Реконструкция участка отсева коксовой мелочи

Современное металлургическое предприятие с полным циклом, включает все основные металлургические производства: доменное, сталеплавильное и прокатное. Готовая продукция выпускается в виде проката (листовых и сортовых профилей, труб и профилей специального назначения), а также полуфабрикатов (твердого чугуна в чушках, стальных слитков, непрерывно литых или катаных заготовок). Полуфабрикаты направляются на заводы, не имеющие полного цикла переделов [20].

Основными цехами металлургического предприятия являются: доменные, сталеплавильные, прокатные и трубопрокатные. В состав многих предприятий входят также дробильно - сортировочные, коксохимические, агломерационные цехи и цехи по производству окатышей, которые, хотя и относятся к основным цехам, но играют подсобную роль; как правило, их мощность и структура определяются производительностью доменного цеха. Существуют также металлургические предприятия, которые имеют большое и сложное хозяйство по обогащению руды и угля, а иногда и по добыче руды [20].

Вспомогательные цехи предназначены для обслуживания основных цехов и обеспечения их бесперебойной работы. В эту группу входят энергетические, огнеупорные, транспортные, ремонтные и другие цехи.

Исходным сырьем металлургического предприятия являются: железная руда, добытая на рудниках и прошедшая предварительную обработку и обогащение на обогатительных фабриках (или горнообогатительных комбинатах); каменный уголь, извлеченный в шахтах и прошедший также предварительную обработку; флюсы (известняк и доломит), добытые в карьерах и подвергнутые предварительной обработке (дроблению и сортировке) [20].

В ВКР рассматривается участок отсева коксовой мелочи доменной печи. Нарушение работы этого участка приводит к увеличению расхода кокса. Из-за попадания фракции кокса меньше допустимой происходить ухудшение газодинамических параметров плавки печи, что влияет на производительность и качество выпускаемого чугуна [16]. Для уменьшения простоев участка отсева коксовой мелочи предлагается реконструкция участка. Это позволить уменьшить простои отсева коксовой мелочи и соответственно поднять производительность доменной печи в целом. Так же не маловажно то, что, используя современные технологии и оборудование при реконструкции в дальнейшем уменьшаются затраты на обслуживание оборудования участка.

1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ РЕКОНСТРУКЦИИ УЧАСТКА ОТСЕВА КОКСОВОЙ МЕЛОЧИ

Производство чугуна состоит из двух основных этапов: подготовки шихтовых материалов к доменной плавке и собственно выплавки в доменном цехе [20].

Шихтовыми материалами (шихтой) доменной плавки являются железосодержащие материалы (руда, агломерат, окатыши и металлодобавки), кокс и флюсы.

Современный доменный цех включает в себя несколько печей, отделение приемных бункеров (бункерную эстакаду), систему подачи шихты к загрузочному устройству печи (скиповую яму и подъемник с машинным зданием либо наклонный ленточный конвейер), литейный двор, воздухонагреватели с воздухопроводами, систему газоочистки, отделение разливки чугуна, склад холодного чугуна, системы придоменной грануляции шлака, а также отделения приготовления огнеупорных масс и ремонта чугуновозных ковшей и воздуходувную станцию [20].

План современного доменного цеха с печами полезным объемом 2700 м3 представлен на рисунке 1.1.

Рассмотрим наиболее подробно участок отсева коксовой мелочи.

Основное требование к системе подачи кокса - минимальное его дробление. В случае попадания мелочи кокса в доменную печь ухудшаются параметры хода плавки доменной печи, что ведет к падению производительности доменной печи и ухудшению качества чугуна.

