卷板机的力学模型及结构主参数的确定

赵嵩 汪永强

【摘 要】 本文通过剖析卷板机的工作机理，深入探讨该类机型结构主参数之间的关系，并建立起力学模型而为设计其系列产品提供理论依据，重新确定其结构主参数及其电机功率等；使其该类机型的结构主参数的设计及生产时更加趋于合理，从而获得较好的社会效益和良好的经济效益。

【关键词】力学分析及模型 结构主参数 结论

【中图分类号】 O3【文献标识码】 A【文章编号】1672-5158（2013）07-0025-02

目前，许多厂家为了更好地满足市场的需要，需对其产品进行结构调整。从而对大型卷板机进行技术升级换代，因此需重新确定其结构主参数及其电机功率等，使其的生产能力更加优化、合理，从而达到高效、安全，并获得一定的社会效益和良好的经济效益。

一、工作机理的力学分析及结构主参数分析

从结构特点上来看（如图一所示），大型卷板机主要由一个上辊（1）及两个下辊（2）呈宝塔形状组成，用该机加工（圆孤）形成工件时，是由上辊（1）垂直往下移动的同时进行转动，对工件（即钢板）产生向下的压力P；而P必须克服工件的屈服强度，使其产生弯曲变形，然后下面两个下辊（2）向同一方向进行转动，从而移动钢板而达到加工成一定曲率半径R的（圆孤）成形工件。因此，为了确定P，我们由图二知，可将被加工工件看作为一简支梁。从而有：

（1）上辊 （2）下辊 （3）D1——上辊直径

（4）D2——下辊直径 （5）H——上、下辊之间弯距

（6）R——零件曲率半径（7）L——中心距

P对钢板的最大弯矩为：

3. 从加工能力的大小来看，该类机型主参数完全取决于能加工工件的最大厚度及宽度；如超出了这个限度，就被视为超出了设计能力；

4. 工作经加工成型所得的屈度完全取决于上、下辊的相对位置；当钢板的材料及厚度一致时，上、下辊的相对位置愈近，则加工的屈度就愈大，反之则愈小；若上、下辊相对位置固定不变时，所加工的钢板愈厚或愈软，则加工得到的屈度也就愈大，反之则愈小，其屈率半径完全由加工工件屈率半径而定。

二、主参数的确定：

综上所述，大型卷板机主参数之间关系为（见图一）：

参考文献

[1] 陈至达，材料力学（上册）1977年

[2] 铁摩辛科 材料力学，1979年

[3] 机械设计手册，化学工业出版社，1980年