Модернизация привода машины подачи кислорода конвертерного цеха - Производство и технологии дипломная работа

Главная

Производство и технологии
Модернизация привода машины подачи кислорода конвертерного цеха

Изучение состава оборудования цеха выплавки стали. Назначение, конструкция и принцип действия машины подачи кислорода. Конструктивный расчет гидропривода подъема платформы и приводного вала машины подачи кислорода в рамках её технической модернизации.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Модернизация привода машины подачи кислорода конвертного цеха
1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА, ПОСТАНОВКА ЦЕЛЕЙ И ЗАДАЧ
1.1 Состав оборудования цеха выплавки стали. Последовательность технологического процесса
1.1.1 Назначение и устройство машины подачи кислорода
1.1.2 Описание работы машины подачи кислорода
2.1 Назначение, конструкция и принцип действия машины подачи кислорода
2.2 Расчет проектирования привода машины подачи кислорода
2.2.1 Энерго-кинематический расчет механизма привода машины подачи кислорода
2.2.2 Расчет и выбор стандартного редуктора привода
2.2.3 Ориентировочный расчет и конструирование приводного вала машины подачи кислорода
2.2.4 Выбор подшипников приводного вала редуктора
2.3 Расчет и проектирование гидропривода подъема платформы
2.3.1 Разработка гидропривода платформы машины подачи кислорода
3.1 Разработка технологического процесса изготовления вал-шестерни
3.1.1 Назначение детали и описание ее конструкции
3.1.2 Технологический контроль чертежа
3.1.3 Анализ технологичности конструкции детали «Вал-шестерня»
3.1.5 Разработка поэтапного маршрута обработки поверхности вала-шестерни
3.1.6 Подбор оборудования для каждой операции изготовления вала-шестерни
3.1.7 Подбор приспособлений для каждой операции изготовления вала-шестерни
3.1.8 Выбор режущего инструмента для каждой операции изготовления вала-шестерни
3.2 Проектирование червячной модульной фрезы
3.2.1Основные технические требования к фрезам
выплавка сталь машина гидропривод кислород
Из всего объёма стали металлургической промышленности, произведённой в 2016 году, примерно 90% - на счету шести крупных компаний: Евразхолдинг, ММК, «Северсталь», НЛМК, «Уральская сталь», стальная группа Мечел. Численность промышленно - производственного персонала в металлургии приближается к 1,3 млн человек. На производство продукции металлургического комплекса расходуется от общего объёма промышленного потребления: 14% топлива, 35% электроэнергии, 40% сырьевых ресурсов. На металлургию приходится 25% грузов, перевозимых железнодорожным транспортом. Металлургический комплекс страны обеспечивает 14% налоговых платежей промышленности в консолидированный бюджет, 15% общероссийского объёма валютной выручки, 95% потребляемых конструкционных материалов, что в своем большинстве определяет степень загруженности производственных мощностей основных отраслей в экономике РФ. Значительная часть металлургических предприятий являются градообразующими, и результаты их работы определяют социальную стабильность многих регионов.
В условиях избытка мощностей (175 млн.т.) на мировом рынке стали получили развитие протекционистские меры разных государств по защите национальных производителей, участились случаи нарушения принципов международной торговли сталью. В связи с этим по инициативе США и ряда других западных стран в рамках ОЭСР был организован форум многосторонних переговоров о сокращении неэффективных мощностей. В результате конвертерное и электросталеплавильное производство стали увеличилось, а доля мартеновского производства уменьшилась. Доля непрерывной разливки стали возросла с 23,1 до 63,0%.
Объём мартеновского производства в России всё ещё остаётся максимальным по сравнению с другими странами. В соответствии со стратегией развития черной металлургии России до 2010г. предусматривается ужесточение мер, касающихся вывода из эксплуатации мартеновских печей, в том числе: нормирование экологических выбросов на основе прогрессивной технологии, разработка технологических регламентов. В частности, экологические выбросы загрязняющих веществ при мартеновском производстве почти в 2 раза выше, чем при электросталеплавильном. Минпромнауки России представило предложения в Минприроды России по размеру технологических нормативов для сталеплавильного производства на уровне электросталеплавильного производства с прогрессивной шкалой платежей до 5 лет, с последующим закрытием мартеновского производства в случае необеспечения установленных нормативов.
