三輥卷板機的結構分析與優化

  卷板機首先對大型數控船用卷板機卷板過程中床身的受力情況進行了分析;進而在保證床身結構力學特性的前提下,卷板機對床身結構進行了簡化,建立了超大型數控船用卷板機床身的有限元模型;通過對該有限元模型進行計算分析,得到床身的應力和位移結果,并在分析結果的基礎上,以其重量為目標進行了結構優化,使床身結構更趨合理。 輥筒是卷板機最重要的部件,它所占的質量也是最大的,因此,在滿足工作要求的前提下減少輥筒質量,能夠有效地降低生產成本。研究采用非線性動力學分析方法,運用ANSYS和對輥筒進行數值分析,得到輥筒在卷板過程中的變形圖,并在優化分析模塊對輥筒進行結構優化,輥筒的總質量由原來的10080 kg減小到優化后的8858 kg,同時輥筒長度由原先的2.2 m減小到2.06 m。

          最終結果證明:使用非線性動力學分析方法能夠準確地得到卷板過程中輥筒的變形,經過Workbench優化后的輥筒尺寸和質量明顯減小,生產成本更低。 四輥卷板機是靠調整側輥進給位移來卷制不同半徑圓筒,目前設計四輥卷板機結構、數控系統時,都是利用經驗來設計,存在一定盲目性。本文建立起四輥卷板機工作的數學模型,分析兩種不同條件下側輥進給位移與卷曲半徑之間關系曲線(簡稱工作曲線),兩種工作曲線都是隨著卷曲半徑越大時,曲線越陡峭,對側輥進給和控制精度要求越高。改變側輥傾斜角時,側輥傾斜角越小,工作曲線越陡峭,改變不同上輥中心到側輥夾角定點距離時,工作曲線隨著該值增加左移、趨緩。在實際生產中可以根據卷曲半徑范圍來制定工作曲線,利用工作曲線來設計四輥卷板機控制系統。 

  卷板機是對板材進行連續點彎曲的塑形機床，具有卷制O型、U型、多段R等不同形狀板材的功能。

      減速機用于卷板機的傳動設備時，把電動機的高速運轉的動力通過減速機的輸入軸上的齒數少的嚙合輸出軸上的大齒輪來達到減速的目的。 卷板機的減速機是一種動力傳達機構，是利用齒輪的速度轉換器，將電機的回轉速減速到所要的回轉速，并得到較大的轉矩的機構。 

    卷板機的減速機在降速同時提高輸出扭矩，扭矩輸出比例按電機輸出乘減速比，但要注意不能超出減速機額定扭矩，在降速同時降低了負載的慣量，慣量的減少為減速比的平方。