РАЗДЕЛ 2
АНАЛИЗ И КЛАССИФИКАЦИЯ НЕИСПРАВНОСТЕЙ
МЕХАНИЗМА КАЧАНИЯ КРИСТАЛЛИЗАТОРА МНЛЗ
2.1. Анализ конструктивного исполнения механизма качания
Разработке методов диагностирования неисправных состояний МК кристаллизатора
МНЛЗ предшествует этап изучения: выполняется сбор и анализ информации о
конструкции объекта диагностирования, неисправностях узлов и элементов с целью
определения ненадежных узлов и элементов МК, неисправностей, оказывающих
значительное влияние на отклонение параметров движения кристаллизатора;
определение методов диагностирования и диагностических параметров;
классификацию отклонений параметров колебательного движения кристаллизатора
МНЛЗ.
В качестве объекта диагностирования в данной работе выбран шарнирный
четырехзвенный МК, входящий в состав оборудования сортовой радиальной МНЛЗ
"DANIELI" электросталеплавильного цеха ЗАО "Миниметаллургический завод "Истил
(Украина)". Технические характеристики МНЛЗ и МК кристаллизатора приведены в
приложении Б. В приложении В приведены чертежи общего вида МК кристаллизатора
МНЛЗ.
Кинематическая схема МК кристаллизатора МНЛЗ "DANIELI" приведена на рис. 2.1.
Привод МК включает электродвигатель, редуктор, эксцентриковую муфту и рычажный
механизм.
Электродвигатель преобразует электрическую энергию в механическую энергию
вращения ротора. Коническо-цилиндрический редуктор предназначен для передачи
вращательного движения между пересекающимися осями под углом 90°, увеличения
крутящего момента и понижения частоты вращения. Электродвигатель и редуктор
установлены и закреплены на качающейся независимой общей платформе.
Рис. 2.1. Кинематическая схема
шарнирного четырехзвенного МК кристаллизатора МНЛЗ:
1 - кривошип; 2 - шатун; 3 - нижнее коромысло; 4 - стол качания;
5 - верхнее коромысло; 6 - опоры; 7 - неподвижно закрепленная полумуфта;
8 - свободно посаженная полумуфта; 9 и 10 - соответственно ведущее и
ведомое зубчатые колеса первой ступени редуктора; 11 и 12 - соответственно
ведущее и ведомое зубчатые колеса второй ступени редуктора
Сдвоенный шарнирный рычажный четырехзвенный МК (состоящий из двух
четырехзвенных механизмов, первый включает звенья 1,2 и 3, второй - 3,4 и 5
(рис. 2.1)) преобразует вращательное движение ведущего звена - кривошипа 1 - в
плоскопараллельное движение выходного звена - стола качания 4, на котором
установлен и закреплен кристаллизатор. Второй четырехзвенный рычажный механизм
представляет собой механизм параллельного действия. За счет того, что коромысла
3 и 5 имеют одинаковую длину и установлены так, что прямые проведенные через
них, направлены в сторону центра кривизны технологической оси МНЛЗ,
обеспечивается движение точек стола качания в вертикальной плоскости,
проходящей вдоль технологической оси ручья по траектории в виде дуги
окружности. Установка кристаллизатора осуществляется так, чтобы точки рабочей
грани гильзы, с бульшим радиусом кривизны, совершали движение по траектории,
соответствующей технологической оси ручья МНЛЗ - дуге окружности с радиусом,
равным базовому радиусу МНЛЗ.
В шарнирах и опорах рычажного механизма используются роликовые подшипники
качения. Неподвижные шарниры 6 рычажного механизма расположены в едином
основании МК, непосредственно установленном и закрепленном на несущих
металлоконструкциях МНЛЗ. Смазывание узлов трения МК кристаллизатора МНЛЗ
осуществляется централизовано пластичной смазкой. Стол качания с
противоположной стороны от привода МК опирается на пневматические устройства,
служащие для частичного уравновешивания силы тяжести стола.
Перемещение, скорость и ускорение точек стола качания 4 в вертикальном
направлении описывается зависимостями [7,9,11 и др.] (рис. 2.2):
, (2.1)
, (2.2)
, (2.3)
где S(t) - перемещение кристаллизатора; V(t) - скорость перемещения
кристаллизатора; a(t) - ускорение перемещения кристаллизатора; А - размах
колебаний, мм; - угловая частота колебаний, рад/с; t - время, с; - частота
колебаний, Гц; - время цикла колебаний, с; n - частота колебаний, кол./мин.
В таблице 2.1 приведены значения функций перемещения, скорости и ускорения,
изображенных на рис. 2.2 в крайних и нейтральных положениях стола качания
кристаллизатора МНЛЗ. Нейтральное положение кристаллизатора соответствует
положению, когда плоскость стола качания, на котором установлен и закреплен
кристаллизатор со вспомогательным оборудованием, занимает горизонтальное
положение.
Таблица 2.1
Параметры движения в характерных положениях кристаллизатора МНЛЗ
Положение
кристаллизатора
Значение функции
перемещение, S(t)
скорость, V(t)
ускорение, a(t)
Нейтральное,
при движении вверх
максимальное
Верхнее
максимальное
минимальное
Нейтральное,
при движении вниз
минимальное
Рис. 2.2. Графики движения точек стола качания в вертикальном направлении
Особенностями четырехзвенного МК кристаллизатора МНЛЗ является на порядок
большая масса стола качания по сравнению с остальными звеньями механизма,
небольшие углы поворотов шарниров и отсутствие жесткого крепления
электродвигателя и редуктора привода МК. Это приводит к действию высоких
нагрузок на узлы и элементы механизма, и увеличению в нем числа потенциальных
источников механических колебаний во время работы. Кроме этого к выходному
четырехзвенному рычажному механизму параллельного действия предъявляются особые
требования по обеспечению пространственного движения стола качания 4 (рис.
2.1). В поперечном направлении к технологической оси ручья МНЛЗ перемещение
отсутствует, в вертикальной плоскости проходящей вдоль технологической оси
ручья, движение точек стола кача
- Київ+380960830922