ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 21.12.2021
Просмотров: 736
Скачиваний: 2
Паршин
В
.
С
.,
Спиридонов
В
.
А
.,
Мухоморов
В
.
Л
.
Толкатели
заготовок
для
металлургических
печей
ГОУ
ВПО
УГТУ
-
УПИ
– 2005
Стр
. 16
из
39
Угол
давления
будет
близок
к
нулю
при
положении
механизма
AB
1
C
1
D
,
когда
звенья
AB
и
BC
образуют
между
собой
угол
в
90°.
Значит
,
в
этом
положении
механизма
следует
начать
проталкивать
заготовки
.
D
1
ϕ
42
ϕ
52
D
e
E
1
E
2
F
1
F
2
H
ϕ
51
ϕ
41
ϕ
2
A
B
C
ϕ
1
ϕ
3
D
а
)
б
)
M
ϕ
32
A
B
1
B
3
B
2
C
2
C
1
C
3
C
2
′
C
1
′
D
e
O
ϕ
33
ϕ
31
в
)
E
90
°
-
ϕ
42
F
P
ϕ
42
+
ϕ
52
ϕ
32
-
ϕ
12
P
C
B
ϕ
12
-
ϕ
22
Паршин
В
.
С
.,
Спиридонов
В
.
А
.,
Мухоморов
В
.
Л
.
Толкатели
заготовок
для
металлургических
печей
ГОУ
ВПО
УГТУ
-
УПИ
– 2005
Стр
. 17
из
39
г
)
д
)
Рис
. 6.
Схема
к
синтезу
рычажного
толкателя
Данная
схема
обеспечит
рабочий
ход
толкателя
,
обусловленный
уг
-
лами
качания
коромысла
ϕ
31
–
ϕ
32
.
При
крайнем
левом
положении
меха
-
низма
коромысло
DC
составляет
угол
с
горизонталью
ϕ
33
.
Таким
образом
,
ход
ползуна
F
,
обусловленный
углами
∆
ϕ
=
ϕ
31
–
ϕ
32
будет
холостым
,
т
.
е
.
на
этом
участке
проталкивания
заготовок
не
будет
.
Начнём
синтез
механизма
ABCD
.
Из
∆
AC
2
M
(
см
.
рис
. 6,
в
)
имеем
(
) (
)
2
2
2
2
2
2
2
'
OC
C
B
AB
M
C
−
+
=
, (5.4)
где
C
2
M
=
l
DC
sin
ϕ
32
–
e
, (5.5)
OC
2
' =
l
BC
–
l
DC
cos
ϕ
31
+
l
DC
cos
ϕ
32
. (5.6)
Из
∆
DC
1
C
1
'
имеем
C
1
C
1
'
=
l
DC
sin
ϕ
31
.
С
другой
стороны
C
1
C
1
'
=
l
AB
+
e
.
Длину
звена
DC
определим
как
l
DC
=
c
l
DE
,
где
c
–
коэффициент
про
-
порциональности
,
определённый
по
чертежу
прототипа
толкателя
.
Подставляя
(5.5)
и
(5.6)
в
(5.4)
и
учитывая
,
что
λ
=
l
BC
/
l
AB
,
получим
систему
уравнений
с
тремя
неизвестными
l
AB
,
l
BC
,
e
:
(
)
[
]
⎪
⎭
⎪
⎬
⎫
=
+
=
ϕ
ϕ
−
ϕ
−
−
+
=
−
ϕ
λ
e
e
AB
BC
AB
DC
DC
BC
BC
AB
DC
l
l
l
l
l
l
l
l
l
31
2
32
31
2
32
)
(
sin
cos
cos
sin
. (5.7)
Выразив
e
и
l
AB
через
l
BC
,
получим
квадратное
уравнение
относи
-
тельно
l
BC
:
[
]
.
cos
sin
sin
cos
cos
)
(
1
2
2
2
31
32
2
31
32
32
31
2
ϕ
−
ϕ
−
−
−
⎥⎦
⎤
⎢⎣
⎡
ϕ
−
ϕ
−
ϕ
−
ϕ
+
DC
BC
DC
BC
λ
λ
l
l
l
l
(5.8)
Задавшись
значениями
λ
,
ϕ
31
и
ϕ
32
,
можно
определить
l
BC
,
а
затем
l
AB
.
Паршин
В
.
С
.,
Спиридонов
В
.
А
.,
Мухоморов
В
.
Л
.
Толкатели
заготовок
для
металлургических
печей
ГОУ
ВПО
УГТУ
-
УПИ
– 2005
Стр
. 18
из
39
Таким
образом
,
мы
определили
длины
всех
звеньев
рычажного
тол
-
кателя
,
т
.
е
.
осуществили
его
синтез
.
Для
выбора
двигателя
и
редуктора
необходимо
определить
переда
-
точное
отношение
механизма
χ
,
равное
отношению
линейных
скоростей
точки
B
кривошипа
и
точки
F
ползуна
:
F
D
D
B
V
V
ω
ω
=
χ
. (5.9)
Для
дальнейшего
определения
передаточного
отношения
строим
с
произвольным
масштабным
коэффициентом
µ
V
планы
скоростей
криво
-
шипно
-
ползунного
механизма
DEF
(
рис
. 6,
г
)
и
четырёхзвенного
меха
-
низма
ABCD
(
рис
. 6,
д
).
