- •Характеристика технического состояния главного привода исходной конструкции
- •1.1 Назначение, характеристика и устройство главного привода
- •2 Анализ работоспособности привода новой конструкции по различным критериям
- •2.1 Назначение, характеристика и устройство привода рабочего рольганга
- •2.2 Определение вида состояния и оценка надежности муфт роликов рольганга
- •2.2.1 Расчет показателя надежности муфт ролика рольганга по критерию несущей способности
- •2.2.2 Оценка состояния и надежности муфты по критерию динамической грузоподъемности
- •2.2.3 Оценка состояния и надежности зубьев муфты по критерию усталостной прочности на изгиб
- •2.3 Определение вида состояния и оценка надежности роликов рольганга
- •2.3.1 Оценка состояния и надежности ролика рольганга по критерию статической прочности на изгиб
- •2.3.2 Оценка надежности ролика рольганга по критерию кинетической прочности на изгиб
- •2.4 Оценка надежности подшипников ролика рольганга по критерию динамической грузоподъемности.
- •2.5 Оценка надежности двигателя по критериям несущей способности
- •2.5.1 Оценка надежности двигателя при кратковременной прокатке на заправочной скорости
- •2.5.2 Оценка надежности двигателя при длительном передвижении сляба с максимальной скоростью
- •2.6 Выводы по второму разделу
- •Заключение
- •Список использованных источников
2.4 Оценка надежности подшипников ролика рольганга по критерию динамической грузоподъемности.
На ролике рольганга установлены радиально-упорные конические подшипники 2097144 по ГОСТ 6364.
Внутренний диаметр d = 220 мм, наружным D = 340 мм. Справочное значение номинальной динамической грузоподъемности подшипника составляет С = 1100 кН, для двух подшипников С = 2200 кН.
На первом этапе в качестве параметра состояния подшипника качения принимаем эквивалентную динамическую нагрузку – условно стационарную силу Рэ,которая обеспечивает такую же долговечность, которую подшипник имеет при заданных условиях нагружения и вращения:
(2.36)
где R = RA = RB = 48 - радиальная нагрузка, Н;
V=1 – коэффициент вращения внутреннего кольца;
kб = 2 - коэффициент безопасности;
kт = 1,1 - температурный коэффициент.
Pэ = 48·1·2·1,1 = 105,6 кН,
Уравнение состояний нагруженного объекта представляет собой зависимость, определяющую изменение параметра во времени – Pэ = f(t).
Поскольку параметр состояния Рэне зависит от t, то уравнение подшипника качения выражается следующее условие:
Рэ = 105,6 ∙ 104 Н = const (2.37)
т.е подшипник по выбранному параметру Рэнаходится в одном квазистационарном состоянии, которое не изменяется со временем.
Кинетическое уравнение повреждаемости подшипника качения в виде зависимости для оценки скорости изменения параметра состояния во времени – Рэ= dPэ/dt. Учитывая кинетическое уравнение повреждаемости объекта выражается в условие: Рэ= dPэ/dt = 0.
Условие работоспособности подшипника качения запишем в виде:
Рэ = 105,6 ∙ 104 Н < Cпр = 2200 кН – выполняется,
Спр = 2200 кН – предельная динамическая грузоподъемность подшипника, которую он может воспринимать в течении 1 млн оборотов без усталостного разрушения. Условие работоспособности выполняется, следовательно подшипник находится в работоспособном состоянии по параметру Рэ.
Коэффициент запаса надежности по выбранному параметру Рэ:
(2.38)
Вывод: С позиции статического подхода к оценке надежности нагруженных объектов, подшипник по выбранному параметру Рэнаходится постоянно в одном и том же работоспособном состоянии с коэффициентом запаса пр = 2,08.
Однако расчетный ресурс tnp = Lhpисследуемых подшипников можно определить, используя эмпирическую зависимость:
(2.39)
Данная зависимость выведена из физического смысла динамической грузоподъемности Спр. Эта физическая величина по определению представляет собой такую динамическую нагрузку, в данном случае Спр = 4∙105 Н.
Поэтому расчетная долговечность для подшипника 2097144 по ГОСТ 6364 рассчитывается по формуле:
(2.40)
Минимальное возможное значение долговечности (ресурса) составляет Lh = 628ч. Следовательно Lhp < Lh- выполняется, непрерывная работа в течении 626 часов возможна.
2.5 Оценка надежности двигателя по критериям несущей способности
На стане установлен двигатель постоянного тока ДП-52, который имеет мощность Nн = 63 кВт, частоту вращения n = 630 об/мин, обеспечивает плавное изменение скорости в пределах v= 1..2 м/c.
Для подобных станов оценку надежности двигателя по критериям несущей способности проводят для двух случаев:
1) при работе стана на заправочной скорости, когда двигатель со стороны привода действует максимальный момент;
2) при длительной работе стана на максимальной скорости в установившемся процессе, когда двигатель должен обеспечивать мощность, необходимую для пластической деформации полосы в заданных условиях.