Определение параметров привода сосуда с жидким металлом
Металл футеровка расплав Для понижения оборотов электродвигателя выбран трехступенчатый цилиндрический редуктор с передаточным числом 600. Для определения центра масс с помощью системы КОМПАС 3D были построены трехмерные модели корпуса, футеровки и метала в масштабе 1:1. Зм =0,98 — КПД муфты; n=2 — число муфт в приводе; зпп =0,99 — КПД пары подшипников; m=4 — число пар подшипников. Расчет привода… Читать ещё >
Определение параметров привода сосуда с жидким металлом (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Национальный Минерально-сырьевой университет «Горный»
Расчетно-графическое задание № 2
по дисциплине: Конструирование машин и оборудования металлургического производства
Тема: Определение параметров привода сосуда с жидким металлом
Выполнил: ст. гр. ММ-10
Авдеев А.М.
Проверил: профессор Иванов С.Л.
СанктПетербург 2014
1. Определение объема металла и координат центра тяжести
2. Расчет опрокидывающих моментов
3. Расчет привода для поворота ковша (ось вращения смещена вверх относительно центра масс) Приложение
1. Определение объема металла и координат центра тяжести
Таблица 1. Исходные данные
№ | Материал | Фигура | Параметры | Скорость, об/мин | |
Алюминий | Клин | б=20°, n=3 м, b=2м | 1,2 | ||
Для определения центра масс с помощью системы КОМПАС 3D были построены трехмерные модели корпуса, футеровки и метала в масштабе 1:1.
Построение модели корпуса
Строится эскиз верхней части корпуса в виде прямоугольника (n=2м, b=3м). Затем на смещенной плоскости создается эскиз дна корпуса. Операцией «По сечениям» соединяются эти два эскиза, с указанием необходимого параметра «Тонкая стенка» (внутрь на 10 мм).
Построение модели футеровки
Определяющими размерами для футеровки являются размеры корпуса. Исходя из этих размеров, создается модель футеровки методом, аналогичным методу построения модели корпуса. При указании параметра «Тонкая стенка», выбирая параметр «внутрь», указываем толщину тонкой стенки 200 мм.
Построение модели расплава
Определяющими размерами для расплава являются размеры футеровки. Исходя из этих размеров, создается модель расплава методом, аналогичным методу построения модели футеровки. При выдавливании в параметре «Тонкая стенка» выбираем «Нет» .
По результатам построений и после анализа таких параметров расплава, как «угол» и «высота», было установлено, что необходимо поворачивать сосуд на 71°, чтобы расплав вытек полностью.
Создание сборки Корпус-Футеровка-Расплав
Создаем сборку из трех компонентов. После сборки проверяем параметры МЦХ. Окончательные параметры ковша с расплавом будут выглядеть следующим образом:
2. Расчет опрокидывающих моментов
Таблица 2. Результаты расчетов опрокидывающих моментов (ось смещена вниз)
ц, рад | x, м | y, м | V, м 3 | M, кг | y0, м | y1, м | R, м | |
0,8617 | 8,1947 | 1,5 916 | 1,25 916 | |||||
0,18 913 | 0,924 117 | 7,6479 | 1,5 916 | 1,25 916 | 0,67 658 | |||
0,34 747 | 0,978 831 | 7,1327 | 1,5 916 | 1,25 916 | 0,124 617 | |||
0,48 153 | 1,28 584 | 6,6161 | 1,5 916 | 1,25 916 | 0,176 138 | |||
0,58 902 | 1,74 313 | 6,0649 | 1,5 916 | 1,25 916 | 0,223 074 | |||
0,65 011 | 1,113 744 | 5,4362 | 1,5 916 | 1,25 916 | 0,262 757 | |||
0,5 889 | 1,134 058 | 4,6623 | 1,5 916 | 1,25 916 | 0,281 139 | |||
0,5 191 | 1,67 583 | 3,614 679 | 1,5 916 | 1,25 916 | 0,208 492 | |||
1,59 156 | 3,560 495 | 1,5 916 | 1,25 916 | 0,2 | ||||
Ц.М. | О.В. | |||||||
l, м | G, Н | Mтр, Н*м | Мп, Н*м | Мм, Н*м | Моп, Н*м | N, Вт | |
