3.3 Опрокидывающий момент в зависимости от веса жидкого металла
Объем жидкой садки до начала слива:
где Q – масса садки;
 – плотность жидкого металла.
Принимаем 
Определение объема металла и координат центра тяжести по методу П. Н. Аксенова.
Объем металла при заданном угле поворота разбиваем на 12 плоскости (Рис.7), перпендикулярные к оси ковша, на ряд отдельных слоев 1,2,3,... .С некоторым упрощением заменяем слои сегментными цилиндрами с радиусами  ,  ,  ,…со стрелками  ,  ,  ,…Площадь отдельных сегментов  ,  ,  ,…находим по справочным таблицам в зависимости от значений стрелок, пересчитанных на единичный радиус:  ,  ,  ....
где  – отклонение между радиусами сегментных цилиндров.
Объем каждого цилиндрического сегмента
где 
f1i – площадь дополнительных сегментов (находим по справочной таблице).
Расстояние от центра тяжести сегмента до оси ковша:
Рисунок 7 – схема к расчету опрокидывающих моментов жидкого металла по методу П. Н. Аксенова
Объем металла всех цилиндрических сегментов
Координаты общего центра тяжести всех сегментов, на которые разбит объем металла в ковше:
Для углов наклона конвертера, когда дно еще покрыто металлом, объем металла в усеченном конусе:
Ординаты центра тяжести усеченного конуса металла:
Координаты общего центра тяжести металла в ковше:
Опрокидывающие моменты от силы тяжести металла:
где Q – сила тяжести металла при данном угле наклона;
 – плечо действия силы Q относительно оси вращения.
Определение  :
Следуем
Таблица 2: Справочная таблица для нахождения  :
№ сегмента
|
|
|
|
|
|
1
|
0,0341
|
1,9659
|
0,01180
|
3,0544
|
0,5176
|
2
|
0,1340
|
1,866
|
0,0906
|
2.8813
|
1
|
3
|
0,2929
|
1,7071
|
0,2854
|
2,5494
|
1,4142
|
4
|
0,5
|
1,5
|
0,6142
|
2,185
|
1,7321
|
5
|
0,7412
|
1,2588
|
1,059
|
1,8145
|
1,9319
|
6
|
1
|
1
|
1,5708
|
1,5708
|
2
|
7
|
1,0341
|
0,9659
|
1,5826
|
1,4836
|
1,9319
|
8
|
1,1340
|
0,866
|
1,6614
|
1,3104
|
1,7321
|
9
|
1,2929
|
0,7071
|
1,8562
|
0,9786
|
1,4142
|
10
|
1,5
|
0,5
|
2,185
|
0,6142
|
1
|
11
|
1,7412
|
0,2588
|
2,6298
|
0,2437
|
0,5176
|
12
|
2
|
0
|
3,1416
|
0
|
0
|
Таблица 3: результаты для каждого значения 
Праметры
|
0
|
10
|
20
|
30
|
40
|
48
|
60
|
70
|
0
|
0,175
|
0,349
|
0,524
|
0,698
|
0,838
|
1,047
|
1,222
|
rh1, м
|
1,225
|
1,196
|
1,166
|
1,133
|
1,094
|
1,054
|
0,969
|
0,843
|
h1, м
|
1,225
|
0,427
|
1,166
|
1,133
|
1,094
|
1,054
|
0,969
|
0,843
|
k, м
|
0,000
|
0,002
|
0,870
|
1,361
|
1,946
|
2,532
|
3,800
|
5,680
|
R1, м
|
0,000
|
1,197
|
0,005
|
0,008
|
0,011
|
0,014
|
0,021
|
0,032
|
R2, м
|
1,225
|
1,200
|
1,169
|
1,137
|
1,099
|
1,062
|
0,980
|
0,858
|
R3, м
|
1,225
|
1,202
|
1,174
|
1,145
|
1,110
|
1,076
|
1,001
|
0,890
|
