大型卷板机上梁受力建模及有限元分析

大型卷板机主要用于板材的卷制加工,而挠度补偿问题则是大型船用卷板机的一个技术难题。上辊的挠度补偿受上梁的变形情况的直接影响,但用于上梁变形分析的载荷都是通过经验公式获得的,缺少可靠的理论基础。以WEF11K-40×12500船用卷板机为对象,利用积分法和叠加法,从理论上计算了上梁受力情况,结合计算值,利用Ansys软件对上梁进行静力学分析,并将该结果与实测数据进行对比。结果表明,该方法可行,计算结果对补偿机构的设计有指导作用。     

超大型数控船用卷板机上辊挠度实时检测及自动补偿研究

针对大型卷板机上辊挠曲变形的补偿难题,首先提出了多点支撑的挠度补偿措施;然后在现有挠度补偿技术的基础上,提出一种适用于超大型数控船用卷板机的上辊挠度实时检测方案,用于检测卷板机上辊作业时的挠度变化情况;最后提出了适用的挠度自动补偿控制方案,通过计算机控制的伺服电机和电动推杆推动调整斜铁,实现对上辊挠度的多点、独立、自动快速补偿,提高了工件卷制精度和效率,验证了该方案的可行性,为大型、重载装备的高精度设计提供技术支撑与保障.     

对称三辊卷板机上辊挠度补偿计算与受力分析

卷板机是一种弯曲金属板材的成形设备,可将材料弯曲成筒状、弧状、锥状或其他形状的板件。机械式对称三辊卷板机的设计结构简单,操作方便,适合多种品种、小批量钢管的生产。由于卷板机的三辊是对称的,在弯曲成形的过程中,板材前后受力相对均匀,因此能够使钢板的回弹问题和精度问题得以解决。为了保证板料的成形质量,考虑到成形筒型的圆度和母线的直线度,所以必须保证上辊有足够的刚度,从而加入挠度的概念。应用AutoCAD Mechanical软件模拟,假设支反力,模拟卷板机上辊所受的均布载荷,用Mechanical软件进行逆推求解,来补偿上辊挠度,保证板材成型质量。     

四辊卷板机传动连接板的优化设计

利用ANSYS软件的有限元优化设计功能,对四辊卷板机传动部件进行仿真分析和优化设计。通过三种设计方案的对比优化设计,合理降低连接板的应力集中,增加连接板的设计寿命。并将该方法应用到系列四辊卷板机传动部件的优化设计中,为后续四辊卷板机传功部件的寿命提升提供了设计方法。     

超大型数控船用卷板机床身的结构分析与优化

首先对大型数控船用卷板机卷板过程中床身的受力情况进行了分析;进而在保证床身结构力学特性的前提下,对床身结构进行了简化,建立了超大型数控船用卷板机床身的有限元模型;通过对该有限元模型进行计算分析,得到床身的应力和位移结果,并在分析结果的基础上,以其重量为目标进行了结构优化,使床身结构更趋合理。     

汽车半轴楔横轧机辊系特性边界元法分析

在三维弹性接触边界元法基础上,根据半轴楔横轧机所采用双列圆锥滚子轴承的特点,开发了半轴楔横轧机滚动轴承边界元法专用计算程序,对汽车半轴楔横轧机辊系在不同结构下轴承载荷分布特性和辊系弹性变形特性进行较系统分析,找到了保证轴承载荷均匀分布和辊系挠度最小的最优辊系结构。研究结果为优化和设计汽车半轴楔横轧设备提供了有效的数值分析方法和理论依据。     

19×2000毫米卷板机的改装

19×2000毫米卷板机是一种中小型的机械调节对称三辊卷板机,一般冷作车间还普遍使用着这种机器。针对该机使用中存在的问题,我们对某厂一台这种卷板机进行了改装,解决了存在的问题,提高了机器的使用性能,大大改善劳动条件。现将存在问题及改进方法介绍如下,以供参考。一、存在的问题 19×2000毫米卷板机的外形见图1。侧辊驱动板料送进,上辊垂直调节压制曲率,对板料进行连续三点弯曲,使板料卷成圆柱面或圆锥面。该机在使用中存在着以下几个问题: (1)侧辊的转动和上辊的升降运动由一台18.5kW电动机通过减速箱集中驱动。侧辊和上辊运动方向的改变是由两个长的操纵手柄分别进行操作,工人感到操作不便、费力,而且容易引起误操作。 (2)上辊的升、降和停止是通过手柄拨动双向牙     