Инвестиционная программа ПАО «Северсталь» на 10-летний период составляет порядка 1,5 млрд. долларов США. В результате её реализации компания планирует существенное наращивание объёмов производства и доведение выплавки конвертерной стали до 9,5 млн. тонн в год, электростали - до 2,1 млн. тонн. К 2013 году производство проката должно достигнуть уровня 10,7 млн. тонн, стали - 11,6 млн. тонн в год. В 2010 году выведены из эксплуатации мартеновские печи, обжимные и заготовочные станы.
Мощности по выплавке стали в России составляют 69 млн. т., производство прокатной стали достигло 65 млн. т. в том числе: конвертерная сталь - 70%; электросталь - 30%. Доля непрерывной разливки возрасла с 50% в 2010 г. до 80% в 2016 г. Выпуск проката составил 50 млн.т., из них: на внутренний рынок - 30 млн. т., на внешний - 20 млн.т. (40% объёма производства). Значительная часть металлургических предприятий являются градообразующими, и результаты их работы определяют социальную стабильность многих регионов. Таким же предприятием является и ПАО «Северсталь».
День рождения Череповецкого металлургического комбината считается 24 августа 1955 года, когда был получен первый череповецкий чугун на построенной домне №1. Для того чтобы производственный процесс был полным построены различные цеха и производства. Сегодня комбинат это мощное предприятие имеющее в своём составе агло-доменное производство, заключающее в себе 2 аглофабрики и 5 домен, в том числе самую мощную во всём мире «Северянку». Сталеплавильное производство, состоящее из конвертерного производства, мартеновского и электросталеплавильного цехов.
Прокатного производства в которое входят обжимной и сортопрокатный цеха а также листопрокатные станы. Для изготовления и ремонта оборудования основных производств построены ремонтные цеха: РМЦ-1 и 2, КМЦ, ФЛЦ, ЦРМО-1 и 2, ЦРПО и ЦРСО. Для обеспечения металлургического цикла материалами, перевозок созданы мощные АТЦ и УЖДТ. Так же построены несколько вспомогательных цехов.
1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА, ПОСТАНОВКА ЦЕЛЕЙ И ЗАДАЧ
1.1 Состав оборудования цеха выплавки стали. Последовательность технологического процесса
Самым крупным из сталеплавильных цехов является конвертерное производство, днём рождения которого считается 6 ноября 1980 года. В производство входят 4 цеха:
- цех по переработке металлургических шлаков, шихты и миксеровозов;
- цех экзотермических шлакообразующих смесей.
На долю конвертерного производства приходится примерно 80% стали выплавленной на комбинате за год.
Цех выплавки стали состоит из отделения конвертеров, имеющего в своём составе 3 конвертера ёмкостью 350-400тн. и участка футеровки и подготовки сталеразливочных ковшей. Выплавку стали в конвертере и его транспортировку для разливки обеспечивает блок механического оборудования состоящий из машины подачи кислорода, вертикального тракта подачи сыпучих материалов, конвертера, подвижной муфты, сталевоза и шлаковоза.
В конвертерном производстве осуществляется обработка жидкого чугуна в результате чего он переходит в сталь. Сталь разделяют на следующие группы марок:
Основные этапы технологического процесса конвертерного производства:
- выплавка стали в конвертерных печах;
- внепечная обработка стали, с целью повысить ее свойства;
- непрерывная разливка выплавляемой стали;
- порезка слябов в размер и обработка их поверхности.
Транспортировку металлического лома в скрапное отделение №1 и скрапное отделение №2 КП осуществляют автомобильным транспортом, в ж/д полувагонах и в совках. Подготовленный к плавке м/лом в совках объёмом 100 куб.м передают из скрапного отделения №1 в загрузочный пролёт двумя скраповозами, а из отделения №2 мостовыми кранами Q=200 тонн. Чугун из доменного цеха передают при помощи передвижных миксеров по двум специальным железнодорожным путям со стандартной колеей, в отделение перелива чугуна КП. Чугун из миксера сливается в специальный чугуновозный ковш, после чего взвешивается, производится замер его температуры, отбор проб. Затем Чугун в самоходном чугуновозе транспортируется в загрузочный пролет под заливочный кран Q=450-100/20 тонн. Конвертерный процесс плавки сопровождается образованием шлака.
