Расчет мощности привода тележечного конвейера обжиговой машины

Исходные данные

Обжиговая машина	ОК-306
Производительность Q	265т/час=265/60=4,42т/мин
Рабочая ширина	3 м
Рабочая длина	102,9 м
Полезнаяплошадь	306 м²
Высота слоя окатышей	450 мм=0,45м
Количество газовоздушных камер	34 шт
Размер газовоздушных камер	3Х3 м
Количество обжиговых тележек	190шт
Размер обжиговых тележек	3Х1,5 м
Масса обжиговых тележек	7,32 т
Скорость движения обжиговых тележек	0,62-3,7м/мин
Мощностьэ.д. привода	64 кВт
Масса	4200 т

Схема нагрузок для расчета мощности привода ленты тележек конвейерной обжиговой или агломерационной машины показана на рис. 1.

Рис.1. Схема нагрузок для расчёта мощности привода ленты тележек конвейерной машины

Расчет мощности приводного двигателя тележечного конвейера приведем для машины современной конструкции. С беззазорной лентой тележек и разгрузочной частью подвижного типа. Мощность двигателя привода ленты тележек расходуется на преодоление сопротивлений движению конвейера: трения качения в ходовых роликах тележек, трения скольжения в нижних продольных, торцевых и бортовых уплотнениях при движении тележек, трения в зацеплениях и трения при загрузке шихты на машину. Вместе с тем следует учитывать, что агломерат или окатыши, находящиеся на не разгрузившихся еще тележках разгрузочной части, создают движущий момент, облегчающий работу привода.

1 . Определяем силу сопротивления движению тележечного конвейера от трения качения в ходовых роликах тележек.

Нагрузки, действующие на ходовые ролики колосниковых тележек в состоянии покоя:

где Р₁ - вес порожних тележек, находящихся на прямолинейных участках верхней и нижней ветвей направляющих, Н;

L - расстояние между осями приводной и разгрузочной звездочек, 85 м;

1_Т - длина тележки, 1,5м;

m_т - масса тележки, 7,32 кг;

g - ускорение свободного падения, равное 9,81м/с².

где Р₂ - вес донной постели на тележках, находящихся на верхней ветви направляющих, Н;

- рабочая ширина ленты тележек, 3м;

- толщина слоя донной постели, =0,15∙0,45=0,068м;

- расстояние от начала загрузки донной постели на колосники тележек до оси разгрузочных звездочек, 80м;

- насыпная масса постели, равная 2000 кг/м³.

где Р₃ - вес шихты на тележках, находящихся на верхней ветви направляющих, Н;

- ширина ленты тележек по верху бортов, 1,2∙3=3,6 м;

- толщина слоя сырых окатышей, 0,45-0,068=0,382 м;

- расстояние от начала загрузки шихты на тележки до оси разгрузочных звездочек, 78 м;

- насыпная масса шихты, равная: для обжиговых машин 2200 кг/м³.

где - вертикальная нагрузка от перепадов давлений технологических газов или воздуха, действующих на тележки с шихтой, Н;

и - длины участков рабочей поверхности машины, работающих соответственно с прососом и с продувом, м;

Сушки 63/3=21м

Подогрева 27/3=9м

Обжига 81/3=27м

Рекуперации 18/3=6м

Охлаждения 117/3=39м

и - перепады давлений технологических газов или воздуха на участках соответственно с прососом и с продувом, Па.

Сушки +5000

Подогрева -3750

Обжига -4500

Рекуперации -3500

Охлаждения +3750

где Р₅ - суммарное нормальное усилие на ходовые ролики тележек, находящихся на криволинейных участках направляющих головной и разгрузочной частей машины, Н;

R - радиус начальной окружности звездочки, 2м.

где

F_k - сила сопротивления движению конвейера от трения качения в ходовых роликах тележек,Н;

μ - приведенный коэффициент трения в подшипниках качения ходовых роликов, принимаемый обычно 0,01;

f- коэф-ент трения качения ходовых роликов по направляющим путям, принимаемый 0,0005м;

d_Ц - диаметр цапфы ходового ролика (сепаратора подшипника), 0,1м;

d_p - диаметр ходового ролика, 0,35м;

К - коэффициент, учитывающий трение в ребордах и уплотнениях роликов, К = 1,25.

2. Определяем силу сопротивления движению тележечного конвейера от трения скольжения в уплотнениях:

где F_ck - сила сопротивления движению тележек от трения скольжения в нижних продольных уплотнениях, Н;

Р_пр- сила прижатия пластин нижнего продольного уплотнения на длине одной тележки с обеих ее сторон, 3600Н;

n - количество тележек 190 ;

f_ck - коэффициент трения скольжения стали, по стали в условиях плохой смазки, равный 0,2.

3. Определяем силу сопротивления движению тележечного конвейера от трения при загрузке шихты на машину:

где F_ш - сила сопротивления движению тележек от трения при загрузке шихты на агломерационную машину или окатышей постели на обжиговую машину, Н;

z_n - число питателей шихты агломерационной машины (для обжиговой машины z_n = 1);

m_ш - масса окатышей в бункере-накопителе питателя донной постели (для обжиговой машины), 2.5 кг;

φ - коэффициент, трения при загрузке материала на конвейерную машину φ = 0.75.

4. Определяем облегчающий работу привода машины движущий момент, создаваемый в разгрузочной части машины агломератом или окатышами:

где М_Д- движущий момент, создаваемый в разгрузочной части машины агломератом или окатышами, не разгрузившимися еще с находящихся здесь тележек, Н∙м;

а_ш - коэффициент, учитывающий положение тележек с шихтой в разгрузочном устройстве в зависимости от угла наклона поверхности колошников к горизонтали при разгрузке (для агломерационных машин с углом 60° а_ш =0,16; для обжиговых машин с углом 40° а_ш = 0,08);

R_ш - радиус окружности, проходящей через центр тяжести агломерата или окатышей, находящихся на тележке, 2.73м;

z_ш - число тележек с окатышами в разгрузочном устройстве 2 ;

η₁ - коэффициент, учитывающий потери на трение в зацеплении грузовых роликов тележек со звездочками, η₁= 0,93.

5. Определяем рабочий момент на приводных звездочках конвейера и мощность двигателя привода ленты тележек:

M_p = (F_k + F_ck + F_ш)R–M_д;

где Мр - рабочий момент на приводных звездочках, Н∙м.

M_p =( 81,5 +136,8+18,4)∙2-18,6=454,8кН м

где N- мощность двигателя привода ленты тележек, кВт;

n - частота вращения приводных звездочек, мин ^-1;

η - общий коэффициент полезного действия привода

Практика эксплуатации конвейерных машин показывает, что надежная работа электродвигателя обеспечивается, если его мощность по каталогу превышает расчетную на 20%. Следует иметь в виду, что после длительного простоя конвейерной машины сопротивления перемещению колосниковых тележек конвейера имеют повышенные величины. Поэтому при выборе пускового питающего устройства электропривода машины необходимо исходить из момента, равного 1,5 М.