中厚板矫直机弯辊装置各部件力传递关系分析.docxVIP

中厚板矫直机弯辊装置各部件力传递关系分析 由于中浪或边缘波浪等板型缺陷，垂直尺度不一致。这类板材无弯辊矫直时,一般需要多道次矫直才可满足不平度要求。具有弯辊装置的矫直机,由于矫直辊的弯曲可沿板材宽度方向施加大小不同的压弯量,使板材的纵向纤维在矫直过程中承受不同的应力变化,短纤维受拉,长纤维受压,最终达到延伸一致而使板材平直,矫直效率也大大提高。 1 结构的传递 弯辊装置工作时,由弯辊缸推动偏心轴转动。偏心轴安装在左压力框架上,与安装在右压力框架上的转动轴一起由连接板连接。经过力的传递,偏心轴上的力通过连接板传递给转动轴,由转动轴带动右压力框架转动;通过连接板的反作用力,使偏心轴推动左压力框架转动,两压力框架正弯或负弯;两压力框架由力的传递作用于工作辊,使得工作辊正弯或负弯。 2 自适应弯曲装置负曲线压力分析 2.1 力框架的受力 弯辊装置(见图1)负弯时,弯辊的两压力框架呈倒V字型。此时工作辊负弯,将此工作辊简化为简支梁模型。设工作辊辊长为L,受均布载荷q作用,上排辊辊数为5,左压力框架受力为Fg,右压力框架受力为F′g,则工作辊的端面极限转角θmax为: 经分析可得左压力框架的受力为: 右压力框架的受力为: 设连接左压力框架的弯辊缸作用力为F1,连接右压力框架的弯辊缸作用力为F′1,左压力框架受到平衡缸对其的约束力为Fp,工作辊对其的作用力为Fg,偏心轴对其的作用力为F7,以及固定轴对其的作用力为F0。对偏心轴受力(见下页图2)分析,由F1L3=F2L3,得: 式中,F1为弯辊缸对偏心轴作用力;F2为偏心轴对左压力框架作用力;L1,L3分别为力F1,F2到偏心轴的距离。 以平衡缸与左压力框架的连接点为支点,由力矩平衡(见下页图3)可得: 由力平衡得: 式中,a,b,c分别为各力到支点的距离;Fy=F0sinθ,θ为F0与水平方向的夹角。 设右压力框架受到弯辊缸的作用力为F′1,右压力框架转轴O2的作用力为F8,工作辊的作用力为F′g,固定轴的作用力为F′0,以及平衡缸对其的约束力为F′p。以平衡缸与右压力框架的连接点为支点,由力矩平衡(见图4)可得: 式中,d为F′1到支点的距离。 2.2 右压力框架受力 左压力框架受力F7=1.88×106N. 固定轴受力F0=1.93×106N. 右压力框架受力F8=1.88×106N. 弯辊缸受力F1=F′1=7.048 5×104N. 平衡缸受力Fp=F′p=1.078×106N. 3 自适应弯曲机构时的力能关系 3.1 工作辊正弯模型 弯辊装置正弯时,弯辊的两个压力框架呈V字型,此时工作辊正弯,与弯辊装置负弯时工作辊类似,其可化简为简支梁模型。弯辊装置正弯时,是以压下缸与压力框架的连接点作为支点的,其计算公式与弯辊装置上弯时相同。 3.2 固定轴受力 左压力框架受力F7=6.25×105N. 固定轴受力F0=0.96×106N. 右压力框架受F8=6.25×105N. 压下缸受力Fyx=F′yx=8.0×105N. 4 确定弯辊力的方法 通过对两压力框架的受力分析,根据力的传递关系可以得到弯辊装置中各部件的受力情况,进而确定弯辊力;在弯辊力确定后,就可以在矫直过程中根据不同板材的缺陷状况,适当调整弯辊力,以达到较好的矫直效果。 弯辊缸受力为F1=F′1=2.345 2×104N.