如何對卷板機受力分析？

  卷板機在設計的過(guò)程中需要對卷板機進(jìn)行受力分析，數控卷板機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。數控卷板機在彈性加載階段(圖中A點(diǎn)到板料與左側輥子相接觸的這一段),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(kāi)始減小,板料產(chǎn)生回彈。另外隨著(zhù)滾彎次數的增多彈性加載區和彈塑性卸載區靠近中性層的應力明顯升高,彈塑性加載變形區在長(cháng)度方向上變小,也就是AB段變短。

           這主要是由于隨著(zhù)滾彎次數的增多材料發(fā)生強化,使材料的屈服應力升高而造成的。模型建立好以后,就要對其劃分網(wǎng)格。因為輥子都是剛體,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,所以三個(gè)輥子不用劃分網(wǎng)格,只要對板料進(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,是因為,如果在節點(diǎn)數到20000個(gè)時(shí),則在劃分的時(shí)候系統會(huì )報錯,所以選擇了15000個(gè)節點(diǎn),但是系統在劃分時(shí)會(huì )自動(dòng)的增加和減少節點(diǎn)數目來(lái)滿(mǎn)足板料尺寸的限制。

 數控卷板機目前許多廠(chǎng)家在進(jìn)行產(chǎn)品結構的調整中,為了更好地滿(mǎn)足市場(chǎng)需要,需對三輥卷板機進(jìn)行技術(shù)改造。因而要重新對該設備進(jìn)行力學(xué)方面的設計分析,數控卷板機重新確定其結構主參數及電機功率等,使該設備的生產(chǎn)能力更加優(yōu)化、合理,從而達到高效、安全,并具有一定的社會(huì )效益和良好的經(jīng)濟效益。結構及力學(xué)分析從結構特點(diǎn)上來(lái)看三輥卷板機主要由1個(gè)上輥及2個(gè)下輥呈寶塔形狀組成。用該設備加工圓(弧)形工件時(shí),由上輥垂直向下移動(dòng)的同時(shí)進(jìn)行轉動(dòng),對工件(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,就被視為超出了設計能力。工件經(jīng)加工成型所得的曲度完全取決于上下輥的相對位置;當鋼板的材料及厚度一致時(shí),上下輥的相對位置越近,則加工的曲度就越大,反之則越小;若上下相對位置固定不變時(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。