Проект модернизации платформы машины подачи кислорода в конвертер №3. Дипломная (ВКР). Другое.
💣 👉🏻👉🏻👉🏻 ВСЯ ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!
Похожие работы на - Проект модернизации платформы машины подачи кислорода в конвертер №3
Нужна качественная работа без плагиата?
Не нашел материал для своей работы?
Поможем написать качественную работу Без плагиата!
Металлургическая промышленность России в настоящее время
включает 24 группы самостоятельных производств, примерно 220 предприятий черной
металлургии, около 730 предприятий цветной металлургии, производящих металлопродукцию.
Из всего объёма стали, произведённой в 2016 году, примерно 90% - на счету шести
крупных компаний: Евразхолдинг, ММК, «Северсталь», НЛМК, «Уральская сталь»,
стальная группа Мечел.
В перспективе до 2018г. в черной металлургии России
сохранится тенденция роста технического уровня и улучшения качества
металлопродукции на всех переделах. 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
значительной степени определяет уровень загрузки производственных мощностей
базовых отраслей экономики России. Значительная часть металлургических
предприятий являются градообразующими, и результаты их работы определяют
социальную стабильность многих регионов.
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».
1. Анализ состояния вопроса, постановка цели и
задач
.1 Состав оборудования цеха выплавки стали.
Последовательность технологического процесса
Самым крупным из сталеплавильного «куста» ОАО «Северсталь»
является конвертерное производство, днём рождения которого считается 6 ноября
1980 года. В производство входят 4 цеха:
цех первичной переработки шлака, 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.
Задача конвертерного цеха заключается в выплавке стали путём
кислородного рацинирования чугуна.
Конвертера ёмкостью 350-400 тонн оборудованы для продувки
плавки кислородом сверху. Расход шихтовых материалов, требуемый на плавку определяется
в зависимости от данных о параметрах выплавляемой стали, составе шихтовых
материалов, температуре чугуна, и др.
Мостовым загрузочным краном грузоподъёмностью 200 тонн
стальной лом загружается в конвертер вместимостью 100 м 3 . После
загрузки лома для ускорения процесса шлакообразования в конвертеры засыпают
шлакообразующие материалы в объёме 50% их общего расхода на плавку. Жидкий
чугун заливают мостовым краном в конвертер из чугуновозного ковша вместимостью
350 тонн. После заливки жидкого чугуна конвертер устанавливают в вертикальное
положение. Машиной подачи кислорода вводится кислородная фурма, затем открывают
подачу кислорода и начинают продувку. Фурма во время продувки находится на
высоте 1,8-4,8 метра от уровня ванны в спокойном состоянии, также для ускорения
образования шлака продувку начинают с повышенным положением фурмы, а через 4
мин. Её опускают до нормального положения. В среднем цикл конвертерной плавки
составляет 37 минут.
1.2 Устройство машины
подачи кислорода
В конвертерном производстве на ОАО «Северсталь» применяются
два типа 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:
- Платформы, перемещающейся на двух парах
ходовых колёс;
- Рамы с механизмом передвижения;
- Двух кареток с фурмами и металлорукавами
для подвода кислорода и воды для охлаждения;
- Двух небольших подвижных направляющих
кареток закреплённых к передвижной платформе;
- Одной неподвижной направляющей кареток
закреплённой к металлоконструкциям цеха;
- Комплекта электрического оборудования и
контролирующей электроаппаратуры - установки командоаппаратов.
Машина подачи кислорода с передвижной платформой и двумя
подвижными направляющими, установленной на конвертере № 3, состоит из:
- Платформы, перемещающейся на двух парах
ходовых колёс;
- Рамы с механизмом передвижения;
- Двух кареток с фурмами и металлорукавами,
для подвода кислорода и воды для охлаждения;
- Двух контргрузов соединённых с каретками
пластинчатыми цепями, проходящими через приводные и обводные блоки;
- Двух подвижных направляющих кареток
закреплённых к передвижной платформе;
- Комплекта электрического оборудования и
контролирующей электроаппаратуры - установки командоаппаратов.
1.3 Описание работы машины подачи кислорода
После завалки металлолома 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 позицию для замены. 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.
