникой.

Вид информации, передаваемой на пульт управлени доменной печью и обратно - цифровая.

Привод механизмов загрузки бункеров - индивидуальный, электромеханический.

Элементная база взвешивающего устройства - микропроцессорная техника.

Ответственность за состояние, замену вышедших из строя или неисправных измерительных приборов, сведений об устранении неисправностей, выявленных в процессе проверки несет лицо, ответственное за эксплуатацию вагон-весов.



3. Расчет механизма передвижения тележки

На рисунке 3.1 представлена кинематическая схема механизма передвижения крановой тележки.

Рисунок 3.1 - Кинематическая схема механизма передвижения тележки

Исходные данные:

- масса m_т=70 т;

- грузоподъемность Q=40 т;

- скорость передвижения v=3 м/с (исходная скорость 2,5 м/с);

- диаметр ходового колеса D_х.к. =1050 мм;

- диаметр цапфы d=240 мм.

3.2 Определение силы сопротивления передвижению тележки

Сопротивление передвижению тележки с номинальным грузом при установившемся режиме работы определяют по формуле:



где f = 0,015 - коэффициент трения в подшипниках колес; подшипники выбираем сферические двухрядные;

= 0,5 мм-- коэффициент трения качения колеса по плоскому рельсу 1, стр. 107. Изготовляем колеса из стали 65Г (ГОСТ 1050--74), твердость поверхности катания НВ 320...350;

k_p =2,5 - коэффициент, учитывающий сопротивление от трения реборд колес о рельсы 1, стр. 107;

- расчетный уклон пути.

Статическое сопротивление передвижению тележки при поднимаемом грузе Q,0:

при Q:

при 0:

3.3 Определение мощности и выбор двигателя

Двигатель механизмов передвижения тележек и кранов выбираем по пусковому моменту. Значение пускового момента должно быть таким, при котором отсутствует пробуксовка ведущих колес незагруженной тележки по рельсам, а коэффициент запаса сцепления должен быть не менее 1,2.

Для предварительного выбора двигателя определяем сопротивление передвижению загруженной тележки в пусковой период:



где а -- среднее ускорение тележки при пуске для тележек общего назначения при гибкой подвеске груза а = 0,1 1, с. 108.

Мощность предварительно выбираемого двигателя:

Где _max, _min -- соответственно максимальная и минимальная кратности пускового момента. Значения кратности пусковых моментов для двигателей, работающих в пусковых режимах, принимают: _min = 1, 1... 1,4; _max =1,8 ... 2,5; _cp =1,5 ...2,0. Принимаем _cp =1,5.

Расчетная мощность двигателя механизма передвижения, определенная с учетом инерционных нагрузок должна удовлетворять условию:

N_p?N_ст,

где - статическая мощность;

.

По каталогу [1, прил. XXXlV] предварительно принимаем 2 электродвигателя с фазным ротором типа MTН 611-10 мощностью N=36 кВт (при ПВ=60%), n=575мин^-1, J_р=4,325 кг·м², М_п.max=2360Н·м.

Номинальный момент двигателя:



.

Определим средний пусковой момент двигателя для разгона незагруженной тележки из условия отсутствия буксования приводных колес и наличия необходимого запаса сцепления:

Чтобы получить численное значение М _п.ср, следует предварительно выбрать не только двигатель, но и редуктор механизма передвижения тележки, затем произвести расчет привода и окончательно выбрать двигатель. Определим частоту вращения колеса:

.

3.4 Определение передаточного числа и выбор редуктора

Расчётное передаточное число редуктора:



По каталогу принимаем 2 редуктора типа Ц2-300 (с передаточным числом и_ф.р. = 9,8).

Расхождение между необходимым и фактическим передаточным числом редуктора (не должно отличаться от требуемого передаточного числа более чем на 15%):

,

.

Фактическая частота вращения колеса:

Фактическая скорость передвижения тележки с номинальным грузом:

Минимальное время пуска двигателя незагруженной тележки:



где -- максимально допустимое ускорение незагруженной тележки.

