- •Введение
- •Министерство образования Российской Федерации
- •Методическое пособие
- •1. Конструкция и расчет оборудования для подготовки шихтовых материалов к плавке. Особенности конструкций кранов, обслуживающих рудные дворы.
- •1.1 Типовой разрез открытого шихтарника.
- •1.2 Кинематическая схема шихтовочной машины.
- •1.3 Конструкция оборудования для бункерного хранения и дозирования материалов.
- •1.4 Конструкция питателей и их расчет.
- •1.4.1 Ленточные питатели.
- •1.4.2 Пластинчатые питатели.
- •1.4.3 Вибрационный питатель.
- •1.4.4 Барабанный питатель
- •1.4.5Тарельчатый питатель.
- •2. Конструкция и расчет механического оборудования дробильных цехов.
- •2.1 Теоретические основы дробления и измельчения.
- •2.2 Щековые дробилки.
- •2.3 Расчет основных параметров щековых дробилок. Параметры дробилок с простым качанием щеки.
- •2.4 Конусные дробилки.
- •2.5 Основные параметры конусных дробилок.
- •2.6 Валковые дробилки.
- •2.7 Дробилки ударного действия.
- •3 Конструкция и расчет оборудования для измельчения.
- •3.1Мельницы самоизмельчения.
- •3.2 Вибрационные мельницы.
- •3.3 Прочностные расчеты основных рабочих деталей мельниц.
- •3.4 Кинематические и энергосиловые режимы работы мельниц.
- •4.Конструкция и расчет механического оборудования для грохочения.
- •4.1Общие сведения.
- •4.2 Расчет не приводных грохотов.
- •4.3 Приводные грохоты.
- •4.3.1 Валковые грохоты.
- •4.3.2 Барабанные грохоты.
- •4.3.3 Вибрационный грохот.
- •4.3.4 Самобалансный грохот.
- •4.3.5 Расчет вибрационного грохота.
- •5. Конструкция и расчет механического оборудования для обогащения.
- •5.1 Общая характеристика процессов обогащения.
- •5.1.1 Гравитационное обогащение.
- •5.2.2 Конструкция и расчет механического оборудования для агломерации и окомкования.
- •6.Механическое оборудование для перемешивания шихты.
- •6.1 Лопастные шнековые смесители.
- •6.2 Барабанный смеситель.
- •6.3 Расчет производительности и мощности привода барабанного смесителя.
- •7. Конструкция и расчет оборудования плавильных и литейных агрегатов.
- •7.1 Машины для вскрытитя чугунной летки.
- •7.2 Машины для забивки или закрывания чугунной летки (электропушки).
- •7.3 Засыпные аппараты.
- •7.4 Скиповый подъемник шихтовых материалов.
- •8 Конструкция и расчет электродуговых печей и обслуживающих машин.
- •8.1 Схема рабочего пространства электродуговых печей.
- •8.2 Конструкции механизмов электродуговых печей.
- •8.3 Конструкции механизмов для зажима и перемещения электродов.
- •8.4 Расчет механизма зажима электродов.
- •8.5 Расчет механизмов подъема, поворота свода и перемещения электродов для печи с их опорой на люльку.
- •8.6 Расчет мощности электродвигателя механизма перемещения электродов.
- •8.7 Расчет привода механизма наклона печи.
- •9 Конструкция и расчет машин и агрегатов конверторных цехов.
- •9.1 Конструкция вертикальных конверторов и их механизмов.
- •9.2 Расчет механизма поворота вертикального конвертора.
- •10 Конструкция и расчет металлургических ковшей для цветных металлов.
- •11 Конструкция и расчет дуговых рудовосстановительных рафинировочных печей.
- •11.1 Расчет мощности привода вращения ванны печи.
- •11.2 Расчет основных параметров гидравлических зажимных устройств и механизмов перемещения электродов.
- •12 Конструкция и расчет переплавных печей.
- •13 Конструкция и расчет печей электронно-лучевого переплава.
