Отчет по работе в обязательном порядке предъявляется преподавателю перед началом очередного занятия (в противном случае студенты к занятиям не допускаются)
 Скачать 1.37 Mb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ ДОНБАССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ЛАБОРАТОРНЫМ И ПРАКТИЧЕСКИМ РАБОТАМ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «Механическое оборудование заводов черной металлургии» Раздел «Оборудование доменных и сталеплавильных цехов» КРАМАТОРСК 2007УДК 621.771 Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Механическое оборудование заводов черной металлургии». Раздел «Оборудование доменных и сталеплавильных цехов» (для студентов специальности 8.090218) /Сост. И. А. Морозов. 2-е изд.. стер.- Краматорск: ДГМА, 2003.-72 с. Содержатся организационные и методические советы студентам по выполнению лабораторного практикуму, рассмотрены методы расчета и экспериментального исследования энергосиловых параметров приводов металлургических машин, а также вопросы, связанные с работой и конструктивными особенностями машин. Составитель Программой первой части курса "Механическое оборудование заводов черной металлургии" предусмотрено выполнение лабораторных работ с целью закрепления у студентов полученных на лекциях теоретических знаний по устройству машин и механизмов, приобретения практических навыков по исследованию энергосиловых параметров наиболее распространенных агрегатов доменных и сталеплавильных цехов. Правила выполнения лабораторных работ Лабораторные работы выполняются по утвержденному кафедрой графику, который вывешивается в лаборатории. К лабораторной работе допускаются студенты, ознакомившиеся с ее содержанием и изучившие соответствующие разделы теоретического курса. Работы выполняются в последовательности, указанной в инструкции. Перед началом лабораторной работы необходимо распределить обязанности между членами бригады (в бригаде 3-5 студентов}. Отчет по работе в обязательном порядке предъявляется преподавателю перед началом очередного занятия (в противном случае студенты к занятиям не допускаются). При защите лабораторной работы студент обязан знать основные теоретические положения по данной работе, методику исследования основных энергосиловых параметров. К работе в лаборатории допускаются лица, прошедших инструктаж по технике безопасности. Правила техники безопасности Все лабораторные работы студенты обязаны выполнять в спецодежде (халатах). Строго запрещается включать электрооборудование без разрешения преподавателя. Нельзя опираться на работающие установки и без надобности трогать их руками. Запрещается уходить со своего рабочего места и переходить на другое без разрешения руководителя занятий. Нельзя включать в сеть приборы без разрешения преподавателя или лаборанта. Изучение конструктивных особенностей оборудования и составление кинематических схем установок необходимо производить при включенном рубильнике. При сборке электрических схем по возможность не следует допускать пересечения проводов и их натянутого состояния. Во всех случаях обнаружения неисправного состояния оборудования надо сообщать об этом преподаватели и только после устранения неисправности продолжать работу. Рабочее место необходимо содержать в чистоте и порядке. После проведения лабораторной работы в обязательном порядке надо отключить электрооборудование от источников питания. Общие указания к оформлению отчета Отчеты по лабораторным работай оформляются в специальной тетради в порядке очередности выполнения работ. Схемы и графики вычерчиваются в карандаше, обязательно с применением чертежных принадлежностей. Элементы кинематических схем должны быть выполнены согласно требованиям ЕСКД. Графики рекомендуется выполнять на миллиметровой бумаге. Значение аргумента следует откладывать по горизонтальной оси, а значение функции по вертикальной оси. Вдоль осей наносят масштабные шкалы, деления которых должны быть равномерными. Отчет должен содержать выводы по проделанной работе. Обработка экспериментальных данных и исследование работы механизмов на основе их теоретической модели проводятся на ЭЦВМ. Лабораторная работа 1 Изучение