Целью работы является модернизация машины подачи кислорода
№3, включающая замену привода с ходовым винтом и гайкой на привод с
одноступенчатым редуктором и рейкой, который в условиях повышенной запылённости
более надёжен.
Исходя из заданной цели, необходимо решить следующие вопросы:
- рассчитать и спроектировать привод машины
подачи кислорода;
- рассчитать и спроектировать гидропривод
станка;
- разработать технологический процесс
изготовления вал-шестерни;
- рассчитать основные конструктивные и
расчетные размеры фрезы;
1.4 Разработка мероприятий по модернизации машины
подачи кислорода
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 6 часов 42 минуты.
Основными причинами простоев являются:
- Попадание пыли в зазор между трапециидальной
резьбой ходового винта и двухзаходной бронзовой гайкой, вследствие чего
происходит заклинивание передачи.
- Срезание витков резьбы бронзовой гайки от
их интенсивного износа который происходит по причине прогиба винта из-за его
длины (ход платформы 5 метров), невозможности применения смазки из-за высоких
температур и повышенной запылённости.
- Трудоёмкость обслуживания и ремонта
механизма из-за его конструкции.
- Отсутствие взаимозаменяемости оборудования
и деталей с других машин подачи кислорода, установленных в цехе.
Для сокращения продолжительности простоев МПК №3 и исключения
основных причин простоев предлагается произвести модернизацию, которая
заключается в замене привода перемещения платформы с ходовым винтом и гайкой на
привод с одноступенчатым редуктором и рейкой.
Привод с одноступенчатым редуктором и рейкой более надежен в
условиях повышенной запылённости. Данный привод позволит облегчить обслуживание
и ремонт, а так же появится возможность использовать для данного привода оборудование
и детали с других машин подачи кислорода. Тем самым исключив среднегодовые
простои конвертера продолжительностью 6 часов 42 минуты.
2.1 Разработка привода платформы машины подачи
кислорода
2.1.1 Назначение, конструкция и принцип действия
машины
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.
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 ν = 0,13 м/с, что определено технологическим процессом.
Расположение элементов представлено на рисунке 2.1.
Рисунок 2.1-Механизм привода: 1 - электродвигатель; 2 - муфта
МУВП; 3 - редуктор стандартный; 4 - муфта зубчатая; 5 - редуктор нестандартный;
6 - приводное колесо; 7 - рейка; 8 - тормоз ТКП-200; 9 - муфта кулачковая; 10-
командоаппарат
2.1.2 Разработка и описание кинематической схемы
привода
Кинематическая схема привода платформы машины подачи
кислорода и исходные данные представлены на рисунке 2.2 и в таблице 2.1.
Рисунок 2.2 Схема привода: 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
2.1.3 Энергокинематический расчёт привода
η = η м . 2 × η п. п. 5 × η зуб. 2 × η зуб.откр. (2.1)
где η м - КПД муфты, η м = 0,98…0,99;
η п. п. - КПД пары подшипников, η п. п. = 0,99…0,995;
η зуб - КПД зубчатой передачи,
η зуб = 0,96…0,98;
η зуб.откр - КПД зубчатой открытой
передачи, η зуб.откр = 0,92…0,95
η = 0,98 2 × 0,99 5 × 0,96 2 × 0,92 = 0,774
Требуемая мощность приводного электродвигателя определяется
по формуле:
где N - это мощность на приводном валу, кВт.
n вых =60×1000×0,13/3,14×250=9,94
об/мин
Выбираем электродвигатель марки ДМТКН 111-6 с мощностью N э.д. = 3
кВт, при частоте вращения двигателя n э.д.
= 910 об/мин. Общее
передаточное число привода определяем по формуле:
= n э.д. / n (2.5)= 910 /
9,94 = 91,5
Передаточное число стандартного редуктора принимаем U ред
= 50; Передаточное число нестандартного редуктора
= U / U ред. (2.6)= 91,5 / 50 = 1,83
Частота вращения первого вала будет равна частоте вращения вала
электродвигателя.
Частота вращения остальных валов определяем по формуле:
где n i -1 - это частота вращения предыдущего вала, об./мин.;
U i - это передаточное число данной ступени.
Тогда частота вращения второго вала:
Крутящий момент на первом валу определяется по формуле:
где ω 1 - это угловая скорость первого вала, с -1 .
