滾切式定尺剪關鍵引數對剪下力的影響

2022-11-11 08:03:02 字數 4043 閱讀 1269

—i—趙天宇(一重集團設計研究院****,遼寧大連116600)

摘要:介紹了滾切式定尺剪的機構原理,利用adams軟體建立了滾切式定尺剪機構的引數化模型。依次分析了曲柄長度、曲

柄初始相位角、導向連桿長度對剪下力的影響規律,為獲得合理的剪下機構引數提供了依據。

關鍵詞:剪下力;剪下角;曲柄長度;曲柄初始相位角;影響

0 引言

近年來,滾切式定尺剪被廣泛應用在熱軋中厚板生產線

上,一般布置在圓盤剪或滾切式雙邊剪後,用於鋼板的切頭、切定尺、切尾、切試樣或進行分段等,工藝流程如圖1所示。滾切

式定尺剪剪下鋼板***、切口光潔、板形好、剪下頻率高,可自動調整上下刀片問隙、自動更換上下刀片時間不長於30min,剪下過程和鋼板定尺由計算機自動控制,因此,滾切式定尺剪以高

效、穩定、高質量的斷口在熱軋中厚板生產中起著越來越重要的作用。

重型堆圖1中板生產線常見工藝流程簡圖

1滾切式定尺剪機構簡介

滾切式定尺剪最常見機構是雙軸雙偏心機構,此機構由曲柄、連桿、弧形上刀片、平直下刀片,以及導向杆組成,由電機傳動並經**減速後,帶動連桿(2個連桿有相位差)和上刀架運動,上刀架

在導向杆的約束下作左右擺動和滾切的復合運動,該剪下機構作平面運動,如圖2所示。_

●一_l一_

●圖2滾切式定尺剪機構滾切運動示意圖

2影響剪下力大小的因素

剪下力是剪子的重要引數,剪下力的大小決定其剪下效能。分析剪下力的計算公式(圖3)發現,影響剪下力大小的因素主要有4個:板材厚度h、板材的強度極限orb、剪下板材的延伸率6以及滾

切剪的剪下角a 。其中3個因素(板材厚度 、板材的強度極限 、剪下板材的延伸率6)是與板材相關的,即板材確定後這3個量都不再發生變化。通過剪下力公式我們可以發現,剪下角是除板材外影響剪下力的主要因素,剪下角越小,計算所得的剪下力越大,所以,我們可以通過研究影響剪下角的因素及規律找到影響剪下力的因素和規律。

[而tanl ̄t+毒,,1008]

匿 、i材料延伸率j圖3剪下力計算公式

l用。j

1263滾切剪的運動學**模型

下面根據3800inln滾切式定尺剪的設計要求:最大剪下厚度為50mm時,剪下板材的強度極限不超過750mpa,材料延伸率為16%,選材質為45號鋼經過正火、退火、高溫回火處理的厚板剪下為例,利用adams軟體建立3800innl滾切剪的虛擬樣機模型,如圖4所示。給2個曲柄施加順時針方向的均角速度運動,大小為5

r/rain。**過程設為100個子步,**曲柄運動一周(12s)的剪下過程。為便於研究上剪刃的運動過程,用21個點將上剪刃工作段均勻分成20段。

經過上述**過程,可以研究曲柄長度、曲柄初始相位角、導向連桿固頂端位置對剪下角的影響。

l上刀架l-『:

勃j_l。:.。.ii

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圖4 3800mm滾切剪樣機模型

3_1曲柄長度的影響

優化後的3800mm滾切式定尺剪,在保證其他尺寸不變的前

提下,分別取曲柄長度為考察曲柄長度

對剪下角的影響。圖5是不同曲柄長度對應的剪下角,通過分析圖

5可以看出:

(1)在一定範圍內,曲柄長度對剪下角的影響規律非常明顯,

曲柄長度主要影響剪刃角的整體水平;

(2)隨著曲柄長度的增加,剪下角整體相應的增加;(3)曲柄越長,剪下角越大,剪下力越小;

(4)可以通過調整曲柄長度達到增大剪下角(減小剪下力)的效果。\口嘏霹泳

水平位置/mm

圖5不同曲柄長度對剪下角的影響

3.2 曲柄初始相位角的影響

優化後的3800l砌滾切式定尺剪,在保證其他尺寸不變的前提下。分別取曲柄初始相位角為考察曲柄初始相位

三至堡角對剪下角的影響。圖6是不同曲柄初始相位角對應的剪下角。通過大的情況,

減小剪下力的峰值。考慮到曲柄初始相位角對剪刃軌跡過分析圖6可以看出:(1)在剪下開始階段,隨著曲柄初始相位角的影響,

可以適當犧牲一些剪刃軌跡的平直度減小開始剪下的峰值。的增大剪下角也在增加;(2)在剪下結束階段,剪下角幾乎不受曲柄初始相位角的影響;(3)剪下開始階段,可以通過調整曲柄初始相位角達到增大剪下角(減小剪下力)的目的,調整範圍不能過大,這可能使穩定剪下階段的剪下角變小;(4)曲柄初始相位角主要影響開始剪下時剪刃角的大小:初始相位角越大,剪下角越大,開始\口

