Дослідження силових параметрів механізму нахилу дугової електропечі
Мета роботи: ознайомитися з пристроєм електропечі і навчитися розраховувати потужності електродвигуна механізму нахилу печі.
Обладнання: лабораторна установка «Електропіч», вимірювальні прилади.
Конструкція електропечі
Конструкція печі представлена ??на малюнку 1. Корпус печі 1 встановлений на колисці 2, що спирається своїми сегментами 3 на фундаментні балки 4. У корпусі печі для зливу металу передбачений носок 6. Для попередження прослизання люльки на опорних поверхнях сегментів в шаховому порядку закріплені шипи, а в фундаментних балках висвердлені відповідні отвори.
Механізм нахилу печі включає в себе привід, що складається з двигуна 5, муфти 9, редуктора 10. На кінці тихохідного валу насаджена реечная шестерня 11, яка з'єднана з рейкою 7 за допомогою гойдає обойми 8.
Принцип роботи.
Вхідний вал редуктора через муфту отримує обертовий момент від електродвигуна. Тихохідний вал редуктора передає обертання реечной шестірні, яка входить у зачеплення із зубчатою рейкою. Так як рейка шарнірно закріплена до колиски печі, то при переміщенні рейки піч перекидається, тим самим зливаючи рідкий метал через носок в сталерозливних ківш.
електродвигун потужність перекидаючий зусилля
Рисунок 1 - Механізм нахилу печі
Методика розрахунку по Целікову
Основою правильного розрахунку механізму нахилу є точне визначення загальних координат центру ваги електропечі x, y. Для визначення знаходимо координати центрів ваги окремих вузлів та елементів печі: циліндричної та нижньої частин кожуха з футеровкою, зливного носка та інших елементів.
Малюнок 2 - Розрахункова схема до визначення перекидаючого моменту
На підставі розмірів і ваги окремих деталей і механізмів визначають їх центри тяжіння і координати, а потім знаходять координату для загальної ваги печі:
вага окремих деталей печі,
де маса окремих деталей, кг;
щільність деталей, приймаємо для сталі;
обсяг деталей,.
Кут нахилу радіус вектора до осі печі для початкового положення печі. Кут нахилу радіус-вектора до вертикалі при повороті печі на кут буде.
Перекидаючий момент від ваги печі
Момент від сил тертя кочення внаслідок пружного стиснення опорних сегментів печі визначимо за формулою:
де вага металу в печі, 0;
плече деформації,
де навантаження, що припадає на одиницю довжини твірної сегмента, Н/м;
діаметр сегмента, 0,8 м;
модуль пружності матеріалу,
Величина визначається як
сумарна довжина утворюють двох опорних сегментів,.
Повний перекидаючий момент
Для визначення зусилля, що діє на рейки, необхідно знайти плече дії цієї сили s. Напрямок рейки визначається прямою лінією, що проходить через точки M і N. Тоді N разом з люлькою здійснює обертальні і поступальні рухи і її координати встановлюються параметричними рівняннями подовженою циклоїди, які в загальному вигляді запишуться як:
де кут повороту утворить кола циклоїди при його коченні по прямій без ковзання.
де радіус опорного сегмента люльки,=0,8 м; кут нахилу лінії NO до осі печі; кут повороту печі; відстань від центру люльки до шарніра рейки N, м.
Рівняння прямої, що проходить через дві точки M і N
Вводимо позначення
;
Отримаємо рівняння прямої в загальному вигляді
Плече S знайдемо як відрізок перпендикуляра, опущеного з точки С на вісь рейки
Координати точки:
Підставляючи значення B, C , верб формулу, отримаємо для розглянутого випадку
Зусилля на рейки від дії перекидаючого моменту
Повний зусилля на рейки
Крутний момент на осі однієї рейкової шестерні
Потужність двигуна
Висновок: в результаті виконання лабораторної роботи було встановлено, що зусилля в рейках повністю залежить від точного визначення загальних координат центра ваги електропечі.
