Вы когда-нибудь задумывались, как массивные металлические листы превращаются в точные цилиндрические формы? В этой статье мы расскажем об удивительной механике четырехвалковых листогибочных машин, изучим их устройство, принципы работы и критические расчеты для выбора мощности двигателя. Приготовьтесь погрузиться в чудеса инженерной мысли, обеспечивающие работу таких отраслей промышленности, как судостроение и нефтедобыча!
Листопрокатный станок - это универсальное формовочное оборудование, которое преобразует листовой металл в цилиндрические, дуговые и другие сложные формы. Это оборудование играет важную роль в различных отраслях промышленности, включая производство котлов, судостроение, нефтепереработку, химическое производство, изготовление металлоконструкций и машиностроение.
Четырехвалковый листогибочный станок отличается превосходными эксплуатационными характеристиками. Он обеспечивает удобное выравнивание по центру, минимальные излишки прямой кромки, высокую точность коррекции округлости и исключительную эффективность. Одним из его ключевых преимуществ является возможность выполнения предварительной гибки и формовки заготовки в одном процессе прокатки, что устраняет необходимость в переключении концов листа. Эти характеристики закрепили его позиции как все более незаменимого инструмента в операциях формовки листового металла.
В процессе работы четырехвалковая листогибочная машина испытывает сложные силовые условия и значительные нагрузки, что требует применения прочных и жестких подшипниковых узлов. Поэтому точность и надежность конструкции листогибочных валков имеют первостепенное значение для обеспечения оптимальной производительности и долговечности оборудования.
Процесс проектирования начинается с определения критических силовых параметров валковой гибочной машины, включая давление роликов, момент гибки и мощность двигателя. Всесторонний анализ нагрузки прокатная машина предоставляет необходимые справочные данные для точного проектирования листовых валков, гарантируя, что они выдержат эксплуатационные нагрузки.
Расчет основной мощности привода листогибочного станка является важным этапом при выборе подходящего главного двигателя. Этот расчет требует тщательного рассмотрения, поскольку выбор двигателя влияет как на производительность, так и на эффективность. Недостаточно мощный двигатель будет испытывать длительные перегрузки, что приведет к повреждению изоляции из-за чрезмерного выделения тепла. И наоборот, чрезмерно мощный двигатель будет работать неэффективно, расходуя электроэнергию и увеличивая эксплуатационные расходы.
Поэтому проведение тщательного анализа нагрузки и уточнение расчета мощности привода для четырехвалковой листогибочной машины имеет большое практическое значение. Это позволяет инженерам выбрать двигатель, который сбалансирует требования к мощности и энергоэффективности, оптимизируя производительность и долговечность машины.
Цель этой статьи - дать исчерпывающий обзор четырехвалковой листогибочной машины. Мы рассмотрим его основную структуру и принципы работы, подробно проанализируем его силовые возможности и представим точную формулу расчета для определения основной приводимой мощности. Эта информация послужит ценным источником информации для инженеров и техников, занимающихся проектированием, выбором и эксплуатацией этих сложных металлообрабатывающих станков.
Вальцовочный станок работает по принципу трехточечной формовки, используя относительное изменение положения и вращательное движение рабочего валка для непрерывного изгиба эластопласта и достижения желаемой формы и точности заготовки.
Структура четырехвалковой листогибочной машины показана на рисунке 1 и состоит из нескольких частей, включая низкую раму, переворачивающее устройство, верхний ролик, нижний ролик, два боковых ролика, высокую раму, соединительную балку, основание, балансировочное устройство, передаточное устройство, электрическую систему и гидравлическую систему.
Рабочий вал четырехвалковой листогибочной машины состоит из четырех валов: верхнего, нижнего и двух боковых.
Верхний вал является основным приводным валом и крепится к высокой и низкой раме через корпус подшипника. Его положение фиксировано и допускает только вращательное движение.
Нижний вал закреплен в подшипниковой опоре, которая может перемещаться по прямой линии, компенсируя толщину гнутая пластина.
Два боковых ролика также установлены в подшипниковых тумбах, которые могут перемещаться вверх и вниз под определенным углом к вертикали для достижения желаемого радиуса кривизны цилиндра.
Рис.1 Структура четырехвалковой листогибочной машины
В целом, прокатка металлический лист в цилиндрическую заготовку на четырехвалковом гибочном станке состоит из четырех процессов, а именно:
Во время работы прокатного станка передний конец листа помещается между верхним и нижним роликами и выравнивается с одним из боковых роликов. Затем нижний ролик поднимается, чтобы плотно прижать плиту, а другой боковой ролик поднимается, чтобы приложить усилие и согнуть конец металлической плиты.
