布料溜槽的设计

1、布料溜槽的设计3. 4承载能力验算4. 4.1蜗杆传动能力计算1 .计算程序:按实际情况计算出蜗杆上所传递的功率NL考虑系数kl, k2, k3,计算出蜗 杆轴上的计算功率必须小于许用功率丫1。的，根据选定中心距Ao2 .计算：依据机械设计手册和机械设计（1）求XI：蜗杆轴上的圆周力 Pl=Paltg入Pl=-P2tgX=i23*60tg5° 23' =1310kg M=0. 5* d01=0. 5*1310*16=10480 Nl= Mlnl/71620:1.47 马力 （2）求 XI。出N1O= Nl/（kl*k2*k3） kl=l k2=l k3=l :. N1O= N

2、l=l. 08kw= 1. 48 马力（3）结 果：当 A=180, EM20=6OOkg. cm蜗轮 M2，=4000kg. cm , M20=6OOkg. cm3 . 4. 2溜槽布料的设计4 .设计原则（1）满足料线深度的影响条件和布料要求的情况下，溜槽的长度越短越好。（2） 应用溜槽应使溜槽在倾动范围（0-50）的布料都有效，避免出现失效区，即炉料布到炉墙 上。（3）由以上数据，并参考了首都钢铁公司和鞍山钢铁公司的布料参数，以及特约公 报的许多参考。选择1500立方米高炉布料溜槽的长度为2800mm,就能满足溜槽的布料要 求。（4）布料溜槽的形状选择由于料流界面弧长B较大，所以为了防止

3、布料溜槽的布料时将料甩出，故把溜槽设计 成U型，这一点与国外资料相符。（5）关于本次设计布料溜槽的设计构想本次设计参考了众多图纸和资料，经老师的指导，溜槽形状取U型，本料槽与鞍钢相 似，采用合金板叠加式，同时采用吊鹅头，用石棉板进行隔热。2.溜槽重量，重心及料 重的确定（1）材料的确定合金板(耐磨材料)，18CrTil8-9吊鹅头：6 =50mm托衬板厚度：l=8mm合金板: 6 2=8mm吊鹅头部分的比重Y =7. 85kg/cm3合金板与衬板的综合比重：Y =7. 96kg/cm3合金板与内衬板之间用跑钢焊，焊间部分的焊条采用163或173溜槽已知：L=2800mm, 1。二420mm ,

4、 H=500+388=888mm 厚度为 42mm R=500458 (2)溜槽的 重量G=G1+G2(G1为溜槽的部分重量，G2为吊鹅头部分的重量)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 吨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 吨 得：G=G1+G2=1. 710 吨这个计算结果存在5串的偏差，所以布料溜槽的重量1.71±0.085吨之间，在计算时为 了保证可靠性，取G=L78吨。(3)溜槽原料的重量计算为了保守起见，其计算应按照溜槽充满矿槽计算重量，取其比重：Y =1. 6798kg/cm3则：W=0.5*0.32*2.80*1.6798=1.85吨(4)重心计算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【无料时溜槽的重心计算Xc0= (XI * G1+ X2* G2)/(G1+

7、G2)=1138. 3mm Yc，g(XcOG- X3 W)/( G+W)=719. 18mm3. 4. 3电机能力验算溜槽的最大摆角为75° ,此时不下料，所以溜槽的最大倾动矩为： Mjmax=G*Lg=5400*l. 2=6480kg. cm 其中：G-溜槽自重 5400kgLg-溜槽重心到轴重心的距离在溜槽的倾动过程中，传动系统的摩擦阻力矩：其中主要是大钢承691/1320处得摩 擦阻力矩，其余用系数k来考虑，k=l. 2o作用在Z8, Z9上的圆周力P：P= Mjmax/0. 251i=6480/(0. 251*36)=717kg Mm=P(U10. 5dl+P20. 5d2

