如何对卷板机受力分析？

  卷板机在设计的过程中需要对卷板机进行受力分析，数控卷板机从板料的任一横截面的受力情况看,任一横截面的受力过程分为三个阶段--弹性加载阶段、弹塑性加载阶段和弹塑性卸载阶段。数控卷板机在弹性加载阶段(图中A点到板料与左侧辊子相接触的这一段),任何一个横截面在这个阶段都处于弹性变形的阶段,所受的载荷不断增大;弹塑性加载阶段(图中AB段),在这一阶段,任一横截面将发生部分的塑性变形,所受的载荷也是不断增大的;弹塑性卸载阶段(图中B点到板料与右侧辊相接触的一段),这一阶段任一横截面还处于弹塑性变形阶段,但是所受的载荷开始减小,板料产生回弹。另外随着滚弯次数的增多弹性加载区和弹塑性卸载区靠近中性层的应力明显升高,弹塑性加载变形区在长度方向上变小,也就是AB段变短。

           这主要是由于随着滚弯次数的增多材料发生强化,使材料的屈服应力升高而造成的。模型建立好以后,就要对其划分网格。因为辊子都是刚体,同时板料在滚弯变形过程中温度的变化很小忽略不计,所以三个辊子不用划分网格,只要对板料进行划分网格就可以了。网格划分的好坏直接影响到仿真是否能够进行下去,仿真所划分的网格。共划分了15273个节点和13634个单元,而且最小单元和最大单元的比例是1/4。之所以采用这样的划分方法,是因为,如果在节点数到20000个时,则在划分的时候系统会报错,所以选择了15000个节点,但是系统在划分时会自动的增加和减少节点数目来满足板料尺寸的限制。

 数控卷板机目前许多厂家在进行产品结构的调整中,为了更好地满足市场需要,需对三辊卷板机进行技术改造。因而要重新对该设备进行力学方面的设计分析,数控卷板机重新确定其结构主参数及电机功率等,使该设备的生产能力更加优化、合理,从而达到高效、安全,并具有一定的社会效益和良好的经济效益。结构及力学分析从结构特点上来看三辊卷板机主要由1个上辊及2个下辊呈宝塔形状组成。用该设备加工圆(弧)形工件时,由上辊垂直向下移动的同时进行转动,对工件(即钢板)产生向下的压力P力。P力必须克服钢板的屈服强度,使其产生弯曲变形。2个下辊则向同一方向进行转动,从而移动钢板,将其加工成一定曲率半径的圆(弧)形工件。

        因此为了确定P力,我们完全可以将被加工钢板看作为一简支梁,从而有P力对钢板的最大弯矩的大小只取决于工件的厚度?和宽度b,从而可以确定其两下辊之间的距离l。取上辊为分析对象,将P力看作是作用于上辊的一个均布载荷,故上辊就成了一个简支梁,如图2所示。其加工能力的大小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。工件经加工成型所得的曲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,上下辊的相对位置越近,则加工的曲度就越大,反之则越小;若上下相对位置固定不变时,所加工的钢板越厚或越软,则加工得到的曲度也就越大,反之则越小,其曲率半径完全由加工工件曲率半径而定。