194 630,4 | 373,6904 | 373,6904 | |||||
0,35 012 | 345,7766 | 2480,62 | 3804,628 | 6631,025 | |||
0,36 946 | 166 397,2 | 319,4827 | 4885,868 | 3508,769 | 8714,12 | ||
0,4 533 | 152 663,2 | 293,1134 | 7142,661 | 3682,456 | 11 118,23 | ||
0,55 248 | 138 007,1 | 264,9736 | 9182,428 | 3678,413 | 13 125,82 | ||
0,153 336 | 121 290,8 | 232,8784 | 10 943,19 | 7645,994 | 18 822,06 | ||
0,294 995 | 100 719,3 | 193,381 | 12 371,45 | 8641,18 | 21 206,01 | ||
0,498 492 | 72 868,68 | 139,9079 | 13 423,81 | 718,8599 | 14 282,58 | ||
71 426,61 | 137,1391 | 14 068,3 | 14 205,43 | ||||
Мах | 21 206,01 | 3266,662 | |||||
Таблица 3. Результаты расчетов опрокидывающих моментов (ось смещена вверх)
ц, рад | x, м | y, м | V, м 3 | M, кг | y0, м | y1, м | R, м | |
0,8617 | 8,1947 | 1,5 916 | 0,85 916 | |||||
0,18 913 | 0,924 117 | 7,6479 | 1,5 916 | 0,85 916 | 0,67 658 | |||
0,34 747 | 0,978 831 | 7,1327 | 1,5 916 | 0,85 916 | 0,124 617 | |||
0,48 153 | 1,28 584 | 6,6161 | 1,5 916 | 0,85 916 | 0,176 138 | |||
0,58 902 | 1,74 313 | 6,0649 | 1,5 916 | 0,85 916 | 0,223 074 | |||
0,65 011 | 1,113 744 | 5,4362 | 1,5 916 | 0,85 916 | 0,262 757 | |||
0,5 889 | 1,134 058 | 4,6623 | 1,5 916 | 0,85 916 | 0,281 139 | |||
0,5 191 | 1,67 583 | 3,614 679 | 1,5 916 | 0,85 916 | 0,208 492 | |||
1,59 156 | 3,560 495 | 1,5 916 | 0,85 916 | 0,2 | ||||
Ц.М. | О.В. | |||||||
l, м | G, Н | Mтр, Н*м | Мп, Н*м | Мм, Н*м | Моп, Н*м | N, Вт | |
194 630,4 | 373,6904 | 373,6904 | |||||
0,10 513 | 345,7766 | 2480,62 | 11 423,99 | 14 250,39 | |||
0,1692 | 166 397,2 | 319,4827 | 4885,868 | 16 069,03 | 21 274,38 | ||
0,20 466 | 152 663,2 | 293,1134 | 7142,661 | 16 625,88 | 24 061,66 | ||
0,19 484 | 138 007,1 | 264,9736 | 9182,428 | 12 972,54 | 22 419,94 | ||
0,15 507 | 121 290,8 | 232,8784 | 10 943,19 | 7732,446 | 18 908,52 | ||
0,5 095 | 100 719,3 | 193,381 | 12 371,45 | 1492,461 | 14 057,29 | ||
0,12 253 | 72 868,68 | 139,9079 | 13 423,81 | 176,6968 | 13 740,42 | ||
71 426,61 | 137,1391 | 14 068,3 | 14 205,43 | ||||
Мах | 24 061,66 | 3706,557 | |||||
3. Расчет привода для поворота ковша (ось вращения смещена вверх относительно центра масс)
металл футеровка расплав Для понижения оборотов электродвигателя выбран трехступенчатый цилиндрический редуктор с передаточным числом 600.
зприв = з1 з2 з3… змnзппm
где з1, з2, з3 = 0,96 — КПД механических передач, входящих в привод;
зм =0,98 — КПД муфты; n=2 — число муфт в приводе; зпп =0,99 — КПД пары подшипников; m=4 — число пар подшипников.
зприв =0,816.
Мощность двигателя:
Вывод: в ходе данной работы были спроектированы модели корпуса, футеровки и расплава. Определено, что угол, на который необходимо повернуть ковш для полного истечения расплава, равен 71°. Для обеспечения требований безопасности принят коэффициент смещения оси вращения относительно центра массой порожнего ковша k=0,2. Был осуществлен расчет опрокидывающих моментов и построены графики зависимости моментов от угла поворота. Рассматривалось 2 положения оси вращения сосуда ниже и выше относительно центра масс порожнего сосуда на 200 мм.
Установлена максимальная мощность привода для преодоления угла поворота примерно 30°. Она равна 3,72 кВт. Следовательно, необходимо подобрать двигатель с мощностью, равной либо больше полученной. В нашем случае это двигатель 4А 132S8У 3 с мощностью 4 кВт.
Приложение
7 положений расплава:
10 градусов
20 градусов
30 градусов
40 градусов
50 градусов
60 градусов
70 градусов