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年第期中州煤炭第期
三辊卷板机设计力学分析及主参数确定
魏忠才
中国矿业大学,江苏徐州
摘要:采用力学方法分析三辊卷板机的工作机理,探讨该类机型主参数之间关系,并建立力学设计模型,对其
主参数进行确定。为设计其系列产品提供了有效的理论依据。
关键词:三辊卷板机;工作机理;力学设计模型;主参数
中图分类号: 文献标识码: 文章编号:———
目前,许多厂家在进行产品结构的调整中,为了的大小只取决于工件的厚度和宽度,从而可以
更好地满足市场需要,需对三辊卷板机进行技术改确定其两下辊之间的距离。
造。因而要重新对该设备进行力学方面的设计分取上辊为分析对象,将看作是作用于上辊
析,重新确定其结构主参数及电机功率等,使该设备的一个均布载荷,故上辊就成了一个简支梁,如图
的生产能力更加优化、合理,从而达到高效、安全,并所示。
具有一定的社会效益和良好的经济效益。
结构及力学分析
从结构特点上来看图,三辊卷板机主要由
一厂,

个上辊及个下辊呈宝塔形状组成。用该设备加
二圆弧形工件时,由上辊垂直向下移动的同时进
、, /
行转动,对工件即钢板产生向下的压力。
必须克服钢板的屈服强度,使其产生弯曲变形。
/ \ 堡\ \
个下辊则向同一方向进行转动,从而移动钢板,将其.
加工成一定曲率半径的圆弧形工件。因此为了
图结构分析
确定我们完全可以将被加工钢板看作为一简支
梁,从而有对钢板的最大弯矩为:
⋯/
弯矩对钢板产生的应力为:
:
⋯/
钢板的抗弯截面模量:
/
由式、、可得: 图上辊力学模型

—一
‘由均布载荷产生的弯矩函数为:

其中, 为被加工钢板屈服极限;为卷板机两一
号
下辊之间距离;为被加工钢板最大厚度。
从式可以看出,当加工工件材质一定时, 从而可得最大弯矩⋯为:
: 譬:百
收稿日期:——
作者简介:魏忠才一,男,河北衡水人,助理工程师,年
毕业于东南大学,现从事科研与教学工作。其簪
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年第期魏忠才:三辊卷板机设计力学分析及主参数确定总第期
但由实际情况知,上辊的力学模型是均布载荷,
仅作用于实际距离为的一部分,即:
力/
因而其上辊的实际力学模型如图所示。
图。时上辊力学模型
其中,、分别为上、下辊直径,;为件
材料厚度一般取最大值,;为加工工件曲率
半径,; 为上下辊中心高,。
图上辊实际力学模型因而,由式完全可以确定该机的各参数,
其值可靠,可以作为设计其系列产品的理论依据。
即对上辊产生的最大弯矩为:
, 结语
一
由式知:当,/,上辊受到
义由于加上明俐椒明苋艾是一个变量,凼『】
力变为。,如图所示。即当改变为及弯矩达到设计值时,被加工钢板宽度由减少至,,
变为时:/。则.,支点上的反力变小了。这就是在卷板机
从而力对上辊产生的最大弯矩为: 超负荷工作时,首先是上辊所受弯矩超过设计值而
使上辊首先被折断的理论依据。
≥一利用式来确定的或能完全保证上
可令⋯由式、可得: 辊所受的最大弯矩不会超过设计能力,是安全可靠