R4, м
|
1,225
|
1,204
|
1,178
|
1,152
|
1,121
|
1,090
|
1,022
|
0,922
|
R5, м
|
1,225
|
1,207
|
1,183
|
1,160
|
1,132
|
1,104
|
1,044
|
0,954
|
R6, м
|
1,225
|
1,209
|
1,188
|
1,168
|
1,143
|
1,118
|
1,065
|
0,986
|
R7, м
|
1,225
|
1,212
|
1,193
|
1,175
|
1,154
|
1,133
|
1,086
|
1,018
|
R8, м
|
1,225
|
1,214
|
1,198
|
1,183
|
1,165
|
1,147
|
1,108
|
1,050
|
R9, м
|
1,225
|
1,217
|
1,203
|
1,191
|
1,176
|
1,161
|
1,129
|
1,082
|
R10, м
|
1,225
|
1,219
|
1,208
|
1,198
|
1,187
|
1,175
|
1,150
|
1,113
|
R11, м
|
1,225
|
1,221
|
1,213
|
1,206
|
1,198
|
1,189
|
1,172
|
1,145
|
R12, м
|
1,225
|
1,224
|
1,218
|
1,214
|
1,209
|
1,204
|
1,193
|
1,177
|
V1, м3
|
0,000
|
0,001
|
0,001
|
0,002
|
0,002
|
0,003
|
0,004
|
0,004
|
V2, м3
|
0,000
|
0,005
|
0,009
|
0,013
|
0,018
|
0,022
|
0,029
|
0,034
|
V3, м3
|
0,000
|
0,015
|
0,029
|
0,043
|
0,058
|
0,072
|
0,094
|
0,115
|
V4, м3
|
0,000
|
0,032
|
0,062
|
0,094
|
0,128
|
0,158
|
0,212
|
0,265
|
V5, м3
|
0,000
|
0,055
|
0,108
|
0,164
|
0,224
|
0,279
|
0,380
|
0,487
|
V6, м3
|
0,000
|
0,082
|
0,162
|
0,246
|
0,339
|
0,425
|
0,587
|
0,770
|
V7, м3
|
0,000
|
0,087
|
0,173
|
0,263
|
0,365
|
0,460
|
0,644
|
0,865
|
V8, м3
|
0,000
|
0,096
|
0,192
|
0,294
|
0,410
|
0,521
|
0,739
|
0,914
|
V9, м3
|
0,000
|
0,114
|
0,229
|
0,352
|
0,494
|
0,630
|
0,906
|
1,169
|
Продолжение таблицы 3
V10, м3
|
0,000
|
0,134
|
0,269
|
0,417
|
0,588
|
0,754
|
1,099
|
1,173
|
V11, м3
|
0,000
|
0,154
|
0,311
|
0,484
|
0,686
|
0,886
|
1,106
|
1,291
|
V12, м3
|
0,000
|
0,164
|
0,327
|
0,498
|
0,690
|
0,868
|
1,109
|
1,341
|
Vм1, м3
|
0,000
|
0,936
|
1,873
|
2,871
|
4,003
|
5,078
|
5,910
|
6,574
|
x1
|
1,199
|
1,172
|
1,144
|
1,113
|
1,077
|
1,040
|
0,959
|
0,841
|
x2
|
1,127
|
1,104
|
1,080
|
1,053
|
1,021
|
0,990
|
0,921
|
0,819
|
x3
|
1,012
|
0,993
|
0,973
|
0,952
|
0,926
|
0,900
|
0,844
|
0,762
|
x4
|
0,864
|
0,849
|
0,834
|
0,818
|
0,798
|
0,779
|
0,736
|
0,673
|
x5
|
0,695
|
0,685
|
0,674
|
0,662
|
0,649
|
0,635
|
0,604
|
0,559
|
x6
|
0,520
|
0,513
|
0,506
|
0,499
|
0,490
|
0,481
|
0,461
|
0,432
|
x7
|
0,444
|
0,439
|
0,434
|
0,429
|
0,422
|
0,416
|
0,401
|
0,380
|
x8
|
0,290
|
0,287
|
0,284
|
0,282
|
0,278
|
0,275
|
0,267
|
0,256
|
x9
|
0,133
|
0,133
|
0,132
|
0,131
|
0,129
|
0,128
|
0,125
|
0,121
|
x10
|
0,040
|
0,040
|
0,040
|
0,040
|
0,039
|
0,039
|
0,039
|
0,038
|
x11
|
0,005
|
0,005
|
0,005
|
0,005
|
0,005
|
0,005
|
0,005
|
0,005
|
x12
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
y1
|
3,020
|
2,611
|
2,186
|
1,715
|
1,155
|
0,594
|
0,622
|
2,424
|
y2
|
3,020
|
2,646
|
2,259
|
1,829
|
1,317
|
0,805
|
0,305
|
1,950
|
y3
|
3,020
|
2,682
|
2,331
|
1,942
|
1,480
|
1,016
|
0,012
|
1,477