Рисунок 1.1 - План современного доменного цеха с печами полезным объемом 2700 м3: 1- бункерная эстакада; 2 - пути для перегрузочного и железнодорожных вагонов; 3- конвейер для кокса; 4 - коксовые бункера; 5 - машинное здание; 6 - скиповая лебедка; 7 - привод (лебедки) конусов; 8 - зондовые лебедки; 9 - подъемник коксовой мелочи; 10 - здание скипового подъемника (пульт управления); 11 - подъемник мелочи агломерата; 12 - агрегат грануляции шлака; 13 - литейный двор; 14 - мостовой кран; 15 - доменная печь; 16 - чугунная летка; 17 - пушка для забивки чугунной летки; 18 - машина для разделки чугунной летки; 19 - желоба для одноносковой разливки чугуна; 20 - шлаковые летки; 21 - желоба для одноносковой разливки шлака; 22 - ось скипового подъемника; 23 - кольцевой воздухопровод; 24 - воздухопровод горячего дутья; 25 - воздухонагреватели; 26 - дымовая труба; 27 - пути для шлаковозов; 28 - пути для чугуновозов; 29 -- пылеуловитель; 30 - здание пульта управления печью; 31 - тупиковый путь

На рисунке 1.2 представлена схема уборки коксовой мелочи и подачи кокса в скип скипового подъемника доменной печи.

В коксовый бункер 1 кокс загружается коксовым перегрузочным вагоном или конвейером. Горловина бункера снабжена шиберным затвором 2, который может отсекать подачу кокса на грохот-питатель 3 при ремонтах и замене грохота[16].

С грохота 3 крупная фракция кокса 25…40 мм попадает в коксовую весовую воронку 4, имеющую затвор 4а. После набора заданной массы (объема) кокса в весовую воронку привод грохота автоматически останавливается в соответствии с программой загрузки доменной печи по команде с пульта автоматической системы загрузки, открывается затвор 4а, и кокс под действием собственного веса высыпается в скип скипового подъемника 5 [16].

Мелкая фракция кокса просыпается из грохота 3 в бункер коксовой мелочи 6, закрытый внизу затвором 6а. При опускании в крайнее нижнее положение скипа 7а подъемника коксовой мелочи 7, приводимого в движение лебедкой 7б, затвор 6а бункера автоматически открывается, и коксовая мелочь заполняет скип 7а [16] (дозировка по объему).

Лебедка подъемника коксовой мелочи включается автоматически в зависимости от количества коксовой мелочи в бункере 6 или по заданному интервалу времени. Коксовая мелочь высыпается из скипа 7а при его опрокидывании на разгрузочных кривых в верхней части путей подъемника в верхний бункер 8 с лотком 9 [16].

Обычно мелкая фракция кокса высыпается непосредственно из скипа 7а через бункер 8 в бункер 10, откуда через затвор 10а выгружается в железнодорожный вагон 11 для отправки на аглофабрику, где ее используют в качестве топлива при спекании агломерата [20].

На каждой доменной печи устанавливают подъемник коксовой мелочи, который имеет скип 7а с приводом электрической лебедкой 7б.

При поломке или техобслуживании оборудования участка отсева коксовой мелочи коксовая мелочь после заполнения верхнего бункера начинает поступать в доменную печь, тем самым, ухудшая ход плавки доменной печи. Это в свою очередь снижает производительность и качество выпускаемого чугуна. Производительность и качества чугуна сказывается на последующих переделах, что влечет за собой потери производства стали и увеличение затрат на поддержание оборудования.

Цель ВКР - найти пути уменьшения потерь производства вследствие простоя участка отсева коксовой мелочи.

Для решения поставленной цели требуется решить ряд задач:

- выполнить анализ текущей ситуации на участке отсева коксовой мелочи;

- разработать и предложить вариант реконструкции участка;

- выполнить проектирование лебедки подъемника коксовой мелочи;

- разработать гидропривод затвора бункера коксовой мелочи;

- для уменьшения затрат на покупку оборудования и сборку лебедки разработать технологический процесс изготовления узла зубчатой полумуфты на станках с ЧПУ;

- рассчитать и подобрать оптимальные параметры долбяка для изготовления зубчатого венца полумуфты;

- выполнить анализ условий труда и разработать меры по обеспечению безопасных и здоровых условий труда;

- рассмотреть меры по охране окружающей среды.