Шлакообразующими материалами конвертерной плавки являются присаживаемые в конвертер известь, доломит, плавиковый шпат, агломерат, известняк, холодный конвертерный шлак и т.д. а также продукты окисления примесей жидкого металла. Кроме того, в шлак поступают оксиды растворяющейся футеровки, небольшое количество миксерного шлака, оксиды железа из ржавчины стального лома и составляющие флюсы.
Шлаковый режим предназначен для полного удаления вредных примесей (фосфор и сера) из металла в процессе продувки плавки в конверторе. Засыпаемая в конвертерную печь кусковая известь и доломит, растворяясь с первых секунд продувки формирует основной шлак (SiO 2 ; MnO; FeO; Fe 2 О 3 ). Для этого применяют мягко обожжённую известь и обожжённый доломит, которые поступают в отделение приёма сыпучих и ферросплавов конвертерного производства из известково - доломитного цеха автомобильным транспортом. В качестве раскислителей и легирующих добавок используют твёрдые прокаленные кусковые ферросплавы, чушковый алюминий, алюминевую проволоку и брикеты из алюминевого лома. Подачу сыпучих и ферросплавов в соответствующее отделение конвертерного производства привозят большегрузным транспортом. Сыпучие материалы из приёмных бункеров с помощью конвейеров передают в расходные бункера бункерной эстакады, снабжённой системой вибропитателей, весов-дозаторов, течек тракта подачи материалов в конвертер и сталеразливочный ковш. В качестве газообразных энергоносителей используют кислород, азот, аргон.
Конвертера емкостью 350-400 тонн оборудованы для продувки плавки кислородом сверху.
Металлический лом совками объемом 100 м 3 высыпают в конвертер при помощи мостового загрузочного крана грузоподъемностью 200 тонн. Сразу же после засыпки лома в конвертер заваливают шлакообразующие материалы в объеме 40-60% от их общего расхода на каждую плавку. Затем при помощи заливочного крана из чугуновозочного ковша объемом 350 тонн в конвертер заливается жидкий чугун. Далее конвертер устанавливают вертикально, после чего вводят конвертерную форму и начинают подавать кислород, начинается процесс продувки. Фурма в процессе продувки расположена на уровне 4.8-1.8 метра от уровня ванны в спокойном состоянии, для убыстрения образования шлака продувку начинают при верхнем расположении фурмы, а через четыре или пять минут она опускается до оптимального положения.
В период продувки в конвертер порционально загружают оставшиеся флюсующиеся добавки. В период продувки в конверторе происходят одновременно: окисление углерода, марганца, железа и кремния, образование шлака, дефосфация и десульфурация, расплавление металлолома, нагрев стали до необходимой перед выпуском температуры. По объему израсходованного кислорода определяется необходимость остановки продувки, после чего делается забор проб металла и шлака и замер температуры. Если анализ показывает удовлетворительные результаты, то плавку можно выпускать, если анализы не обеспечивают требуемые параметры плавку додувают кислородом. Затем повторно делается забор проб и замер температуры. Если требуется, то плавку охлаждают. После получения требуемых результатов плавку выпускают, выпуск осуществляют в сталеразливочный ковш через летку (Q=385 тн), с целью довести плавку до необходимого хим.состава в момент выпуска добавляют (присаживают) легирующие элементы и раскислители. Произведя наклон конвертера производят слив шлака в специальные чаши, стоящие под конвертером на шлаковозах. Наполненные шлаком чаши отправляют в отделение переработки шлака конвертерного производства, где их кантуют, шлак высыпается и затем остывает. Остывший шлак проходит переработку и транспортируется самосвалами на шлакоотвал. Пустые шлаковые чаши транспортируют обратно к конвертеру. В среднем продолжительность одной плавки около 40 минут.