Крутящие моменты на остальных валах могут быть определены по
формулам:
T 2 = T 1 × U ред × η п.п. 3 × η зуб 2 × η м ,
T 3 = T 2 × U × η п.п. 2 × η зуб.откр. × η м ,
T 2 = 31,5 × 50 × 0,99 3 × 0,96 2 × 0,98 = 1381 Н×м,
T 3 = 1381 × 1,83 × 0,99 2 × 0,92 × 0,98 = 2233 Н×м
Учитывая конструктивные особенности данного привода: габариты
привода, кратковременные перегрузки, выбираем двухступенчатый цилиндрический
редуктор.
Допускаемый момент на тихоходном валу редуктора, допускаемая
частота вращения быстроходного вала:
Учитывая, что допускаемый момент и допускаемая частота
вращения должны быть:
Выбираем редуктор 2Ц-350-50-24Ц, у которого номинальный
момент на тихоходном валу равен М ном .=3150 Нм., передаточное число
редуктора U ред = 50, диаметры выходных концов валов:
2.1.5 Расчёт нестандартного редуктора
1) Выбор материалов шестерни и колеса и термообработки
Для шестерни - Сталь 40Х, НRС ср1 = 45… 55
Для колеса - Сталь 40Х, НВ = 230…260
) Определение основных параметров передачи
Межосевое расстояние определяется по формуле:
a w =K a ×(U+1)×T 3 ×K Hβ ×10 3 /([ ]×U 2 ×ф а , мм
(2.10)
где - это вспомогательный коэффициент, = 49,5 ;
- это крутящий момент на третьем валу, Н∙мм ;
- это коэффициент концентрации нагрузки, = 1 ;
- это
допускаемые контактные напряжения, Н/мм 2 ;
Для углеродистых сталей с твёрдостью НВ < 350 и
термообработкой-улучшение, а также с HRC >
45 и термообработкой-улучшение + ТВЧ [8],
В качестве [σ] HO принимают допускаемое контактное напряжение того зубчатого колеса,
для которого оно меньше;
[σ] HO 1 = 14 × 50 + 170
= 870 Н/мм 2
[σ] HO 2 = 1,8 × 245 + 67 = 508 Н/мм 2
[σ] H = 0,45 × ([ σ ] H 1 + [σ] H 2 )
где N HO - это число циклов перемены напряжения,
соответствующее пределу выносливости. N HO = 25 млн. циклов;
N - число циклов перемены напряжения за весь срок службы.
N 1 = 573 × 1,90 × 15000 = 16,3 млн. ,
N 2 = 573 × 1,04 × 15000 = 8,94 млн. ,
[σ] H = 0,45 × (931 + 605) = 691 Н/мм 2 ,
a w =49,5×(1,83+1)×2233×1×10 3 /(691×1,83×0.4 , мм
Принимаем а w = 195
мм. Значение модуля m = (0,01 - 0,02) × 195 = 2 - 4 мм, но так как вал-шестерня
входит в зацепление с тихоходным колесом, а оно с приводной рейкой платформы,
то принимаем повышенный модуль из стандартного ряда:
Определим суммарное количество зубьев шестерни и колеса:
Определим число зубьев шестерни и колеса:
По округлённому значению числа зубьев уточним передаточное
отношение U и вычислим погрешность отклонения его от
допустимого (ΔU ≤ 4%);
Погрешность отклонения его от допустимого значения:
Определяем остальные геометрические параметры передачи:
d 1 = m × z 1 , мм d 2 = m × z 2 , мм (2.17)
d a 1 = d 1 + 2 × m, мм d a 2 = d 2 + 2 × m, мм
(2.18)
d f 1 = d 1 - 2,5 × m, мм d f 2 = d 2 - 2,5 × m, мм
(2.19)
3) Выполняем проверочный расчёт передачи на контактную
прочность.
Условие контактной прочности зубьев стальных зубчатых колёс
для прямозубых передач, может быть записано:
Для включения коэффициента в формулу, следует произвести уточнение
значений.
Коэффициент К н β уточняем при помощи отношения:
Коэффициент динамичности уточним по фактической окружной скорости
колёс и их степени изготовления:
Для прямозубых колёс при < 3 м/с назначается 9 степень точности, при этом К н = 1; К н α = 1,1.
