布料溜槽的設(shè)計(jì)

1、布料溜槽的設(shè)計(jì)3. 4承載能力驗(yàn)算4. 4.1蝸桿傳動(dòng)能力計(jì)算1 .計(jì)算程序:按實(shí)際情況計(jì)算出蝸桿上所傳遞的功率NL考慮系數(shù)kl, k2, k3,計(jì)算出蝸 桿軸上的計(jì)算功率必須小于許用功率丫1。的，根據(jù)選定中心距Ao2 .計(jì)算：依據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)和機(jī)械設(shè)計(jì)（1）求XI：蝸桿軸上的圓周力 Pl=Paltg入Pl=-P2tgX=i23*60tg5° 23' =1310kg M=0. 5* d01=0. 5*1310*16=10480 Nl= Mlnl/71620:1.47 馬力 （2）求 XI。出N1O= Nl/（kl*k2*k3） kl=l k2=l k3=l :. N1O= N

2、l=l. 08kw= 1. 48 馬力（3）結(jié) 果：當(dāng) A=180, EM20=6OOkg. cm蝸輪 M2，=4000kg. cm , M20=6OOkg. cm3 . 4. 2溜槽布料的設(shè)計(jì)4 .設(shè)計(jì)原則（1）滿足料線深度的影響條件和布料要求的情況下，溜槽的長(zhǎng)度越短越好。（2） 應(yīng)用溜槽應(yīng)使溜槽在傾動(dòng)范圍（0-50）的布料都有效，避免出現(xiàn)失效區(qū)，即爐料布到爐墻 上。（3）由以上數(shù)據(jù)，并參考了首都鋼鐵公司和鞍山鋼鐵公司的布料參數(shù)，以及特約公 報(bào)的許多參考。選擇1500立方米高爐布料溜槽的長(zhǎng)度為2800mm,就能滿足溜槽的布料要 求。（4）布料溜槽的形狀選擇由于料流界面弧長(zhǎng)B較大，所以為了防止

3、布料溜槽的布料時(shí)將料甩出，故把溜槽設(shè)計(jì) 成U型，這一點(diǎn)與國(guó)外資料相符。（5）關(guān)于本次設(shè)計(jì)布料溜槽的設(shè)計(jì)構(gòu)想本次設(shè)計(jì)參考了眾多圖紙和資料，經(jīng)老師的指導(dǎo)，溜槽形狀取U型，本料槽與鞍鋼相 似，采用合金板疊加式，同時(shí)采用吊鵝頭，用石棉板進(jìn)行隔熱。2.溜槽重量，重心及料 重的確定（1）材料的確定合金板(耐磨材料)，18CrTil8-9吊鵝頭：6 =50mm托襯板厚度：l=8mm合金板: 6 2=8mm吊鵝頭部分的比重Y =7. 85kg/cm3合金板與襯板的綜合比重：Y =7. 96kg/cm3合金板與內(nèi)襯板之間用跑鋼焊，焊間部分的焊條采用163或173溜槽已知：L=2800mm, 1。二420mm ,

4、 H=500+388=888mm 厚度為 42mm R=500458 (2)溜槽的 重量G=G1+G2(G1為溜槽的部分重量，G2為吊鵝頭部分的重量)Gl= (0. 5no. 5 2-0. 5no. 9552) + (0. 5no. 582-0. 5no. 5752)+0. 025*0. 625+0. 5no. 552-0. 5口0. 5382* 8-0. 73)*7. 85+(0. 500. 5382-0. 5no. 52)*7. 96=1. 025 噸G2=(0. 500. 5 2-0. 5no. 458 2)+2*0. 520*5*0. 1 3 *0. 73*7. 85+(0.500.

