Теоретические положения. С достаточной для практических расчетов точностью исследование динамических процессов в приводе механизма опрокидывания конвертера можно проводить по

С достаточной для практических расчетов точностью исследование динамических процессов в приводе механизма опрокидывания конвертера можно проводить по приведенной двухмассовой системе с одной степенью свободы (рис. 3.1). Приведение нагрузок и параметров в данном случае будем осуществлять к валу механизма поворота конвертера.

Рисунок 3.1 – Расчетная схема механизма опрокидывания конвертера

Уравнения движения системы имеют вид:

(3.13.1)

где – углы поворота масс , ;

– момент электродвигателя, ;

– момент опрокидывания конвертера, ;

c – коэффициент жесткости, .

Момент опрокидывания конвертера определится как функция от угла поворота корпуса конвертера (рис. 3.2):

, (3.23.2)

Рисунок 3.2 – Расчетная схема к определению приведенного момента опрокидывания конвертера и тарировочного момента

где – вес корпуса конвертера и садки (определяется расчетом), ;

a – расстояние от оси поворота до центра тяжести корпуса конвертера и садки (определяется расчетом);

– угол наклона корпуса конвертера от вертикальной оси, ;

– угловая скорость поворота корпуса конвертера, ;

– угловая скорость вращения электродвигателя, ;

n – частота вращения ротора электродвигателя (n =960 об/мин);

U – передаточное отношение редуктора (U =300).

Момент создается электродвигателем механизма опрокидывания конвертера:

, (3.33.3)

где – мощность электродвигателя ( =2,5 кВт);

– к.п.д. передач ( =0,6).

Совместное решение системы уравнений (3.1)и (3.3) с учетом зависимости (3.2) дает исходное дифференциальное уравнение для определения относительного угла закручивания :

или , (3.43.4)

где – собственная частота колебаний системы.

Решение дифференциального уравнения (3.4):

. (3.53.5)

Постоянные интегрирования и определяются из начальных условий:

. (3.63.6)

В результате относительный угол поворота составит:

, (3.73.7)

а величина восстанавливающего момента в упругой связи будет определяться выражением

. (3.83.8)

Коэффициент динамичности системы

. (3.93.9)

Рассмотренные зависимости (3.1)–(3.9) позволяют с достаточной для практических расчетов точностью приближения исследовать динамические нагрузки в вале привода механизма поворота конвертера.

Жесткость вала c можно определить по формуле (1.2).

Приведенные моменты инерции масс:

; (3.103.10)