2. РАЗРАБОТКА УЧАСТКА ОТСЕВА КОКСОВОЙ МЕЛОЧИ

Как говорилось выше, на каждой доменной печи устанавливают подъемник коксовой мелочи. При поломке или техобслуживании привода или металлоконструкций подъемника коксовая мелочь после заполнения верхнего бункера начинает поступать в доменную печь, тем самым, ухудшая ход плавки доменной печи [16].

Для предотвращения данного факта предлагается спроектировать новый усиленный привод, что позволит уменьшить простои и сократить затраты на обслуживание оборудования участка отсева коксовой мелочи. В этом случае требуется спроектировать лебедку подъемника коксовой мелочи с увеличенной грузоподъемностью Q = 3,5 т в замен старой Q = 2,5 т.

Еще одним узким местом на участке уборки отсева коксовой мелочи является затвор верхнего бункера. Привод затвора механический с использованием червячной передачи и длинных рычагов. Обслуживание и эксплуатация привода из-за его громоздкости требует постоянного его контроля и ощутимых затрат.

Взамен существующего механического привода затвора верхнего бункера коксовой мелочи предлагается использовать гидропривод. Гидропривод прост, небольшой по габаритам и менее требователен к обслуживанию. Существуют возможность запитать от уже существующих насосных станций для гидравлического оборудования литейного двора, что еще более его упрощает.

В дополнении к выше сказанному при рассмотрении устройства скипа скипового подъемника выявлены резервы для его модернизации, что позволит сократить затраты на его ремонты и увеличить срок службы конструкций моста скипового подъемника. К данным резервам относятся:

- более рациональное использование материала для футеровки скипа, что удешевляет его ремонт;

- изменение узла крепления скипа к канату скиповой лебедки, что позволит увеличить срок службы конструкций моста вследствие компенсации перекосов при движении скипа по наклонному мосту.

Модернизация скипа и узла крепления его к канату скиповой лебедки представлены на рисунке 2.1 и рисунке 2.2, а также на плакате в графической части.

3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЛЕБЕДКИ СКИПОВОГО ПОДЪЕМНИКА КОКСОВОЙ МЕЛОЧИ

В ВКР рассматривается канатный механизм подъема груза для скиповой лебедки подъемника коксовой мелочи.

Подъемник коксовой мелочи используется в доменном производстве для перемещения отсева кокса в бункер коксовой мелочи. Далее после заполнения бункера коксовая мелочь ссыпается в вагоны и отправляется на переработку.

3.1 Техническое задание

Произвести расчет основных параметров канатного механизма подъема груза по следующим исходным данным:

- масса поднимаемого груза Q = 3500 кг;

- скорость подъема груза V = 0,45 м/с;

- высота подъема груза H = 30 м;

- режим работы механизма - тяжелый.

Для проектирования механизма подъема используем одну из распространенных кинематических схем используемых в современных механизмах подъема груза рисунок 3.1.

Электродвигатель переменного тока позиции 1 соединяется через муфту МУВП (упругую втулочно - пальцевую) позиции 2 с двухступенчатым редуктором позиции 4. Редукторная полумуфта используется как тормозной шкив нормально-замкнутого колодочного тормоза с гидротолкателем позиции 3. Соединение вала редуктора с барабаном поз. 6 производится также зубчатой муфтой поз. 5, одна из полумуфт которой изготовлена за одно целое с выходным валом редуктора. Канат позиции 7 соединяется со скиповой тележкой позиции 8.

3.2 Проектный расчет

Подбор каната, определяем максимальное расчетное усилие в ветви каната идущего к барабану.

Максимальное расчетное усилие определяется по формуле:

где Q - масса поднимаемого груза, Q = 3500 кг;

an - число ветвей полиспаста, an = 1;

зп - КПД блочного полиспаста. При блоках, установленных на подшипниках качения, зп = 0,97 [9];

g - ускорение свободного падения, g = 9,8 м/с2.