8、)=57. 5kg. m 折合到溜槽处MmO=57. 6*36=2070 kg. m由于溜槽倾动速度很慢，故不考虑力矩。 电机功率：N= n 槽*k (Mjmax + Mm0) /975 q =3. 7kw3 . 4. 4验算电机功率计算溜槽在布料时最大转矩：以下计算依据机械设计手册和林铁机械已知溜槽重5400kgY=2 (D2+Dd+d2) /3n (D+d) =267式中：D=930 d=740料重按溜槽盛满炉料时计算 溜槽的容积：V=nR2L=3. 14*0. 372*2. 8=1. 2M3钟料的堆比重1. 4,盛料1M3 溜槽倾角6=50。时,它上边流动的料重W=l*l. 4=1. 4

9、 IPfi=1400kg但实际操作时，再启动阶段不下料，故按溜槽Q=5400kg,其倾角为50°时的最大启动 功率验算电机功率就行了，主电机每7分钟启动一次，启动时间2s启动时的切向惯性 A z=mR £ 启动时在 2s 内 n=0-10r. p. m 式中 Wo=0W=nn/30=1.047(l/s2)炉料的布料周期：启动2s,工作6分，制动2s, 一个布料周期为7分钟。根据启动 时的最大力矩验算电机功率：I o启动时的动力矩M动：(1)旋转圆筒的转动惯量： 1=0. 5m (R12+ R22) =264. 5kg. m. s2旋转圆筒里面大轴承外座转动惯量(轴承型号：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)两 个倾动蜗轮箱的惯性力矩，每边重G=2122. 8+108=230. 8kg蜗轮箱距回转中心距的距离： R=1260mma= £ R=0. 52481. 26=0. 66m,/s2 F=ma=151kg启动时蜗轮箱的转动惯量Md3: Md3=F*2R=380kg. m(3)启动布料所需要转矩Xd2 ：启动时不下料，只考虑溜槽本身

11、的转动力矩溜槽的最大倾角为50° ,中心距回转中心0. 53mm,重5400kg。Qz=0. 53*0. 524*5400/9.81=153kg Md2= QzR=153*0. 53=91kg. m(4)行星差动减速器的传动系统的惯性力矩Mdl：查的电机(ZZT-31)的(GD2)d=l. 2kg. m2(I)300 制动轮的飞轮转矩(GD2) i=0. 28kg. m2Mdl=c(GD2)nl/357tg=2.37kg. mM 动工 Mdl+(Md2+Md3+Md4)/ (i* n)=10. 87kg. m 2.启动时的摩擦阻力矩 Mm大轴承上轴向负载荷产生的摩擦阻力距加。回Mm0

12、=LG*H*O. 5d=47. 5kg. m对于溜槽的偏重对大轴承有附加力矩Mpian Mpian=680080. 568=3862. 4kg. m对于大轴 承的附加负荷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,计算电机功 率N=Mzongn/975=( Mzong+ Mji)n/975=11. 83kw我们选用ZZY-31型直流电机N=12kw , n=1300r. p. m计算结果表明：

13、布料溜槽在最大溜槽位置，启动时所需功率为lL83kw,我们选用的电 机功率为12kw,故能满足要求。正常工作时消耗功率较启动时小就没问题。4 .副电机的功率计算当布料溜槽的最大倾角为75°时，这时不下料的最大倾动力矩U静max二GLg式中：G-溜槽的重量Lg-溜槽重心到轴中心的距离 Lg=sin75° (Xc02+Yc0®2)?=l. 29m G=l. 78*103kgM 静 max=l. 78*1. 29*103=2298. 03kg. m溜槽在倾动过程中，传动系统的摩擦力矩Mm为：Mm=P(U10. 5dl+P 20. 5d3)式中：P-作用在大齿轮Z8和Z9上的圆周力口1-滚动摩擦系数,取0.002U 2-滑动摩擦系数，取0.1dl-大轴承内外套平均直径，取1. 08m d3-大缸套内径 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.