Технология текущего ремонта привода поворота миксера миксерного отделения мартеновского цеха комбината "Ильича"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Общая часть

1.1 Техническое описание поворотного миксера

1.2 Анализ недостатков привода миксера

1.3 Техническое обслуживание привода поворота миксера

1.4 Смазка привода поворота миксера

1.5 Технология текущего ремонта привода поворота миксера

2. Расчетная часть

2.1 Кинематический расчёт привода поворота миксера

2.1.1 Расчет общего передаточного числа привода

2.1.2 Расчет угловых скоростей

2.1.3 Расчет к.п.д. привода поворота миксера

2.2 Силовой расчёт привода поворота миксера

2.2.1 Определение вращающих моментов на валах привода

2.3 Прочностной расчет рейки механизма привода поворота миксера

2.3.1 Расчет на прочность рейки

2.4 Технологические расчёты

2.4.1 Расчёт строповки

3. Специальная часть

3.1 Ремонт деталей

4. Охрана труда

4.1 Мероприятия по безопасному ремонту привода поворота миксера

4.2 Противопожарная безопасность

Список литературы

Введение

Современное состояние проблемы ремонтов состоит в противоречии, заключающемся в том, что для восстановления работоспособности детали требуется в 7-8 раз меньше технологических операций, чем для изготовления новых. Однако ресурс восстановленных деталей редко достигает ресурса новых и уступает им по этому показателю. В тоже время имеются примеры, когда ресурс восстанавливаемых деталей достигает и даже превышает ресурс новых. К тому же восстановление деталей машин обеспечивает экономию высококачественного металла, топлива, трудовых и энергоресурсов.

Обычно возможность восстановления деталей и ремонта оборудования как такового ограничивается возможностями ремонтной базы предприятия, наличием современного и достаточного станочного парка квалификацией станочников и другими условиями.

В результате любой ремонт и восстановление деталей и узлов машин и механизмов, а также выбор способов, формы и методов ремонта в каждом конкретном случае учитывает возможности предприятия.

Данный курсовой проект разработан на основании задания на проектирование, технической документации комбината "Ильича" на существующее оборудование.

В проекте на уровне технического предложения рассматривается технология текущего ремонта привода поворота миксера миксерного отделения мартеновского цеха комбината "Ильича". Приведены проверочные расчеты привода и наиболее изнашиваемых деталей, рассматриваются вопросы смазки оборудования и техники безопасности при ремонте.

1. Общая часть

1.1 Техническое описание поворотного миксера

Миксер предназначен для накопления жидкого чугуна, поступающего из доменных печей, и усреднения его по химическому составу и температуре.

Миксер (рисунок 1.1) имеет следующие основные узлы: кожух с футеровкой; опорно-ходовую часть; привод наклона миксера, площадку заливочного отверстия, газоводухопровод, установку вентилятора, механизм оттормаживания, лебедку для открывания крышки заливочного отверстия, привод механизма открывания крышки носка, смазочное устройство.

Кожух миксера 1 - цилиндрический с отъемными днищами 3, внутри он выложен огнеупорной кладкой 2, толщина которой 650-750 мм. Кожух

охватывает два кольцевых бандажа 4 сварной конструкции. Каждое кольцо бандажа состоит из трех частей, соединенных между собой болтами. Бандажи опираются на роликовые обоймы 5, установленные на опорах 6. Опорно-ходовая часть состоит из опоры, роликовой обоймы и щитка, предохраняющего ролики от забрызгивания металлом.

В каждой роликовой обойме установлено двенадцать роликов, изготовленных из стали 50Г. Смазка подшипников этих роликов централизованная - от станции ручной смазки СРГ12, установленной на обойме. При повороте миксера ролики под действием трения о кольца катятся по направляющим. Ось вращения миксера расположена на 300 мм выше его геометрической оси и смещена на 300 мм в сторону носка, благодаря чему в случае отсутствия тока и обесточивания электродвигателей во время слива чугуна из миксера происходит возврат миксера в исходное положение.

Привод поворота миксера 7 состоит из двух механизмов: привода миксера и механизма поворота, соединенных между собой трансмиссионным валом.

Привод миксера (рисунок 1.2) состоит из двух электродвигателей 1 постоянного тока, тормозов 2 и трехступенчатого редуктора 3, первая пара которого выполнена косозубой, а две остальные пары - прямозубые. Привод рассчитан на работу с одним электродвигателем, второй является резервным.