Н.

Выбор каната производим по расчетному разрывному усилию, определяемому по формуле:

где Sp - расчетное усилие в ветви каната, Н;

k - коэффициент запаса прочности каната. При тяжелом режиме работы k = 6,0 таблица 2.3 [9].

Н.

Согласно рекомендаций [9] выбираем канат по ГОСТ 2688-80 (таблица П.2.1 [2]) типа ЛК-Р 6х19 диаметром 19,5 мм, имеющий при расчетном пределе прочности проволоки на растяжение, равном 1 764 Н/мм2, разрывное усилие 209 000 Н.

Обозначение каната: Канат 19.5 - Г - I - Н - 1764 ГОСТ 2688-80.

3.3 Определение основных параметров блока и барабана

где Dб - диаметр барабана или блока, измеряемый по дну канавки, м;

d - диаметр каната, м;

e - коэффициент, зависящий от типа грузоподъемной машины и режима ее работы. При тяжелом режиме работы e = 30 (таблица 2.4 [9]).

м.

Диаметр барабана и блоков округляем в большую сторону до ближайшего значения по нормальному ряду диаметров [9] и для увеличения срока службы каната принимаем Dб = 630 мм.

Определение основных геометрических размеров барабана. Для увеличения долговечности каната используем барабан с нарезкой.

Число рабочих витков:

где H - высота подъема груза, м;

an - число ветвей полиспаста;

Dб - диаметр барабана или блока, измеряемый по дну канавки, м.

Принимаем число витков Zр = 16.

Длина барабана:

где lн - длина нарезного участка, м;

lк = (4…5) dк - длина концевого участка, м;

dк - диаметр каната, м.

где t - шаг нарезки, м;

zр - число рабочих витков каната;

zз - число запасных витков каната, zз =1,5…2;

zк - число витков для крепления каната, zк = 4.

Шаг нарезки t принимаем рекомендуемым по таблице П.3.2 [9] и принимаем для диаметра каната 19,5 мм t = 24 мм.

Отсюда длина барабана:

Принимаем длину барабана 750 мм.

Определение числа оборотов барабана для получения заданной скорости подъема груза определяется по формуле:

где Vг - скорость подъема груза, м/с;

Dб - диаметр барабана по центру наматываемого каната, м;

an - число ветвей полиспаста.

мин-1

3.4 Подбор электродвигателя

3.5 Подбор редуктора

где nд - число оборотов двигателя, мин-1;

nб - число оборотов барабана, мин-1.

Расчетный эквивалентный момент на тихоходном валу редуктора:

Расчетный момент на валу редуктора:

где - кратность максимального пускового момента

электродвигателя;

Sp - расчетное усилие в ветви каната, Н;

змех - КПД всех механизмов от вала двигателя до барабана включительно;

rб - радиус барабана, м;

zк.б - количество канатов наматываемых на барабан, огласно ТЗ zк.б = 1.

Н·м.

Минимальное межосевое расстояние редуктора:

Т.к. двигатель и барабан находятся с одной стороны от редуктора, то для нормального размещения двигателя и барабана рассчитываем минимальное требуемое межосевое расстояние редуктора.

где Dб - диаметр барабана, м;

B - максимальная ширина электродвигателя, для 4MTKМ200LB8

B = 0,422 м;

- минимальный зазор между двигателем и барабаном, м. = 0,04 м [9].

м.

Выбираем редуктор типа Ц2Н-500-50-12М-У1 [12] с передаточным числом 50,0, межосевым расстоянием 815 мм и допускаемым крутящим моментом на тихоходном валу при ПВ = 100% и реверсивной нагрузке 40000 Нм.

Выбранное передаточное число редуктора не должно отличатся от заданного больше чем на 15% [9]:

где uр.т. - требуемое передаточное число редуктора,

uр -передаточное число выбранного редуктора.

Фактическое число оборотов барабанов:

где nд - число оборотов двигателя, мин-1;

iред - передаточное число редуктора.