Пользуясь
этими
планами
скоростей
,
выразим
пе
-
редаточное
отношение
механизма
χ
:
PF
PE
PC
PB
DE
DC
l
l
=
χ
. (5.10)
Отношение
PE
/
PF
можно
вычислить
из
косоугольного
треугольника
PEF
по
теореме
синусов
:
)
sin(
cos
5
4
5
ϕ
+
ϕ
ϕ
=
PF
PE
. (5.11)
Аналогично
можно
вычислить
отношение
PB
/
PC
из
косоугольного
треугольника
PCB
:
)
sin(
)
sin(
2
1
2
3
ϕ
−
ϕ
ϕ
−
ϕ
=
PC
PB
. (5.12)
Подставляя
(5.11)
и
(5.12)
в
(5.10),
получим
:
)
(
)
(
)
(
5
4
2
1
5
2
3
ϕ
+
ϕ
ϕ
−
ϕ
ϕ
ϕ
−
ϕ
=
χ
sin
sin
cos
sin
DE
DC
l
l
. (5.13)
Как
видно
из
уравнения
(5.10),
передаточное
отношение
шестизвен
-
ного
механизма
является
величиной
переменной
,
зависящей
от
угла
пово
-
рота
кривошипа
и
от
соотношений
длин
звеньев
.
Следовательно
,
имея
по
-
стоянную
скорость
вращения
кривошипа
,
ползун
будет
иметь
переменную
скорость
.
Задавшись
средней
скоростью
толкания
заготовок
(
скоростью
Паршин
В
.
С
.,
Спиридонов
В
.
А
.,
Мухоморов
В
.
Л
.
Толкатели
заготовок
для
металлургических
печей
ГОУ
ВПО
УГТУ
-
УПИ
– 2005
Стр
. 19
из
39
ползуна
V
F
)
,
можно
определить
расчетное
значение
угловой
скорости
кри
-
вошипа
ω
кр
:
AB
f
V
l
χ
=
ω
кр
. (5.14)
Мощность
привода
рычажного
толкателя
определяется
по
формуле
:
η
=
F
V
P
N
. (5.15)
После
этого
выбирают
двигатель
по
каталогу
[1].
Определив
M
дв
,
ω
дв
конкретного
двигателя
,
можно
выбрать
редуктор
по
передаваемой
мощно
-
сти
и
передаточному
числу
i
=
ω
дв
/
ω
кр
.
6.
ФРИКЦИОННЫЙ
ВЫТАЛКИВАТЕЛЬ
Фрикционный
выталкиватель
применяют
для
выдачи
из
печи
горя
-
чих
слитков
,
выталкиваемых
штангой
в
торец
.
Во
фрикционном
выталки
-
вателе
ход
штанги
достигает
5
м
и
более
при
скоростях
движения
до
1
м
/
с
.
Толкающее
усилие
редко
превышает
5…10
кН
.
Квадратная
штанга
1
дви
-
жется
возвратно
-
поступательно
от
двух
фрикционных
роликов
,
установ
-
ленных
на
подшипниках
в
передней
стойке
2
.
Необходимое
толкающее
усилие
создаётся
в
результате
того
,
что
верхний
ролик
прижимает
штангу
к
нижнему
ролику
при
помощи
нажимных
винтов
и
пружин
3
.
Оба
ролика
вращаются
приводом
в
разных
направлениях
.
Штанга
движется
по
направ
-
ляющей
балке
6
,
которая
одним
концом
опирается
на
заднюю
стойку
7
,
а
другим
–
на
вертикальную
цапфу
5
передней
стойки
.
Это
даёт
возмож
-
ность
поворачивать
штангу
в
горизонтальной
плоскости
на
небольшой
угол
для
выталкивания
из
печи
перекосившихся
слитков
.
Для
передачи
штанге
толкающего
усилия
P
фрикционные
ролики
должны
быть
прижаты
к
штанге
с
усилием
N
,
определяемым
по
формуле
:
N
=
β
P
/
µ
,
(6.1)
где
β
–
коэффициент
запаса
сцепления
роликов
,
который
рекомендуется
принимать
в
силовых
передачах
,
равным
β
=
1,25…1,5;
Паршин
В
.
С
.,
Спиридонов
В
.
А
.,
Мухоморов
В
.
Л
.
Толкатели
заготовок
для
металлургических
печей
ГОУ
ВПО
УГТУ
-
УПИ
– 2005
Стр
. 20
из
39
µ
–
коэффициент
трения
между
роликами
и
штангой
,
принимаемый
для
трения
стали
по
стали
или
по
чугуну
без
смазки
, –
равным
µ
=
0,15…0,2
и
для
трения
стали
по
стали
при
наличии
смазки
–
равным
µ
=
0,04…0,05.
Затем
мощность
и
общее
передаточное
число
привода
выталкивателя
находят
по
описанной
ранее
методике
расчёта
реечных
толкателей
.
6
7
3
5
1
2
4
P
Рис
. 7.
Схема
фрикционного
выталкивателя
7.
РАСЧЁТ
ШТАНГ
ТОЛКАТЕЛЕЙ
Как
было
рассмотрено
выше
,
штанги
передают
вращательное
движе
-
ние
и
толкающее
усилие
P
от
привода
толкателя
на
рабочий
орган
(
баш
-
мак
или
линейку
),
непосредственно
проталкивающий
заготовки
в
печи
.
Штанги
проверяют
на
прочность
по
максимальному
напряжению
от
совместного
действия
рабочего
усилия
сжатия
и
изгиба
.
Изгиб
,
как
прави
-
ло
,
вызван
внецентренным
приложением
усилия
сжатия
со
стороны
тол
-
кающей
линейки
или
усилия
в
зубчатой
передаче
со
стороны
привода
.
Расчёт
выполняют
по
известной
зависимости
:
]
[
max
max
σ
≤
+
=
σ
W
M
A
P
, (7.1)
где
P
–
усилие
проталкивания
заготовок
;
А
–
поперечное
сечение
штанги
;