Аксиально-поршневые насосы и гидромоторы. Конструкция, особенности расчёта. Параметры, определяющие рабочий объем.
Принцип работы насоса заключается в следующем. При вращении вала насоса крутящий момент передается блоку цилиндров. При этом из-за наличия угла наклона диска поршни совершают сложное движение, они вращаются вместе с блоком цилиндров И одновременно совершают возвратно-поступательное движение в цилиндрах блока, при котором происходят процессы всасывания и нагнетания. При направлении движения, например по часовой стрелке, рабочие камеры, находящиеся слева от вертикальной оси распределительного диска, соединяются со всасывающим окном В. Поступательное движение поршней в этих камерах происходит в направлении от распределительного диска.Аксиально-поршневым насосом называют поршневой насос, у которого рабочие камеры образованы рабочими поверхностями цилиндров и поршней, а оси поршней параллельны (аксиальны) оси блока цилиндров или составляют с ней угол не более 45°. Аксиально-поршневые ГМ в зависимости от расположения ротора подразделяют на машины с наклонным диском, у которых оси ведущего звена и вращения ротора совпадают, и машины с наклонным блоком, у которых оси ведущего звена и вращения ротора расположены под углом. Рабочие камеры, находящиеся справа от вертикальной оси распределительного диска, соединяются с нагнетающим окном. В плоскости чертежа поршни переносятся вращением блока параллельно оси сверху вниз. При этом поршни движутся в направлении к распределительному диску, вытесняют жидкость из рабочих камер через распределительный диск на выход насоса. Рабочий объем аксиально-поршневого насоса с наклонным диском (23)где Sn—площадь поршня;h—максимальный ход поршня; h =D tg β;z —число поршней;dn —диаметр поршня;D —диаметр окружности блока, на котором расположены оси цилиндров;β — угол наклона диска.Из выражения (4.34) видно, что рабочий объем насоса зависит от угла наклона диска. Изменяя угол наклона диска, можно изменять рабочий объем насоса. Чем больше угол наклона , тем больше рабочий объем насоса. Предельно допустимый угол наклона определяется деформацией поршня под действием боковых сил и не превышает обычно 20—25°.
|
|
|
Практическая часть
2. Кольцевой кран для доменной печи
Колодцевые краны используют в отделениях нагревательных колодцев блюмингов или слябингов. Они перемещают слитки из вагонеток на подины вертикальных колодцев. Слитки подогревают до температуры 1100-1200 °С, а затем колодцевыми кранами перемещают к слитковозу, который транспортирует их к приемному роликовому конвейеру блюминга или слябинга. Кран имеет мост 1 и специальную тележку 2 (рис. 3.22). Мост выполнениз двух стальных балок коробчатого сечения, опирающихся на две концевые балки. Мост крана имеет 12 ходовых колес, тележка - 4 колеса. Тележка состоит из рамы 2 с шахтой и колонны 11 (рис. 3.23). Колонна может подниматься и опускаться по шахте 3 с помощью механизма подъема. Барабан этого механизма имеет три нарезки; крайние двухзаходные нарезки предназначены для канатов 26 подъема колонны 11, подвешенной на восьми ветвях. Канаты опускаются к четырем блокам 5, закрепленным в верхней части колонны И, Рис. 3.22. Общий вид колодцевых кра- и поднимаются к системе баланси-нов грузоподъемностью 20/50 и 32/50 т ров 27. Кратность канатного поли- 70 вого крана спаста равна двум. Со средней резьбы барабана канат 29 опускается к блоку 6 и затем поднимается к барабану 28 механизма управления клещами. Оба механизма работают совместно или раздельно. Обойма блока 6 может подниматься вверх или вниз по направляющим 9, закрепленным в колонне 11. Обойма имеет ролики 7, которые обеспечивают устойчивость ее движения по направляющим. В нижней части этой обоймы расположен упорный шарикоподшипник 8, на который действует вес клещей 20, траверсы 19 и штанги 10. Подшипник 8 обеспечивает вращение клещей вокруг вертикальной оси. При подъеме или опускании блока 6 по направляющим 9 с помощью механизма управления клещи 20 поднимаются или опускаются, При этом их ролики скользят в прорезях 18 подвески кле- 71 щей 16, вследствие чего раскрывание клещей 20 увеличивается или уменьшается. При захвате слитка кран подводит тележку и опускает колонну //. При этом клещи 20 предварительно поднимаются вверх. Колонна опускается до тех пор, пока клещи расположатся напротив слитка. Затем клещи опускаются до упора их кернов 21 в стенки слитка, после чего включается механизм подъема. При захвате слитка барабан 1 работает на подъем, а барабан 28 - на опускание. Механизм управления имеет в редукторе храповое устройство, которое позволяет вращаться валу двигателя на опускание даже тогда, когда клещи случайно оперлись на слиток 14]. Механизм вращения клещей состоит из электродвигателя 4, червячного редуктора 24, фрикционной муфты 25, вертикального вала, опирающегося на опорный подшипник 23, и зубчатой передачи 13. Последняя приводит в движение вертикальный полый вал 14, имеющий подшипники 15. На этом валу закреплена подвеска клещей 16. Внутри вала 14 установлена штанга 10 механизма управления клещами. Механизм вращения закреплен на колонне И. Реактивный момент зубчатой передачи 13 передается через скользуны 12колонны 11 на вертикальные направляющие шахты 3. Рассмотрим основные нагрузки, действующие в механизмах подъема,управления клещами и вращения. При расчете учитываем усилия от совместной работы механизмов, но без учета сил инерции, возникающих в механизмах в периоды неустановившихся движений тележки и моста
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.1. Изобразите схему ОКЦ кольцевого крана для доменной печи, обозначив позициями основные составные части и механизмы. Объясните принцип действия и устройство машины, характер выполняемых технологических операций.
