12.2. Механизмы подъема и отката крышек шахтных печей.

Подъем и откат (отвод в сторону) крышек шахтных печей осуществляется:

- цеховым краном - крышка краном или специальным приспособлением (чалками) подвешивается к рабочему канату крана, поднимается и относится на специальный стенд; применяется для крупных печей в тех случаях, когда нет необходимости в быстрой выгрузке, т.к. кран должен осуществить подъем и отвод крышки, затем вернуться для выгрузки садки;

- ручным способом при посредстве рычажной системы или лебедки (рис. 35), применяется при малом весе крышки (до 300 кг); может быть комбинированным с электроприводом (для крышек с большой массой – до 600 кг), например, подъем осуществляется электроприводом, а поворот (отвод) крышки – вручную (рис. 36);

-

специальными механизмами с электромеханическими приводами, смонтированными на металлических конструкциях (с поворотом крышки - рис. 37 или с откатом ее в сторону – рис. 38); применяется для крышек массой более 600 кг.

В последних двух случаях загрузка и выгрузка изделий осуществляется цеховыми подъемно-транспортными механизмами.

Подъем и откат крышки производится с относительно небольшими скоростями (0,006 – 0,01 м/сек), поэтому применяют червячные редукторы. Работа механизмов кратковременная.

Откат крышки производится после её подъема на высоту не менее 100 мм над песочным затвором.

Расчет отдельных элементов механизма подъема и передвижения крышки шахтных печей студенты изучали на младших курсах в блоке общеуниверситетских конструкторских дисциплин и поэтому здесь рассматриваться не будет.

1 2.3. Транспортирующие механизмы.

Эта группа механизмов включает в себя механизмы, предназначенные для перемещения обрабатываемых деталей в рабочем пространстве печей, в закалочных баках, моечных машинах и т.п.

П

Рис. 37. Механизм подъема и поворота тяжелой крышки: 1 – ходовое колесо, 2 – поворотная платформа, 3 – блок, 4 – конечный выключатель поворота, 5 – направляющая, 6 – гидроцилиндр подъема, 7 – электропривод механизма поворота, 8 – крышка печи.

роизводительность установок непрерывного перемещения изделий определяется двумя факторами:

количеством груза, приходящегося на единицу длины транспортирующего устройства (погонная нагрузка);

величиной скорости движения груза (рабочая скорость).

П ри погонной нагрузке q ( ) и рабочей скорости V ( ) часовая производительность равна

, . (12.7)

Е

Рис. 38. Механизм подъема и отката крышки шахтной печи (1-9 механизм подъема, 10-19 механизм отката): 1 – крышка, 2 – стальные канаты (цепи), 3 – отклоняющие блоки, 4 – блоки, 5 и 14 – зубчатые колеса, 6 – шестерня, 7 и 16 – червячные редукторы, 8 и 17 - муфты, 9 и 18 – электродвигатели, 10 – звездочка на колесе, 11 и 15 - цепные передачи, 12 – вал, 13 – звездочка, 19 – колесо.

сли детали перемещаются в поддоне или корзинах емкостью i (литр), с коэффициентом заполнения садки ψ, удельным весом деталей γ (т/м³) и шагом между поддонами или корзинами а (м), то погонная нагрузка равна

, , (12.8)

а часовая производительность, соответственно,

, . (12.9)

Если перемещаются штучные грузы весом G (кг) каждый, поштучно или партиями по z штук, а шаг между штуками или партиями равен а (м), то

, , или , , (12.10)

а часовая производительность, соответственно,

, , или , . (12.11)

При интервале времени между партиями грузов τ (сек) часовая производительность

, . (12.12)

Производительность устройств непрерывного транспорта, перемещающих штучные грузы, можно измерять количеством штук в час. Интервал между единичными грузами

, сек, (12.13)

а производительность

, , (12.14)

или при перемещении партиями по z штук

, . (12.15)

Если G - вес отдельного груза (кг), то весовая производительность

, . (12.16)

* * *

В дисциплине «Подъемно-транспортные машины», изучавшейся студентом ранее, достаточно подробно рассмотрены самые различные механизмы, применяемые, в том числе, и в термических печах. Самыми распространенными из них являются: конвейерные установки, толкатели, рольганги, пульсирующие механизмы, шнековые барабаны и т.д. Трудно назвать известный принцип перемещения грузов, который не нашел бы применения в том или ином виде термических нагревательных устройств. Поэтому мы считаем, что студент четвертого курса готов к проектированию любого транспортирующего механизма. Однако поскольку условия эксплуатации механизмов, работающих во внутреннем пространстве печи, существенно отличаются от обычных, необходимо по иному решать, как минимум, два вопроса.

Первый - выбор материалов для изготовления деталей механизмов. Этот вопрос является предметом других дисциплин специальности, поэтому здесь мы ограничимся только приведением справочных данных (см. приложение 21).

Второе - расчет деталей механизмов на прочность проводится для точки с максимальным напряжением и с максимальной температурой.

Определяется фактическая площадь поперечного сечения детали по истечению срока службы

, (12.17)

где: F₀ – исходная площадь поперечного сечения, мм²;

у – глубина окисления материала детали за принятый срок службы (приложение 22), мм;

П – периметр рабочего сечения детали, мм;

с – коэффициент, учитывающий истирание звена, м/час:

для 400⁰С с = (1 - 5)*10^-6 мм/ч;

для 700⁰С с = (1 - 10)*10^-6 мм/ч;

для 1000⁰С с = (5 - 10)*10^-6 мм/ч

(минимальные для скоростей перемещения детали до 0,5 м/ч, максимальные – до 20 м/ч);

П₁ – длина трущейся части периметра сечения, мм;

τ – требуемый срок службы, час.

Затем определяются расчетные напряжения в детали. Эти напряжения должны соответствовать неравенствам:

для деформируемых сталей

или ; (12.18)

для литых сталей

или ; (12.19)

где: – предел ползучести,

– предел длительной прочности выбранного материала при заданной температуре.

Если эти условия не удовлетворяются, то следует либо изменить материал, либо увеличить сечение деталей, либо уменьшить напряжение в детали путем каких либо конструктивных решений.