Haben Sie sich jemals gefragt, wie ein massives Stahlblech in Form gebogen wird? In diesem Artikel erforschen wir die faszinierende Mechanik hinter Blechwalzmaschinen und enthüllen die Kräfte und Berechnungen, die diesen komplexen Prozess möglich machen. Bereiten Sie sich darauf vor, die Geheimnisse des Biegens von Stahl mit Präzision und Kraft zu lüften!
Die Bau- und Installationsgesellschaft der Laiwu Iron and Steel Co., Ltd. hat beschlossen, einen Motor für die Blechwalzmaschine auszuwählen, um die Ausschreibung für den Wiederaufbau und die Erweiterung des 750 m3 großen Hochofens im Laiwu Iron and Steel General Plant (Lai Steel) zu unterstützen. Die Plattenwalzmaschine, die seit vielen Jahren stillgelegt ist, wird zur Vorbereitung der Produktion des Hochofenkörpers eingesetzt und kann 40 mm dicke Stahlplatten walzen.
Unter Bezugnahme auf das Arbeitsprinzip einer Mehrwalzenrichtmaschine und unter Berücksichtigung von Kraft- und Energieparametern wurden das Arbeitsprinzip und die Berechnungsformeln der Kraft- und Energieparameter für die Blechwalzmaschine logisch abgeleitet.
Die Ergebnisse des Testlaufs zeigen, dass der gewählte Motor über eine ausreichende Antriebsleistung verfügt, um die Anforderungen an die Kapazität der Platte zu erfüllen Walzmaschine.
Die Biegeverformung eines Stahlblechs auf einer Blechwalzmaschine ist ein Querbiegevorgang. Wie in Abbildung 1 dargestellt, erfahren die Längsfasern oberhalb der neutralen Schicht unter dem Einfluss des Biegemoments M bei einer äußeren Belastung eine Druckverformung, während die Längsfasern unterhalb der neutralen Schicht eine Zugverformung erfahren.
Abb. 1 Biegeverformungsdiagramm von Stahlplatte
Wenn die maximale Spannung auf der Oberflächenschicht des Stahlblechs unter der Streckgrenze des Stahlblechmaterials liegt, befinden sich die Längsfasern in jeder Schicht in einem elastischen Verformungszustand, abhängig von der Größe des externen Lastmoments. Wenn das Biegemoment unter der externen Last zunimmt, setzt sich die Verformung jeder Stahlfaserschicht fort.
Wenn die äußere Belastung einen bestimmten Punkt erreicht, übersteigt die Spannung auf die Längsfasern an der Oberfläche des Stahlblechs die Streckgrenze des Materials und die Fasern werden plastisch verformt. Je größer die Belastung ist, desto tiefer reicht die plastische Verformungszone von der Oberflächenschicht bis zur neutralen Schicht.
Wenn die Spannung auf alle Längsfasern im Querschnitt des Stahlblechs die Streckgrenze des Materials überschreitet, treten alle Fasern in einen plastischen Verformungszustand ein und die Biegeverfahren ist abgeschlossen.
Die Blechwalzmaschine hat zwei Arbeitsparameter:
Die Auswahl des Rückbiegeverhältnisses ist entscheidend dafür, ob das Stahlblech das gewünschte Biegeergebnis erzielen kann. Bei einer drei-Walzenplatte Walze wird das umgekehrte Biegeverhältnis durch Herunterdrücken der Reduzierwalze erreicht.
Unterschiedliche Restkrümmungen können durch Anpassung der Reduktion erzielt werden, um verschiedene Durchmesser von gewalzten Rohren zu erhalten.
Die Kraft- und Energieparameter der Blechwalzmaschine beziehen sich auf den Druck (Biegekraft), der auf die Walze ausgeübt wird, auf das Biegemoment und auf die Antriebsleistung des Motors der Blechwalzmaschine.
Der Druck auf die Walze kann auf der Grundlage des für die Biegung der Stahlplatte erforderlichen Moments berechnet werden. In diesem Fall wird die Stahlplatte als Balken unter einer konzentrierten Last betrachtet. Die Last ist der Druck, der von jeder Rolle auf die Stahlplatte ausgeübt wird, wie in Abbildung 2 dargestellt.
Abb. 2 Druck (Biegekraft), der auf die Rolle wirkt
Bei der Berechnung wird das Biegemoment der Stahlplatte unter der zweiten Rolle als rein plastisches Biegemoment Msd.h. M2 = Ms (das rein plastische Biegemoment M ist das maximale Biegemoment, das bei elastisch-plastischer Biegung erreicht werden kann).
In der Formel:
Auf diese Weise wird P1, P2, P3 kann entsprechend dem Gleichgewichtszustand der äußeren Kraft auf die Stahlplatte unter der zweiten Rolle berechnet werden:
Gesamtdruck:
Das Biegemoment MK die auf die Walze wirkt, kann nach dem Prinzip der gleichen Funktion bestimmt werden.
Die Biegearbeit AK, die durch das Biegemoment an der Rolle erzeugt wird, muss gleich der Arbeit AP für Kunststoff sein. Verformung von Stahl Platte, d. h. Ap = Ak (siehe Abb. 3).
Abb. 3 Veränderung des Biegemoments entlang der Plattenlänge
Die plastische Verformungsarbeit Ap2 der Stahlplatte unter der zweiten Walze ist:
In der Formel:
Auf die zweite Rolle wirkende Biegearbeit:
Wo D2 ist der Durchmesser der Arbeitswalze.
Zubereiten:
Zur Vereinfachung der Berechnung werden die folgenden Annahmen getroffen:
Dann lautet die Formel wie folgt:
Die Motorleistung kann nach der folgenden Formel berechnet werden:
In der Formel:
Nach der obigen Berechnungsformel ergibt sich für einen 40 mm dicken Motor die Antriebsleistung Walzen von Stahlplatten Maschine wird wie folgt ausgewählt:
Es ist bekannt, dass: h = 40 mm, D = 420 mm, t = 900 mm, die maximale Breite der gewalzten Stahlplatte b = 2500 mm, der minimale Walzdurchmesser r = 1000 mm, d = 400 mm, v = 2 m/min.
So:
Nach der obigen Berechnung wird die Motorantriebsleistung der 40-mm-Stahlblechwalzmaschine auf 25 kW festgelegt.
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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