2.2. Изобразите полную кинематическую схему механизмов консольного, закрепленного на подъемной колонне кольцевого крана, указав позиции основных составных частей. Объясните назначение и устройство механизмов, принцип их действия и характерные особенности.
2.3. Изобразите схему сил, действующих на один из рассмотренных механизмов, приведите последовательность его расчета с указанием основных расчетных зависимостей.
2.4. Изобразите эскиз одного из узлов рассмотренных механизмов, обозначив на чертеже необходимые размеры и посадки.
2.5. Изобразите рабочий эскиз одной из деталей рассмотренного узла, обозначив на чертеже необходимые размеры и допуски. Объясните назначение детали. Подберите марку материала детали, а также вид упрочняющей обработки.
3. Мульдо-магнитный кран
Мульдо-магнитный кран имеет мост, по которому перемещаются одна или две тележки. При двух тележках одна из них должна быть магнитной, а вторая - мульдовой. Имеются краны, имеющие одну общую магнитно-мульдовую тележку или тележки только с мульдовыми захватами. Мульдо-магнитный кран, показанный на рис. 3.1, имеет мост 2, по которому перемещается тележка 1. К тележке подвешены электромагнит круглой формы и мульдовый захват для подъема 3-4 мульд (корыт), Мульдо-захватное устройство (рис. 3.2) приводится в движение механизмом подъема и механизмом управления мульдовыми захва- 3.1. Мульдо-магнитный кран тами 4, которые связаны канатом с барабаном 1. Канат через блок 2 направлен на среднюю нарезку подъемного барабана 9. Кратность полиспаста этого каната равна двум. Рама 3 мульдовых захватов подвешена на восьми ветвях канатов, четыре из которых навиваются на четыре нарезки подъемного барабана 9. Кратность полиспаста канатов подъема равна двум. Оба механизма (подъема и управления захватами) могут работать раздельно и совместно. Мульдовые захваты 4 открываются при наматывании каната на барабан 1\ при этом блок 2 через рычаг 8 поворачивает вал 7, который через двуплечие рычаги 6 и шатуны 5 разводит захваты. Закрываются эти захваты под действием собственного веса при обратном вращении барабана 1. Благодаря большой длине барабана 9 возможно широко Рис. 3.2. Схема мульдо-захватного устройства 40 расставить блоки полиспаста механизма подъема, что способствует устойчивости мульдового захвата при работе крана и меньшему раскачиванию его при разгоне и торможении тележки и моста. При расчете механизма подъема учитывают вес захвата (см. рис. 3.2) и вес груженых мульд. При расчете механизма раскрывания мульдовых захватов 4 принимают во внимание момент от их веса относительно осей поворота, приведенный к валу барабана 1.
3.1. Изобразите схему ОКЦ мульдо-магнитного крана, обозначив позициями основные составные части и механизмы. Объясните принцип действия и устройство машины, характер выполняемых технологических операций.
3.2. Изобразите полную кинематическую схему механизма мульдового захвата, указав позиции основных составных частей. Объясните назначение и устройство механизма, принцип его действия и характерные особенности.
3.3. Изобразите схему сил, действующих на механизм мульдового захвата, приведите последовательность его расчета с указанием основных расчетных зависимостей.
3.4. Изобразите эскиз одного из узлов механизма подъема, обозначив на чертеже необходимые размеры и посадки.
3.5. Изобразите рабочий эскиз одной из деталей рассмотренного узла, обозначив на чертеже необходимые размеры и допуски. Объясните назначение детали. Подберите марку материала детали, а также вид упрочняющей обработки.
