9.2. Расчет правильно-гибочных машин
Листогибочные машины работают по симметричной схеме (рис. 49) и асимметричной схеме (рис. 50).
Усилие на боковом валке:
,
(99)
усилие на среднем валке:
,
(100)
где К0 = 10 11,5 - для малоуглеродистой сталей;
К0 = 17,5 - для среднеуглеродистой и легированной сталей;
w - момент сопротивления при изгибе.
Усилие на среднем валке для асимметричных машин:
.
(101)
Рис. 49. К определению усилий гибки на трехвалковых гибочных машинах (симметричная схема)
Рис. 50. К определению усилий гибки на трехвалковых
гибочных машинах (асимметричная схема)
Крутящий момент на верхнем приводном валке:
а) для прямого листа:
;
(102)
б) для предварительно изогнутого листа:
,
(103)
где R - радиус согнутого листа;
R1 - радиус предварительного прогиба;
- относительный
средний радиус;
h - толщина листа.
Крутящий момент, необходимый для преодоления трения:
а) для симметричной схемы:
,
(104)
где dср - средний диаметр подшипника верхнего валка;
dб - диаметр подшипника бокового валка.
б) для ассиметричной схемы:
,
(105)
где
- усилия, действующие на средний, передний
и задний валки.
Общий крутящий момент:
.
(106)
Мощность привода:
.
(107)
9.3. Листоправильные машины
Лист рассматривают как многоопорную балку, нагруженную по осям валков сосредоточенными силами Р1, Р2, Р3....Рn.
В качестве упрощения считается, что под всеми валками изгибающие моменты одинаковы и равны М0 = 1,5 w. Под крайними валками Ми = 0.
Усилия на валках определяются из условия равенства изгибающего момента листа сумме моментов сил по одну сторону рассматриваемого валка.
На первом валке:
,
где t - шаг между валками.
На втором:
На третьем и четвертом:
.
На остальных:
.
На предпоследнем:
.
На последнем:
.
Суммарное усилие:
.
(108)
Общий крутящий момент:
(109)
где
- кривизна, на которую изгибается лист
при выпрямле-
нии;
Q - усилие, действующее на опорный валок;
- коэффициент
трения правильных роликов по опорным
валкам;
d - диаметр цапфы правильного ролика;
d1 - диаметр цапфы опорного валка;
r0 - радиус перегиба;
h - толщина листа;
Д - диаметр профильного ролика;
f = (0,02 - 0,06) - коэффициент трения в подшипниках качения - скольжения.
Мощность привода:
,
(110)
9.4. Деформация валков правильных машин
При длине валков l 9d необходимо применение поддерживающего ролика с тем, чтобы снизить деформации правильного валка. Кроме того, с этой же целью валки выполняются с небольшой бочкообразностью.
Рис. 51. Конструкция валка для уменьшения прогиба
Наибольший прогиб валка:
,
(111)
где Р - общее усилие на валке;
L - расстояние между опорами;
b - ширина листа;
Е, Y - модуль и момент инерции.
Допустимый прогиб
.
Для уменьшения прогиба и снижения напряжений в валке в некоторых случаях используют предварительное нагружение валков.
Рис. 52. Схемы нагрузки валов и эпюры изгибающих моментов:
а - рабочая нагрузка; б - предварительная нагрузка;
в - суммарная нагрузка
10. ДИСКОВЫЕ НОЖНИЦЫ
Дисковые ножницы применяются для фигурной или прямолинейной резки листа.
По числу ножей они подразделяются на однодисковые, двухдисковые и многодисковые.
10.1. Однодисковые ножницы
Они имеют неподвижно закрепленный на станине нож и нож-диск, разрезающий материал, который крепят на подвижной каретке. За счет наклона дискового ножа можно осуществлять резку под углом 30 40 с подготовкой кромки под сварку.
10.2. Двухдисковые ножницы
Наиболее широко распространены ножницы с наклонным расположением нижнего и верхнего ножей.
Рис. 53. Ножницы двухдисковые:
М1 — электродвигатель регулировки верхнего валка;
М2 — многоскоростной электродвигатель главного
привода
10.3. Многодисковые ножницы
Они предназначены для резки рулонного листа на полосы. По принципу резки подразделяются на ножницы с тянущим резом и с приводным резом. Ножницы с приводным резом имеют максимальную скорость реза 60 - 80 м/мин, а разрезаемый материал имеет склонность к поперечному изгибу (саблеообразность).
Ножницы с тянущим резом имеют скорость реза от 250 до 300 м/мин и качество полосы лучше.
Рис. 54. Схема многодисковых ножниц
Для первоначальной отрезки и заправки листа ножницы имеют свой привод на низкой скорости. После заправки в приемное устройство привод ножниц отключается и резка происходит за счет протаскивания листа с помощью наматывающего устройства через неприводимые дисковые ножи. Разматыватель имеет привод от двигателя постоянного тока, который в период разрезки работает в тормозном режиме, обеспечивая дополнительное противонатяжение для получения плотной намотки. В ножницах имеется механизм регулировки межосевого расстояния между дисками. Привод приемного устройства осуществляется от индивидуального электродвигателя постоянного тока с автоматической регулировкой частоты вращения, обеспечивающей постоянную скорость реза.