5、552-O 5TIO 512)+0. 73*7. 9=0. 685 噸 得：G=G1+G2=1. 710 噸這個(gè)計(jì)算結(jié)果存在5串的偏差，所以布料溜槽的重量1.71±0.085噸之間，在計(jì)算時(shí)為 了保證可靠性，取G=L78噸。(3)溜槽原料的重量計(jì)算為了保守起見，其計(jì)算應(yīng)按照溜槽充滿礦槽計(jì)算重量，取其比重：Y =1. 6798kg/cm3則：W=0.5*0.32*2.80*1.6798=1.85噸(4)重心計(jì)算I .溜槽的重心(1)G1部分X10= (2. 8-0. 73) /2=1. 035m Xl= x 1。+0. 73-0. 11=1. 655mY10=2 (D 2+Dd-d 2

6、) /3n (D+d)=354. 15mm Yl= y0+52O=874. 15mm (2) G2 部分X20=O. 5 10=O. 5*730=365mmlX2= X20S-110=365-110=255mm丫2。=-0. 5h21+ Y10*O. 5*0. 25n (D2-d2)/hl0*O. 5*0. 25rl (D2-d2)=-80. 4mmY2= Y20+52O=439. 6mm (3)料的重心位置 X30O. 51=1400mm X3= X30-110=1290mm Y30=4R0/3n=216. 45mm【無(wú)料時(shí)溜槽的重心計(jì)算Xc0= (XI * G1+ X2* G2)/(G1+

7、G2)=1138. 3mm Yc，g(XcOG- X3 W)/( G+W)=719. 18mm3. 4. 3電機(jī)能力驗(yàn)算溜槽的最大擺角為75° ,此時(shí)不下料，所以溜槽的最大傾動(dòng)矩為： Mjmax=G*Lg=5400*l. 2=6480kg. cm 其中：G-溜槽自重 5400kgLg-溜槽重心到軸重心的距離在溜槽的傾動(dòng)過(guò)程中，傳動(dòng)系統(tǒng)的摩擦阻力矩：其中主要是大鋼承691/1320處得摩 擦阻力矩，其余用系數(shù)k來(lái)考慮，k=l. 2o作用在Z8, Z9上的圓周力P：P= Mjmax/0. 251i=6480/(0. 251*36)=717kg Mm=P(U10. 5dl+P20. 5d2

8、)=57. 5kg. m 折合到溜槽處MmO=57. 6*36=2070 kg. m由于溜槽傾動(dòng)速度很慢，故不考慮力矩。 電機(jī)功率：N= n 槽*k (Mjmax + Mm0) /975 q =3. 7kw3 . 4. 4驗(yàn)算電機(jī)功率計(jì)算溜槽在布料時(shí)最大轉(zhuǎn)矩：以下計(jì)算依據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)和林鐵機(jī)械已知溜槽重5400kgY=2 (D2+Dd+d2) /3n (D+d) =267式中：D=930 d=740料重按溜槽盛滿爐料時(shí)計(jì)算 溜槽的容積：V=nR2L=3. 14*0. 372*2. 8=1. 2M3鐘料的堆比重1. 4,盛料1M3 溜槽傾角6=50。時(shí),它上邊流動(dòng)的料重W=l*l. 4=1. 4

9、 IPfi=1400kg但實(shí)際操作時(shí)，再啟動(dòng)階段不下料，故按溜槽Q=5400kg,其傾角為50°時(shí)的最大啟動(dòng) 功率驗(yàn)算電機(jī)功率就行了，主電機(jī)每7分鐘啟動(dòng)一次，啟動(dòng)時(shí)間2s啟動(dòng)時(shí)的切向慣性 A z=mR £ 啟動(dòng)時(shí)在 2s 內(nèi) n=0-10r. p. m 式中 Wo=0W=nn/30=1.047(l/s2)爐料的布料周期：?jiǎn)?dòng)2s,工作6分，制動(dòng)2s, 一個(gè)布料周期為7分鐘。根據(jù)啟動(dòng) 時(shí)的最大力矩驗(yàn)算電機(jī)功率：I o啟動(dòng)時(shí)的動(dòng)力矩M動(dòng)：(1)旋轉(zhuǎn)圓筒的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量： 1=0. 5m (R12+ R22) =264. 5kg. m. s2旋轉(zhuǎn)圓筒里面大軸承外座轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(軸承型號(hào)：9