Особенность тормозов заключается в том, что они обратного действия, т.е. в момент прекращения подачи тока тормоз растормаживает, что необходимо для возврата миксера в исходное положение. При нормальной работе

миксера ток подается в цепь электродвигателя и не подается в катушку электромагнита, тормоз при этом растормаживает. При отсутствия тока в цепи якоря ток подается в катушку электромагнита, и тормоз затормаживает.

Механизм поворота состоит из закрытой зубчатой пары 4 и реечной пары 5, заключенной в направляющей коробке 6 (см. позиции 15, 16, 17 рисунок 1.1). Внутри коробки установлено два бронзовых вкладыша, в которых перемещается рейка при наклоне миксера.

Площадка заливочного отверстия 10 установлена сверху на миксере и состоит из лестниц и площадок, системы блоков для подвода канатов к крышке, стакана и крышки заливочного отверстия.

Рисунок 1.1 - Миксер поворотный вместимостью 1300т

1 кожух миксера; 11 газовоздухопровод;

2 огнеупорная кладка; 12 горелки;

3 отъёмные днища; 13 горелки;

4 кольцевые бандажи; 14 носок;

5 роликовые обоймы; 15 закрытая зубчатая пара;

6 опоры; 16 реечная пара;

7 привод поворота миксера; 17 направляющая коробка;

8 механизм открывания крышки 18 установка вентилятора;

заливочного отверстия;

9 фундамент миксера; 19 механизм оттормаживания;

10 площадка заливочного отверстия 20 привод открывания крышки разливочного носка

Механизм открывания крышки заливочного отверстия 8 состоит из небольшой электролебедки и системы направляющих блоков, подводящих канат к крышке. Лебедка установлена на площадке фундамента миксера 9.

Газоводухопровод 11 устанавливается на кожухе миксера и состоит из горелок, системы труб, шарнирных соединений для подвода газа и воздуха. Горелки 12 расположены по одной в каждом днище и три 13 в носке 14, одна из горелок основная и две вспомогательные. Отопление миксера для поддержания требуемой температуры жидкого чугуна осуществляется коксовым газом, поступающим из магистрали к горелкам. Необходимый воздух для горения подается вентилятором, установленным на площадке фундамента.

Установка вентилятора 18 состоит из вентилятора высокого давления, воздухопровода, воздушного затвора и электродвигателя.

Механизм оттормаживания 19 предназначен для ручного оттормаживания тормоза и состоит из диска для навивки каната, зубчатой передачи и системы блоков, подводящих канат к прижимному устройству тормозов.

Привод открывания крышки разливочного носка 20 устанавливается на площадке заливочного отверстия и состоит из электродвигателя, редуктора, тормоза и канатной передачи.

Смазочные устройства миксера имеют автоматическую станцию с электроприводом, которая подает определенные порции смазки на механизмы.

Рисунок 1.2 - Схема привода поворота миксера

1 электродвигатель; 4 зубчатая пара;

2 тормоз; 5 реечная пара;

3 трёхступенчатый редуктор; 6 направляющая коробка

1.2 Анализ недостатков привода миксера

Привод поворота миксера в целом в работе показал себя как довольно надежный отказоустойчивый механизм (при соблюдении правил системы ППР). Существенных недостатков в работе механизма не выявлено.

Следует отметить хорошую конструктивную компоновку всех кинематических звеньев и применение для изготовления материалов по оптимальному сочетанию механических характеристик и экономическому фактору.

К конструктивным недостаткам следует отнести: отсутствие смотровых окон в корпусе редуктора для контроля состояния зацеплений, что в принципе не критично, но создает определенные неудобства в обслуживании (для осмотра необходимо снять часть разъемного корпуса); отсутствие надежных уплотнений (например, манжетных вместо крышек подшипниковых окон с кольцевой проточкой) подшипниковых узлов, разъемов корпуса, вследствие чего большие утечки смазочного материала и подверженность деталей атмосферным воздействиям; наличие в механизме двух различных систем и видов смазки, которые невозможно конструктивно надежно отделить друг от друга, в результате пластичная смазка загрязняет масло и его уже невозможно использовать повторно без предварительной регенерации.

К эксплутационным недостаткам следует отнести быстрый износ вал-шестерни, которая в настоящее время изготавливают из стали 50. Предлагаю для увеличения срока службы изготовить вал- шестерню из стали 50 Г с закалкой зубьев ТВЧ до НКС 35-40. Также к недостаткам следует отнести износ зубьев рейки, для уменьшения которого предлагаю зубья рейки подвергнуть поверхностной закалке.

