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 ´ 10⁶ ( mm³ )

 
回弹前中心层弯曲半径：

 
R' = D
2

+ t =
2
1- Koss
E

? K₁ss 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=1.2D_a=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´10⁸ + 234.55´10⁸ ) ´
 
1 ´ 1400 = 81.73´10⁸ (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 ?

= 0.8 ´ (40.3. ´106 + 2 ´ 24.18 ´106 + 2 ´ 32.24 ´106 ) + 0.004´ (72.54 ´106 ´ 800
2
+ 24.18´106 ´ 560´ 1400 + 32.24 ´106 ´ 800 ´ 1400

= 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

 
=0.8×(40.30×106+2×24.18×106+2×32.24×106)
+0.004×(24.18×106×560× 1400 + 32.24 ´ 10⁶ ´ 800 ´ 1400 )

 
=2.50×108(N.mm )
送进板料所需的拉力FT：
1040
2 1320

 
M + M r
81.73 ´ 10⁸ + 2.50 ´ 10⁸ 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´10⁸ ´ 0.04333
1400 ´ 0.9 ´ 9.8

 
=589（KW）