мин-1

Данный редуктор удовлетворяет требуемым условиям.

3.6 Подбор тормоза

Тормоз выбираем исходя из расчетного тормозного момента:

где Kт = 2 - коэффициента запаса торможения для тяжелого режима работы;

Q - масса поднимаемого груза, кг;

rб - радиус барабана, м;

змех - КПД всех механизмов от вала двигателя до барабана включительно;

g - ускорение свободного падения, g = 9,8 м/с2.

Н·м.

Выбираем тормоз типа ТКГ-300 таблица П.7.1 [9] с максимальным тормозным моментом 800 Н·м.

3.7 Проверочный расчет

Проверочный расчет проводим на допускаемое время разгона и нагрев электродвигателя.

Проверка электродвигателя на время разгона.

Наибольшее время разгона:

где дв - угловая скорость двигателя, с-1;

Jмех.р - приведенный к валу двигателя момент инерции при разгоне всех движущихся частей механизма, включая поступательно движущиеся массы, кг · м2;

Мп.ср - среднепусковой момент двигателя, Н·м;

Мст.р-момент статических сопротивлений при разгоне, приведенный к валу двигателя, Н·м.

Среднепусковой момент двигателя:

где Шmax - максимальная кратность пускового момента; электродвигателя, для электродвигателей с короткозамкнутым ротором шmax = 2,9;

Шmin - минимальная кратность пускового момента электродвигателя. Для электродвигателей с короткозамкнутым ротором Шmin = 1,1 [9];

Мдв.н - номинальный момент на валу двигателя, Н·м.

где Nдв - номинальная мощность двигателя, кВт;

nд - число оборотов двигателя, мин-1.

Н·м.

Н·м.

Момент статических сопротивлений при разгоне, приведенный к валу двигателя:

где Q - масса поднимаемого груза, кг;

g - ускорение свободного падения, g = 9,8 м/с2;

rб - радиус барабана, м;

змех-КПД всех механизмов от вала двигателя до барабана включительно;

iобщ - передаточное число механизма.

Н·м

Момент инерции, приведенный к валу двигателя:

Момент инерции, приведенный к валу двигателя при разгоне всех движущихся частей механизма, включая поступательно движущиеся массы:

где Jвр - момент инерции при разгоне всех вращающихся частей

механизма, приведенного к валу двигателя, кг·м2;

Jпост.р. - момент инерции при разгоне поступательно движущихся частей механизма и груза, приведенный к валу двигателя, кг·м2.

Момент инерции при разгоне всех вращающихся частей механизма, приведенного к валу двигателя:

где Jр.дв - момент инерции ротора двигателя, кг · м2. Jр.дв = 4,2 кг·м2;

Jт.ш. - момент тормозного шкива, кг·м2;

г-коэффициент, учета инерции вращающихся масс, расположенных на втором, третьем и последующих валах механизма.

Момент инерции тормозного шкива:

где mтш - масса тормозного шкива, кг;

rтш - радиус тормозного шкива, м;

отш - коэффициент, учитывающий распределенность массы, отш =0,6 [9].

Для тормоза ТКГ-300 масса тормозного шкива mтш = 25,4 кг [8].

кг·м2

кг·м2

Момент инерции при разгоне поступательно движущихся частей механизма и груза, приведенный к валу двигателя:

где mп - масса подвески, кг;

mгр - масса груза, кг;

rб - радиус барабана, м;

змех - КПД всех механизмов от вала двигателя до барабана включительно;

iобщ - передаточное число механизма.

кг·м2

Отсюда:

кг·м2

Наибольшее время разгона по формуле (3.15):

с

Время разгона удовлетворяет рекомендуемому [1] tр = 1…2 с.

3.8 Проверка электродвигателя на нагрев

Вобранный двигатель должен развивать в период установившегося подъема номинального груза мощность, которая не должна превышать его номинальную. В нашем случае 22 кВт. Мощность, развиваемая в период установившегося движения 19,3 кВт. Требуемая мощность не превышает мощность двигателя, что удовлетворяет условиям нагрева двигателя. Проверку на нагрев проводить не требуется.