Для обеспечения запаса сцепления (k_сц = 1,2) при пуске незагруженной тележки ускорение ее должно быть не более значения, вычисленного по формуле:

где -- коэффициент сцепления ведущего колеса с рельсом; для кранов, работающих в закрытых помещениях -- = 0,2;

G_сц -- сцепной вес тележки; в общем случае с помощью уравнений статики определяем нагрузку на приводные колеса незагруженной тележки.

G_сц = m_т n_np/n_k,

где п_к -- общее число ходовых колес;

п_пр -- число ведущих колес.

G_сц = 9.81700004/8 = 343350Н.

.

Минимальное время пуска двигателя незагруженной тележки:

Статический момент сопротивления передвижению незагруженной тележки, приведённый к валу двигателя:



где - сила сопротивления передвижению тележки:

,

.

при Q:

при 0:

Момент инерции для каждого случая:

где J_p.м = J_р + J_м = 4,325+0,982=5,307 кгм² -- момент инерции ротора двигателя и муфты;

при Q:

;

при 0:

;



Средний пусковой момент двигателя:

Фактическое время пуска двигателя незагруженной тележки:

Время пуска двигателя привода тележки при перемещении груза:

;

при Q: ;

при 0: .

Фактическое ускорение при разгоне:

;

при Q: м/с²;

при 0: м/с².



3.5 Проверка двигателя механизма передвижения тележки

Эквивалентную мощность двигателя механизма передвижения тележки определяем по методике ВНИИТмаша.

Мощность, необходимая для перемещения тележки с номинальным грузом:

Фактическое время пуска двигателя ненагруженной тележки:

Среднее время пуска привода тележки при перемещении грузов:

Среднее время рабочей операции передвижения тележки:



где L_p - средний рабочий путь тележки, L_p = 40 м.

Отношение среднего времени пуска к среднему времени рабочей операции t_n/t_p = 7,84/ 12,4=0,63. По графику 1, с. 112 находим значение коэффициента = 1,5, а затем вычисляем N_э = N_нг = 1,551,609 = 77,92 кВт (при ПВ 40%).

N двигателя МТН 611-10 при ПВ 40% равняется 45 кВт. Тогда:

2•45?77,92;

90?77,92.

Ранее выбранный двигатель удовлетворяет условию нагрева.

3.6 Проверка запаса сцепления колес тележки

Для обеспечения необходимого запаса сцепления приводных колес с рельсами необходимо чтобы .

Фактический коэффициент запаса сцепления приводных колес с рельсами:

Необходимый запас сцепления приводных колес с рельсами выполняется.



3.7 Выбор муфт

Между двигателем и редуктором устанавливаем муфту упругую втулочно-пальцевую МУВП-80 с параметрами: М=4000 Н•м; Jм=0,982 кг•м²; d=80 мм. Муфту выбираем по максимальному расчётному моменту и наибольшему диаметров концов валов, которые соединяются:

Мм = Мн К1 К2 ,

где Мн - номинальный момент, передаваемый двигателем, Нм;

К1 - коэффициент, который учитывает степень ответственности муфты 1, стр. 525;

К2 - коэффициент, учитывающий условия работы муфты 1, стр. 525;

Т - наибольший вращательный момент, который передаётся муфтой 1, стр. 513.

Мр = 597,91 1,2 1,3 = 956,65 Нм.

По 1, стр. 513 выбираем муфту упругую втулочно-пальцевую МУВП-80.

3.8 Выбор тормоза

При торможении тележки без груза допустимое максимальное ускорение, при котором обеспечивается запас сцепления колес с рельсами определяют по формуле:



Время торможения тележки без груза, исходя из максимального допустимого ускорения:

Допускаемая величина тормозного пути 1, с. 113:

где _т = 193,2 м/мин - скорость передвижения тележки.

Минимально допустимое время торможения:

Время торможения в общем виде находят по формуле:

откуда тормозной момент:



где М_ст.тх - статический момент сопротивления передвижению тележки при торможении, приведенный к валу двигателя, Нм.

Статический момент сопротивления передвижению незагруженной тележки при торможении, приведенный к валу двигателя:

где

.

Принимаем колодочный тормоз с гидротолкателем типа ТКТГ - 800 с наибольшим тормозным моментом 12500 Нм, диаметром тормозного шкива 800 мм. Тормоз отрегулируем на необходимый тормозной момент.

Размещено на Allbest.ru