1.3 Техническое обслуживание привода поворота миксера

Применительно к металлургическому оборудованию техническое обслуживание охватывает комплекс работ по работоспособности оборудования в периоды между плановыми остановками на ремонты, и включает в себя профилактические осмотры, уход, надзор и внутрисменное обслуживание оборудование.

Целью технического обслуживания (ТО) привода поворота миксера является своевременное обнаружение неисправностей и дефектов оборудования, предупреждение преждевременного износа узлов и деталей в процессе эксплуатации и накопления данных, необходимых для правильного определения объемов ремонтных работ, их периодичности и продолжительности.

Техническое обслуживание делится на категории, причем операции предыдущего, по категории, обслуживания входит в операции последующего.

Вид ТО и периодичность работ по ТО деталей и узлов привода поворота миксера приведены в таблицах 1.1 и 1.2.

Таблица 1.1 - Номинальная и допустимая периодичность видов технологического обслуживания

Вид ТО	Периодичность	Примечания
	номинальная	допустимая
ЕО - 1	8 часов	9 часов	При приёмке смены(ЕО -1), в течении смены (ЕО - 2)
ЕО - 2	24 часа	30 часов	При приемке смены, в течение смены
ТО - 1	6 суток	10 суток	В соответствии с плановым графиком в течение смены
ТО - 2	30 суток	45 суток	Во время текущего ремонта

Таблица 1.2 - Вид технического обслуживания и работы, проводимые при технологическом обслуживании

Наименование	Кол-во	Осмотр рабочего оборудования	Осмотр нерабочего оборудования	Ревизия без разборки	Ревизия с полной разборкой
Реечная передача	1	ЕО - 1	ЕО - 2	ТО -1	ТО - 2
Одноступенчатый редуктор	1	ЕО - 1	ЕО - 2	ТО -1	ТО - 2
Зубчатые муфты	1	ЕО - 1	ЕО - 2	ТО - 1	ТО - 2
Соединительный вал	1	ЕО - 1	ЕО - 2	ТО - 1	ТО - 2
Трёхступенчатый редуктор	1	ЕО - 1	ЕО - 2	ТО -1	ТО - 2

ЕО - 2 представлено в таблуце1.3, ТО - 1 и ТО - 2 представлены в таблицах 1.4 и 1.5 соответственно.

1.4 Смазка привода поворота миксера

Основное назначение смазки - сокращение расхода анергии на преодоление сил трения в узлах механизма, уменьшение износа трущихся поверхностей деталей, В процессе эксплуатации все элементы привода поворота миксера смазываются в соответствии с картой смазки, состоящей из таблицы смазки таблица 1.6) и схемы смазки (рисунок 1.3).



Рисунок 1.3 - Схема смазки привода поворота миксера

1.5 Технология текущего ремонта привода поворота миксера

Ведомость дефектов

Ведомость дефектов является базовым документом, на основании

которого устанавливают объем ремонтных работ и определяют потребность в материалах, металлопродукции, запасных частях, подъемно-транспортных машинах и вспомогательном оборудовании.

Ведомость дефектов включает в себя перечень деталей и узлов оборудования с указанием необходимых ремонтных работ. Ведомость дефектов составляется замначальника цеха по оборудованию или механиком цеха совместно с ремонтным и эксплуатационным персоналом.

После согласования и утверждения ведомости, сметный отдел составляет смету на производство ремонтных работ.

Составляется ведомость дефектов за несколько месяцев до начала ремонта, так как изготовление некоторых узлов или металлоконструкций является достаточно трудоемким и требует затрат времени.

Составленную ведомость смотрите в таблице 1.7

Технологическая карта текущего ремонта.

Технологическая карта текущего ремонта выполняется в виде таблицы и включает в себя: 1) технологические операции; 2) материально-технические ресурсы; 3) примечания.

Технологическая карта текущего ремонта приведена в таблице 1.8.

2. Расчетная часть

Исходные данные.

