卷板機的力學模型及結構主參數的確定

趙嵩 汪永強

【摘 要】 本文通過剖析卷板機的工作機理，深入探討該類機型結構主參數之間的關系，并建立起力學模型而為設計其系列產品提供理論依據，重新確定其結構主參數及其電機功率等；使其該類機型的結構主參數的設計及生產時更加趨于合理，從而獲得較好的社會效益和良好的經濟效益。

【關鍵詞】力學分析及模型 結構主參數 結論

【中圖分類號】 O3【文獻標識碼】 A【文章編號】1672-5158（2013）07-0025-02

目前，許多廠家為了更好地滿足市場的需要，需對其產品進行結構調整。從而對大型卷板機進行技術升級換代，因此需重新確定其結構主參數及其電機功率等，使其的生產能力更加優化、合理，從而達到高效、安全，并獲得一定的社會效益和良好的經濟效益。

一、工作機理的力學分析及結構主參數分析

從結構特點上來看（如圖一所示），大型卷板機主要由一個上輥（1）及兩個下輥（2）呈寶塔形狀組成，用該機加工（圓孤）形成工件時，是由上輥（1）垂直往下移動的同時進行轉動，對工件（即鋼板）產生向下的壓力P；而P必須克服工件的屈服強度，使其產生彎曲變形，然后下面兩個下輥（2）向同一方向進行轉動，從而移動鋼板而達到加工成一定曲率半徑R的（圓孤）成形工件。因此，為了確定P，我們由圖二知，可將被加工工件看作為一簡支梁。從而有：

（1）上輥 （2）下輥 （3）D1——上輥直徑

（4）D2——下輥直徑 （5）H——上、下輥之間彎距

（6）R——零件曲率半徑（7）L——中心距

P對鋼板的最大彎矩為：

3. 從加工能力的大小來看，該類機型主參數完全取決于能加工工件的最大厚度及寬度；如超出了這個限度，就被視為超出了設計能力；

4. 工作經加工成型所得的屈度完全取決于上、下輥的相對位置；當鋼板的材料及厚度一致時，上、下輥的相對位置愈近，則加工的屈度就愈大，反之則愈小；若上、下輥相對位置固定不變時，所加工的鋼板愈厚或愈軟，則加工得到的屈度也就愈大，反之則愈小，其屈率半徑完全由加工工件屈率半徑而定。

二、主參數的確定：

綜上所述，大型卷板機主參數之間關系為（見圖一）：

參考文獻

[1] 陳至達，材料力學（上冊）1977年

[2] 鐵摩辛科 材料力學，1979年

[3] 機械設計手冊，化學工業出版社，1980年