Calcolo della forza di taglio della lamiera (basato sulla ghigliottina idraulica)

Vi siete mai chiesti perché alcune lamiere escono perfettamente piatte mentre altre si deformano? Questo articolo svela i segreti delle forze di taglio delle cesoie rotative per lamiere. Imparerete come angoli e distanze diverse influenzino la qualità e l'efficienza della cesoiatura dei metalli. Preparatevi a scoprire i meccanismi che garantiscono la precisione di ogni taglio!

Indice dei contenuti

Confronto tra cesoie a piastra rotanti e cesoie a piastra ordinarie

Progettazione della lama e processo di tranciatura

Rispetto alle normali cesoie per lamiere, la maggior parte delle cesoie rotanti per lamiere adotta un design a lama obliqua. Questo design è vantaggioso perché consente un processo di cesoiatura più efficiente. La lama obliqua riduce la forza di taglio necessaria e minimizza la deformazione della lamiera.

Vantaggi delle cesoie a nastro rotanti

Le cesoie per lamiere rotanti sono ampiamente utilizzate nel settore grazie a diversi vantaggi chiave:

  • Struttura semplice: Il design delle cesoie a piastra rotante è semplice e semplifica la manutenzione e il funzionamento.
  • Basso tasso di fallimento: La semplicità della struttura contribuisce a ridurre la probabilità di guasti meccanici.
  • Alta efficienza: Il design obliquo delle lame aumenta l'efficienza del processo di cesoiatura.
  • Deformazione minima della lastra: Le lamiere lavorate con le cesoie rotative non subiscono incurvamenti, deformazioni o distorsioni, il che è fondamentale per mantenere la qualità del prodotto finale.

Meccanismo di tranciatura

Nel processo di cesoiatura, il supporto della lama della cesoia a trave oscillante subisce un movimento rotatorio. Questo movimento rotatorio è essenziale perché modifica l'angolo di taglio e il gioco di taglio della lama durante il processo. La variazione dell'angolo di taglio e del gioco di taglio aiuta a ottenere un taglio pulito e preciso.

Considerazioni e sfide di progettazione

Una delle sfide nella progettazione delle cesoie rotanti è il calcolo della forza di taglio della lamiera. L'attuale metodologia di progettazione calcola spesso la forza di taglio sulla base dell'ipotesi di un movimento rettilineo del supporto della lama. In realtà, però, il supporto della lama subisce un movimento rotatorio. Questa discrepanza può portare a calcoli imprecisi della forza di taglio, con conseguenti scostamenti delle dimensioni di progetto e potenziali ripercussioni sulle normali prestazioni della macchina.

Calcolo della forza di taglio

Il calcolo della forza di taglio per le cesoie a lama inclinata con supporto della lama in movimento rettilineo utilizza principalmente la Formula di Norshari, sviluppata da un ex studioso sovietico. Questa formula è fondamentale per determinare la forza necessaria nel processo di cesoiatura, in particolare per le macchine con supporto della lama in movimento rettilineo.

Formula di calcolo della forza di taglio

Nella formula della forza di taglio

  • σb - Limite di resistenza alla trazione della piastra, N/mm;
  • δx-Rapporto di allungamento della piastra;
  • h-Spessore della piastra, mm;
  • α- Angolo di taglio, °;
  • X, Y, Z - Si riferiscono rispettivamente a forza di flessione coefficiente, valore relativo del gioco laterale della lama di taglio, coefficiente del materiale della pressa.

Limiti della formula di Norshari

La formula di Norshari non tiene conto della variazione dell'angolo di scarico del taglio durante il processo di cesoiatura e presuppone un gioco di taglio fisso. Di conseguenza, è applicabile solo a cesoie con supporto della lama che si muove in modo rettilineo.

Movimento rotatorio della lama della cesoia

Angolo di scarico a taglio e distanza di taglio

Durante il processo di tranciatura, l'angolo di rilievo può variare nell'intervallo γ±β. La qualità del taglio della piastra e la forza richiesta sono molto sensibili al gioco di taglio. Un gioco di taglio maggiore aumenta la proporzione della funzione di trazione, portando a una qualità di taglio inferiore. Per il taglio di lamiere di medio spessore, il gioco di taglio dovrebbe essere controllato tra 8% e 12%.

Macchine cesoie rotanti

Per le cesoie rotanti, il raggiungimento del γ±β richiesto è difficile a causa della semplificazione del processo di installazione delle lame. Quando il gioco di taglio supera il valore sperimentato, si verifica una variazione della forza di taglio. Un aumento della distanza di taglio comporta un valore relativo più elevato della distanza laterale di taglio, aumentando così la forza necessaria per il taglio.

Impatto della funzione di trazione

Un'importante funzione di trazione durante il processo di taglio aumenta la forza di taglio e la perdita di potenza, provoca la deformazione plastica della lamiera, aumenta l'attrito tra la lama e la lamiera e riduce la durata della fresa. Pertanto, quando si calcola la forza di taglio per le cesoie rotanti, si raccomanda di scegliere un valore relativo più alto del gioco laterale della lama di taglio e un coefficiente di opacizzazione della lama più alto.

Esempio pratico di calcolo

Il calcolo della forza di taglio per una cesoia utilizza in genere una formula tecnica. La maggior parte dei calcoli si basa su lastre di acciaio ordinario Q235, con fattori di conversione per materiali diversi:

  • Piastra in acciaio Q235: Fattore di conversione = 1
  • Piastra in acciaio Q345: Fattore di conversione = 1,4
  • Acciaio inox 304: Fattore di conversione = 2

Esempio di calcolo

Per una lastra di acciaio Q235 di 10 mm di spessore e 6000 mm di lunghezza:
Forza di taglio=10×6000×23,5=1410000 N=141 tonnellate

Per una piastra di acciaio Q345:
Forza di taglio=141×1,4=197,4 tonnellate

Per una piastra in acciaio inox 304:
Forza di taglio=141×2=282 tonnellate

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Shane
Autore

Shane

Fondatore di MachineMFG

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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