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四辊卷板机设计细节详解
2015-4-4
来源:未知
点击数: 1359          作者:未知

  • 7.确定侧辊油缸行程为500,这时侧辊上辊面距上辊下辊面的距离大于最大板厚25,要留一定余量。170/2=85T,下辊油缸耐压25MPa,下辊缸径取220


    170T为两端受力和,652+1230>170T,可行。 

    1250KN,尺寸150X250X80;考虑系列化设计和轴承的许用转角,可选24130,尺寸150X250X100;考虑轴颈应力和轴承外径尺寸,可选24032,尺寸160X240X80;最后选24032。卷锥摩擦块安装在下辊轴承座上,下辊轴承外径不能太大。


    传动一般可设计为上下辊主传动,两侧辊被动,采用液压马达加行星减速机的较多。油缸缸径选125,压力16Mpa,由于侧辊力在程序计算中已放大为1.2倍,一般可忽略侧辊重量和板的重量,如果钢板长度很长可多考虑侧辊力,也可为机器增加托料架。


    按以上思路取辊径:辊径与Roundo、Sertom、Haeuslar等厂家传统机器接近,


    驱动功率与卷板速度有较大关系,板厚,卷制直径大,工件较重,同时机器的转动惯量也会增加,如果这时卷板速度较大,对机器的制动就会有较高的要求,一般卷板速度为3~6 m/min,板厚大,速度取小。最大卷板厚度可增加道次。


    4.画下辊油缸和下辊轴承座。考虑偏卷,侧辊辊径取280,刚度十分充分,但与国外产品相比并不粗。


    250,作图中发现弯臂夹角为110度受合适。在cad中作图确定侧辊缸下铰接孔位置Lg=450,Hg=1110,到此机器受力所用的参数基本确定。


    6.根据工作辊的直径和位置,大慨确定弯臂尺寸。


    工件的卷制道次与卷制驱动扭矩关系较大,一般:板厚12以下1次完成预弯,40以上2次,100以下3次,100以上4次。选23120,尺寸100X165X52,载荷比较富裕,但内孔大一点,与辊身容易过渡,最后选24024,尺寸120X180X60,价格不高,且侧辊轴颈部应力集中程度较小。

    弯臂设计时,因侧辊最大受力的位置有关于结构件的应力,一般可按油缸最大力和最大力臂计算,用有限元分析不超出材料的屈服极限,安全系数有1.2也可以


    三、  设计细节


    9.作图设计机架,上辊部分,确定上辊轴承距后,代入计算程序中进一步确定上辊挠度和受力,会发现上辊在偏卷25厚板时疲劳极限不能满足许用值,但如果不长期在此工况下工作不要紧。


            这时机器的辊子材料,滚动轴承,辊子轴颈强度在设计中一般不会有过高的要求。


    8.侧辊缸一般选HSGK工程缸它有比较粗的活塞杆,可在活塞杆上直接做出销轴孔,以减小机器尺寸。固定销垂直尺寸改为320更好,W1和W2确定为240和190。


      用有限元对下辊轴颈及过渡部位进行分析,本例调质45号钢可完全满足使用。当然这时侧辊和侧辊油缸一般会要求增大,下辊力一般变化不大,机器的侧辊力增大后,上辊力也会增加,注意上辊应力,机器侧辊直径的增加使机器的成本有所增加,但在使用上会带来更大的好处;


    工作辊材料一般为45号钢调质状态,当工作辊辊身应力较大的可增加表面淬火或使用更好的材料,以提高辊子的疲劳极限;


    系列化设计时,基本卷板宽度为2000,预弯时,工作辊按直梁计算时,中部最大挠度为轴承跨距的1/1000,为增加系列化设计可覆盖卷制工件的范围,当卷板宽度大于2000时,上工作辊可采用拱形辊以补偿工作辊受力变形,一般以补偿1/2预弯板厚,工件卷制回弹前直径为上辊直径时的挠度;


    以通用弧线下调式四辊卷板机为例:材质为热轧状态Q235为基本材料,剩余预弯直边为预弯板厚的2倍,工件预弯卷制直径为板厚的25倍;


    一、设计思路:


    卷板机的设计过程





    3.根据预弯下辊受力选下辊轴承:下辊受力170T,轴承可选23130,Cr=738KN,C0r=


    2.选辊径,对弯臂尺寸作一个估计,计算辊子受力;


    对卷板厚度,轴承跨距等作一个估计,初算辊径;


    1.  以预弯板厚20,板宽2000,卷筒直径500,材质Q235初步确定辊径:


    二、设计过程:


                当板宽较大时,上辊直径一般会较粗,这时卷筒直径为板厚的25倍,对于通用卷板机来说是难以实现的,一般建议卷板机系列化设计,要以上辊直径和卷板宽度命名,参数中卷筒直径按上辊直径的倍数给出。下辊轴承座宽度为290,机架上相应导向板厚30,弯臂固定销直径50,这样估计固定销的水平距离为145+30+25+40=


    5.根据侧辊受力选轴承,注意选宽一些的轴承,允许调心的转角较大,一般选240,231系列的最大使用转角可达2°以上。下辊直径有时因为结构上传动部分的安装需要会比计算增大;有些公司采用上辊和侧辊主驱,我们认为侧辊处于自由状态好,这样侧辊对工件施力时,辊子能自由旋转,不必承担侧辊与板的滑动摩擦阻力;


    对称卷制一般用于工件焊后校圆,受力一般可用有限元软件分析;


    卷板厚度本人认为应按偏卷状态下,剩余直边为板厚的2.5~3倍,卷制直径为板厚的25倍确定。



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