Окружную силу определяем по формуле:
=436×(17864×(1,79+1/(250×78)=703 , Н/мм
) Производим проверочный расчёт передачи на изгиб
Расчёт выполним отдельно для шестерни и колеса.
где σ F 1 , σ F 2 - фактическое напряжение изгиба для шестерни и колеса, Н/мм 2 ;
Y F 1 , Y F 2 - коэффициенты формы зуба для шестерни и колеса определяют по
таблице в зависимости от числа зубьев Z 1 , Z 2 и
коэффициента смещения Х = 0, без смещения; принимаем Y F 1 = 4,28 и Y F 2 = 3,90
К F β - коэффициент концентрации нагрузки при
НВ < 350 и принимаем К F β = 1,42;
В качестве [σ] FO принимаем допускаемое контактное напряжение того зубчатого
колеса, для которого оно меньше
[σ F ] = К FL × [σ] FO , Н/мм 2 (2.27)
где К FL -
коэффициент долговечности:
где N FO - число циклов перемены напряжения,
соответствующее пределу выносливости, N FO = 4 млн. циклов;
так как получили К FL
< 1, то принимаем К FL = 1
[σ F ] = 1 × 252,35 = 252,35 Н/мм 2
2.1.6 Ориентировочный расчёт и конструирование
приводного вала
Для изготовления детали выбираем конструкционную легированную
сталь 40X
по ГОСТ 4543-71. Такая сталь широко используется в машиностроении для
изготовления деталей зубчатых зацеплений и на показала высокие эксплуатационные
качества.
где Т - крутящий момент на валу, Н∙мм;
принимаем одинаковые подшипники d П = 75 мм
диаметры валов под буртик подшипника:
Эскиз приводного вала представлен на рисунке 2.3.
Рисунок 2.3 - Эскиз приводного вала
2.1.7 Предварительный выбор подшипников
Для приводного вала выбираем радиальные шарикоподшипники
лёгкой серии, со следующими характеристиками, представленными в таблице 2.2:
Таблица 2.2. Характеристики подшипников
2.1.8 Проверочный расчёт подшипников
- Определить эквивалентную динамическую
нагрузку подшипников.
- Проверить подшипники по динамической
грузоподъемности.
- Определить расчетную долговечность
подшипников.
Исходными данными являются результаты, полученные в главе 6
ПЗ.
Т 2 = 1381×10 3 - передаваемый момент;
L h =15000ч -
долговечность (время работы под нагрузкой).
Номер используемого подшипника - радиальный шариковый
однорядный №215 ГОСТ 8338-75 (75х130х25мм);
Способ установки подшипника - враспор;
Материал изготовления вала - сталь 40Х;
Пригодность подшипников определяем сопоставлением расчетной
динамической грузоподьемности с базовой.
Определяем исходные данные для расчета [8]:
Коэффициент вращения при вращении внутреннего кольца
подшипника ;
Статистическая грузоподъемность по справочным материалам для
подшипника 215 составляет 41 кН;
Базовая динамическая грузоподъемность по справочным материалам для
подшипника 215 составляет 66,3 кН;
Радиальная нагрузка подшипника, равная суммарной реакции
подшипниковой опоры:
Коэффициент радиальной нагрузки X=0,56 [8];
Определяем методом интерполирования коэффициенты Y=0,32, e=0,02
1. Определяем динамическую грузоподъемность:
, кН (2.35)
2. Определяем базовую долговечность:
2.1.9 Уточненный расчёт
приводного вала
Уточненный расчет выполняем как проверочный для определения
коэффициента запаса усталостной прочности в опасных сечениях вала.
- пиковое значение изгибающих моментов
- наличие источников концентрации напряжений
(отверстия, пазы, галтели и т.д.).
- Составляем расчетную схему приводного вала
нестандартного редуктора;
- Определяем реакции в опорах;
- Рассчитываем изгибающие моменты в
горизонтальной и вертикальной плоскостях, строим эпюры;
- Определяем коэффициент запаса прочности и
сравниваем его с заданным.
Эпюры изгибающих и крутящих моментов показаны на рисунке 2.4.