1. Максимальный угон наклона при эксплуатации, 30°

2. Угол наклона миксера при опорожнении, 42°

3. Емкость миксера, т 1300

4. Электродвигатель привода: тип ДП-52

частота вращения, об/мин, 520

мощность, кВт 50

Проверочный расчет на перегруз электродвигателя привода поворота миксера

Проверку электродвигателя на перегрузку при пуске проводят по коэффициенту перегрузки, по формуле (2.1), согласно [2, с. 92]

(2.1)

где л - допускаемый коэффициент перегрузки, л = 2,5, согласно [2, с. 92];

Мдв. пуск - момент электродвигателя при пуске, Н*м; Мдв. пуск =23244 Н*м;

Мном - номинальный момент электродвигателя, Н*м; Мном =49282 Н*м

Момент электродвигателя при пуске определяется по формуле (2.2), согласно [2, с. 36]

, Н*м (2.2)

где Мс - момент статического сопротивления приведенный к валу электродвигателя, Н*м;

Мдин. пуска - инерционный (динамический) момент электродвигателя при пуске, Мдинпуск =46744Н*м

Статический момент сопротивления определяем по формуле (2.3)

Мс=Рдв*103/щ, Н (2.3)

где Рдв - мощность электродвигателя привода, Рдв=5 0 кВт;

щ - угловая скорость, щ =54,43 об/мин;

Тогда, подставляя вышеуказанные значения в формулу (2.3), получим

Мс=50*103/54,43= 918.6, Н*м

В переходные периоды, помимо статического момента, на механизм действует инерционный момент, затрачиваемый на сообщение ускорении (при пуске или изменении скорости) или замедление (при торможении) движущихся масс, который определяется по формуле (2.4), согласно [2, с. 34]

Мдин=Iпр*(dщ/dt), Нм (2.4)

где 1пр - приведенный к валу электродвигателя суммарный момент инерции вращающихся масс механизма, кг-м²

dщ/dt - угловое ускорение вала электродвигателя (положительное при пуске и отрицательное при торможении), с-2.

При постоянном ускорении инерционный момент определяется по формуле (2.5), согласно [2, с. 35]

Мдин=I*(щ/tn(t)), Н*м (2.5)

где щ - угловая скорость, с-2;

tn(t) - продолжительность переходного периода (пуска или торможения), с.

Рассчитываем инерционные параметры всех узлов и деталей машины механизма привода поворота миксера, приведенные к валу электродвигателя по формуле (2.6)

Iпр=д(n1*Iдв +n2*Iм)+У(Iй*щй2/2)+У(mй*Vй2/2), кг*м² (2.6)

где 1дв - момент инерции ротора электродвигателя, кг-м²; 1ДВ = 6000 кг*м² (техническая характеристика электродвигателя);

n1 - количество электродвигателей, установленных в приводе, шт.; n1= 2;

Iм - момент инерции моторной муфты, кгм; Йм = 170 кг*м; п2- количество муфт, установленных в приводе, шт.; n2=4;

д - коэффициент, учитывающий моменты инерции деталей приводного механизма (редуктор, передачи, и т.д.); д = 1,1;

Ii-момент инерции вращающейся 1-ой детали исполнительного механизма, кг*м²;

Момент инерции трансмиссионного вала определяется по формуле (2.7), согласно[2, с. 26]

I1=k1*m1*R12, кг*м² (2.7)

k1 - коэффициент распределения массы промежуточного вала, к1=0,50;

m1 - масса трансмиссионного вала, кг; k1= 1060 кг;

R1- наружный радиус трансмиссионного вала, м; m1= 0,105м;

Тогда подставляя вышеуказанные данные в формулу (2.7), получим

I1= 0,5 *1060 * 0,1052 *5,84 кг *м²;

n3 - количество трансмиссионного валов, установленных в приводе, шт.; n3=1

щ1 - угловая скорость промежуточного вала, с -1; щ1=54,43 с-1

V - скорость перемещения зубчатой рейки, м/с; V=0,046м/с;

m2 - масса миксера, т; m2=2125,582 т;

m3- масса зубчатой рейки, кг; m3=9300кг;

щдв - номинальная угловая скорость якоря электродвигателя, с-1;

щдв= 54,43с1',

Тогда, подставляя вышеуказанные значения в формулу (2.6), получим

Iпр =1.1(2*6000 + 4*170)+(5,84*54,43/54,432)+(2125582*0,0462/54.432)+

+(9300*0,0462/54,432)=139,55 кг*м2

Продолжительность пуска электродвигателя привода определяется по формуле (2.8), согласно [2, с. 38]

tn=Inp*щ/Мп.ср-Мс, с (2.8)

где Iпр - приведенный к валу электродвигателя суммарный момент инерции вращающихся масс механизма, кг м²; Iпр = 139,55кг*м²

щ - угловая скорость электродвигателя, с-1; щ = 54,43с-1;

Мп.ср- средний пусковой момент электродвигателя, Н*м;

Мс - момент статического сопротивления механизма, приведенный к валу электродвигателя, кН*м; Мс=918,6 Н*м