四辊卷板机基座的有限元分析

以W12LSZG-280×3000四辊卷板机基座为研究对象,根据其结构特点进行三维建模,并应用ANSYS Workbench软件对其进行静力学分析和优化改进。分析结果表明:改进后基座的最大应力减小为原来的12%,总变形量降低43%,分析结果可为四辊卷板机的设计提供理论依据。     

三辊卷板机电液无级调速系统

传统卷板机工作辊转速不可调节,采用电液变频调速技术以实现上工作辊的无级调速,扩大了调速范围.在对泵控液压马达构成的电液无级调速系统进行静态特性、动态特性等理论分析的基础上,建立了调速系统的数学模型,为工作辊速度调节提供了理论依据,对卷板机方案设计和技术改造具有参考意义.     

四辊卷板机工艺研究

针对四辊卷板机主要依靠操作者经验采用试凑法对板材进行卷制的缺陷,采用有限元分析软件ABAQUS/Explicit对四辊卷板机的板材卷制成形过程进行模拟,并根据模拟结果进行板材成形试验研究,尝试摸索出一套适合四辊卷板机的生产工艺,能够为四辊卷板机的生产实践提供指导依据。     

输送带接头剖层机输送辊的优化分析

应用于橡胶输送带接头冷粘结工艺的输送带阶梯剖层机,进给部分主要由上、下输送辊组成,输送辊要求有足够的强度和刚度,且结构轻巧。基于SolidWorks Simulation有限元分析软件对输送辊进行静应力及变形分析,并借助分析结果确定输送辊采用空心结构形式,并对轻质材料铝合金2A11和镁合金AZ61M性能进行比对分析,实现了输送辊的优化设计。     

四辊轧机有载辊缝解析模型研究

针对轧制过程中轧辊的弹性变形和轧辊与轧件间的相互作用，通过对四辊轧机辊系变形和受力状况的分析，从理论上详细推导了直观的有载辊缝形状函数，明确了有载辊缝形状函数与相关因素的对应关系。同时，为了验证辊缝解析模型的准确性，采用该模型对某铝热连轧机的精轧末机架的出口板凸度进行了理论计算，并与在线测得数据进行比较，结果表明：该模型计算精度高，相对误差较小(低于15％)。该模型不但为板形的控制以及轧制板凸度的建模提供了理论基础，还为预报板形、研究板带截面上任一点的板凸度提供了方便。     

折弯机机械补偿技术研究

板料折弯机由于滑块、工作台的挠度变形而引起的模具间的压力不均匀,该问题是导致折弯机折弯精度不高的主要原因。通过弹性力学理论分析,在传统的机械式楔形补偿器机构的基础上,提出了一种恒刚度机械式楔形补偿器,并验证了其压力补偿效果。     

三辊行星轧制空间模型建立研究

根据三辊行星轧机的运动规律和轧辊设计原理,利用坐标变换的方法,建立起既有倾斜角β又有偏转角α的空间轧辊模型,研究了三辊行星轧机轧辊建模和定位的方法,确定了轧辊和轧件接触点计算的方法和轧件模型,在此基础上建立了三辊行星轧制空间模型.     

基于柔性动力学的辊道窑烧结过程匣钵运动特性分析

盛装锂电正极材料的匣钵在辊道窑烧结过程中极易出现异常横向运动,为此基于柔性动力学分析辊道柔性对传动过程匣钵运动特性的影响。首先,基于柔性动力学建立匣钵-辊道传动动力学简化模型,分析辊棒弹性变形及传送时匣钵运动特性,并通过实验验证了模型的有效性;其次,建立相应的匣钵-辊道刚体动力学模型,通过对比分析刚性和柔性两种辊棒传送条件下匣钵运动特性的变化以及不同辊棒挠度下匣钵横向运动的变化,揭示辊道柔性对匣钵运动特性的影响。在此基础上,对原有辊棒进行了改进并开展实验验证改进方案的效果。结果表明:由于弹性变形的影响,匣钵在前行的同时,匣钵之间间隙出现了明显向外扩张趋势,而当辊棒呈现刚性时匣钵则几乎无外扩现象;辊棒挠度对横向运动有重要影响,在辊棒挠度从0到2 mm区间变化时,其匣钵扩展间隙随挠度增加而呈增大趋势,而当辊棒挠度超过2 mm后,匣钵扩展间隙随挠度增加反而呈减小趋势。改进实验效果表明,适当增大辊棒刚度可显著减轻匣钵异常横向运动现象。     