После выпуска стали из конвертера, сталеразливочный ковш на сталевозе транспортируют на установку доводки металла (УДМ), где корректируют температуру и химический состав стали перед отправкой на машину непрерывного литья заготовок (МНЛЗ). Сталеразливочный ковш с металлом, доведённым до требуемого состава и температуры на УДМ, сталевозом передают из пролёта внепечной обработки в передаточный пролёт. Затем ковш краном грузоподъёмностью 500-100/20 тонн поднимают на разливочную площадку МНЛЗ и ставят на разливочный подъёмно-поворотный стенд, находящийся в резервной позиции. После разворота стенда в рабочую позицию начинают разливку.
Оборудование МНЛЗ обеспечивает разливку стали из 385-тонных сталеразливочных ковшей в слябы сечением 250-275 на 1020-1850 мм. Порезанные на мерные слябы поступают на участок приёма. Часть слябов, если плавка сделана без нарушения технологии, транзитом отправляется в прокатные цеха другая часть после остывания осматривается при помощи магнитных кранов грузоподъёмностью 50/10 тонн. При необходимости производят зачистку дефектов (трещин, неметаллические включения и т.д.) ручными огневыми резаками или зачистным станком а затем также отправляют в прокатные цеха.
1.1.1 Назначение и устройство машины подачи кислорода
Машина подачи кислорода (МПК) предназначена для введения кислорода в конвертер сверху через водоохлаждаемую фурму, для вертикальных и горизонтальных перемещений, связанных с подачей фурмы внутрь конвертера, и заменой вышедшей из строя фурмы резервной. Торкретирования конвертера во время ухода за его футеровкой.
В настоящее время в мире применяются четыре основных типа машин подачи кислорода: машина для подачи кислорода в конвертер с поворотной платформой; машина для подачи кислорода в конвертер без платформы; машина для подачи кислорода в конвертер с передвижной платформой и неподвижной направляющей и машина для подачи кислорода в конвертер с передвижной платформой и двумя подвижными направляющими.
В конвертерном производстве на ОАО «Северсталь» применяются два вида машин подачи кислорода. На первом и втором конвертерах применены с передвижной платформой и неподвижной направляющей (МПК-1,2), на третьем конвертере с передвижной платформой и двумя подвижными направляющими (МПК-3).
Машина подачи кислорода с передвижной платформой и неподвижной направляющей, установленной на конвертерах №1 и 2, состоит из:
1) Платформы, перемещающейся на двух парах ходовых колёс.
4) Двух кареток с фурмами и металлорукавами для подвода кислорода и воды для охлаждения.
5) Двух небольших подвижных направляющих кареток закреплённых к передвижной платформе.
6) Одной неподвижной направляющей кареток закреплённой к металлоконструкциям цеха.
7) Комплекта электрического оборудования и контролирующей электроаппаратуры - установки командоаппаратов.
Платформа представляет собой тележку опирающуюся на четыре ходовых колеса, на которой расположены два механизма вертикального перемещения фурмы. Каждый механизм перемещения фурмы состоит из двух электрических двигателей, соединительных муфт, тормоза ТКП-600, редуктора Ц2-1000, барабана, канатной системы с подвижным и неподвижным блоками, тахогенератора, командоаппарата, блокировки обрыва троса.
Рама представляет собой металлоконструкцию, закреплённую к рабочей площадке цеха. На ней установлены опорные и контропорные рельсы КР-120, по которым перемещается платформа с закреплённой на ней рейкой. На раме расположен реечный механизм горизонтального перемещения платформы, состоящий из электродвигателя, тормоза, редуктора, муфт, одноступенчатого редуктора и командоаппарата.
Каретка выполнена в виде сварной рамы и снабжена восемью ходовыми роликами - четырьмя опорными и четырьмя упорными, опирающимися на беговые дорожки направляющих. В каретке установлен ловитель, стопорящий её в направляющих в случае обрыва каната. При обрыве каната штанга под действием усилий пружины опускается и увлекает за собой через систему рычагов кулачки до тех пор, пока их зубья не захватят шину, расположенную по всей длине подвижных и неподвижной направляющих кареток. После предварительного захвата под действием силы тяжести каретки кулачки окончательно зажимают шину.
