Heb je je ooit afgevraagd waarom sommige metalen platen er perfect vlak uitkomen terwijl andere kromtrekken en vervormen? Dit artikel onthult de geheimen achter de snijkrachten in roterende plaatscharen. Je leert hoe verschillende hoeken en spelingen de kwaliteit en efficiëntie van het metaalscharen beïnvloeden. Bereid je voor op het ontdekken van de mechanica die zorgt voor precisie bij elke snede!
Vergeleken met gewone plaatscharen hebben de meeste roterende plaatscharen een schuin bladontwerp. Dit ontwerp is voordelig omdat het een efficiënter knipproces mogelijk maakt. Het schuine blad vermindert de benodigde knipkracht en minimaliseert de vervorming van het plaatmetaal.
Roterende plaatscharen worden veel gebruikt in de industrie vanwege een aantal belangrijke voordelen:
Tijdens het scheren ondergaat de meshouder van de zwenkbalkschaarmachine een draaiende beweging. Deze roterende beweging is essentieel omdat hierdoor de snijhoek en de schuifspeling van het mes tijdens het proces veranderen. De variërende snijhoek en snijspeling helpen bij het verkrijgen van een zuivere en precieze snede.
Een van de uitdagingen bij het ontwerp van roterende scharen is de berekening van de snijkracht op plaat. De huidige ontwerpmethodologie berekent de snijkracht vaak op basis van de aanname dat de bladondersteuning recht beweegt. In werkelijkheid ondergaat de bladondersteuning echter een roterende beweging. Deze discrepantie kan leiden tot onnauwkeurige berekeningen van de snijkracht, met als gevolg afwijkingen in de ontwerpgrootte en mogelijk invloed op de normale prestaties van de machine.
Voor de berekening van de snijkracht voor een schuine plaatschaar met een recht bewegende bladondersteuning wordt voornamelijk de formule van Norshari gebruikt, ontwikkeld door een voormalige Sovjetgeleerde. Deze formule is cruciaal voor het bepalen van de kracht die nodig is tijdens het scheren, vooral voor machines met een recht bewegende bladondersteuning.
In de formule voor de snijkracht:
De formule van Norshari houdt geen rekening met de veranderende afschuifhoek tijdens het scheren en gaat uit van een vaste afschuifspeling. Daarom is deze formule alleen van toepassing op scharen met een bladondersteuning die in een rechte beweging beweegt.
Tijdens het afschuifproces kan de ontlastingshoek variëren binnen het bereik van γ±β. De kwaliteit van het afschuiven van de plaat en de benodigde kracht zijn zeer gevoelig voor de afschuifspeling. Een grotere afschuifspeling vergroot het aandeel van de trekfunctie, wat leidt tot een slechtere afschuifkwaliteit. Voor het snijden van platen van gemiddelde dikte zou de schuifspeling idealiter tussen 8% en 12% moeten liggen.
Voor roterende snijmachines is het bereiken van de vereiste γ±β een uitdaging vanwege het vereenvoudigde installatieproces van de schoepen. Wanneer de afschuifspeling de ervaren waarde overschrijdt, leidt dit tot een verandering in de afschuifkracht. Een toename van de schuifspeling resulteert in een hogere relatieve waarde van de schuifspeling aan de zijkant, waardoor de kracht die nodig is voor het scheren toeneemt.
Een prominente trekfunctie tijdens het snijproces verhoogt de schuifkracht en het vermogensverlies, veroorzaakt plastische vervorming van de plaat, verhoogt de wrijving tussen het mes en de plaat en verkort de levensduur van de snijmachine. Daarom wordt bij het berekenen van de snijkracht voor roterende snijmachines aanbevolen om een hogere relatieve waarde van de zijdelingse speling van het snijblad en een hogere dofheidscoëfficiënt van het snijblad te kiezen.
De berekening van de schuifkracht voor een schaarmachine maakt meestal gebruik van een technische formule. De meeste berekeningen zijn gebaseerd op gewone Q235 staalplaten, met conversiefactoren voor andere materialen:
Voor een 10 mm dikke en 6000 mm lange Q235 staalplaat:
Schuifkracht=10×6000×23,5=1410000 N=141 ton
Voor een Q345 staalplaat:
Schuifkracht=141×1,4=197,4 ton
Voor een 304 roestvrijstalen plaat:
Schuifkracht=141×2=282 ton