4. Мульдо-завалочный кран
3.3. МУЛЬДО-ЗАВАЛОЧНЫЕ КРАНЫ И НАПОЛЬНО-ЗАВАЛОЧНЫЕ МАШИНЫ
Мульдо-завалочный кран. Он состоит из моста и двух тележек .Кран имеет обычную конструкцию моста мостового крана и один или два раздельных механизма передвижения 3. На мосту 4 крана установлены тележки: главная 1 и вспомогательная 2 . Рабочий захватный орган выполнен в виде хобота 5, поступательно перемещающегося вверх и вниз вместе с колонной и раскачивающегося в вертикальной плоскости. Этим хоботом кран захватывает мульды с шихтой и транспортирует в мартеновскую печь. Конструктивное исполнение и взаимное расположение частей тележки показаны на рис. 3.4. Тележка имеет раму 1 с шахтой 4, колонну 6 с кабиной, раму 17 мундштука 25 с хоботом 14 и стопор 15 мульды 12. При помощи механизма подъема осуществляется подъем или опускание колонны 6 с кабиной, подвешенной через блоки 5 на ветвях каната, концы которых закреплены на барабане 5. При подъеме колонна скользит по вкладышам 10 верхней 8 и нижней И траверс. В нижней части колонны на шарнире 18 закреплена рама 17. Посредством кривошипно-шатунного механизма 24 производится качание этой рамы, и следовательно, подъем или опускание мульды 12. Вращение вокруг горизонтальной оси мундштука 25 с хоботом 14 и мульдой 12 осуществляется механизмом 23 вращения хобота, закрепленным на раме 17. Тихоходное зубчатое колесо 20 установлено на одном конце мундштука 25. На другом конце мундштука при помощи болтового или клинового соединения 16 за- Рис. 3.3. Мульдо-завалочный кран грузоподъемностью 5 + 20 т 41 крепляется хобот. Мундштук вращается в подшипниках 19, установленных в рамг. Мульда 12 закреплена с помощью замка 13 на конце хобота 14. Привод замка осуществляется посредством рукоятки 22, движение от которой передается стопору 15, проходящему внутри мундштука и хобота. В задней части стопор помещен в упорном шариковом подшипнике, позволяющем ему вращаться вместе с мульдой, в то время как его привод от рукоятки 22, осуществляющий поступательное движение стопора вдоль хобота, не вращается. Привод стопора может быть ручным или механическим с управлением машинистом из кабины, имеющей сиденье 21. Вращение колонны 6 осуществляется механизмом вращения 2, передающим движение зубчатому колесу 7 через вертикальный вал 27. Зубчатое колесо выполнено разъемным и прикреплено болтами к вращающейся части 26 верхней траверсы 8. Разъемные части соединены болтами 28. Вращающаяся часть 26 помещена в кольцевой 42 вкладыш 9 подшипника, закрепленного в верхней траверсе 8. В верхней части колонны помещен упорный шарикоподшипник 29, позволяющий колонне с кабиной вращаться вокруг вертикальной оси. Усилие от веса колонны с кабиной передается через шарикоподшипник 29 на верхнюю траверсу 30 и ее канатные блоки 5. Напольно-завалочные машины. Эти машины имеют более простую конструкцию по сравнению с мульдо-завалочными кранами. Машина (рис. 3.5) передвигается по напольному рельсовому пути. Она состоит из моста 10, перемещающегося по рельсам, и тележки, на раме 4 которой закреплены механизмы 5 и 8 передвижения тележки н качания хобота. Рама 3 мундштука имеет ось и качается вокруг шарнира 2, закрепленного на раме 4 тележки.
4.1. Изобразите схему ОКЦ мульдо-завалочного крана, обозначив позициями основные составные части и механизмы. Объясните принцип действия и устройство машины, характер выполняемых технологических операций.
4.2. Изобразите полную кинематическую схему механизма подъема, указав позиции основных составных частей. Объясните назначение и устройство механизма, принцип его действия и характерные особенности.
4.3. Изобразите схему сил, действующих на механизм подъема, приведите последовательность его расчета с указанием основных расчетных зависимостей.
4.4. Изобразите эскиз одного из узлов механизма подъема, обозначив на чертеже необходимые размеры и посадки.
4.5. Изобразите рабочий эскиз одной из деталей рассмотренного узла, обозначив на чертеже необходимые размеры и допуски. Объясните назначение детали. Подберите марку материала детали, а также вид упрочняющей обработки.
5. Литейный кран
Грузоподъемность главных тележек литейных кранов 100 - 500 т,
а вспомогательных тележек 20-100 т.