Очевидно, что опасным является место зубчатого зацепления, в
котором действуют все виды внутренних факторов, отсюда следует, что диаметр
опасного сечения равен 160мм.
Расчёт значений изгибающих моментов в вертикальной и
горизонтальной плоскостях, построение эпюр
Крутящий момент Т = 1381 Н×м будет действовать на
участке ВD.
Материал вала: Сталь 40X; σ в = 790 МПа; σ -1 = 375 МПа; τ -1 = 220 МПа.
Определяем коэффициент запаса прочности:
где n σ -
коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям и n τ - коэффициент запаса прочности по
касательным напряжениям; [n] = 1,5…3;
где σ a , τ а - амплитудные напряжения цикла, МПа;
σ m , τ m - средние напряжения, МПа.
Влияние асимметрии цикла изменения τ обычно незначительно (ψ τ = 0…0,05)
В расчёте валов принимается, что нормальные напряжения будут
изменяться по симметричному циклу, тогда можно записать:
где W O - осевой момент сопротивления сечения
вала, м 3
В расчётах валов принимается, что касательные напряжения
изменяются по нулевому циклу, тогда можно записать:
где W p - это полярный момент сопротивления сечения
вала, м 3
τ m = 0 - для вала нереверсивной передачи
Принимаем опасных сечениями точку B, как максимально
нагруженную, и точку С, как точку с наименьшим диаметром.
Находим осевой и полярный моменты сопротивления в опасных
сечения:
W oB = π×0,115 3 /32=149,2×10 -6 м 3
W o С = π×0,075 3 /32=41,4×10 -6 м 3
W oB = π×0,115 3 /16=298,4×10 -6 м 3
W o С = π×0,075 3 /16=82,8×10 -6 м 3
𝜎 aB = 𝜎 U = √228 2 +974 2 / 149,2×10 -6 = 6,8МПа
𝜎 a С = 𝜎 U = 697 / 41,4×10 -6 = 16,8МПа
𝜏 aB = 𝜏 U = 1381 / 298,4×10 -6 = 4,6МПа
𝜏 aB = 𝜏 U = 1381 / 82,8×10 -6 = 16,7МПа
Пределы выносливости вала в данном сечении:
где σ -1 , τ -1 - это пределы выносливости гладких образцов (при
симметричном цикле изгиба и кручения), Па;
(К σ ) D , (К τ ) D - коэффициенты концентрации напряжений для данного сечения вала.
где К σ и К τ - это эффективные коэффициенты
концентрации напряжений;Для ступенчатого перехода: К σ = 2,15 (для σ В = 5 × 10 8
Па); К τ =
2,1;
К v - коэффициент влияния поверхностного
упрочнения, К v = 1;
К F - коэффициент влияния шероховатости, К F = 1,05;
К d - коэффициент влияния абсолютных размеров
поперечного сечения, К d = 0,74
(для σ) и К d = 0,65 (для τ).
n B =18,5×27,4/√18,5 2 ×27,4 2 =5,31 ,
Условие прочности для опасного сечения вала выполняется.
В других сечениях вала изгибающий момент и касательные
напряжения меньше, значит, в этих сечениях запас по прочности будет ещё больше
и их расчёт не представляет интереса.
Муфта упругая втулочно-пальцевая состоит из двух полумуфт,
закреплённых шпонкой на валу. Полумуфты соединяются пальцами, на которые надеты
упругие резиновые втулки. Такие муфты обеспечивают достаточную эластичность
передачи, просты в изготовлении, надёжны в работе, допускают небольшую несоосность
валов. Передача крутящего момента от полумуфты к полумуфте осуществляется через
пальцы, закреплённые в первой полумуфте. По ГОСТ 214254-93 подбираем муфту по
максимальному моменту на валу и по посадочному диаметру вала.
Муфта упругая втулочно-пальцевая рисунок 2.5, таблица 2.3:
В данной конструкции привода применена зубчатая муфта типа
МЗ.
Для зубчатых муфт максимальный момент М к , который
муфта может передать и по которому муфта подбирается определяют по формуле:
где k 1 - коэффициент безопасности, равный 1,2;
k 2 - коэффициент условия работы муфты, равный 1.
