Основные положения динамики металлургических машин. Разработка кинематической и эквивалентной расчетной схемы механизма поворота желоба для разливки чугуна. Определение момента инерции и расчет геометрических параметров маховика дыропробивного пресса.
Аннотация к работе
При динамическом анализе металлургических машин устанавливается общей зависимостью между инерционными характеристиками звеньев, действующими на них силами и кинематическими характеристиками механизма, составление уравнений движения механизма позволяет найти законы движения звеньев при известных силах и моментах сил, их масса и моментах инерции, функциях положения, передаточных функциях с учетом различных физических явлений происходящих в машине.Интенсификация процесса волочения труб достигается как за счет увеличения скорости волочения, таи и увеличении числа одновременно протягиваемых труб (число ниток) при высоком уровне автоматизации и механизации всех основных и вспомогательных операций. На рис.1 показана конструкция волочильного стала.Кинематическая схема - абстрактное (условное) изображение механизмов и машин в виде связанных между собой отрезков прямых линий и условных обозначений. Кинематическая схема показывает последовательность передачи движения от машины-двигателя к рабочей машине и их взаимосвязь.Расчетная схема - изображение механизма или машины, выполненное в виде условных обозначений отдельных масс, соединенных упругими связями в кинематической последовательности и взаимосвязи, при этом массы принимаются недеформируемыми, т.е. абсолютно жесткими, а упругие связи - как не обладающие массой, т.е принимаются невесомыми. На разработанной расчетной схеме обозначены следующие нагрузки: - I1 - момент инерции ротора электродвигателя, кг·м2; - коэффициент крутильной жесткости хвостовика электродвигателя с первой полумуфтой, Н·м/рад; - коэффициент крутильной жесткости пальцев муфты быстроходного вала, Н·м/рад; - коэффициент крутильной жесткости пальцев муфты тихоходного вала Н·м/рад, - - коэффициент крутильной жесткости , Н·м/рад;Для расчетной схемы тянущей клети машины непрерывного литья заготовок такими связями являются: упругие связи с коэффициентами жесткости , , , , , , , , , , , , т.к. в конструкции применены две муфты, восемь шарниров Гука и имеется три участка промежуточных валов с рядом расположенными зубчатыми колесами. I’12 - суммарный момент инерции масс полушарниров соединяющих выходной валу шестеренной клети и шпинделя, кг·м2; I’13 - суммарный момент инерции масс полушарниров соединяющих шпиндель и валок тянущей клети, кг·м2; I’16 - суммарный момент инерции масс полушарниров соединяющих выходной валу шестеренной клети и шпинделя, кг·м2; I’17 - суммарный момент инерции масс полушарниров соединяющих шпиндель и валок тянущей клети, кг·м2;Рама вместе с желобом может поворачиваться в горизонтальной плоскости относительно оси опорно-центрирующего устройства на угол 16-18 град. Поэтому в желобах с верхним расположением роликовой дорожки предусматривают постоянную смазку роликов дорожки и меры, исключающие коробление элементов конструкции в условиях повышенного нагрева. Привод поворота рамы 5 с желобом состоит из электродвигателя 10 переменного тока мощностью 11 КВТ, червячного редуктора, колодочного тормоза 9, кинематического редуктора 11 и командоаппарата 12, смонтированных на общей стационарной раме 7, а также кривошипа 16 и шатуна 15, шарнирно связанного с рамой 5. Кривошипно-шатунный механизм привода обеспечивает: плавность разгона и торможения поворотного желоба; пересечение желобом струи чугуна (шлака) при максимальном значении скорости поворота; строго определенные крайние положения желоба. На случай аварийного обесточивания или выхода из строя электродвигателя предусмотрено ручное управление желобом от штурвала 13, который посредством конических зубчатых передач и переключающего устройства 14 соединен с редуктором 8; электромеханическая блокировка исключает возможность пуска электродвигателя при повороте желоба от штурвала.При расчете маховика принимаем условие непрерывности движения жесткой механической системы дыропробивного пресса. Номинальная угловая скорость двигателя приведенная к валу маховика Наибольший момент статического сопротивления приведенный к валу маховика в первом приближении Так как звено приведения - маховик совершает вращательное движение, то равенство кинетических энергий примет вид где где Отношение внешнего диаметра маховика d и толщины диска b: Принимаем .По ходу выполнения курсовой работы по динамике металлургических машин были проведены некоторые исследования. Было изучено устройство и принцип действия тянущей клети машины непрерывного литья заготовок.
План
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ВОЛОЧИЛЬНЫЙ СТАН
1.1 Разработка кинематической схемы механизма
1.2 Разработка расчетной схемы механизма
1.3 Разработка эквивалентной расчетной схемы механизма
2.1 Описание устройства и принципа действия машины
2.2 Расчет основных параметров и построение нагрузочной диаграммы привода
3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОМЕНТА ИНЕРЦИИ МАХОВИКА ДЫРОПРОБИВНОГО ПРЕССА
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Вывод
По ходу выполнения курсовой работы по динамике металлургических машин были проведены некоторые исследования.
1. Было изучено устройство и принцип действия тянущей клети машины непрерывного литья заготовок. Составлена его кинематическая схема, подробная и эквивалентная расчетная схема.
2. Был рассчитан механизм поворота желоба и в соответствии с этим построена нагрузочная диаграмма привода механизма. Определение движущего момента, приведенного к валу двигателя, осуществлено двумя способами - графическим и аналитическим по выведенной общей формуле для нахождения Мдв.
3. Проводился расчет момента инерции маховика дыропробивного пресса. При этом выбор маховика был осуществлен по условию непрерывности движения машины при ограничении момента электродвигателя, на основании этих условий была выведена зависимость для определения необходимого момента инерции маховика при заданных условиях.
Список литературы
1. Механическое оборудование сталеплавильных цехов. Учебное пособие для вузов/ М. З. Левин, В. Я. Седуш, В. И. Мачикин и др. - Донецк Выща шк. 1985. - 165 с.
2. Машины и агрегаты металлургических заводов. В 3-х томах. Т.2. Машины и агрегаты сталеплавильных цехов. Учебник для вузов/Целиков А.И., Полухин П.И., Гребеник В.М. и др. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Металлургия, 1988. - 432 с.
3. Машины и агрегаты металлургических заводов. В 3-х томах. Т.1. Машины и агрегаты доменных цехов. Учебник для вузов/Целиков А.И., Полухин П.И., Гребеник В.М. и др. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Металлургия, 1987. - 440 с.
4. Расчет металлургических машин и механизмов / В.М. Гребеник, Ф.К. Иванченко, В.И. Ширяев. - К.: Выща шк. Головное изд-во, 1988. - 448 с.
5. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: в 3-х томах: Т.2. - 8-е издание., перераб. и доп. Под ред. И.Н. Жестковой. - М.: Машиностроение, 2001. - 912с.
6. Методические указания к выполнению курсового проекта по деталям машин.
Раздел 3. Проектирование валов и их опор на подшипниках качения/ Авторы: О.В. Деркач, О.В. Лукичов, В.Б. Недосекин, Проскуряков С.В. - Донецк: ДОННТУ, 2005. - 106 с.
7. Машины и агрегаты металлургических заводов. В 3-х томах. Т.3. Прокатное оборудование. Учебник для вузов/Целиков А.И., Полухин П.И., Гребеник В.М. и др. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Металлургия, 1988. - 432 с.