Продолжительность торможения электродвигателя привода определяется по формуле (2.9), согласно [2, с. 39]

tn=Inp*щ/Мт.ср-Мс, с (2.9)

где Мт.ср -средний тормозной момент электродвигателя, Н*м;

Мс- момент статического сопротивления механизма, приведенный к валу электродвигателя, Н*м; Мс =918,6 Н*м;

Средний пусковой момент электродвигателя определяется по формуле (2.10)

Мп.ср =(шпуск+шпуск.min/2)*Мном (2.10)

миксер привод ремонт смазка

где шпуск - кратность пускового момента предварительно выбранного двигателя по каталогу; шпуск =2,8 (техническая характеристика электродвигателя);

шпуск.min -минимальная кратность пускового момента во время переключения пусковых ступеней, шпуск.min= 1,1;

Мном - номинальный момент предварительно выбранного электродвигателя, Н*м.; определяется по формуле (2.11)

Мном = Рном/щдв, Н*м (2.11)

где Рном - номинальная мощность предварительно выбранного электродвигателя, Рном=50кВт;

щдв - угловая скорость электродвигателя, с -1; щдв = 54,43 с -1;

Тогда, подставляя вышеуказанные данные в формулу (2.1 1), получим

Мном =50000 /54,45 = 918,6 Н*м

Подставляя определенные и вышеуказанные данные в формулу (2.10), получим

Мп.ср =(2,8 +1,1/2)*918,6=1791,3 Н*м

Подставляя определенные и вышеуказанные данные в формулу (2.8), получим

tn=139,55*54,43/1791,3-918,6=8,7с

Подставляя определенные и вышеуказанные данные в формулу (2.9), получим

139,55-54,43 " 1791,3 + 918,6

Подставляя определенные и вышеуказанные данные в формулу (2.5), получим

Мдин =1791,3*54,43/8,7= 11206,9Н*м

Мдин.торм= 1791,3*54,43/2,8 = 3475 1,2 Н*м

Тогда, подставляя вышеуказанные данные в формулу (2.1), получим

Мдв.пуск =918,6+1120,69=2039,29 Н*м

Тогда, подставляя вышеуказанные данные в формулу (2.1), получим

л =2039,29/918,6=2,2<[л]=2,5

Т.е. выбранный электродвигатель удовлетворяет условиям перегрузки при пуске.

2.1 Кинематический расчёт привода поворота миксера

Кинематическая схема привода поворота миксера показана на рисунке 1.1, геометрические параметры передач приведены в таблице 2.1

Таблица 2.1. Геометрические параметры передачи рейка - шестерня

Ступень	Модуль, мм	Число зубьев, шт	Угол наклона зубьев в	Делительный диаметр
		Шестерни Z1	Рейки Z2		Шестерни z1, мм
1	65	10	33	00	36

2.1.1 Расчет общего передаточного числа привода

Передаточное число редуктора привода иред =62,2

Определим отклонение рассчитанного значения передаточного отношения редуктора от значения из единого ряда (не должно превышать 4%, [6, с. 51]) по формуле (2.12)

и ред=(и ред-и1ред)/иред* 100%, (2.12)

где и ред - значение передаточного числа редуктора; иред=62,2 и1ред - значение передаточного числа редуктора из единого ряда; и1ред=62,5

Подставив указанные значения иред и и 1ред в формулу (2.9) получим

и ред= (62,2 - 62,5)/62,5*100=0,48<4%, что допустимо.

Расчет передаточного числа реечной передачи привода

и1=Z2/ Z1 =33/10=3,3 (2.13)

Отклонение рассчитанного значения передаточного отношения ступени, от ближайшего значения рекомендуемого ряда (не должно превышать 4%, [6, с. 51]) определим по формуле (2.14)

и1 =(и1-и11)/и1* 100% < 4%, (2.14)

где и1 - рассчитанное значение передаточного отношения ступени; и1=3,3;

и11 - значение передаточного числа ступени редуктора из единого ряда; и11 = 3,55, [6, с. 51]

Подставив указанные значения и1 и и11 в формулу (2.14) получим

и1 =(3,3-3,2)/3,2*100=3,1%<4%, что допустимо.