3.9 Расчеты сборочных единиц механизма

Барабан изготавливаем из чугуна марки Сч24. Допускаемое напряжения на сжатие для тяжелого режима работы с учетом запаса прочности из таблицы 5.1 [9] принимаем [у]сж = 112,8 МПа.

Толщина стенки барабана.

Определяем из условия на сжатие:

где t - расстояние между соседними витками каната, t = 0,024 м;

[у]сж - Допускаемое напряжения на сжатие, [у]сж = 112,8 МПа.

м

Исходя из условия технологичности изготовления литых барабанов принимаем толщину стенки барабана равной 20 мм.

В связи с малой длиной барабана относительно диаметра проверку на изгиб проводить не требуется.

Болты для крепления зубчатого венца полумуфты.

Диаметр болта определяется по формуле:

где Fокр - усилие, действующее на окружности установки болотов, Н;

mб' = 0,75 mб - расчетное число болтов;

mб - число установленных болтов, обычно 6…8;

[] - допускаемое напряжение среза, МПа.

где Sр - разрывное усилие каната, Н;

Dб - диаметр барабана, м;

Dокр - диаметр окружности для установки болтов, м.

Dокр = (1,3…1,4) Dз, м

Dз - наружный диаметр зубчатого венца редуктора, м

Для Ц2Н-500-50-12М-У1 Dз = 0,410 м

Dокр = 1,4 0,410 = 0,588 м.

По конструктивным соображениям принимаем Dокр = 0,720 м

Н.

где т - предел текучести материала болтов, МПа;

k1 - коэффициент безопасности для грузоподъемных механизмов;

k2 - коэффициент нагрузки.

т = 353 МПа - для болтов из Стали 45, k1 = 1,3 [2], k2 = 1,2 - для тяжелого режима [9].

МПа

Отсюда:

м

Принимаем болты для крепления зубчатого венца к барабану М12.

Расчет оси барабана

Ось барабана испытывает напряжения от веса барабана и усилия в канате, сходящего с барабана. В связи с малыми размерами барабана его массой можно пренебречь.

Расчетная схема барабана в наиболее опасном нагружении по предварительному эскизу представлена на рисунке 3.2.

Усилия на ось от натяжения каната:

где - расчетное усилие в ветви каната, Н;

l4 - расстояние от левой ступицы до точки приложения силы Sр, м;

l5 - расстояние от правой ступицы до точки приложения силы Sр , м.

Н

Н

Реакции опор:

где F1 и F2 - усилия на ось от натяжения каната, Н;

l1, l2, l3 - расстояния до точек приложения сил (рисунок 3.2), м;

L - расстояние между опорами (рисунок 3.2), м.

Н

Н

Изгибающие моменты в точках 1 и 2:

где RA и RB - реакции в опорах, Н;

l1, l3 - расстояния до точек приложения сил (рисунок 3.2), м.

Н·м

Н·м

Наибольшую нагрузку ось испытывает в правой ступице точка 2.

Минимальный диаметр оси:

где М2 - изгибающий момент в точке 2, Нм;

k1 - коэффициент запаса цапф, k1 = 1,6 [9];

k2 - коэффициент запаса прочности механизмов подъема груза, k2=1,6[9];

-1 - допускаемое напряжение при симметричном цикле, Па.

Для Стали 45 -1 = 237 106 Па.

м

Из конструктивных соображений для установки подшипников на цапфах оси диаметр оси под ступицы барабана принимаем равным d = 85 мм. Диаметр цапф оси для подшипников принимаем dц = 75 мм.

Выбор подшипников.

Учитывая возможность неточности монтажа оси барабана, применяем радиальные, самоустанавливающиеся сферические подшипники.

