Haben Sie sich jemals gefragt, wie sich massive Bleche in präzise zylindrische Formen verwandeln? Dieser Artikel enthüllt die faszinierende Mechanik von Vierwalzen-Blechbiegemaschinen, erforscht ihren Aufbau, ihre Funktionsweise und die entscheidenden Berechnungen für die Auswahl der Motorleistung. Machen Sie sich bereit, in die technischen Wunderwerke einzutauchen, die Industrien wie den Schiffbau und die Erdölindustrie antreiben!
Eine Blechwalzmaschine ist ein vielseitiges Umformgerät, das Bleche in zylindrische, bogenförmige und andere komplexe Formen umwandelt. Diese Ausrüstung spielt eine entscheidende Rolle in verschiedenen Industriezweigen, wie z. B. im Kesselbau, im Schiffbau, in der Erdölverarbeitung, in der chemischen Produktion, bei der Herstellung von Metallstrukturen und in der mechanischen Fertigung.
Die Vierwalzen-Blechbiegemaschine zeichnet sich durch ihre hervorragenden Leistungsmerkmale aus. Sie bietet eine bequeme Mittenausrichtung, einen minimalen Überschuss an geraden Kanten, eine hohe Genauigkeit bei der Rundheitskorrektur und eine außergewöhnliche Effizienz. Einer ihrer Hauptvorteile ist die Möglichkeit, sowohl das Vorbiegen als auch das Umformen des Werkstücks in einem einzigen Walzvorgang durchzuführen, wodurch ein Wechsel der Blechenden überflüssig wird. Diese Eigenschaften haben seine Position als ein zunehmend unverzichtbares Werkzeug in der Blechumformung gefestigt.
Während des Betriebs ist die Vierwalzen-Blechbiegemaschine komplexen Kraftverhältnissen und erheblichen Belastungen ausgesetzt, was robuste und steife Lagerkomponenten erfordert. Präzision und Zuverlässigkeit bei der Konstruktion der Blechwalzen sind daher von größter Bedeutung, um eine optimale Leistung und Langlebigkeit der Anlage zu gewährleisten.
Der Konstruktionsprozess beginnt mit der Bestimmung der kritischen Kraftparameter der Walzenbiegemaschine, einschließlich des Walzendrucks, des Biegemoments und der motorgetriebenen Leistung. Eine umfassende Belastungsanalyse der Walzmaschine liefert wichtige Referenzdaten für die präzise Auslegung der Plattenwalzen, damit diese den Betriebsbelastungen standhalten können.
Die Berechnung der Hauptantriebsleistung der Blechwalzbiegemaschine ist ein entscheidender Schritt bei der Auswahl des geeigneten Hauptmotors. Diese Berechnung erfordert sorgfältige Überlegungen, da die Motorauswahl sowohl die Leistung als auch die Effizienz beeinflusst. Ein unterdimensionierter Motor wird über längere Zeit überlastet, was aufgrund der übermäßigen Wärmeentwicklung zu Schäden an der Isolierung führt. Umgekehrt arbeitet ein überdimensionierter Motor ineffizient, verschwendet elektrische Energie und erhöht die Betriebskosten.
Daher ist die Durchführung einer gründlichen Belastungsanalyse und die Verfeinerung der Berechnung der Antriebsleistung für die Vierwalzen-Blechbiegemaschine von erheblichem praktischen Wert. Sie ermöglicht es den Ingenieuren, einen Motor auszuwählen, der die Leistungsanforderungen mit der Energieeffizienz in Einklang bringt und so die Leistung und Langlebigkeit der Maschine optimiert.
Dieser Beitrag soll einen umfassenden Überblick über die Vierwalzen-Blechbiegemaschine geben. Wir befassen uns mit ihrem grundlegenden Aufbau und ihren Funktionsprinzipien, analysieren ihre Kraftfähigkeiten im Detail und stellen die genaue Berechnungsformel zur Bestimmung der Hauptantriebsleistung vor. Diese Informationen sind ein wertvolles Hilfsmittel für Ingenieure und Techniker, die mit der Konstruktion, der Auswahl und dem Betrieb dieser hochentwickelten Metallumformungsmaschinen befasst sind.
