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    贵阳剪板机机械设计

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    贵阳剪板机机械设计

    发布日期:2016-12-30 作者:贵州德曼机械设备有限公司 点击:

    贵阳剪板机整体设计


    方案选择


    机械传动剪板机


    (1)下传动剪板机


    被剪板厚≤6.3mm的剪板机多采用机械下传动结构,它具有机器高度小,垂心低和重量轻的特点。


    (2)单边齿轮传动的剪板机


    机械传动的剪板机大部分采用这种结构,即Z后一级齿轮装在曲轴的一端。结构比较简单,但是曲轴很长,制造和装配都比较困难。被剪板厚≥25mm时可考虑用双边齿轮传动的形式。


    (3)双边齿轮传动剪板机


    对于大规格的剪板机,长曲轴的锻造和机械加工都非常困难。如果采用双边齿轮传动,其传动部件的重量要比单边齿轮传动的减轻20~30%


    (4)蜗杆传动剪板机


    蜗杆传动由于传动比较大,因此传动链缩短,结构紧凑,机器高度降低。此外蜗杆传动具有传动平稳、噪音小的优点。国产剪板机曾经采用过这种结构,但是蜗杆传动效率较低,制造和装配困难。特别用在大规格的剪板机上,损耗功率就比较明显地增大。而且维护和修理业困难,因此没有得到广泛的采用。一般适用于被剪板厚≤13mm的剪板机。


    #所以采用单边齿轮传动的剪板机。

    贵阳剪板机

    剪板机工作原理:上刀片固定在刀架上,下刀片固定在下床面上,床面上安装有托球,以便于板料的送进移动,后挡料板用于板料定位,位置由调位销进行调节。


    刀具


    剪板机的下刀片都具有四个刃。刀架沿前倾直线运动的剪板机上刀片可以具有两个刃或者四个刃。刀架沿弧线运动的剪板机上刀片只宜有两个刃,而且必须将上刀片用螺钉或者垫片调整为一个空间曲面,因此上刀片的长度尽可能增大以减少接缝数。如果接缝处调整不当将导致刀具磨损的加剧和被剪板边偏差的增大。


    刀片顶面应稍低于工作台面,偏差为-0.20毫米。


    国产剪板机刀片材料常用6CrW2Si,(热处理后硬度为RC58-60)。T7A,9CrSi,Cr12P1,Cr12Mo和Cr6VP也可作刀片的材料。国外实验用硬质合金BK15或BK20镶在剪刀片上来提高两次刃磨的间隔时间。


    刀片的尺寸参阅下表


    刀片尺寸   被剪板厚h(毫米)  刀片尺寸T*H(毫米) 

      1~2.5       20*60                 13              

      4~16        25*80                 17

      20~25       32*120                22

      32~40       45*150                33


    由于机械传动剪板机在一个工作循环内,工作负荷是由小骤增,突然到达Z大后又渐渐减少的冲击过程,其中有超过一半是空行程!所以,根据这一特点,机械剪板机在其传动轴上一般都设有飞轮!这是由于飞轮在空程内加速后贮存能量,以备在剪切工况时,通过降低转速释放部分能量来帮助主电机克服尖峰负荷完成剪切!


    飞轮输出的能量


    式中:J--飞轮的转动惯量,


    W1--飞轮的初始角速度,弧度/s


    W2--飞轮降速后角速度,弧度%)/s


    在飞轮转动惯量不变的前提下,飞轮的转速是影响能量输出的唯一因素!所以,从设计的角度来说,为保证输出的能量不变,往往通过提高飞轮的转速,并减小在剪切过程中转速的降低,尽量去减小飞轮的转动惯量(即减小飞轮的尺寸)来实现!但飞轮降速时,电机的转速也会随之下降,这样,电机的工作电流将成比例地增加,从而使电机的工况恶化,甚至出现死机或烧坏电机的现象!那么,如何确定飞轮的转动惯量和转速,从而合理地选择主电机功率和转速以及两者的降速比,成了专业设计人员无法定量确定的一个难题!


    飞轮转动惯量的确定


    由于有了飞轮装置这部分储存和释放能量的作用!所以作用在电机轴上的实际扭矩,一部分由电机负担,而另一部分由飞轮负担!因此,在设计机械剪板机的过程中,根据所定型号的剪切功和转速等参数,应首先确定好飞轮的转动惯量,再来选取主电机


    功率的大小及转速,达到降低能耗的目的!飞轮的降速率:



    式中:


    飞轮的降速率,%


    飞轮的初始转速,r/min


    飞轮降速后转速,r/min


    无论贵阳剪板机上的飞轮是在电机轴上,还是通过皮带驱动飞轮(即大皮带轮),它的降速率应基本等于主电机的降速率!如前所述,为了避免主电机工作电流的急骤增加,甚至烧坏电机的情况发生,其降速率必须控制在一定的范围内!根据行业规定和生产实践经验,主电机降速率应控制在15%以内,一般取 14%!那么,根据式(!),在能量一定的情况下,首先要确定飞轮的初始转速(角速度),才能确定飞轮转动惯量的大小,飞轮转速的平方与飞轮转动惯量成反比,飞轮的转速越高,转动惯量就小!在实践中,经过皮带传动后的飞轮往往比电机的转速低,其转速在 280~460r/min之间;而直接安装在电机轴上的飞轮与电机同速!选取 4 级电机时,转速在1420~1485r/min 之间;选取 6 级电机时,转速在 960~985r/min之间。


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