輥式矯直機輥距參數(shù)的選擇

輥式矯直機輥距參數(shù)的選擇

矯直機的機械結(jié)構(gòu)鋼鉻彎曲是一個相對復雜的過程。在彎曲過程中，材料的幾何形狀為非線性，材料的返回為非線性，接觸面為非線性，因此理論分析比較困難。然而，在實際工程中，有必要設(shè)計相關(guān)設(shè)備，以滿足實際工程的需要。輥式矯直機采用的機械結(jié)構(gòu),從大體上確定了矯直機工作性能,工藝的確定,生產(chǎn)效率等重要的參數(shù)。在具體的設(shè)計中輥輪之間的距離,輥輪的直徑,輥輪的數(shù)量,矯直的速度等參數(shù),需要統(tǒng)籌安排,根據(jù)企業(yè)的加工工藝因地制宜,確定設(shè)備的結(jié)構(gòu)。矯直機加工范圍包括工字鋼、槽鋼、角鋼、方鋼、圓鋼等等。因為型材的規(guī)格長度有很多的選擇,所以在機架結(jié)構(gòu)上也有很大的區(qū)別,但是國內(nèi)常用的基本分為兩種:簡易支架結(jié)構(gòu),輥輪軸承裝在矯直輥兩側(cè),讓簡支梁承載,其結(jié)構(gòu)特點是,機架既剛性好,又整機重量輕。懸臂式,輥套裝在矯直機的一側(cè),懸臂梁承載,其結(jié)構(gòu)特點是,更換輥方便,操作方便。因為懸臂式的操作方便,所以國內(nèi)大多數(shù)的矯直機選擇懸臂梁式。1具體參數(shù)的確定1.1輥距與輥徑成正比的確定通過機械結(jié)構(gòu)設(shè)計和數(shù)值分析計算得出,輥子的抗彎強度和剛度隨著輥徑的變化而變化,根據(jù)實際工藝經(jīng)驗,輥距與輥徑成正比,其關(guān)系為D=Kd(其中D為輥直徑,K為比例系數(shù),一般取0.75~0.9,d為輥距)。1.2輥距參數(shù)的選擇在實際工程中,輥距參數(shù)的選擇過大,會造成矯直的鋼件的變形不夠,造成矯直質(zhì)量差,并且也不利于機器的入料。輥距參數(shù)的選擇過小,會直接增加矯直力,使設(shè)備容易磨損,同時也容易對工件引起局部應力集中,壓潰工件。所以在實際的工程和工藝中,要即保證滿足矯直質(zhì)量,又不損壞工件的情況下,合理選擇輥距參數(shù)。1.3u3000軋直輥的率矯直要使得型鋼彎曲到其材料對應的最大彈復曲率,為保證材料的最大彎曲,應按照圖1式子計算。其中,h為軋件高度,單位mm;R為矯直輥半徑,單位mm。P是材料的彎曲半徑。1.4工字鋼的高度最小輥距通過接觸應力條件或接軸扭轉(zhuǎn)強度確定,選取二者的較大者作為最小輥距。憑借實際經(jīng)驗,在所有工件中,圓鋼的高度最低,工字鋼最高,一般依據(jù)圓鋼確定最大輥距,工字鋼尺寸確定最小輥距,就能很好的適應加工工藝。最大輥距由矯直質(zhì)量或滿足最小上料條件確定,選取二者的較小值作為最大輥距。1.5根據(jù)中小企業(yè)的不同所處的一個點來確定壓力,一般可根據(jù)每一個點來吸收壓力矯直輥的自身的強度一般都遠遠大于工件的強度,所以一般情況下只考慮彎曲強度,彎曲強度不足的時候,可以增加相應的支撐,以多個點來吸收壓力。1.6輥數(shù)的確定一般參照具體的企業(yè)生產(chǎn)能力和工藝的需求,對小型鋼件一般7到11根,大型鋼件取7根左右1.7直式速度的確定鋼件的矯直速度一般取決于生產(chǎn)任務(wù)的選擇,一般在0.8-2m/s的范圍內(nèi),小型鋼件的矯直速度最高,經(jīng)濟效率最好。1.8輥子表面粗糙度d工作輥直接與型鋼接觸,并相互擠壓,為了盡量減少輥子的磨損,保證矯直機可以長期穩(wěn)定的工作,長期工作在擠壓的惡劣工況下,就要求輥子表面要有足夠的硬度,表面要有較高的加工精度,有很好的抗彎抗扭曲強度。按照當前的工藝,若工作輥徑D<60mm,采用60CrMoV材料;當D=60~120mm時,采用90CrVMo材料;當D>200mm時,采用9Cr材料。2矯直機輥間距離型鋼結(jié)構(gòu)參數(shù)計算軟件的操作界面如圖2所示,此軟件只要輸入鋼件材料的規(guī)格,就可以直接得到型鋼矯直機的結(jié)構(gòu)參數(shù)。例如輸入以下參數(shù),輥距為1200mm,輥數(shù)為7根,型鋼圓鋼150mm.工字鋼190x500mm,矯直速度0.8~2.5m/s軟件計算結(jié)果:該矯直機輥間距離是1200mm,共有7根矯直輥,鋼件矯直加工速度是0.80-2.5m/s。從最終軟件計算結(jié)果看,該軟件計算準確,操作方便。以實際生產(chǎn)中的型鋼矯直機為軟件設(shè)計基礎(chǔ),按照軋鋼機械設(shè)計的要求,充分考慮了實際生產(chǎn)過程中的工藝,為現(xiàn)代的輥式型鋼矯直機的設(shè)計提供了較為便捷的方法。3矯直速度和節(jié)能技術(shù)從上述的例子可以看出:軟件的理論計算的輥數(shù)與輥間距離能很好地滿足型鋼的加工需求。盡管軟件里最大的矯直加工速度是2.5m/s,但是在實際的生產(chǎn)過程中,矯直速度可以根據(jù)生產(chǎn)用料的快慢,適當修改,以滿足生產(chǎn)的為準。矯直中要充分考慮鋼件材料的收縮,彈性復原,軟件理論計算為指導,工藝上保證型鋼的充分的彈塑性彎曲,充分發(fā)揮設(shè)備能力,節(jié)能降噪。通過以上的理論分析,數(shù)學模型的建立與仿真,文章以上提出的矯