Die Walzmaschine arbeitet nach dem Prinzip der Dreipunktumformung und nutzt die relative Positionsänderung und Drehbewegung der Arbeitswalze, um eine kontinuierliche elastoplastische Biegung zu erzeugen und die gewünschte Form und Präzision des Werkstücks zu erreichen.
Die Struktur der Vier-Walzen-Blechbiegemaschine ist in Abbildung 1 dargestellt und besteht aus mehreren Teilen, darunter ein niedriger Rahmen, eine Umkippvorrichtung, eine obere Walze, eine untere Walze, zwei Seitenwalzen, ein hoher Rahmen, ein Verbindungsbalken, eine Basis, eine Ausgleichsvorrichtung, eine Übertragungsvorrichtung, ein elektrisches System und ein Hydrauliksystem.
Die Arbeitswalze der Vierwalzen-Plattenmaschine besteht aus vier Walzen: einer Oberwalze, einer Unterwalze und zwei Seitenwalzen.
Die obere Walze ist die Hauptantriebswalze und ist über einen Lagerkörper in den oberen und unteren Rahmen eingebettet. Ihre Position ist fixiert und erlaubt nur eine Drehbewegung.
Die untere Walze ist in einem Lagerbock befestigt, der sich in einer geraden Linie bewegen kann, um die Dicke des Materials zu kompensieren. gebogene Platte.
Die beiden Seitenwalzen sind ebenfalls in Lagerböcke eingebaut, die sich in einem bestimmten Winkel zur Vertikalen auf und ab bewegen können, um den gewünschten Radius der Zylinderkrümmung zu erreichen.
Abb.1 Aufbau der Vierwalzen-Blechbiegemaschine
Im Allgemeinen ist das Rollen einer Metallblech in ein zylindrisches Werkstück auf einer Vierwalzen-Biegemaschine besteht aus vier Prozessen, nämlich:
Während des Betriebs der Walzmaschine wird das vordere Ende des Blechs zwischen der oberen und der unteren Walze platziert und mit einer der Seitenwalzen ausgerichtet. Die untere Walze wird dann angehoben, um die Platte fest zu drücken, und die andere Seitenwalze wird angehoben, um Kraft auszuüben und das Ende der Metallplatte zu biegen.
Um das andere Ende des Blechs vorzubiegen, muss es nicht aus der Walzmaschine genommen werden. Bewegen Sie das Blech einfach zum anderen Ende der Maschine und wiederholen Sie den Vorgang.
Kontinuierliches Walzen wird durch einmaligen oder mehrmaligen Vorschub erreicht, bis der gewünschte Zylinderkrümmungsradius erreicht ist.
Schließlich werden Rundheitskorrekturen vorgenommen, um die erforderliche Rundheit und Zylindrizität zu erreichen.
Es ist zu erkennen, dass bei der Verwendung der Vierwalzen-Blechbiegemaschine das Blech nur einmal in die Maschine eingelegt werden muss, um alle erforderlichen Biegungen durchzuführen.
Wie in ABB. 2 dargestellt, ist die Spannungsverteilung des Plattenquerschnitts entlang der Richtung der Stahlplatte Höhe während der linearen rein plastischen Biegung ist in ABB. 2 dargestellt.
Die funktionale Beziehung der wahren Spannung kann wie folgt ausgedrückt werden:
In der obigen Formel:
In der obigen Formel:
Das Biegemoment auf den Querschnitt Ｍ beträgt:
Setzt man die Formeln （１）und（２） in（４） ein, erhält man:
In der obigen Formel:ｂ- Die maximale Breite von gewalzten Stahlblechen.
Anfangsverformung Biegemoment Ｍ０ ist:
Die strukturellen Eigenschaften der vier Walzen ermöglichen zwei verschiedene Anordnungen: eine symmetrische und eine asymmetrische Anordnung.
Daher ist eine separate Kraftanalyse der Vierwalzenmaschine erforderlich.
2.2.1 Die Rollen sind symmetrisch angeordnet
Die Kraft der Stahlplatte ist in ABB. 3 dargestellt.