М к1 = k 1 × k 2 × Т = 1,2 × 1 × 1381 = 1657,2 Н∙мм
Исходя из полученных значений и диаметров валов подбираем муфту:
МЗ-7 ГОСТ Р 50895-96. [7] таблица 2.4:
В данном курсовом проекте проверяем шпонку под полумуфту на
смятие.
Сечение шпонки подбирается по известному диаметру вала из
соответствующего стандарта ГОСТ 23360-78 для шпонок призматических.
На напряжение смятия шпонка проверяется по формуле:
где Т - крутящий момент передаваемый посаженной деталью, Нм;
[σ см ] - предельные напряжения смятия, МПа.
Допустимые напряжения [σ см ] находятся:
где [σ см ] т - допускаемое напряжение, [σ см ] т = 160 МПа;
φ - понижающий коэффициент, для данного
вида нагружения φ = 0,8.
Выбираем шпонку призматическую b = 18 мм; h = 11 мм; t 1 = 7,0 мм; l = 90 мм.
2.2 Разработка гидропривода механизма подачи
станка
Предметом для разработки является гидравлический привод
механизма подачи токарно-фрезерного станка. Привод работает по схеме:
Быстрый подвод (БП) - Рабочий ход (РХ) - Быстрый отвод (БО)
Способ регулирования скорости: объемный. Учесть в схеме
переключение с быстрого подвода на рабочий ход с помощью механической
настраиваемой линейки, через механически управляемый распределитель. Основные
характеристики привода:
Тип гидродвигателя - вращательного движения;
Наибольшая линейная скорость - V max = 0,1 м/с;
Наибольшая скорость рабочего хода - V рх. max = 0,08 м/с;
Параметры зубчатой реечной передачи:
2.2.1Расчёт и выбор
исполнительного гидродвигателя
Решение этой задачи производиться на основании нагрузочных и
скоростных параметров привода, приведенных в задании.
Наибольшая угловая скорость гидродвигателя вращательного
движения:
где - передаточное отношение кинематической цепи
между
выходным звеном ГД и рабочим органом.
Передаточное отношение кинематической цепи:
Требуемый крутящий момент гидродвигателя:
Рабочий объем гидромотора определяется по формуле:
где - требуемый крутящий момент гидродвигателя, Н·м;
- давление в напорной линии гидродвигателя, Па;
- противодавление в сливной линии гидродвигателя,
Па.
Принимаем стандартное давление в системе МПа.
Противодавление в сливной линии гидродвигателя, согласно
рекомендаций [5], примем p 2 = 0,5 МПа.
Исходя из полученных данных выбираем гидромотор типа Г15-24М
с объемом рабочей полости см 3 . Основные характеристики данного
гидромотора представлены в таблице 2.5.
Таблица 2.5. Характеристики гидромотора
Требуемое число оборотов гидродвигателя:
Гидродвигатель удовлетворяет требованиям привода.
2.2.2 Составление
принципиальной схемы привода
Гидравлическая схема представлена на рисунке 2.6. Гидравлическая
схема состоит из:
КП, КП1 - предохранительные клапана;
РР - основной реверсивный распределитель (схема №14);
Рбо - распределитель быстрого отвода (схема 573Е);
Рбп - распределитель быстрого подвода (схема 573Е);
Рисунок 2.6. Гидравлическая схема привода
Пуск - вкл. ЭМ1. Гидрораспределитель РР переводится в левую
позицию. Схема потоков жидкости рисунок 2.7:
Рисунок 2.7. Схема потоков жидкости
Золотник гидрораспределителя Рбп переводится в левое
положение.
Схема потоков жидкости рисунок 2.8:
Рисунок 2.8. Схема потоков жидкости
Выключается электромагнит ЭМ1 гидрораспределителя РР и
включается ЭМ2. Электромагнит ЭМ3 переводит гидрораспределитель Рбо в левое
положение. Схема потоков жидкости рисунок 2.9:
Рисунок 2.9. Схема потоков жидкости
Все электромагниты выключены. Распределитель РР находится в
нейтральном положении. Схема движения жидкости рисунок 2.10:
Рисунок 2.10. Схема потоков жидкости
2.2.3 Расчет и выбор
насосных установок
Требуемый расход жидкости для гидромотора [5]:
где - требуемая максимальная угловая скорость
гидромотора, с -1 ;
- стандартный объем выбранного гидромотора, м 3 .