По назначению различают три типа литейных кранов: миксер-ный,
заливочный, разливочный. Миксерный кран работает в миксер-ном отделении
мартеновского цеха, заливочный - в печном и разливочный - в разливочном
пролете. Миксерный кран производит подъем ковшей с жидким чугуном со
специальных железнодорожных вагонов-чугуновозов и заливку жидкого чугуна
в миксер. Миксер - специальный склад для жидкого чугуна, выполненный в
виде цилиндра с внутренней огнеупорной кладкой. Вместимость миксеров
составляет 1500 т. Миксер поворачивается при помощи опорнороликового
устройства и может переливать жидкий чугун в ковш, установленный на
специальном электрифицированном вагоне. Этот вагон перемещает жидкий
чугун в печной пролет мартеновского цеха, где заливочный кран загружает
его в мартеновские печи. Разливочный кран производит разливку жидкой
мартеновской стали (или конверторной) в изложницы.
Общий вид литейного крана грузоподъемностью 125 + 30 т показан на
рис. 3.12. Мост этого крана имеет две концевые балки 3 (см. рис. 3.12), к
которым прикреплены две главные балки 1 и две впомогательные 4 (рис.
3.13). По главным балкам перемещается главная тележка 2 грузоподъемностью
125 т, по вспомогательным балкам перемещается вспомогательная тележка 3
грузоподъемностью 30 т (см. рис. 3.12). Главная тележка с помощью
механизма подъема перемещает ковш с расплавленным металлом,
вспомогательная тележка поворачивает этот ковш при разгрузке.
При определении грузоподъемности литейных кранов следует учитывать
массу ковша с расплавленным металлом, массу траверсы 13 (см. рис. 3.14) и
подъемных канатов.
Вспомогательная тележка может перемещаться под главной тележкой и
производить опрокидывание ковша для заливки жидкого
64
Рис. 3.12. Литейный кран грузоподъемностью 125+ 30 т:
1,2 - соответственно главная и вспомогательная тележки; 3 - концевые
балки
чугуна в мартеновскую печь или освобождение сталеразливочного ковша от
шлака.
Канаты главной тележки проходят к траверсе 5 между главными и
вспомогательными балками (см. рис. 3.13).
Схема механизма подъема главной тележки разливочного крана показана
на рис. 3.14. Каждый из двух приводов механизма подъема
имеет электродвигатель 6 и редуктор 5. На каждом механизме установлено
по два тормоза 7. Тихоходное зубчатое колесо 4 редуктора имеет с
внутренней стороны храповое колесо 4, собачки 3 которой осуществляют
вращение шестерни барабана. Собачки (5-6 шт.) закреплены на внутреннем
диске 2, установленном на шпонке третьего вала механизма. Ведущим звеном
в этом узле является зубчатое колесо 4, ведомым - диск 2. Механизмы
соединены друг с другом барабанными зубчатыми колесами 1 и траверсой 13,
имеющей крюки 14. Траверса подвешена на ветвях 10 подъемных канатов,
огибающих верхние неподвижные 8 и нижние подвижные 12 блоки. Концы
подъемных канатов закреплены на барабанах 9 и балансирах 11, выполненных
треугольной формы. Кратность сдвоенного канатного полиспаста равна 10.
Основное назначение храпового колеса 4' - обеспечение возможности
подъема ковша с расплавленным металлом, если один из двигателей вышел из
строя. Колесо 1 при этом через барабанную шестерню начинает вращать диск
2 по часовой стрелке. Собачки 3 будут в это время проскакивать в
неподвижные зубцы храпового колеса, которое при выходе из строя одного из
двигателей окажется заторможенным тормозами 7. После разливки стали
необходимо разомкнуть тормоза 7 одного из двигателей, чтобы опустить
пустой ковш.
Исполнительный (грузовой) орган литейных кранов выполнен в виде
траверсы 13 с широко расставленными пластинчатыми крюками 14. Крюки подвешены к осям 15. По краям траверсы расположены канатные
блоки 12, закрепляемые на осях 16. Последние закреплены на траверсе 13
перпендикулярно к осям крюков 15. Для защиты конструкции траверсы 13 от
воздействия расплавленного металла нижнюю поверхность ковша выполняют с
предохранительным листом. Расстояние между крюками 14 назначают в
зависимости от размеров ковша для жидкого металла.
5.1. Изобразите схему ОКЦ литейного крана, обозначив позициями основные составные части и механизмы. Объясните принцип действия и устройство машины, характер выполняемых технологических операций.
5.2. Изобразите полную кинематическую схему механизма подъема, указав позиции основных составных частей. Объясните назначение и устройство механизма, принцип его действия и характерные особенности.
5.3. Изобразите схему сил, действующих на механизм подъема, приведите последовательность его расчета с указанием основных расчетных зависимостей.
5.4. Изобразите эскиз одного из узлов механизма подъема, обозначив на чертеже необходимые размеры и посадки.
5.5. Изобразите рабочий эскиз одной из деталей рассмотренного узла, обозначив на чертеже необходимые размеры и допуски. Объясните назначение детали. Подберите марку материала детали, а также вид упрочняющей обработки.
Рустам ответы
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 430; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!