霹階段的剪下力越小。

水平位置/mm

圖7導向連桿固定端位置對剪下角的影響

整剪下力大小的方

可以通過調整

可以通過調整

曲柄長度,改曲柄初始相位-

一變剪下角的整角,改變開始水平位置/ram

體水平,進而剪下階段的剪圖6曲柄初始相位角對剪下角的影響

改變剪下力的切角,減小剪大小。

切力的峰值

3.3導向連桿固頂端位置的影響

優化後的3800mm滾切式定尺剪,在保證其他尺寸不變的前

圖8調整剪下力大小的方法

提下,改變導向連桿固定端位置(up改變導向連桿在機架上鉸點與5結語左側主傳動輸出軸中心距離)。依次取這一距離為1750arn1(優化

後的尺寸左移優化後的尺寸不變

本文應用多體動力學**軟體adams建立了滾切式定尺剪

(優化後的尺寸右移25mm),考察剪下角的變化。通過觀察圖7可

的引數化模型,考查了不同機構引數曲柄長度、曲柄初始相位角、

以看出,導向連桿固頂端位置對剪下角幾乎沒有影響。

導向連桿長度和剪下角之間的關係,進而分析出以上引數對剪下

力的影響規律,為獲得合理的機構引數提供了依據。利用這些規

4剪下力的調整律,調整機構引數,在中厚板生產線滾切式定尺剪的設計開發過程通過分析剪下力計算公式,發現剪下角是除板材外影響剪下中效果良好,取得了很好的經濟效益。薩力的最主要因素。圖8是通過對比分析。

找到了影響剪下角的因素和規律,總結出的調整剪下力的方法。

(1)可以通過調整曲柄長度,改變剪下角的整體水平,進而改變剪下力的大小。考慮到曲柄長度對剪刃重疊量的影響,可以適當收稿日期:201卜o7一l6

改變刀架與連桿鉸接點到上剪刃最低點間距離。

作者簡介:趙天宇(1977一),男,吉林省長春市人,工程師,工程碩

(2)可以通過調整曲柄初始相位角,改變初始剪下階段剪下角

士,研究方向:冶金裝置的機械設計。

(上接第125頁)

標準水銀溫度計時應保持玻璃泡與補償導線短接端盡量接近並處而電量輸出相對於冷端補償不確定度通常比較小。在校準熱電偶

於同一高度,待槽溫、冷端溫度處於恆定後再測量參考端電動勢訊號時,合成冷端補償與電量輸出的不確定度能夠確定熱工儀表值,並換算成溫度值。按一定幅度對恆溫槽溫度進行調整,待溫度校驗儀在不同分度情況下的測量不確定度,通過更精確地對冷端恆定後再次測量熱電動勢值,重複測量直至熱電動勢值或是調整補償誤差進行測量,實現對高精度校驗儀的校準。幅度接近零,則認為恆溫槽與冷端溫度保持一致。

使用被校準的校在多功能的熱工儀表校驗儀校準過程中,不必對所有的功能驗儀測量溫度,讀取儀器指示值和溫度計讀數。然後,拆下參考端,進行校準,應根據實際需要有針對性地進行校準,以滿足使用者需

接上銅導線,並放入恆溫槽。短接端需要與參考端盡量接近並保持求、提高校準精確度和效率為最終目的。同一深度,銅導線兩端接到標準器上測量熱電動勢值,根據儀器測量的溫度顯示值、標準溫度計的讀數、熱電偶在該溫度下的微分電

【參考文獻】

動勢和補償導線一定溫度下的修正值計算出冷端補償誤差。根據el

i陳硯民.熱工儀表校驗儀應用技術[刀.中國新技術新產品,2o10(8)計算結果和熱電偶分度表能夠換算出不同熱電偶的溫度值。通過e2

3趙青海.常用熱工儀表校驗儀的原理與檢修[j].中國西部科技,將熱工儀表校驗儀的基本誤差分為直流毫伏訊號和冷端補償兩部2004(4)

分誤差,有效地減少了補償導線以及冷端測量導致的誤差。[3]廉欣亮.電廠熱工儀表及自動裝置維護與除錯[j].民營科技張群.新型現場熱工儀表校驗法[j].中國新技術新產品,2010(7)

3結語綜上所述,分別測量熱工儀表校驗儀的冷端補償、電量輸出誤收稿日期

差能夠使熱工儀表校驗儀更準確地進行校準。熱工儀表校驗儀的作者簡介:孫厚超(1975--),男,江蘇徐州人,工程師,研究方向:校準不確定度主要是由電量輸出與冷端補償的不確定度造成的,

熱工儀表校驗。

機電資訊2011年第27期總第309期127

定尺剪說明書

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