работы роторного вагоноопрокидывателя, исследование энергосиловых параметров привода кантования ротора Цель работы – изучить устройство роторного вагоноопрокидывателя; исследовать энергосиловые параметры привода вагоноопрокидывателя; научиться определять угол естественного откоса сыпучих материалов Общие указания Вагоноопрокидыватели предназначены для разгрузки сыпучих материалов из открытых железнодорожных вагонов, прибывающих на склады доменных цехов и агломерационных фабрик. Применение вагоноопрокиды-вателей дает возможность полностью решить задачу механизации разгрузки любых сыпучих материалов /I/. По способу разгрузки вагоноопрокидыватели подразделяют на торцевые, боковые (башенные), круговые (роторные) и комбинированные. В зависимости от характера обслуживания разгрузочного фронта вагоноопрокидыватели могут быть стационарными и передвижными. На. металлургических заводах СССР применяют вагоноопрокидыватели передвижного (башенные и роторные - рис.1а,б) и стационарного (роторные - рис.1,в) типов. Башенный вагоноопрокидыватель снабжен механизмом кантования люльки с канатной передачей, а роторный - механизмом кантования ротора с канатной или зубчатой передачей. Тип вагоноопрокидявателя выбирают, исходя из конкретных условий расположения завода, доменного цеха я системы механизации склада сырья. Преимуществом передвижных вагоноопрокидывателей является возможность разгрузки вагонов на любом участке траншей склада. Однако применение передвижных вагоноопрокидывателей требует дополнительной перегрузки материалов с помощью перегрузочных кранов, что практически исключает возможность автоматизации операций по подаче материалов на склад. Стационарные вагоноопрокидыватели выгружают материалы под ротор, что требует установки заглубленных приемных бункеров, питателей и системы конвейеров для подачи материалов на склад. Однако в этом случае возможна полная автоматизация операций по разгрузке сыпучих материалов. Роторные вагоноопрокидыватели легче вагоноопрокидывателей ба шенного типа, при этом для кантования ротора расходуется в два-три раза меньше энергии, чем для кантования люльки башенного вагонооп рокидывателя. Передвижной башенный вагоноопрокидыватель На рис. 1,а показан башенный вагоноопрокидыватель. Металлоконструкция вагоноопрокидывателя выполнена в виде портала (башни) 1, установленного на приводных ходовых тележках 2. Внутри портала расположена люлька 3 с подвижной платформой 4 для установки вагона 5. На платформе расположены рельсы нормальной колеи (1540 мм), стыкуемые с рельсами накатов. Механизм кантования люльки 6 имеет канатную   Рис. 1. Типы вагоноопрокидывателей: а – передвижной башенный (боковой); б – передвижной роторный (круговой); в – стационарный роторный (круговой) передачу, включающую подъёмные канаты и канаты малых и больших противовесов. Вагон на люльке при кантовании удерживается зажимами. Для подачи и уборки вагонов « обеих сторон вагоноопрокидывателя расположены накаты (въезды), перемещающиеся вместе с ним по железнодорожным путям. Подача вагонов в люльку вагоноопрокидывателя осуществляется при помощи толкателя, который перемещается по тем же путям, что и вагоноопрокидыватель. Передвижной роторный вагоноопрокидыватель На рис.1,б показан передвижной роторный вагоноопрокидыватель. Мост 1 вагоноопрокидывателя, выполненный в виде плоской металлоконструкции, опирается на весть ходовых тележек 2, три из которых с приводными скатами. Перемещается вагоноопрокидыватель вдоль разгрузочной траншеи, расположенной под его мостом. Поворот на угол 180° с одновременным перекатыванием ротора 3 осуществляется при помощи канатной передачи 4. Привод канатной передачи расположен на мосту ротора. Стационарный роторный вагоноопрокидыватель Роторный вагоноопрокидыватель (рис. I,в) состоит из ротора, опорных катков, механизма вращения ротора, платформы я зажимных крюков с приводным механизмом. Ротор вагоноопрокидывателя представляет собой металлоконструкцию I длиной около 6 м (по осям бандажей) с дисками и закрепленными на нем бандажами 2. Ротор при помощи бандажей опирается на балансирные роликовые опоры 3, установленные на раме , закрепленной на