Vi siete mai chiesti come viene piegata una lastra d'acciaio massiccia? In questo articolo esploriamo l'affascinante meccanica che sta dietro alle macchine per la laminazione delle lamiere, svelando le forze e i calcoli che rendono possibile questo complesso processo. Preparatevi a scoprire i segreti della piegatura dell'acciaio con precisione e potenza!
La società di costruzione e installazione di Laiwu Iron and Steel Co., Ltd. ha deciso di selezionare un motore per la macchina di laminazione delle lamiere a sostegno della gara d'appalto per la ricostruzione e l'espansione dell'altoforno da 750 m3 presso l'impianto generale di Laiwu Iron and Steel (Lai Steel). La macchina per la laminazione delle lamiere, inattiva da molti anni, sarà utilizzata per preparare la produzione del corpo dell'altoforno ed è in grado di laminare lamiere di acciaio di 40 mm di spessore.
Facendo riferimento al principio di funzionamento di una macchina raddrizzatrice a più rulli e considerando i parametri di forza ed energia, sono stati logicamente dedotti il principio di funzionamento e le formule di calcolo dei parametri di forza ed energia per la macchina di laminazione delle lastre.
I risultati del test indicano che il motore selezionato ha una potenza di azionamento sufficiente a soddisfare i requisiti di capacità di progetto della piastra. macchina di laminazione.
La deformazione per flessione di una piastra d'acciaio su un laminatoio è un processo di flessione trasversale. Come illustrato nella Figura 1, sotto l'influenza del momento flettente M in presenza di un carico esterno, le fibre longitudinali sopra lo strato neutro subiscono una compressione, mentre le fibre longitudinali sotto lo strato neutro subiscono una deformazione di trazione.
Fig. 1 Diagramma di deformazione a flessione di lamiera d'acciaio
In base all'entità della coppia di carico esterna, quando la sollecitazione massima sullo strato superficiale della piastra d'acciaio è inferiore al limite di snervamento del materiale della piastra d'acciaio, le fibre longitudinali di ogni strato si trovano in uno stato di deformazione elastica. Quando il momento flettente sotto il carico esterno aumenta, la deformazione di ogni strato di fibre d'acciaio continua.
Quando il carico esterno raggiunge un certo punto, la sollecitazione delle fibre longitudinali sulla superficie della piastra d'acciaio supera il limite di snervamento del materiale e le fibre subiscono una deformazione plastica. Maggiore è il carico, più profonda è la zona di deformazione plastica che si estende dallo strato superficiale allo strato neutro.
Quando la sollecitazione su tutte le fibre longitudinali nella sezione trasversale della piastra d'acciaio supera il limite di snervamento del materiale, tutte le fibre entrano in uno stato di deformazione plastica e il materiale viene sottoposto ad un processo di deformazione plastica. processo di piegatura si conclude.
Il macchina per la laminazione delle lastre ha due parametri di lavoro:
La scelta del rapporto di piegatura inversa è fondamentale per determinare se la piastra d'acciaio può raggiungere il risultato di piegatura desiderato. In un sistema a trepiastra a rulli il rapporto di piegatura inverso si ottiene premendo sul rullo di riduzione.
È possibile ottenere diverse curvature residue regolando la riduzione per produrre tubi laminati di diverso diametro.
I parametri di forza ed energia della macchina di laminazione delle lastre si riferiscono alla pressione (forza di piegatura) esercitata sul rullo, alla coppia di piegatura e alla potenza di azionamento del motore della macchina di laminazione delle lastre.
La pressione sul rullo può essere calcolata in base al momento necessario per piegare la piastra d'acciaio. In questo caso, la piastra d'acciaio è considerata una trave sottoposta a un carico concentrato. Il carico è la pressione esercitata da ciascun rullo sulla piastra d'acciaio, come illustrato nella Figura 2.
Fig. 2 Pressione (forza di flessione) che agisce sul rullo
Nel calcolo, il momento flettente della piastra d'acciaio sotto il secondo rullo è assunto come momento flettente plastico puro Ms, cioè M2 = Ms (il momento flettente plastico puro M è il momento flettente massimo che può essere raggiunto nella flessione elastoplastica).
Nella formula:
In questo modo, P1, P2, P3 può essere calcolato in base alla condizione di equilibrio della forza esterna sulla piastra d'acciaio sotto il secondo rullo:
Pressione totale:
La coppia di flessione MK che agisce sul rullo può essere determinata secondo il principio della funzione uguale.
Il lavoro di piegatura AK prodotto dalla coppia di piegatura sul rullo deve essere uguale al lavoro AP per la plastica. deformazione dell'acciaio piastra, cioè Ap = Ak (illustrato nella Fig. 3).
Fig. 3 Variazione del momento flettente lungo la lunghezza della piastra
Il lavoro di deformazione plastica Ap2 della lamiera d'acciaio sotto il secondo rullo:
Nella formula:
Lavoro di flessione che agisce sul secondo rullo:
Dove D2 è il diametro del rullo di lavoro.
Preparazione:
Per comodità di calcolo, si fanno le seguenti ipotesi:
La formula è la seguente:
La potenza del motore può essere calcolata secondo la seguente formula:
Nella formula:
In base alla formula di calcolo sopra riportata, la potenza di azionamento del motore di 40 mm di spessore laminazione di lamiere d'acciaio La macchina viene selezionata come segue:
Si sa che: h = 40 mm, D = 420 mm, t = 900 mm, la larghezza massima della lamiera laminata b = 2500 mm, il diametro minimo di laminazione r = 1000 mm, d = 400 mm, v = 2 m/min.
Così:
In base al calcolo di cui sopra, la potenza di azionamento del motore della macchina per la laminazione di lamiere d'acciaio da 40 mm è selezionata come 25 kW.
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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