Alguma vez se perguntou como é que as placas de aço pesadas são dobradas em curvas suaves? Neste artigo, mergulhamos no fascinante mundo das máquinas de curvar chapas. O nosso engenheiro mecânico especialista explicará os principais conceitos subjacentes à curvatura simétrica de placas de 3 rolos e a análise de carga utilizada para calcular a potência necessária. No final, ficará a apreciar melhor estes heróis desconhecidos do fabrico de metal e as maravilhas de engenharia que criam.
A carga nas máquinas de dobrar rolos de chapa é substancial, pelo que a resistência das suas peças deve ser elevada.
Além disso, com a intensa concorrência no mercado, a redução do custo dos rolos de chapa é crucial. Isto significa que a máquina deve ser concebida com precisão e fiabilidade.
Para conceber a máquina de dobragem de rolos, é necessário efetuar primeiro uma análise da força do máquina laminadoraque fornece os parâmetros originais para a conceção de cada parte da máquina.
O cálculo da potência de acionamento do sistema de acionamento principal é também importante para a conceção do sistema de acionamento principal e para a seleção do motor.
Consequentemente, o cálculo da análise da força e da potência de acionamento da máquina de laminagem de chapas é fundamental para a conceção da máquina de dobragem de rolos.
Esta publicação fornece um método para calcular as capacidades de força de uma máquina de dobragem simétrica de três rolos e outros tipos de máquinas de laminagem de chapas pode utilizá-lo como referência.
Quando o máquina de laminagem de chapas está a funcionar, a chapa de aço deve ser enrolada no tubo de aço.
Neste momento, a tensão do material atingiu o limite de elasticidade.
Por conseguinte, a distribuição da tensão de flexão na secção do tubo é mostrada abaixo na figura (b), e o momento de flexão M da secção é:
Na fórmula acima,
Fig.1 Distribuição da tensão de flexão do rolo
Quando se considera a deformação do material, existe reforço, e o coeficiente de reforço K é introduzido para modificar a equação (1), nomeadamente:
Na fórmula acima,
Ao enrolar chapa de açoA condição de força é apresentada na figura seguinte. De acordo com o equilíbrio de forças, a força de apoio F2 na placa de rolos pode ser obtida através da fórmula:
Na fórmula acima,
Fig.2 Análise da força de flexão do rolo
Considerando que a espessura da placa δ é muito inferior ao diâmetro mínimo do tubo de laminagem, o raio R da camada neutra é de cerca de 0,5dminA fim de simplificar o cálculo, a equação acima pode ser alterada para
De acordo com o equilíbrio de forças, a força de pressão F1, gerada pelo rolo superior, que actua sobre a placa de laminagem:
O rolo inferior da máquina de laminagem de chapas é o rolo de acionamento, e o binário de acionamento no rolo inferior é utilizado para superar o binário de deformação Tn1 e o binário de atrito Tn2.
No processo de laminagem de chapas de aço, as capacidades de deformação armazenadas na secção AB da chapa de aço (ver Fig. 1a e Fig. 2) são 2Mθ, o tempo calculado é 2θR/V (V é a velocidade de rolamento).
O rácio é igual à potência do binário de deformação Tn1, nomeadamente:
Por conseguinte,
O binário de atrito inclui o binário de atrito de rolamento entre o rolo superior e inferior e a placa de aço, e o binário de atrito de deslizamento entre o pescoço do rolo e a manga do veio, que pode ser calculado da seguinte forma
Na fórmula acima:
O tamanho ainda não é exato na fase de conceção, o valor pode assumir Di = 0.5di (i=1, 2). O binário de acionamento do rolo inferior T é igual à soma do binário de deformação Tn1 e o binário de atrito Tn2.
A potência de acionamento do rolo inferior é:
Na fórmula acima:
A potência do motor principal pode ser obtida a partir do valor de P.
Como fundador da MachineMFG, dediquei mais de uma década da minha carreira à indústria metalúrgica. A minha vasta experiência permitiu-me tornar-me um especialista nos domínios do fabrico de chapas metálicas, maquinagem, engenharia mecânica e máquinas-ferramentas para metais. Estou constantemente a pensar, a ler e a escrever sobre estes assuntos, esforçando-me constantemente por me manter na vanguarda da minha área. Deixe que os meus conhecimentos e experiência sejam uma mais-valia para a sua empresa.
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