фундаменте. Центр тяжести ротора находится ниже оси вращения. При выходе из строя привода кантования ротора это гарантирует возврат ротора в исходное положение. Механизм вращения ротора состоит из электродвигателя, тормоза, редукторы зубчатых шестерен 5, находящихся в зацеплении с зубчатыми венцами 4, закрепленными на роторе вагоноопрокидывателя. В процессе кантования ротора платформа 6, подвешенная на тягах, перемещается в сторону привальной стенки. После упора вагона в привальную стенку он фиксируется вертикальными упорами 7. Определение момента сопротивления при квантовании ротора Статический момент сопротивления вращению ротора равен [I]  где  - статический момент, создаваемый силами веса материала, вагона и ротора;   - вес материала в вагоне; - вес вагона, = 100 Н; - вес ротора,  = 200 Н;h – плечо силы Q относительно оси вращения ротора (рис.2)  Рис.2. График изменения величины h силы Q в зависимости от угла поворота ротора α   - коэффициент удельного сопротивления передвижению бандажа по каткам.В работе [2] приведена следующая формула:  где µ - коэффициент трения скольжения в подшипниках опорных катков, µ = 0,15; d – диаметр цапфы катка; К – коэффициент трения при качении, К = 0,9 мм; β – коэффициент, учитывающий боковое трение (трение в ребордах), β = 1,8…2,5; D – диаметр опорного ролика; R – радиус ротора; ∑А – арифметическая сумма реакций, которая определяется из условия, что давление ротора на опорные катки распределяется равномерно, так как они расположены на балансирах (влиянием усилий в канатах механизма опрокидывания из-за относительной их малости по сравнению с весом ротора и вагона при расчете опорных реакций катков пренебрегают). Реакцию А со стороны опорного ролика (рис.3) определяют по формуле:  Тогда для всех опорных роликов  ,В данном случае α1 = 25˚; α2 = 40˚.  Рис. 3. Схема к определению момента, создаваемого силами трения в опорных катках роторного вагоноопрокидывателя Определение веса материала, находящегося в вагоне при кантовании ритора [3] 1. Поперечное сечение материала, находящегося в вагоне, имеет прямоугольную форму:  где а - высота груза; В - ширина вагона; L - длина вагона; γ - удельный вес груза. 2. Поперечное сечение материала, находящегося в вагоне, имеет форму трапеции (рис.4):   Рис. 4. Схема поперечного сечения материала 3. Поперечное сечение материала, находящегося в вагоне, имеет форму треугольника (рис.5):   Рис. 6. Схема поперечного сечения материала Описание лабораторной установки Лабораторная установка состоит из собственно вагоноопрокидывателя с вагоном. Для определения, энергосиловых параметров привода используются амперметр и вольтметр постоянного тока. Привод ротора вагоноопрокидывателя осуществляется от электродвигателя постоянного тока через червячный редуктор и канатную передачу. С целью равномерного распределения нагрузки от веса ротора на опорные катки последние установлены на балансирах. Материальное обеспечение работы
6. Выпрямитель переменного тока. Порядок выполнения работы
 Построить график зависимости  где α – угол поворота вагоно-опрокидывателя. 6. Зная, что вес ротора равен 200 Н, вес вагона равен 100 Н, с учетом веса материала в вагоне, определить статический момент сопротивления вращению от трения в опорах. 7. Определить суммарный момент сопротивления при кантовании ротор. 8. Определить угловую скорость вращения ротора. 9. По значению угловой скорости и статическому моменту сопротивления вращению определить необходимую мощность привода вагоноопрокидывателя:  где М - момент, Н.м; ω - угловая скорость, рад/с; η - коэффициент полезного действия (η = 0,6). 10. Определить мощность на валу двигателя по значению тока и напряжения  где U- напряжение, В; I- сила тока, А. 11. Построить графики зависимости расходуемой мощности в функции угла поворота. 12. Определить погрешность проведенных измерений. Данные свести в табл. 1. Таблица 1
Содержание отчета Отчет должен включать:
Правила техники безопасности при выполнении работы
Контрольные вопросы
7. Чему равен момент сопротивления при кантовании ротора вагоноопрокидывателя?
10. В чем заключается физическая сущность коэффициента трения качения? |
,
,