如何對(duì)卷板機(jī)受力分析？

  卷板機(jī)在設(shè)計(jì)的過(guò)程中需要對(duì)卷板機(jī)進(jìn)行受力分析，數(shù)控卷板機(jī)從板料的任一橫截面的受力情況看,任一橫截面的受力過(guò)程分為三個(gè)階段--彈性加載階段、彈塑性加載階段和彈塑性卸載階段。數(shù)控卷板機(jī)在彈性加載階段(圖中A點(diǎn)到板料與左側(cè)輥?zhàn)酉嘟佑|的這一段),任何一個(gè)橫截面在這個(gè)階段都處于彈性變形的階段,所受的載荷不斷增大;彈塑性加載階段(圖中AB段),在這一階段,任一橫截面將發(fā)生部分的塑性變形,所受的載荷也是不斷增大的;彈塑性卸載階段(圖中B點(diǎn)到板料與右側(cè)輥相接觸的一段),這一階段任一橫截面還處于彈塑性變形階段,但是所受的載荷開始減小,板料產(chǎn)生回彈。另外隨著滾彎次數(shù)的增多彈性加載區(qū)和彈塑性卸載區(qū)靠近中性層的應(yīng)力明顯升高,彈塑性加載變形區(qū)在長(zhǎng)度方向上變小,也就是AB段變短。

           這主要是由于隨著滾彎次數(shù)的增多材料發(fā)生強(qiáng)化,使材料的屈服應(yīng)力升高而造成的。模型建立好以后,就要對(duì)其劃分網(wǎng)格。因?yàn)檩佔(zhàn)佣际莿傮w,同時(shí)板料在滾彎變形過(guò)程中溫度的變化很小忽略不計(jì),所以三個(gè)輥?zhàn)硬挥脛澐志W(wǎng)格,只要對(duì)板料進(jìn)行劃分網(wǎng)格就可以了。網(wǎng)格劃分的好壞直接影響到仿真是否能夠進(jìn)行下去,仿真所劃分的網(wǎng)格。共劃分了15273個(gè)節(jié)點(diǎn)和13634個(gè)單元,而且最小單元和最大單元的比例是1/4。之所以采用這樣的劃分方法,是因?yàn)?如果在節(jié)點(diǎn)數(shù)到20000個(gè)時(shí),則在劃分的時(shí)候系統(tǒng)會(huì)報(bào)錯(cuò),所以選擇了15000個(gè)節(jié)點(diǎn),但是系統(tǒng)在劃分時(shí)會(huì)自動(dòng)的增加和減少節(jié)點(diǎn)數(shù)目來(lái)滿足板料尺寸的限制。

 數(shù)控卷板機(jī)目前許多廠家在進(jìn)行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整中,為了更好地滿足市場(chǎng)需要,需對(duì)三輥卷板機(jī)進(jìn)行技術(shù)改造。因而要重新對(duì)該設(shè)備進(jìn)行力學(xué)方面的設(shè)計(jì)分析,數(shù)控卷板機(jī)重新確定其結(jié)構(gòu)主參數(shù)及電機(jī)功率等,使該設(shè)備的生產(chǎn)能力更加優(yōu)化、合理,從而達(dá)到高效、安全,并具有一定的社會(huì)效益和良好的經(jīng)濟(jì)效益。結(jié)構(gòu)及力學(xué)分析從結(jié)構(gòu)特點(diǎn)上來(lái)看三輥卷板機(jī)主要由1個(gè)上輥及2個(gè)下輥呈寶塔形狀組成。用該設(shè)備加工圓(弧)形工件時(shí),由上輥垂直向下移動(dòng)的同時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng),對(duì)工件(即鋼板)產(chǎn)生向下的壓力P力。P力必須克服鋼板的屈服強(qiáng)度,使其產(chǎn)生彎曲變形。2個(gè)下輥則向同一方向進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng),從而移動(dòng)鋼板,將其加工成一定曲率半徑的圓(弧)形工件。

        因此為了確定P力,我們完全可以將被加工鋼板看作為一簡(jiǎn)支梁,從而有P力對(duì)鋼板的最大彎矩的大小只取決于工件的厚度?和寬度b,從而可以確定其兩下輥之間的距離l。取上輥為分析對(duì)象,將P力看作是作用于上輥的一個(gè)均布載荷,故上輥就成了一個(gè)簡(jiǎn)支梁,如圖2所示。其加工能力的大小完全取決于能加工工件的最大厚度及寬度,如超出了這個(gè)限度,就被視為超出了設(shè)計(jì)能力。工件經(jīng)加工成型所得的曲度完全取決于上下輥的相對(duì)位置;當(dāng)鋼板的材料及厚度一致時(shí),上下輥的相對(duì)位置越近,則加工的曲度就越大,反之則越小;若上下相對(duì)位置固定不變時(shí),所加工的鋼板越厚或越軟,則加工得到的曲度也就越大,反之則越小,其曲率半徑完全由加工工件曲率半徑而定。