|
y4
|
3,020
|
2,718
|
2,404
|
2,056
|
1,642
|
1,227
|
0,328
|
1,004
|
y5
|
3,020
|
2,753
|
2,476
|
2,169
|
1,804
|
1,438
|
0,645
|
0,530
|
y6
|
3,020
|
2,789
|
2,549
|
2,283
|
1,966
|
1,649
|
0,962
|
0,057
|
y7
|
3,020
|
2,824
|
2,621
|
2,396
|
2,128
|
1,860
|
1,278
|
0,416
|
y8
|
3,020
|
2,860
|
2,694
|
2,509
|
2,290
|
2,071
|
1,595
|
0,890
|
y9
|
3,020
|
2,895
|
2,766
|
2,623
|
2,452
|
2,282
|
1,912
|
1,363
|
y10
|
3,020
|
2,931
|
2,839
|
2,736
|
2,615
|
2,493
|
2,228
|
1,837
|
y11
|
3,020
|
2,967
|
2,911
|
2,850
|
2,777
|
2,704
|
2,545
|
2,310
|
Продолжение таблицы 3
y12
|
3,020
|
3,020
|
2,984
|
2,963
|
2,939
|
2,915
|
2,862
|
2,783
|
xм1
|
0,000
|
0,228
|
0,223
|
0,218
|
0,212
|
0,205
|
0,192
|
0,173
|
yм1
|
0,000
|
2,892
|
2,761
|
2,616
|
2,446
|
2,278
|
1,919
|
1,406
|
Vм2, м3
|
6,667
|
5,922
|
4,794
|
3,796
|
2,664
|
1,589
|
0,757
|
0,093
|
xм2
|
0,000
|
0,000
|
0,000
|
0,000
|
0,000
|
0,000
|
0,000
|
0,000
|
yм2
|
1,786
|
1,554
|
1,315
|
1,055
|
0,752
|
0,454
|
0,264
|
0,158
|
xм
|
0,000
|
0,022
|
0,049
|
0,083
|
0,133
|
0,196
|
0,411
|
1,434
|
yм
|
1,786
|
1,685
|
1,632
|
1,652
|
1,817
|
2,196
|
2,199
|
2,212
|
r1, м
|
0,018
|
0,179
|
0,179
|
0,173
|
0,134
|
0,438
|
0,529
|
0,238
|
|
0,00
|
0,103
|
0,122
|
0,185
|
0,398
|
0,403
|
0,412
|
0,465
|
|
0,00
|
0,159
|
0,301
|
0,449
|
0.627
|
0.612
|
0,302
|
0,091
|
|
0
|
63,600
|
120,400
|
179,600
|
250,000
|
244,800
|
120,800
|
36,400
|
|
0
|
16,269
|
32,027
|
46,844
|
60,221
|
69,623
|
81,135
|
88,037
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11,74
|
91,609
|
164,167
|
238,184
|
321,961
|
326,163
|
213,675
|
136,177
|
Получаем график опрокидывающих моментов ковша:
Рисунок 8 - График опрокидывающих моментов ковша
Заключение
В данном проекте было рассчитано усилие кантования при повороте сталеразливочного ковша. Разработаны общие сведения по сталеразливочному ковшу. Произведен расчет объема корпуса, футеровки и центра тяжести ковша. Построен график опрокидывающих моментов ковша при его повороте.
Список использованных источников
Целиков А. И., Полухин П. И., Грубеник В. М. Машины и агрегаты металлургических заводов. М.: 1988. – 432с.
Гребеник В. М., Иванченко Ф. К. Механическое оборудование конвертерных и мартеновских цехов. К.: 1990. – 288с.
Еланский Г. Н., Линчевский Б. В., Кальменев А. А. Основы производства и обработки металлов. М., 2005 – 416с.
Фищенко Е. И. Исследвование опрокидывающиз моментов при кантовании металлургических сосудов и вагонов с шихтой. Мариуполь: ПГТУ, 2010. – 89с.
Метекин А. А., Шешуков О.Ю. Повышение стойкости футеровки агрегатов внепечной обработки стали. Нижний Тагил: УрФУ, 2015. – 144 с.
|
Скачать 1.24 Mb.