Направляющая служит для направления перемещения каретки. Состоит из двух частей - подвижной, которая закреплена на перемещающейся платформе, и неподвижной, закреплённой к металлоконструкции цеха.
Фурма состоит из трёх концентрично скреплённых стальных труб, заканчивающихся медным наконечником с соплами Лаваля. В верхней части фурма имеет три патрубка, соединяющихся с гибкими рукавами, через которые подаётся кислород и охлаждающая вода. Кислород подаётся по центральной трубе и через сопла наконечника поступает в ванну конвертера. Положение фурмы по вертикали контролируется сельсином. Ход фурмы регулируется командоаппаратом.
Машина подачи кислорода с передвижной платформой и двумя подвижными направляющими, установленной на конвертере № 3, состоит из:
1) Платформы, перемещающейся на двух парах ходовых колёс.
4) Двух кареток с фурмами и металлорукавами для подвода кислорода и воды для охлаждения.
5) Двух контргрузов соединённых с каретками пластинчатыми цепями проходящими через приводные и обводные блоки.
6) Двух подвижных направляющих кареток закреплённых к передвижной платформе.
7) Комплекта электрического оборудования и контролирующей электроаппаратуры - установки командоаппаратов.
Платформа представляет собой тележку опирающуюся на четыре ходовых колеса, на которой расположены два механизма вертикального перемещения фурмы. Каждый механизм перемещения фурмы состоит из двух электрических двигателей, соединительных муфт, двух тормозов ТКП-400, редуктора Ц2-650, блока приводных звёздочек, блока обводных звёздочек, пластинчатых цепей привода подъёма или опускания фурм, тахогенератора, командоаппарата.
Рама представляет собой металлоконструкцию, закреплённую к рабочей площадке цеха. На ней установлены опорные и контропорные рельсы КР-120, по которым перемещается платформа с закреплённым на ней кронштейном для соединения с корпусом гайки. На раме в опорах расположен винт с трапециидальной резьбой длиной 5000 мм. На нём в корпусе установлена бронзовая гайка двухзаходной резьбой горизонтального перемещения платформы. Привод состоид из электродвигателя, тормоза, редуктора, муфт и командоаппарата.
Каретка выполнена в виде сварной рамы и снабжена восемью ходовыми роликами - четырьмя опорными и четырьмя упорными, опирающимися на беговые дорожки направляющих. В каретке установлен ловитель, стопорящий её в направляющих в случае обрыва цепей. При обрыве цепи штанга под действием усилий пружины опускается и увлекает за собой через рычаги экцентрики до тех пор, пока они поворачиваясь не прижмутся к тормозным планкам, расположенные по всей длине направляющих кареток. После предварительного прижатия под действием силы тяжести каретки экцентрики поворачиваются и окончательно затормаживают каретку в направляющей.
Контргруз выполнен из толстого листа металла и снабжен четырьмя упорными роликами, опирающимися на беговые дорожки направляющей. На контргрузе установлен ловитель, стопорящий его в направляющей в случае обрыва цепей. При обрыве цепи штанга под действием усилий пружины опускается и увлекает за собой через рычаги экцентрики до тех пор, пока они поворачиваясь не прижмутся к планкам, расположенные по всей длине направляющей. После предварительного прижатия под действием силы тяжести контргруза экцентрики поворачиваются и окончательно затормаживают его в направляющей.
Направляющая по вертикали разделена на две части и служит для направления перемещения каретки по одной стороне направляющей и контргруза по другой. Направляющая закреплена верхней частью к перемещающейся платформе и имеет внизу направляющие ролики для исключения отклонения её от вертикальной оси и облегчения смещения во время передвижения платформы.
Фурма состоит из трёх концентрично скреплённых стальных труб, заканчивающихся медным наконечником с соплами Лаваля.
В верхней части фурма имеет три патрубка, соединяющихся с гибкими рукавами, через которые подаётся кислород и охлаждающая вода. Кислород подаётся по центральной трубе и через сопла наконечника поступает в ванну конвертера. Положение фурмы по вертикали контролируется сельсином. Ход фурмы регулируется командоаппаратом.
