Immaginate di cercare di piegare una spessa lastra di acciaio in un cilindro perfetto: quanta forza sarebbe necessaria? Questo articolo approfondisce i calcoli critici per determinare i requisiti di carico e potenza delle macchine piegatrici a 3 rulli simmetriche. Imparerete l'analisi della forza necessaria per la progettazione di ogni parte, i requisiti di coppia e la potenza necessaria per il sistema di azionamento principale. La comprensione di questi calcoli vi consentirà di creare macchine piegapiastre efficienti ed economiche.
Il carico delle piegatrici a rulli per lamiere è notevole e richiede un'elevata resistenza dei loro componenti. Questo aspetto è fondamentale per garantire la durata e le prestazioni della macchina in condizioni operative gravose.
In un mercato competitivo come quello odierno, la riduzione del costo dei rulli per lastre è fondamentale. Per questo è necessario progettare la macchina con precisione e affidabilità per mantenere la qualità e ridurre al minimo le spese.
Per progettare efficacemente una macchina piegatrice a rulli, è essenziale eseguire prima un'analisi completa delle forze. Questa analisi fornisce i parametri fondamentali necessari per la progettazione di ogni parte della macchina, assicurando che tutti i componenti possano resistere alle sollecitazioni operative che incontreranno.
Inoltre, è fondamentale calcolare la potenza di azionamento del sistema di trasmissione principale. Questo calcolo è fondamentale per la progettazione del sistema di azionamento principale e per la selezione di un motore appropriato, che garantisca un funzionamento efficiente ed efficace della macchina.
Pertanto, l'esecuzione di un'analisi dettagliata delle forze e il calcolo accurato della potenza di azionamento sono fasi cruciali nel processo di progettazione di una macchina piegatrice a rulli.
Questo articolo illustra un metodo per calcolare le capacità di forza di una piegatrice simmetrica a tre rulli. Questo metodo può servire anche come riferimento per altri tipi di macchine per la piegatura di piastre. macchine per la laminazionefornendo un approccio fondamentale alla loro progettazione e ottimizzazione.
Quando il macchina per la laminazione delle lastre è in funzione, la lamiera d'acciaio deve essere arrotolata nel tubo d'acciaio.
A questo punto, la sollecitazione del materiale ha raggiunto il limite di snervamento.
Pertanto, la distribuzione delle sollecitazioni di flessione sulla sezione del tubo è mostrata nella figura (b) e il momento flettente M della sezione è:
Nella formula precedente,
Fig.1 Distribuzione delle sollecitazioni di flessione del rullo
Quando si considera la deformazione del materiale, c'è un rinforzo e il coefficiente di rinforzo K viene introdotto per modificare l'equazione (1), ossia:
Nella formula precedente,
Quando si rotola lamiera d'acciaio, la condizione di forza è mostrata nella figura seguente. Secondo il bilancio delle forze, la forza di supporto F2 sulla piastra del rullo può essere ottenuta con la formula:
Nella formula precedente,
Fig.2 Analisi della forza di flessione del rullo
Considerando che lo spessore della piastra δ è di gran lunga inferiore al diametro minimo del tubo di laminazione, il raggio R dello strato neutro è di circa 0,5dminPer semplificare il calcolo, l'equazione precedente può essere modificata in:
Secondo il bilancio delle forze, la forza di pressione F1generato dal rullo superiore, che agisce sulla piastra di rotolamento:
Il rullo inferiore del macchina per la laminazione delle lastre è il rullo motore, e la coppia motrice sul rullo inferiore è utilizzata per vincere la coppia di deformazione Tn1 e la coppia di attrito Tn2.
Nel processo di laminazione di lamiere d'acciaio, le capacità di deformazione immagazzinate nella sezione AB della piastra d'acciaio (vedi Fig. 1a e Fig. 2) sono 2Mθ, il tempo stimato è 2θR/V (V è la velocità di rotolamento).
Il rapporto è pari alla potenza della coppia di deformazione Tn1, cioè:
Pertanto,
La coppia di attrito comprende la coppia di attrito volvente tra il rullo superiore e inferiore e la piastra d'acciaio e la coppia di attrito radente tra il collo del rullo e il manicotto dell'albero, che può essere calcolata come segue:
Nella formula precedente:
La dimensione non è ancora precisa in fase di progettazione, il valore può assumere Di = 0.5di (i=1, 2). La coppia motrice del rullo inferiore T è uguale alla somma della coppia di deformazione Tn1 e la coppia di attrito Tn2.
La potenza di azionamento del rullo inferiore è:
Nella formula precedente:
La potenza del motore principale può essere ricavata dal valore di P.
In qualità di fondatore di MachineMFG, ho dedicato oltre un decennio della mia carriera al settore della lavorazione dei metalli. La mia vasta esperienza mi ha permesso di diventare un esperto nei campi della fabbricazione di lamiere, della lavorazione, dell'ingegneria meccanica e delle macchine utensili per metalli. Penso, leggo e scrivo costantemente su questi argomenti, cercando di essere sempre all'avanguardia nel mio campo. Lasciate che le mie conoscenze e la mia esperienza siano una risorsa per la vostra azienda.
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