Расчет передаточного числа привода поворота миксера

Передаточное число привода определяется по формуле (2.15)

ипр= иред* и1* из.п=62,2*3,3*6,125=1257 (2.15)

где и1 - значение передаточного отношения ступени; и1=3,3;

иред - значение передаточного числа редуктора; иред=62,2

из.п - передаточное число зубчатой пары; из.п = 6,125;

Подставив указанные значения в формулу (2.15) получим

ипр =4,636*20 = 92,72

2.1.2 Расчет угловых скоростей

Промежуточный вал с реечной шестерней

Угловая скорость промежуточного вала с реечной шестерней определяется по формуле (2.16)

 (2.16)

где пдв - частота вращения электродвигателя привода поворота миксера, об/мин; пдв =520 об/мин;

Подставив указанные значения в формулу (2.16) получим

щ1=3,14*520/30=54,43с-1

Зубчатая рейка

Линейная скорость рейки при наклоне миксера по формуле (2.17)

V = щ * R, м/с (2.17)

где щ - угловая скорость промежуточного вала с зубчатой шестерней,c-1 ; щ = 54,43c-1,

R - радиус зубчатой шестерни по делительному диаметру мм; R=0,736 м; Подставив указанные значения в формулу (2.17) получим

V = 54,43*0,736 = 40.06, м/с

2.1.3 Расчет к.п.д. привода поворота миксера

Общий К.П.Д привода поворота миксера определяется по формуле (2.18)

(2.18)

где з пром.вал- К.П.Д. подшипниковых опор качения промежуточного вала;

определяется формуле (2.19)

з пром.вала =з2п.к. (2.19)

где зпк - К.П.Д. подшипников качения на которые опирается вал; зпк= 0,995, согласно [3, табл. 2,2]

Тогда, подставляя в (2.19), получим

з пром.вала =0,9952=0,99;

ззуб.м - КПД зубчатой муфты; ззубм=0,98, согласно [3, табл. 2,2].

зз.п - КПД передачи рейка-шестерня, з рейка-шестерня =0,97,согласно [3.табл.2.2].

зред - к.п.д. редуктора привода; определяется по формуле (2.20)

зр= з2з.п з3п.к зз.м1 зз.м2 (2.20)

где зпк - к.п.д. 1ой пары подшипников зпк =0,995, согласно [3, тдбл. 2.2.]

ззп - к.п.д. зубчатой цилиндрической передачи ззп =0,97, согласно [3, табл. 2.2.].

ззп - к.п.д. зубчатой конической передачи т]зл =0,95, согласно [3, табл. 2.2.].

Тогда, подставляя вышеуказанные данные в формулу (2.20), получим

зред = 0,972 *0,9953 * 0,95 * 0,97 = 0,85

Подставив указанные значения в формулу (2.18) получим

зпр=0,982* 0,99* 0,97*0,85 = 0,78

2.2 Силовой расчет привода поворота миксера

2.2.1 Определение вращающих моментов на валах привода

Вал электродвигателя.

Вращающий момент на валу электродвигателя определяется по формуле (2.21), согласно [3, табл. 2.4]

Мт.дв=Рдв/щдв,Н*м (2.21)

где Рдв - мощность электродвигателя привода поворота миксера, Вт;

Рдв= 50 кВт;

щдв - угловая скорость электродвигателя привода манипулятора чистовой клети стана, щдв=54,43с-1;

Подставляя вышеуказанные данные в формулу (2.21), получим

Мт.дв=50000/54,43=918,61Н*м

Промежуточный вал привода поворота миксера

Вращающий момент на промежуточном валу привода поворота миксера определяется по формуле (2.22)

МТ1= МТ.дв*иред*зз.м з4п.к, Н*м (2.22)

где МТдв - вращающий момент на валу электродвигателя, Н*м;

МТдв=918,61Н*м;

ззм - коэффициент полезного действия зубчатой муфты, ззм-0,98, согласно [3. табл. 2.2.]

зп.к - к.п.д. 1-ой пары подшипников качения, зпк =0,995, согласно [3. табл. 2.2.]

иред - передаточное число редуктора, иред=62,2

Поставляя вышеуказанные данные в формулу (2.22), получим

МТ1=918,61*0,982*0,9554*62,2=4677,42Н*м

Вал- шестерня привода поворота миксера

Вращающий момент на вал- шестерне привода поворота миксера определяется по формуле (2.23)

МТ2= МТ1*из.п*зп.к, (2.23)

где зпк - к.п.д. 1-ой пары подшипников качения, зпк =,995, согласно [З. табл. 2.2.]