1.1.2 Описание работы машины подачи кислорода
Существует две схемы работы МПК в зависимости от состояния футеровки конвертера.
Схема №1 (при хорошем состоянии футеровки конвертера):
В обе каретки МПК ставятся рабочие фурмы.
После завалки м/лома в конвертер и заливки чугуна, конвертер ставится вертикально. Машинист дистрибутора с главного поста управления (ГПУ) опускает фурму через фурменное окно в конвертер и открывает подачу кислорода для продувки плавки. После того как плавка продута фурму приподнимают до уровня фурменного окна для осмотра на предмет течи или «закозления». Если замечаний нет, фурма остаётся в работе на продувку следующей плавки. Если по какой-либо из причин необходима замена то машинист дистрибутора с ГПУ перегоняет платформу, ставя запасную фурму в рабочую позицию а вышедшую из строя в резервную для замены.
Схема №2 (при плохом состоянии футеровки конвертера):
В правую каретку МПК ставится рабочая фурма а в левую каретку торкрет-фурма. После продувки плавки рабочая фурма поднимается вверх до исходного. Машинист дистрибутора с ГПУ перегоняет платформу, ставя торкрет- фурму в рабочую позицию. После слива плавки из конвертера в сталеразливочный ковш он ставится вертикально. Машинист дистрибутора опускает фурму в конвертер, включает подачу торкрет-массы в сопла фурмы и торкретирует конвертер т.е. на футеровку наносит защитный слой. После окончания работы по уходу за футеровкой торкрет-фурма поднимается вверх до исходного. Машинист дистрибутора опять перегоняет платформу, ставя рабочую фурму в положение для продувки плавок.
В цехе находится несколько торкрет-фурм с разным углом расположения сопел. В зависимости от расположения места наибольшего износа футеровки в конвертере, куда необходимо нанести огнеупорную массу и выбирается фурма, затем поднимается на МПК и ставится в каретку.
Необходимость переезда МПК для работы другой фурмой может быть по причине неисправности одного из приводов подъёма фурм по механической части, электрической части или энергетической части.
При анализе простоев механического оборудования машин подач кислорода цеха выплавки стали Конвертерного производства за последние три года выявлено, что основные простои повлиявшие на выплавку стали принадлежат машине подачи кислорода конвертера №3 которая по конструкции отличается от МПК установленных на конвертерах №1; 2. Самая частая неисправность это невозможность переезда платформы с фурмами для различных операций, таких как продувка плавки, торкретирование конвертера, замена фурм. Среднегодовые простои конвертера по устранению причин неисправностей составили часов 42 минуты.
Основными причинами простоев являются:
1. Попадание пыли в зазор между трапециидальной резьбой ходового винта и двухзаходной бронзовой гайкой, вследствие чего происходит заклинивание передачи.
2. Срезание витков резьбы бронзовой гайки от их интенсивного износа который происходит по причине прогиба винта из-за его длины (ход платформы 5 метров).
3. Трудоёмкость обслуживания и ремонта механизма из-за его конструкции.
4. Отсутствие взаимозаменяемости оборудования и деталей с других машин подачи кислорода, установленных в цехе.
В связи с вышесказанным, целью данного дипломного проекта будет являться модернизация привода машины подачи кислорода №3. Включающая замену ходового винта и гайки на привод с одноступенчатым редуктором и рейкой, который в условиях повышенной запылённости более надёжен.
Учитывая поставленную цель в процессе выполнения диплома будут решены ряд вопросов:
- рассчитан и спроектирован привод машины подачи кислорода;
- разработана общая компоновка привода;
- рассчитана экономическая целесообразность модернизации.
2.1 Назначение, конструкция и принцип действия машины подачи кислорода
Машина подачи кислорода (МПК) предназначена для введения кислорода в конвертер сверху через водоохлаждаемую фурму, для вертикальных и горизонтальных перемещений, связанных с подачей фурмы внутрь конвертера, и заменой вышедшей из строя фурмы резервной.