Anhand der Kraftbilanz lässt sich die Kraft jeder Arbeitswalze auf die Stahlplatte ermitteln:
In der obigen Formel:
Der Wert von α0 kann durch die folgende Formel entsprechend der geometrischen Beziehung bestimmt werden:
In der obigen Formel:
2.2.2 Die Rollen sind asymmetrisch angeordnet
Die Kraft der Stahlplatte ist in FIG. 4 dargestellt, wenn die Rolle asymmetrisch angeordnet ist.
Anhand der Kraftbilanz lässt sich die Kraft jeder Arbeitswalze auf die Stahlplatte ermitteln:
In der obigen Formel:
Der Wert von α, β kann mit der folgenden Formel entsprechend der geometrischen Beziehung bestimmt werden:
In der obigen Formel:
In der Formel: A1 = Asinγ/sin(γ - φ)
Die obere Walze der Vierwalzen-Biegemaschine ist eine angetriebene Walze, und das gesamte auf sie wirkende Antriebsmoment ist die Summe des durch Verformung und Reibung verbrauchten Drehmoments.
Das Reibungsmoment umfasst den Reibungswiderstand, der beim Abrollen der Wellenrolle auf der Biegeplatte entsteht, und das Drehmoment, das durch die Lagerreibung entsteht.
Das Drehmoment, das bei der Verformung verbraucht wird, kann durch die Arbeit bestimmt werden, die von den internen Biegekraft und die äußere Kraft auf die obere Rolle.
In der Formel:
Wenn man Formel (17) mit Formel (18) gleichsetzt, erhält man das bei der Verformung verbrauchte Drehmoment:
Das Drehmoment zur Überwindung der Reibung kann mit den Formeln (19) und (20) bestimmt werden.
Reibungsmoment der Wellenrolle in der symmetrischen Anordnung:
Reibungsmoment der Wellenrolle in der asymmetrischen Anordnung:
In der obigen Formel:
Das gesamte Antriebsmoment an der oberen Rolle beträgt:
Die Berechnungsformel für die Antriebsleistung lautet:
In der Formel:
Entsprechend den tatsächlichen Einsatzbedingungen der Vierwalzen-Blechbiegemaschine wird die Antriebsleistung der Antriebsrolle während des Vorbiege- und Walzprozesses berechnet, und die Antriebsleistung des Hauptantriebssystems ist der größere Wert im Berechnungsergebnis:
In der obigen Formel:
Der berechnete Wert Pq der Antriebsleistung kann als Grundlage für die Auswahl der Hauptmotorleistung verwendet werden.
(1) Auf der Grundlage der strukturellen Merkmale und des Funktionsprinzips der Vierwalzen-Blechbiegemaschine wird die Kraft der Arbeitswalze analysiert und die Formel zur Berechnung der Arbeitswalze unter verschiedenen Anordnungen ermittelt.
(2) Durch die Analyse des maximalen Verformungsbiegemoments und der Lagerkraft der Arbeitswalze und unter Verwendung von Funktionstransformationsprinzipien wird die Beziehung zwischen Kraft, Biegemoment und Antriebsleistung der Vorrichtung hergestellt. Es wird eine Methode zur Berechnung der Antriebsleistung des Hauptantriebssystems vorgeschlagen.
Je nach den tatsächlichen Anwendungsbedingungen wird die Antriebsleistung für das Vorbiegen und das Walzen getrennt berechnet und die Hauptmotorleistung auf der Grundlage des größeren berechneten Wertes ausgewählt.
Als Gründer von MachineMFG habe ich mehr als ein Jahrzehnt meiner Karriere der metallverarbeitenden Industrie gewidmet. Meine umfangreiche Erfahrung hat es mir ermöglicht, ein Experte auf den Gebieten der Blechverarbeitung, der maschinellen Bearbeitung, des Maschinenbaus und der Werkzeugmaschinen für Metalle zu werden. Ich denke, lese und schreibe ständig über diese Themen und bin stets bestrebt, in meinem Bereich an vorderster Front zu bleiben. Lassen Sie mein Wissen und meine Erfahrung zu einem Gewinn für Ihr Unternehmen werden.
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