2.1.4 Обоснование выбора прототипа

2. 1. 4 Обоснование выбора прототипа

Летучие ножницы 63 тонны служат для резки проката на длину холодильника в диапазоне 60-118 м. Расположены за чистовой группой клетей. Техническая характеристика летучих ножниц 63 тонны приведена в таблице 14.

Таблица 14 – Летучие ножницы 63 тонны

Максимальное усилие резки	63 тонны
Максимальная скорость проката при порезке	12 м/сек
Привод ножниц - 4 электродвигателя	N=205 кВт

Летучие ножницы 63 тонны состоят из привода, станины, механизма резки, входной проводки.

Привод ножниц осуществляется от 4-х электродвигателей МКН 620 А1К мощностью N=205 кВт, два из которых через зубчатые муфты осуществляют привод верхнего другие два - нижнего кривошипа. Крутящий момент на кривошип передается от двух двигателей через зубчатые муфты на две вал - шестерни, которые зацепляются с зубчатым колесом, сидящим на кривошипе на шлицах. Верхний и нижний кривошипы соединены между собой при помощи паразитной шестерни. Кривошипы и промежуточные валы уложены в станине на подшипниках качения. Зазор в зубьях 4-х зубчатых колес, взаимно соединяющих верхний и нижний кривошипы, должен быть постоянно выбран на одну сторону, чтобы не произошло зацепления ножей ввиду их относительно малого зазора.

Так как в течение каждого цикла резки ножницы запускаются и тормозят, могут произойти в зубьях динамические удары. Выборка зазоров производится при помощи узких зубчатых колес, которые распираются относительно широких колес пружинами.

Основной частью механизма резки являются шатуны, на которых крепятся держатели ножей и ножи. Шатуны установлены с одной стороны на цапфах кривошипов, с другой - на пальцах шарнирных рычагов. Все цапфы механизма резки установлены на подшипниках качения.

Станина ножниц состоит из пяти основных частей, взаимно соединенных между собой болтами, и представляет собой литье из легированной стали.

 

2. 2 Определение технологических нагрузок

Усилие резания ножниц определим для разрезания заготовки максимального сечения круг 60мм.

Рисунок 15 – Циклограмма

Усилие резания:

F=1, 3∙ S₀∙ τ =1, 3∙ 2826∙ 17=62454, 6кг,                  

где S₀=π ∙ R²=3, 14∙ 30²=2826 мм² – поверхность разрезаемого сечения;

  τ =17кг/мм² – сопротивление резки при температуре 900-950˚ С.

Принимаем усилие резания F=63т.

Рисунок 16 - Силовая схема ножниц 63т

В качестве привода ножниц используется двигатель MKH62A1K

P=205кВт, n=300 об/мин.

Четыре двигателя приводят в движение ножницы передачей u=1, 923 (50/26).

Рисунок 17 – Тахограмма

Привод летучих ножниц 63 тонны осуществляется от 4-х электродвигателей МКН 620 А1К мощностью N=205 кВт. [2, с. 45]

Усилие резания

                                  (1)

где – отношение максимального фактического сопротивления резанию к пределу прочности материала при растяжении,

 – коэффициент, учитывающий притупление режущих кромок ножей,

– коэффициент, учитывающий влияние величины зазора между ножами,

                    

– предел прочности для стали 10 при температуре 900º С,

-коэффициент внедрения ножей в металл,

– максимальная площадь поперечного сечения разрезаемой заготовки,

Принимаем .

2. 3 Определение требуемой мощности привода

Ход ножей

                                                            (2)

где – максимальная толщина заготовки,

– максимальная ширина заготовки,

Угол начала резания

                                                       (3)

где – радиус кривошипа,

Угол приложения усилия резания

                                          (4)

где – относительная глубина внедрения ножей, при которой происходит отрыв неразрезанной части металла, для стали 10  [1, с. 215];

- перекрытие ножей,

Плечо приложения максимального усилия резания

                                   (5)

Максимальный статический момент резания

                        (6)

Угловая скорость ножей

                                                     (7)

где – скорость полосы,

Максимальная статическая мощность резания

             (8)

Угол окончания резания

                                   (9)

Угловой путь резания

                                         (10)

Время резания

                                        (11)

На протяжении углового пути резания усилие резания возрастает от нуля до максимума и затем уменьшается до нуля, отсюда среднее усилие резания

                           (12)

Средняя мощность резания

                     (13)

 

Работа резания

                         (14)

Энергия вращающихся маховых масс привода, исходя из схемы ножниц рисунок 2. 6

                                         (15)

где – момент инерции якоря двигателя,

 – момент инерции муфты,

Ускорение при разгоне

                                                       (16)

где  – максимальный момент резания,

Динамический момент привода

           (17)

Динамический момент на валу электродвигателя

                                                   (18)

где – передаточное отношение между валом двигателя и валом кривошипа,

Длительность цикла одного резания (между двумя последовательными резами) при повороте суппортов на 360º

                                                         (19)

где – угловая скорость ножей,

Эквивалентный момент электродвигателя

                                                  (20)

где – статический момент,

– динамический момент,

Проверка двигателя на перегрузку

                                                                                                (21)

Проверка двигателя по эквивалентному моменту

                                                                                              (22)

Проверка двигателя по условиям пуска

                                                                                                        (23)

где – коэффициент пуска,

Выбранный электродвигатель МКН 620 А1К подходит по всем условиям. Нагрузочная диаграмма приведена на рисунке 18 а, диаграмма эквивалентного момента приведена на рисунке 18 б.

Рисунок 18 - Электродвигатель МКН 620 А1К

⇐ Предыдущая11121314151617181920Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: