工艺计算
四辊卷板机卷板时的工艺计算
(1) 板料的最大变形弯矩 M 计算
板料抗弯截面模量w =
Lt
2

6
3500 ´ 260
2

=
6
= 39.43 ´ 10
6 ( mm
3 )
回弹前中心层弯曲半径:


R' = D
2
+ t =

2
1- Koss

E

? K
1ss D ?
D + t =

2
1 - 11.6 ´ 245

2.06 ´ 106

? 1.5 ´ 245 ´ 3000 ?
´ 3000 +
260

2
= 1625(mm)

2?1+
?
Et ?
2 ´ ?1 +
?
2.06 ´ 106
?

´ 260 ?
板料的最大变形弯矩:
? Kot ?

? 11.6 ´ 260 ?
6 8
M = ?K1 +
' ?Wss = ?1.5 +
2 ´1625
?´ 39.43´10
´ 245 = 234.55´10
(N.mm)
? 2R ? ? ?
(2)板料由平板开始弯曲时(R1=∞)的初始变形弯矩M1计算
M1 = K1Wss = 1.5 ´ 39.43´10 6 ´ 245 = 144.91´108 (N.mm)
(3) 各工作辊受力计算(按文献〔14〕表 4.6-12 中第 3 种工作状态,各符号意义与其等同)
g =25°(由四辊机结构设计经验确定) A=1.2Da=1.2×1400=1680(mm)
Q R'< A + Da = 1680 + 1400 = 2380(mm)
2 2
∴ a = g + q
? A+ Da -R' ?
?1680+1400 -1625 ?
q = Sin -1 ? 2 Sing? = Sin -1 ? 2 ´ Sin 25 0 ? = 8.555 0


? R'+
Dc ?
2
? 1625+
1040 ?
? 2 ?
a = q + g = 8.555o + 25o = 33.5550
各辊筒受力为:
M 234

.55 ´ 10
8 6
Fc =
? R ' +

?
t ? Sin a

2 ?
=

(1625
+
260
2
) Sin 33 . 555
o
= 24 . 18 ´ 10
( N )
Fa = ?
2 M

'
t ?
= 2 ´ 234 .55 ´ 10
8

?
260 ?
= 40 .30 ´ 10
6 ( N )
? R +
?
? tan a
2 ?
? 1625 +
?
? tan
2 ?
33 .555 o

F =所加液压力(通常取 0.8F )=32.24×106(N)

F ,=F +F =72.54×106(N)
(4) 驱动功率计算(按文献[14]表 4.6-12 中第 3 种工作状态,各符号意义与其等同) 将板料从平板(R1= ¥ )弯曲到R ' 时消耗于板料变形的扭矩Mn1:
M = (M
+ M) 1 . Da = (144.91´10
8 + 234.55´10
8 ) ´

1 ´ 1400 = 81.73´10
8 (N.mm)

n1 1
R' 4
1625 4
消耗于摩擦阻力的扭矩M
n2:
? ' d a
D a d b
D a ?
M n2
= f(F a
+ 2Fc
+ 2F H ) + m ? F a
?
+ Fc d c
2 D c
+ FH
?

2 D b ?
= 3.662´108 (N.mm)
1040
2 1320

板料送进的摩擦阻力矩M
r:
Mr = f(Fa
+ 2Fc
+ 2FH
) + m(Fcd
c Da + F b Dc H 2
Da ) Db
=2.50×108(N.mm )
送进板料所需的拉力FT:
1040
2 1320
M + M r
81.73 ´ 10
8 + 2.50 ´ 10
8 6
F =
n1 =

T D a
2
1400
2
=12.03×10 (N)
拉力FT在轴承中所引起的摩擦损失力矩M
n3:
M =(M +M )μ d a
n3 n1 r
Da

=(81.73×108+2.50×108)×0.004× 800
1400

=0.20×10 (N.mm)
卷板机空载扭矩M
n4:
M =μ(G +G +G
) d a

n4 1 2 3
2
式中:G1――板料重力(N) G2——联轴器重力(N) G3— 上辊重力(N)


G = 326 ´π´ 350 ´ 26 ´ 7.85 ´ 10
-3 ´ 9.8
=0.358×106(N)
2


G =28143×9.8=0.2758×106(N) G =65930×9.8=0.6461×106(N)
M =0.004×(0.358×106+0.2758×106+0.6461×106)× 800
n4
2

=0.0205×10 (N.mm )
机器送进板料的总力矩M
p:
M
p=μ (F +F ) Da
1 a H
2

=0.2×(40.30×106+32.24×106)× 1400
2

=101.56 ×10 (N.mm)

∵ M
n1+M
r+M
n4=81.73×10 +2.50×10 +0.0205×10

=84.25×10 <M
p
∴ 板料送进时不打滑。驱 动 扭 矩 M
n: Mn=Mn1+Mn2+Mn3+Mn4
=81.73×108+3.662×108+0.20×108 +0.0205×108

=85.6125×10 (N.mm)
驱动功率 P:


P = 1
102
´ 2Mn V ´ 9.8
-1 Da h
其中: 为机械传动效率,取 =0.9;V 为上辊线速度(m/s)

P= 1
102
´ 2 ´ 85.6125´10
8 ´ 0.04333

1400 ´ 0.9 ´ 9.8
=589(KW)