из.п - передаточное число редуктора, из.п=6,125

Поставляя вышеуказанные данные в формулу (2.23), получим

МТ2=4677,42*0,9554*6,125=2383 Н*м

2.3 Прочностной расчет рейки механизма привода поворота миксера

2.3.1 Расчет на прочность рейки

Материал рейки - сталь 55

Ширина сечения, мм, b=520

Высота сечения, мм, h=377

Длина рейки, мм, l=8000

Модуль упругости материала рейки - Е=2,1 105 МПа

Нагрузка на рейку- Ft=3,02кН

Момент инерции поперечного сечения рейки (по впадинам зубьев) определяем по формуле

Imin=Ix=(b*h3)/12, м⁴ (2.24)

где b - ширина сечения, м

h-высота сечения, м

Imin = (0,520-0,3773)/12=0,00232

Радиус инерции сечения определяем по формуле

i= Imin/S, м² (2.25)

где S -площадь поперечного сечения

S=b*h= 0,52*0,377=0,196, м² (2.26)

Подставим значения в формулу (2.25) получим,

i = 0,00232 /0,196=0,01184, м²

Гибкость рейки, определяем по формуле (2.27)

л=(g*l)/I (2.27)

где l-длина рейки, м

g - коэффициент приведенной длины, так как оба конца рейки закреплены, то g=0,7

Подставим значения в формулу (2.27) получим,

л=(0,7*8)/0,01184=509

Так как гибкость рейки л= 509, больше л пред=95-предельной гибкости для материала рейки, при которой критическое напряжение в поперечном сечении рейки равно пределу текучести, то критическое напряжение в поперечном равно пределу текучести, то критическое напряжение в поперечном сечении рейки определяем по формуле Эйлера

укр= (р2Е)/ л2, МПа (2.28)

укр=(3,142*2,1*105)/ 5092 =7,99 МПа

Напряжение, возникающее в поперечном сечении рейки при заданной нагрузке Ft определяем по формуле:

у=Ft / S, МПа (2.29)

у=3,02/0,196= 15,41 МПа

Коэффициент запаса устойчивости рейки при продольном изгибе определяем по формуле

nу=укр /у < [nу] (2.30)

где [nу]=5 - допускаемый коэффициент запаса устойчивости.

nу=7,99 /15,41=0,518

Так как 0,518<5, то устойчивость рейки при сжатии обеспечена.

2.4 Технологические расчеты

2.4.1 Расчет строповки

Произведем расчет стропов для демонтажа и монтажа вал - шестерни в период подготовки к сборке.

Схема строповки приведена на рисунке 1.5. Учитывая массу рейки 9300 кг, подбираем два стропа 1-СК -10,0/10000 по ГОСТ 25573-82, согласно [9, с. 165], грузоподъемностью 10000 кг, длина ветви 5,5 м; канатной ветвью ВК- 10с допускаемой нагрузкой 39,24 кН и расчетным разрывным усилием канатной ветви 2360 кН согласно [9,с.171]. Угол строповки составляет 30°.

Расчеты звеньев стропов сводятся к определению запасов прочности по отношению к усилию натяжения ветви стропа.

Для ветвей стропов, изготовленных из цепей, стальных и растительных канатов, запас прочности определяется по отношению разрывной нагрузки применяемого стропа к натяжению ветви стропа по формуле, согласно [10, с. 181]

п =Рразр./ S>[n] (2.31)

где Pразр.- разрывное усилие цепи или каната в Н, Рразр. = 2360000Н;'

S - натяжение ветви стропа, Н; определяется по формуле,

S=Q/п*соsб, Н (2.32)

где Q - вес поднимаемого груза, Н; Q=91233H;

п - число ветвей стропа, шт.; n = 2;

б - угол наклона ветви стропа к вертикали, б = 30°;

Тогда, подставляя вышеуказанные значения в формулу (2.32), получим

S=91233/1*cos30=608330 H

[n] - минимально допускаемый запас прочности, согласно [10,табл.53] [n] =6

Тогда, подставляя определенные и вышеуказанные значения в формулу, получим

n=2360000/608221=3,88< 6, т.е. прочность стропа обеспечена

Строповка представлена на рисунке 2.1.

3. Специальная часть

3.1 Ремонт деталей

Ремонт наиболее изнашиваемых деталей привода поворота миксера рейки выполняется соответствие с технологической картой ремонта (таблица 3.2), которая в свою очередь разработана на основании ведомости дефектов на быстро изнашиваемую деталь (таблица 3.1).

Ремонт быстроизнашиваемых деталей, производится методом восстановления до проектных размеров, состоящем в следующем:

1. отжиге ремонтируемой детали;

2. наплавке наиболее изнашиваемых поверхностей детали;

3. отпуске наплавленной детали;

4. механической обработке наплавленных поверхностей, до получения их номинальных размеров и соответствующей шероховатости.