На рисунке 1 изображен механизм привода передвижения платформы машины подачи кислорода представляет собой зубчатую рейку (7), закреплённую к металлоконструкциям платформы по центру снизу. Для взаимодействия с ней выполнена прямозубая передача, состоящая из вал-шестерни (m = 10, z = 14) и зубчатого колеса (6) (m = 10, z = 25) установленных на подшипниках качения, в металлическом корпусе нестандартного одноступенчатого редуктора (5), закреплённого к металлоконструкциям площадки на отметке +55,6 метра.
Механизм приводится в движение стандартным приводом, состоящим из двухступенчатого редуктора (3) и электродвигателя (1) с колодочным тормозом (8). Между электродвигателем и двухступенчатым редуктором привод передаётся через муфту МУВП (2), между двухступенчатым редуктором и нестандартным одноступенчатым редуктором через муфту зубчатую (4). Крайние положения платформы машины подачи кислорода (ход платформы) контролирует командоаппарат 10, включенный в электросхему привода и конечные выключатели. Привод на командоаппарат от редуктора осуществляется через муфту кулачковую (9).
Ход платформы машины подачи кислорода S =5,0 метров.
Скорость передвижения платформы н = 0,13 м/с, что определено технологическим процессом.
Рисунок 1 - Механизм привода передвижения платформы машины подачи кислорода
2.2 Расчет проектирования привода машин ы подачи кислорода
Кинематическая схема привода платформы машины подачи кислорода представлена на рисунке 2.
Исходные данные представлены в таблице 1.
Рисунок 2 - Кинематическая схема привода платформы машины подачи кислорода:
1 - электродвигатель; 2 - муфта МУВП; 3 - тормоз ТКП-200; 4 - муфта зубчатая;
5 - редуктор нестандартный; 6 - приводное колесо; 7 - редуктор стандартный; 8 - муфта кулачковая; 9 - командоаппарат.
2. 2 .1 Энерго - кинематический расчет механизма привода машины подачи кислорода
Определяем коэффициент полезного действия привода:
з = з м . 2 з п . п . 5 з зуб . 2 з зуб . откр . (1)
где з м - коэффициент полезного действия муфты, з м = 0,98…0,99 ;
з п. п. - коэффициент полезного действия двух подшипников, з п. п . = 0,99…0,995 ;
з зуб - коэффициент полезного действия зубчатых передач, з зуб = 0,96…0,98 ;
з зуб.откр - коэффициент полезного действия зубчатой открытой передачи, з зуб.откр = 0,92…0,95 .
з = 0,98 2 0,99 5 0,96 2 0,92 = 0,774 .
Определяю необходимую мощность приводного электродвигателя:
где N - мощность на приводном валу, кВт ;
з - коэффициент полезного действия привода.
Определяю частоту вращения выходного вала:
Произвожу подбор электродвигателя МТКН 111-6 с мощностью 3 кВт , и частотой вращения
В таблице 2 приведены данные полученные в ходе расчетов.
Таблица 2 - Энерго - кинематические данные
2. 2 .2 Расчет и в ыбор стандартного редуктора привода
Выбор редуктора производим, основываясь на его особенностях, а именно, габаритах и кратковременных перегрузках. Останавливаем выбор на двухступенчатом цилиндрическом редукторе.
Необходимо сделать расчет допускаемого крутящего момента на тихоходном валу редуктора, а также допускаемую частоту вращения быстроходного вала:
При выборе редуктора учитываем требования к допускаемому моменту и допускаемой частоте вращения, которые должны быть:
Выбираем редуктор 2Ц-350-50-24Ц , с номинальным моментом на тихоходном валу 3150 Нм, и передаточным числом равным 50, при этом диаметры: - выходного конца быстроходного вала - 40 ,0 мм ;
- выходного конца тихоходного вала - 85 ,0 мм .
2. 2 .3 Ориентировочный расч е т и конструирование приводного вала машины подачи кислорода
Для изготовления детали выбираем конструкционную легированную сталь 40X по ГОСТ 4543-71. Сталь 40X нашла широкое применение в машиностроении для изготовления деталей зубчатых зацеплений и показала достаточно хорошие эксплуатационные качества.