Требуемое давление насоса с предварительным учетом потерь
давления в системе [5]:
На основании полученных значений из справочника [13] выбираем
модель регулируемого насоса для быстрых и рабочих ходов:
Д - дистанционное управление объемом подачи;
Номинальная подача Q ном = 24 л/мин (0,0004 м 3 /с)
Фильтр напорный Ф типа 1-16 ГОСТ 21329-75:
Выбираем насосную установку 2КС63.2Г.6.24.8,5;
Г - горизонтальный с однопоточным насосом НПл;
- подача насоса(номинальная) составляет 24л/мин;
,5 - мощность эл. двигателя(номинальная) .
Выбор гидроаппаратуры производится из справочной литературы
по величине расхода и рабочего давления. Выбираемые аппараты должны
соответствовать заданному способу монтажа, в данном случае модульном.
Фильтр напорный Ф типа 1-16 ГОСТ 21329-75:
номинальный расход л/мин ( м 3 /с),
Гидрораспределитель РР типа ВЕ6.14.Г24 УХЛ4 ГОСТ 24679-81:
номинальный расход л/мин ( м 3 /с),
Г24 - напряжение управления 24В, ток постоянный,
Гидрораспределитель Рбп, типа ВМ6.574Е УХЛ4 ГОСТ 24679-81:
Номинальный расход л/мин ( м 3 /с),
Клапан предохран. КП, КП1 типа КПМ 6/3МР УХЛ4
ТУ2-053-1441-79
Номинальный расход Q ном = 28 л/мин (4,67 ∙10 -4 м 3 /с),
Клапан обратный КО КОМ 6/3МР УХЛ4 ТУ2-053-1400-78
Номинальный расход Q ном = 28 л/мин (4,67 ∙10 -4 м 3 /с),
Для нахождения диаметров трубопроводов зададимся скоростью
движения жидкости согласно рекомендуемым [13] в зависимости от давления в
гидросистеме:
- для напорной линии при P н = 16 МПа u рек
= 4 м/с;
- для напорно-сливной и сливной линии u рек
= 2 м/с.
В качестве трубопроводов применяем стальные трубы ГОСТ
8734-75.
Внутренний диаметр участка трубы [5]:
где Q - максимальный расход рабочей жидкости через
трубу, м 3 /с;
u рек - рекомендуемая скорость
течения рабочей жидк
Похожие работы на - Проект модернизации платформы машины подачи кислорода в конвертер №3 Дипломная (ВКР). Другое.
Пособие по теме Інноваційні технології навчання у розвитку творчих здібностей учнів на уроках української мови та літератури
Контрольная работа: Законодательство о праве собственности и других вещных правах. Скачать бесплатно и без регистрации
Курсовая Работа На Тему Охрана Памятников Истории И Культуры В России
Реферат по теме Развитие теории и практики баз данных
Гдз 1 10 Класс Контрольная Работа
Автореферат На Тему Оптимізація Вибору Меж Резекції Шкіри При Хірургічних Втручаннях У Хворих На Рак Грудної Залози
Реферат: Методические рекомендации для специалистов, работающих в сфере профилактики наркомании
Реферат: Котельные установки и парогенераторы
Курсовая работа по теме Роль банківської системи у боротьбі з відмиванням коштів незаконного походження
Курсовая работа по теме Россия в условиях современного финансового кризиса
Контрольные Материалы 7 Класс Погорелов Работы
Реферат: Зачем проводить аудит информационных систем
Сочинение Впечатление О Барышне Крестьянке
Реферат Научной Статьи Пример
Доклад: Самоконтроль на тренировке
Контрольная работа: Расчет стального трубопровода для подачи кислорода в цех
Реферат: Технологическая карта на бетонные работы
Реферат: Природа конфлікту в організації
Анализ Источников В Курсовой Работе Пример
Реферат: Европейский Север России
Реферат: Объекты и субъекты экспертизы
Реферат: Организация службы внутреннего аудита
Контрольная работа: Методы стимулирования учебно-познавательной деятельности дошкольников