Оба кольца подшипника установленного внутри вала редуктора, вращаются совместно. Данный подшипник выбираем по статической грузоподъемности равной расчетному усилию на барабане от каната с учетом внешнего диаметра под подшипник в вале редуктора D = 160 мм: радиальный сферический двухрядный шариковый подшипник №1315 d = 75 мм, D = 160 мм, B =37 мм, Cr = 80 000 Н, C0 = 40 500 Н [1, Т2].

Подшипник выносной опоры вала выбираем по работоспособности, учитывая переменность нагрузки. Ввиду незначительности осевой нагрузки по сравнению с радиальной, первой можно пренебречь. Тогда эквивалентная нагрузка в нашем случае:

где V - коэффициент вращения, V = 1;

RB - реакция опоры в точке А, RB = 26894,3 Н;

Kб - коэффициент безопасности, для механизмов подъема Kб = =1,0…1,2;

KТ - температурный коэффициент, для рабочей температуры подшипника до 100? KТ = 1.

Н

Определяем расчетную динамическую грузоподъемность Crp:

где щ - угловая скорость вала, c-1;

m - показатель степени, m = 3;

Lh - срок службы для подшипников, для тяжелого режима работы Lh = =5000 ч. [9];

RE - эквивалентная нагрузка, H.

где n - частота вращения вала, n = 15 мин-1.

с-1

Н

Выбираем подшипник аналогичный первому, монтируемому в вале редуктора: радиальный сферический двухрядный шариковый подшипник №1315 Cr = 80 000 Н.

Для данного подшипника выбираем стандартный корпус подшипника и крышки:

- Корпус подшипника: Корпус УМ 160 ГОСТ 13218.3-80

- Крышка глухая: Крышка 22 - 160 ГОСТ 18511-73

- Крышка проходная: Крышка 12 - 160х95 ГОСТ 18512-73

Долговечность подшипника:

где щ - угловая скорость вала, c-1;

m - показатель степени, m = 3;

RE - эквивалентная нагрузка, H;

Cr - допустимая динамическая грузоподъемность подшипника, H.

ч

Долговечность подшипника больше требуемой. Подшипник проверку проходит.

Для крепления каната к барабану используем прижимные планки с полукруглыми пазами.

Для крепления планки используем болты М16 согласно рекомендаций [9].

Усилие натяжения болта перед прижимной планкой с учетом запасных витков:

где f - коэффициент трения между канатом и барабаном,

f = 0,10…0,12

б - угол обхвата барабана запасными витками, при 1,5

витка б = 3р.

Н

Необходимое усилие нажатия планки на канат в месте крепления:

где k - коэффициент запаса надежности крепления каната, k = 0,85;

c - коэффициент сопротивления выскальзыванию каната из-под планки, c = 0,35.

Н

Необходимое число болтов (планок), выполненных из ВСт3сп (утек = 230 МПа):

где d1 - минимальный диаметр болта, мм;

[у]p - допускаемое напряжение растяжения в болте, определяется при запасе прочности в болте, равном 2,5 относительно предела текучести.

[у]p = утек / 2,5 = 230 / 2,5 = 92 МПа = Па.

Принимаем число болтов Z=4. Крепление производим двумя двухболтовыми планками.

Соединение двигателя с редуктором, принимая во внимание малые размеры барабана, производим напрямую без промежуточного вала с использованием втулочно-пальцевой муфты. Муфту вбираем исходя из соединяемых диаметров валов и максимального момента на валу электродвигателя с коэффициентом запаса 1,5:

где k - коэффициент запаса, k = 1,5;

Шmax - максимальная кратность пускового момента;

Мдв.н - номинальный момент на валу двигателя, Н·м.

Н·м

Выбираем муфту МУВП 2000-65-2-90-2-У3 ГОСТ 21424-93 с максимальным передаваемым крутящим моментом 2000 Нм [21].

4. РАЗРАБОТКА ГИДРОПРИВОДА ЗАТВОРА БУНКЕРА КОКСОВОЙ МЕЛОЧИ