где Т - крутящий момент на валу, Н•мм ;
[ ф ] = 20…30 МПа - допустимое касательное напряжение для вала. входной диаметр:
d П = d + 2 t , мм , (5) d П = 65+ 2 3 = 71 мм .
принимаем одинаковые подшипники d П = 75мм . Диаметры валов под буртик подшипника:
d БП = d П + 3,2 r , мм , (6) d БП = 75 + 3,2 3,5 = 86,2 мм .
На рисунке 3 изображен эскиз приводного вала.
2. 2 .4 В ыбор подшипников приводного вала редуктора
Для приводного вала подходят радиальные шарикоподшипники легкой серии из ГОСТ 8338.
В таблице 3 указаны характеристики привода вала.
Таблица 3 - характеристики приводного вала
Эскизная компоновка устанавливает взаимное положение вала - шестерни и подшипников. Приводной вал в корпус редуктора устанавливается на двух шариковых радиальных подшипниках. Ось вращения вала - горизонтальная.
На рисунке 4 изображена эскизная компоновка вала.
Рисунок 4 - Эскизная компоновка приводного вала
Передаваемый муфтой необходимый крутящий момент определим по формуле:
где -коэффициент, зависящий от характера нагрузки, ;
- крутящий момент вала муфты, Н·м . Выбираем быстроходную муфту: Н·м По справочнику останавливаю выбор на муфте упругой втулочно-пальцевой с тормозным шкивом: 250-I-40-II-40-У2 ГОСТ 21424-93. В данной муфте 250 - это максимальный крутящий момент (Н·м), I и II - номер исполнения посадочного места под вал, 40 и 40 - это посадочные диаметры вала электродвигателя и вала редуктора.
По справочнику останавливаю выбор на зубчатой муфте: 2500-I-85-I-65-У2 ГОСТ Р 50895-96. В данной муфте 2500 - это максимальный крутящий момент (Н*м), I и I - номер исполнения посадочного места под вал, 65 и 85 - посадочные диаметры стандартного вала и нестандартного вала редуктора.
Поскольку диаметр вала подобран согласно ГОСТ 23360-78 для шпонок, выбираю призматическую шпонку с шириной 18 мм, высотой 12 мм, глубиной паза 7,0 мм, и рабочей длиной шпонки 90мм.
2. 3 Расч
Модернизация привода машины подачи кислорода конвертерного цеха дипломная работа. Производство и технологии.
Дипломная работа по теме Совершенствование антикризисной программы на предприятии
Реферат: Антропогенное воздействие на леса лесопользование. Скачать бесплатно и без регистрации
Доклад по теме Трактування поняття 'редактор'
Курсовая работа по теме Управление финансами предприятия 'Spring'
Курсовая работа по теме Синонимия русского и немецкого языков. Проблематика подбора, перевода и классификации синонимов на м...
Титульный Лист Для Курсовой
Лабораторная Работа 2 1
Реферат: Фопель К. Как научить детей сотрудничать? Психологические игры и упражнения: Практическое пособие: Пер с нем.: В 4-х томах. Т. 1
Реферат по теме Некоторые проблемы и перспективы тяжёлой атлетики
Реферат: Типы политических идеологий
Реферат: Сохранность, время, приемы обработки растительного материала
Контрольная Работа 6 Класс Афанасьева
Курсовая работа по теме Калькуляция себестоимости с полным распределением затрат и по переменным издержкам
Реферат: Legal Homicide Essay Research Paper Legal HomicideCapital
Реферат: The Telephone System Essay Research Paper The
Курсовая работа: Исследование войны в Ираке. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат: Система национальных счетов 9
Уголовная Ответственность И Уголовное Наказание Реферат
В Чем Причина Одиночества Сочинение Итоговое Аргументы
Сочинение На Тему Читать Это Классно
Кейтеринг в России - Маркетинг, реклама и торговля реферат
Чрезвычайные ситуации природного характера на примере цунами - Безопасность жизнедеятельности и охрана труда курсовая работа
Материальное стимулирование как метод управления: анализ и пути повышения эффективности его использования в организации (на материалах предприятия КТСУП "Отель") - Менеджмент и трудовые отношения курсовая работа