Для предварительной гибки другого конца листа его не нужно снимать с прокатного станка. Просто переместите пластину на другой конец машины и повторите процесс.
Непрерывная прокатка осуществляется путем однократной или многократной подачи до достижения желаемого радиуса кривизны цилиндра.
Наконец, выполняется коррекция округлости для достижения требуемой округлости и цилиндричности.
Видно, что использование четырехвалковой листогибочной машины позволяет поместить лист в машину только один раз и получить все необходимые изгибы.
Как показано на ФИГ. 2, распределение напряжений в сечении пластины вдоль направления стальная пластина высота во время линейного чисто пластического изгиба показана на ФИГ. 2.
Функциональная зависимость истинного напряжения может быть выражена следующим образом:
В приведенной выше формуле:
В приведенной выше формуле:
Изгибающий момент в сечении Ｍ равен:
Подставив формулы （１） и（２） в（４）, получим:
В приведенной выше формуле:ｂ- Максимальная ширина листового проката.
Начальный деформирующий изгибающий момент Ｍ０ это:
Конструктивные особенности четырех валов позволяют использовать два варианта расположения: симметричное и асимметричное.
Поэтому для четырехвалковой машины необходим отдельный анализ силы.
2.2.1 Ролики расположены симметрично.
Усилие, действующее на стальную пластину, показано на ФИГ. 3.
Согласно балансу сил, можно определить силу воздействия каждого рабочего валка на стальной лист:
В приведенной выше формуле:
Значение α0 может быть определена по следующей формуле в соответствии с геометрической зависимостью:
В приведенной выше формуле:
2.2.2 Ролики расположены асимметрично.
На ФИГ. 4 показано усилие, действующее на стальную пластину при асимметричном расположении ролика.
Согласно балансу сил, можно определить силу воздействия каждого рабочего валка на стальной лист:
В приведенной выше формуле:
Значение α, β может быть определено по следующей формуле в соответствии с геометрической зависимостью:
В приведенной выше формуле:
В формуле: A1 = Asinγ/sin(γ - φ)
Верхний ролик четырехвалковой гибочной машины - это приводной ролик, и общий крутящий момент, действующий на него, складывается из крутящего момента, обусловленного деформацией и трением.
Момент трения включает в себя сопротивление трения, возникающее при качении ролика вала по изгибающей пластине, и момент, возникающий при трении в подшипниках.
Крутящий момент, затрачиваемый на деформацию, можно определить по работе, совершаемой внутренними изгибающее усилие и внешняя сила, действующая на верхний ролик.
В формуле:
Приравнивая формулу (17) к формуле (18), получаем крутящий момент, затрачиваемый на деформацию:
Крутящий момент для преодоления трения можно определить по формулам (19) и (20).
Момент трения ролика вала при симметричном расположении:
Момент трения ролика вала при несимметричном расположении:
В приведенной выше формуле:
Общий крутящий момент на верхнем ролике составляет:
Формула расчета мощности привода такова:
В формуле:
В соответствии с реальными условиями применения четырехвалковой листогибочной машины, мощность привода ведущего ролика рассчитывается в процессе предварительной гибки и прокатки, а мощность привода главной приводной системы является большим значением в результате расчета:
В приведенной выше формуле:
Рассчитанное значение Pq мощности привода может быть использована в качестве основы для выбора мощности главного двигателя.
(1) На основе структурных характеристик и принципа работы четырехвалковой листогибочной машины анализируется усилие рабочего валка и выводится формула для расчета рабочего валка при различных вариантах расположения.
(2) Анализируя максимальный деформирующий изгибающий момент и силу опоры рабочего ролика, а также используя принципы преобразования функций, устанавливается взаимосвязь между силой, изгибающим моментом и мощностью привода устройства. Предложен метод расчета мощности привода главной приводной системы.
В соответствии с реальными условиями применения мощность привода для предварительной гибки и прокатки рассчитывается отдельно, а мощность главного двигателя выбирается на основе большего расчетного значения.
Как основатель MachineMFG, я посвятил более десяти лет своей карьеры металлообрабатывающей промышленности. Мой обширный опыт позволил мне стать экспертом в области производства листового металла, механической обработки, машиностроения и станков для обработки металлов. Я постоянно думаю, читаю и пишу об этих предметах, постоянно стремясь оставаться на переднем крае своей области. Позвольте моим знаниям и опыту стать преимуществом для вашего бизнеса.
RU 
EN 
AR 
DE 
ES 
FR 
IT 
JA 
NL 
PT 
PT_BR 
KO