连续退火机组炉内炉辊辊型综合优化技术

为解决连续退火过程中带材跑偏、瓢曲等问题,结合单锥度辊及双锥度辊在防治带材跑偏与瓢曲方面的优势与不足,并考虑炉辊热凸度的影响,设计了一套全新的炉辊辊型曲线。以带钢稳定通板作为辊型优化设计的目标函数,建立了一套适用于连续退火炉内炉辊辊型的优化模型。试验结果表明：优化后的辊型使带钢跑偏距离及瓢曲指数明显下降,保证了机组高速、稳定的连续生产。     

Optimized Logarithmic Roller Crowning Design of Cylindrical Roller Bearings and Its Experimental Demonstration

A logarithmic profile is essentially an optimal geometry for rolling machine elements such as bearing rollers and raceways. Under most conditions of loading, it yields lower stresses to give longer endurance. Lundberg first suggested the basic profile, and some researchers followed him by modifying it to satisfy engineering requirements. In this article, the authors propose a mathematical optimization method for logarithmic profiles in roller bearing applications. Moreover, rolling contact fatigue life tests are carried out to make a comparison among logarithmically crowned, standard partially crowned, and modified partially crowned rollers. Results show that the logarithmically crowned rollers are beyond the modified partially crowned rollers in fatigue life, especially in poor lubrication conditions, although the logarithmic rollers require less workload to process the crowning.     

Scoring resistance of TiC- and TiN-coated gears

In trying to clarify the effect of TiC and TiN coatings on the scoring resistance and wear characteristics of gears, various tests on rollers and gears coated with TiC and TiN coatings have been run. From the test results obtained by an Amsler machine and a power-circulating gear machine, it was found that the seizure resistance of the coated roller pair was larger than that of the uncoated roller pair. Further, the scoring resistance of the gear pair, which was combined with the coated wheel and uncoated pinion, was significantly large, and TiC and TiN coatings had a significant effect on increasing scoring resistance of the gears.     

圆锥滚子凸度超精研锥柱匹配导辊形面分析

提出圆锥滚子凸度贯穿式超精研修形加工的一种新型的锥柱匹配的导辊配置方式,其后导辊是圆柱形形面,可通用于不同型号的滚子;其前导辊采用匹配的专用螺旋锥形形面。对锥柱匹配导辊配置方式的滚子姿态进行简化分析表明,这是一种具有特定滚子姿态的斜置贯穿式超精研,可以获得凸度。依据共轭曲面原理建立斜置贯穿式超精研导辊的理想形面方程,通过数值计算分析锥柱匹配导辊形面和相应滚子姿态问题,结果表明,一般斜置贯穿式超精研前后导辊理想形面的轴向截形均为相对于导辊轴线倾斜的轻微内凹曲线,但存在特定的滚子姿态,可以使后导辊形面曲线不倾斜而只有轻微内凹;锥柱匹配导辊配置方式中,后导辊的圆柱面是近似形面,但其形状误差很小,一般不超过4 μm,对滚子的支撑稳定性影响不大。给出了锥柱匹配导辊配置方式中圆柱导辊形状误差、锥形导辊形面参数以及相应滚子姿态参数的精确计算方法。     

型钢辊式矫直压弯挠度的弹塑性解析

基于弹塑性理论的型钢辊式矫直压弯挠度一直难以得到工程适用的精确解。通过建立适当的矫直力学模型,结合计算机和数学分析,求出了型钢辊式矫直的反弯挠度与力、力矩的数学关系,并与传统及工程采用的方法比较,证明更符合实际情况和矫直理论。同时以H型钢为典型做了全面研究。对工程上工艺参数的制定有重要价值。