4. Охрана труда

4.1 Мероприятия по безопасному ремонту привода поворота миксера

К работе допускаются лица, не моложе 18 лет, прошедшие медкомиссию. Перед началом ремонта весь ремонтный персонал проходит инструктаж по технике безопасности при ремонте данного оборудования, в котором оговариваются особенности безопасных приемов работы на ремонте агрегата.

Ремонтный персонал должен иметь индивидуальные средства защиты: закрытую обувь, спецодежду, маски, монтажные пояса и рукавицы;

Проверятся рабочий инструмент, который должен соответствовать нормам;

Проверятся исправность различных приспособлений, грузоподъемных устройств и механизмов, строп (которые должны иметь паспорт), инвентарных лесов (при работе на высоте);

Стропальщики, работающие с грузоподъемными механизмами, должны иметь соответствующие удостоверения

На проведение каждого ремонта выдается наряд-допуск.

Для предотвращения несанкционированного включения привода, ответственные за проведение работ получают у технологического персонала ключ-бирку, находящуюся у него до окончания работ. Перед началом ремонта цеховые электрики разбирают электросхему привода и на силовом щите вывешивается табличка "Не включать! Работают люди!"

Перед началом ремонта места проведения ремонтных работ огораживаются, указываются места безопасных проходов. Над ремонтной площадкой временные осветительные устройства, напряжением до 16 вольт.

При ремонте миксера подводы газа необходимо отключить не только задвижкой, но и заглушками. Ремонтные работы разрешается выполнять только после охлаждения и проветривания миксера, пользуясь прочными подмостками с предохранительными перилами.

Разборку футеровки во избежание ее обрушения следует начинать сверху. Извлекать чугун, застывший в углублениях футеровки, рекомендуется кранами, предварительно разрезая его кислородом. Взрывные работы допускаются в виде исключения с соблюдением Единых правил безопасности при ведении взрывных работ.

После окончания ремонтных работ и проведения пусконаладочных работ запрещается: начинать работу без ограждения вращающихся частей механизма; производить регулировку оборудования при включенном проводе.

После сдачи отремонтированного оборудования в эксплуатацию, инструмент и другое оборудование убирается с ремплощадки, ремплощадка очищается от мусора, после чего ключ-бирка передается технологическому персоналу, ответственному за оборудование.

4.2 Противопожарная безопасность

При проведении ремонтных работ причинами возгорания могут быть открытые источники огня от сварки и газорезки, от которых возгораются горючие моющие средства (керосин и т.д.), промасленная ветошь, деревянные настилы и ограждения.

Для предотвращения возгорания необходимо соблюдать следующие правила противопожарной безопасности:

1. Промасленная ветошь необходимо хранить в металлических ящиках;

2. Масло, вылившиеся из раскрытых узлов механизма собрать в поддоне, места пролива масла на пол очистить;

3. Деревянные настилы и ограждения должны быть обработаны огнеупорными пропитками;

4. Запрещается при проведении сварочных работ пользоваться кабелями с поврежденной изоляцией провода;

5. Запрещается проведение газо-электросварочных работ на расстоянии менее 5 м. От смазочных материалов и горючих веществ;

6. Чистку и мойку узлов механизма производить негорючими моющими средствами, в местах удаленных от источников открытого огня;

7. На месте ремонта должен находиться щит с прикрепленными к нему багром, ломом, лопатой и тремя огнетушителями ОП -5, ящик с песком объемом 0,5 м³, шланг для подачи воды;

8. Перед началом ремонта должен быть проведен инструктаж рабочих, при котором должно быть разъяснено действие каждого рабочего при возникновении пожара.

Список литературы

1. И.И. Ивашков "Монтаж, эксплуатация и ремонт подъёмно-транспортных машин", 2-е издание, М.: Машиностроение, 1991. - 400 с.

2. А.И. Целиков "Машины и агрегаты металлургических заводов. Машины и агрегаты доменных цехов", 2-е издание, М.: Металлургия, 1987. - 440 с.

3. А.Е. Шейнблит "Курсовое проектирование деталей машин", М.: Высшая школа, 1991 г. - 432 с.

4. Н.Л. Касаткин "Ремонт и монтаж металлургического оборудования", М.: Металлургия, 1970. - 312 с.

5. В.И. Чернега "Краткий справочник по грузоподъёмным машинам", К.: Техніка, 1981. - 360 с.

Размещено на Allbest.ru

...