10、18/1000. 3-912) 14=0. 5m (R12+ R22) =57. 34 kg. m. s2Md4=I e=(U+ 12+ 13) e = (264. 5+57. 34+226. 3) *0. 524=287. 23 kg. m. s2 (2)兩 個(gè)傾動(dòng)蝸輪箱的慣性力矩，每邊重G=2122. 8+108=230. 8kg蝸輪箱距回轉(zhuǎn)中心距的距離： R=1260mma= £ R=0. 52481. 26=0. 66m,/s2 F=ma=151kg啟動(dòng)時(shí)蝸輪箱的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Md3: Md3=F*2R=380kg. m(3)啟動(dòng)布料所需要轉(zhuǎn)矩Xd2 ：?jiǎn)?dòng)時(shí)不下料，只考慮溜槽本身

11、的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩溜槽的最大傾角為50° ,中心距回轉(zhuǎn)中心0. 53mm,重5400kg。Qz=0. 53*0. 524*5400/9.81=153kg Md2= QzR=153*0. 53=91kg. m(4)行星差動(dòng)減速器的傳動(dòng)系統(tǒng)的慣性力矩Mdl：查的電機(jī)(ZZT-31)的(GD2)d=l. 2kg. m2(I)300 制動(dòng)輪的飛輪轉(zhuǎn)矩(GD2) i=0. 28kg. m2Mdl=c(GD2)nl/357tg=2.37kg. mM 動(dòng)工 Mdl+(Md2+Md3+Md4)/ (i* n)=10. 87kg. m 2.啟動(dòng)時(shí)的摩擦阻力矩 Mm大軸承上軸向負(fù)載荷產(chǎn)生的摩擦阻力距加。回Mm0

12、=LG*H*O. 5d=47. 5kg. m對(duì)于溜槽的偏重對(duì)大軸承有附加力矩Mpian Mpian=680080. 568=3862. 4kg. m對(duì)于大軸 承的附加負(fù)荷PfuPfu=3862. 4/1. 1=3500Mm ” =3500*0. 005*1. 1/2=9. 625Mm = Mm0+ Mm ” =47. 5+9. 625=57. 125kg. m Mj = Mm/(i n)=0. 65kg. m 3,計(jì)算電機(jī)功 率N=Mzongn/975=( Mzong+ Mji)n/975=11. 83kw我們選用ZZY-31型直流電機(jī)N=12kw , n=1300r. p. m計(jì)算結(jié)果表明：

13、布料溜槽在最大溜槽位置，啟動(dòng)時(shí)所需功率為lL83kw,我們選用的電 機(jī)功率為12kw,故能滿足要求。正常工作時(shí)消耗功率較啟動(dòng)時(shí)小就沒問(wèn)題。4 .副電機(jī)的功率計(jì)算當(dāng)布料溜槽的最大傾角為75°時(shí)，這時(shí)不下料的最大傾動(dòng)力矩U靜max二GLg式中：G-溜槽的重量Lg-溜槽重心到軸中心的距離 Lg=sin75° (Xc02+Yc0®2)?=l. 29m G=l. 78*103kgM 靜 max=l. 78*1. 29*103=2298. 03kg. m溜槽在傾動(dòng)過(guò)程中，傳動(dòng)系統(tǒng)的摩擦力矩Mm為：Mm=P(U10. 5dl+P 20. 5d3)式中：P-作用在大齒輪Z8和Z9上的圓周力口1-滾動(dòng)摩擦系數(shù),取0.002U 2-滑動(dòng)摩擦系數(shù)，取0.1dl-大軸承內(nèi)外套平均直徑，取1. 08m d3-大缸套內(nèi)徑 取L 00mP=74. 33/2=37. 165Mm=P(U 10. 5dl+ U 20. 5d3)=2. 26kg. m折合到溜槽外的摩擦力矩;Mm。®二 Mmi 11-12=2. 2688080=18215.