- •14 Конструкция печей электрошлакового переплава.
- •15 Конструкция и расчет приводов и механизмов печей вдп, элп, эшп.
- •16 Конструкция и расчет разливочных машин и их оборудования.
- •16.1 Конструкция вертикальных унрс.
- •16.2 Конструкция криволинейных и радиальных унрс.
- •16.3 Конструкция унрс с изгибом слитка.
- •16.4 Конструкция вертикально-радиальных унрс.
- •16.5 Конструкция горизонтальных унрс.
- •Литература
6.3 Расчет производительности и мощности привода барабанного смесителя.
Производительность барабанного смесителя зависит от диаметра и длины барабана, от плотности шихты, степени заполнения барабана и времени пребывания в нем шихты:
,
где
- время пребывания
материала в барабане,
= 1,5 мин.
Степень заполнения до 25%.
Работа электродвигателя механизма вращения барабана расходуется на преодоление ассеметричности нагрузки материала при его подъеме в барабане – М1 и на сопротивление в опорных механизмах – М2.
Воспользуемся расчетной схемой выбора привода:
Рис. 19 Расчетная схема выбора привода барабанного смесителя
Центр тяжести сегмента (форма сечения материала) определяется радиус-вектором:
.
Плечо момента М1 определяет расстояние:
.
Сила тяжести шихты, приложенная в точке С:
,
где
- длина барабана,
м.;
- 0,6 – 0,7 – коэффициент
заполнения шихты сегмента.
Момент ассиметрии материалов в барабане:
.
При переходе с каскадного на водопадный режим углы α = 54,5 и ψ0 = 35º, с водопадного на циклический α = 66º и ψ0 = 40º.
Величина момента, необходимого на преодоление сопротивления в опорных роликах, рассчитывается по формуле:
,
где
- внешний радиус
барабана, м.;
- радиус опорного ролика, м.;
- радиус цапфы опорного ролика, м.;
- угол установки опорных роликов по отношению к центру барабана, = 30º;
- коэффициент качения бандажа по ролику: при качении стального бандажа по стальному ролику коэффициент качения = 0,005 – 0,002 м.;
- коэффициент
трения в опорах ролика;
= 0,05 – 0,1 при подшипниках скольжения;
= 0,02 – 0,05 при подшипниках качения.
Мощность привода:
,
где
- КПД привода;
- частота вращения барабана, .
7. Конструкция и расчет оборудования плавильных и литейных агрегатов.
7.1 Машины для вскрытитя чугунной летки.
Это сверлильные
бурмашины, удаляющие огнеупорную массу
из канала летки вращающимся буром.
Машина должна обеспечить медленную
подачу и быстрый вывод бура из летки
(со скоростью до 43
)
с прямолинейным движением бура,
регулирование угла наклона бура в
пределах 8 – 18º, отвод машины от летки
в период выпуска. Сменный бур сверлильных
машин имеет диаметр 70 – 80 мм. Применяют
сплошные и пустотелые буры, по внутреннему
каналу последних продувают воздух или
азот для охлаждения режущей кромки бура
и выдувания разрушенной леточной массы.
Применяют несколько конструкций сверлильных машин:
- подвесные, которые закрепляются на металлоконструкциях печи, и машины, закрепленные на рабочей площадке литейного двора.
Максимальная глубина бурения машин составляет 2,2 – 3,5 м., частота вращения бура 240 – 530 .
При использовании безводных ленточных масс, необходимы мощные машины: скорость подачи бура 4 – 4,5 , частота его вращения 530 , максимальное усилие подачи бура 16 – 19 кН.
7.2 Машины для забивки или закрывания чугунной летки (электропушки).
На отечественных заводах имеют эти машины общую принципиальную схему и следующие основные механизмы:
- выталкивание леточной массы из цилиндра с помощью
- поворота
- фиксации поворотной части;
- выступающего управления.
Машину устанавливают и закрепляют на рабочей площадке литейного двора у чугунной летки.
