Теоретическая часть. Вольтова дуга, возбуждаемая между электродом и шихтой в печи, обеспечивает расплавление шихты

Вольтова дуга, возбуждаемая между электродом и шихтой в печи, обеспечивает расплавление шихты. Для поддержания опре­деленного расстояния между электродом и шихтой специальными механизмами осуществляют подъем и опускание электродов, удер­живаемых электрододержателями. Раньше эти механизмы работали с тросовым приводом, в настоящее время — с реечными. В печи установлено три электрода, каждый из которых перемещается самостоятельно независимо от других.

Механизм подъема каждого электрода состоит из каретки, перемещающейся на шестнадцати роликах по направ­ляющей колонне. Подъем и опускание осуществляются принуди­тельно зубчатой рейкой, прикрепленной к кронштейну каретки. Рейка входит в зацепление с ведущей шестерней редуктора, вращаемого электродвигателем. В том случае, если электрод опустился до шихты, рейка сжимает пружину и отключает дви­гатель путевым выключателем. Противовес служит для облег­чения работы двигателя. На верху каретки прикреплен электрододержатель, состоящий из сблокированных на одной оси пневмоцилиндра и корпуса механизма зажима со штоком. На вы­лете закреплен шарнир промежуточных рычагов и механизма обжатия. В корпусе электрод прижимается с по­мощью пружины к головке электрододержателя хомутом.

Пример расчета мощности электродвигателя механизма перемещения электрода дуговой сталеплавильной печи.

Задание Рассчитать мощность эл.двигателя механизма перемещения электрода дуговой сталеплавильной печи: G_П- 18, 5 вес противовеса, кН; D- 0, 07 диаметр роликов каретки, м; Q – 34, 8 суммарный вес каретки, электрододержателя, электрода, механизма зажима и части веса токоподводящих шин, кН;

Расчетная часть

 

Рисунок. 9 Схема к определению мощности двигателя механизма перемещения электрода

1. Сила F, необходимая для подъёма каретки(сила, действующую на ось неподвижного блока). Для этого составляют три уровня статики:

Где R_A и R_B – сила давления на опорные ролики, кН;

Q – суммарный вес каретки, электрододержателя, электрода, механизма зажима и части веса токоподводящих шин, кН;

Т – натяжение цепи противовеса в точке крепления к каретке, кН;

F_A и F_B – силы сопротивления перемещения каретки, кН;

L, a, b, c, e –плечи соответствующих сил, м.

Сила сопротивления F_A и F_B являются функциями соответствующих опорных реакций:

Где ω - коэффициент сопротивления

передвижению каретки

α – диаметр цапфы роликов каретки, м;

f- коэффициент трения в подшипниках роликов, (f=0, 02-для роликов на подшипниках качения и f=0, 08-для роликов на подшипниках скольжения);

μ - коэффициент трения качения роликов по напряжению (μ = 0, 001м);

D- диаметр роликов каретки, м;

К_р – коэффициент дополнительных сопротивлений, (К_р=2).

 

Где G_П- вес противовеса, кН;

η _б – К.П.Д. блока противовеса, (η _б=0, 94).

Подставляя в уравнения статики значения F_A и F_B и решая систему трех уравнений, получим формулу для определения силы F:

Статический момент на валу электродвигателя при подъеме электрода:

Где D_б – диаметр барабана лебедки, м;

u – передаточное число редуктора;

η _м – К.П.Д. механизма, (η _б=0, 38).

Статическая мощность электродвигателя:

Где υ - скорость подъема электрода, м/с

ω - угловая скорость вала электродвигателя, с^-1;

М_б- статический момент на барабане, кН∙ м;

ω _б- угловая скорость вращения барабана, с^-1

По найденной мощности выбирать тип двигателя по справочнику.

Выво д: произведён расчет, мощности электродвигателя, механизма перемещения электрода дуговой сталеплавильной печи.

 

Литература:

 

1. Конспект лекций.

2. Целиков, А.И. Машины и агрегаты металлургических заводов / А.И. Целиков – М.: Металлургия,.с. 319-339

 

Варианты задания

ВАРИАНТ
Q кН	34.6		34.6	34.7	34.7	34.8
GП кН		18.5
a м	1.3	1.35	1.36	1.38	1.39	1.4
b м	0.95	0.96	0.95	0.96
c м	0.8	0.81	0.8	0.81
d м	2.35
e м	0.15	0.16	0.17	0.18	0.19
D м	0.06	0.07	0.06	0.07
α М	0.2
υ м/мин

Контрольные вопросы

1. Объясните принцип работы механизма перемещения электрода дуговой сталеплавильной печи?

2. Объясните конструкцию механизма перемещения электрода дуговой сталеплавильной печи?

3. С какой целью устанавливают в конструкцию механизма перемещения электрода противовес?

4. Объясните принцип зажима электрода?