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剪板機關鍵部位的剛度分析


發布時間:2018-06-04 07:16:26  點擊次數:955  來源:江海集團信息部
 

 剪板機關鍵部位的剛度分析

 
為了分析不同剪切位置對機架各個關鍵部位剛度的影響,選取不同剪切位置
 
下的幾個關鍵部位的應變,包括上刀架中點的垂直位移與水平位移,機架外壓板
 
中點的垂直位移和機架左右喉口的垂直位移。
 
3.4.1 關鍵部位的應變結果
 
經計算得到上刀架中點,機架外壓板中點和機架左右喉口在 15 個不同剪切
 
位置的應變數據,如表 3.5 所示。
 
表 3.5 關鍵部位測量值
Tab.3.5 The measured value of key position
剪切位置 1 2 3 4 5 6 7 8
外壓板中點垂直位 0.842 0.842 0.843 0.844 0.845 0.845 0.846 0.847
刀架中點垂直位移 0.123 0.125 0.129 0.135 0.142 0.147 0.152 0.155
刀架中點水平位移 0.150 0.203 0.240 0.262 0.282 0.312 0.320 0.305
左喉口垂直位移 0.146 0.149 0.152 0.158 0.162 0.168 0.173 0.174
右喉口垂直位移 0.231 0.229 0.227 0.223 0.220 0.200 0.180 0.178
9 10 11 12 13 14 15 ——
外壓板中點垂直位 0.847 0.846 0.846 0.845 0.844 0.843 0.843 ——
刀架中點垂直位移 0.158 0.150 0.142 0.137 0.130 0.125 0.120 ——
刀架中點水平位移 0.286 0.265 0.242 0.205 0.172 0.135 0.120 ——
左喉口垂直位移 0.175 0.170 0.162 0.159 0.153 0.147 0.142 ——
右喉口垂直位移 0.176 0.185 0.192 0.206 0.219 0.225 0.230 ——
 
由表 3.5 可知,在剪板機的剪切過程中,機架外壓板的垂直方向的位移最大,且最大位移發生中間剪切位置;上刀架的水平和垂直位移趨勢類同,都是從剛開始剪切時逐漸增大,剪切至中間位置時最大,然后再慢慢減小。
 
3.4.2 關鍵部位的應變結果分析
 
將在 15 個剪切位置下關鍵部位的應變集中顯示,不僅可以有效的驗證有限
 
元模型的準確性,而且可以分析出剪切位置對機架各個關鍵部位剛度的影響,為
 
下一步對剪板機結構的改進設計和優化設計提供基礎。根據本章得到的有限元計
 
算結果,繪制成圖
plate(mm) 0.88
of pressure 0.86
displacement 0.84
0.82
Vertical 0.80
300 600 900 1200 1500 1800 2100 2400
 
 
Shear position(mm)
 
(a)外壓板中點垂直位移
 
 
 Finite element analysis
 
0.25
tool carrier(mm) 0.20
0.15
of upper
Vertical displacement 0.10
0.05
0.00 600 900 1200 1500 1800 2100 2400
300
 
 
Shear position(mm)
 
(b)刀架中點垂直位移
 
 
 Finite element analysis
 
0.35
carrier(mm) 0.30
0.25
tool
of upper 0.20
0.15
displacement 0.10
0.05
Level 0.00
300 600 900 1200 1500 1800 2100 2400
 
 
Shear position(mm)
 
 
(c)刀架中點水平位移
 
0.30
of left throat(mm) 0.25
0.20
displacement
0.15
Vertical
0.10
300 600 900 1200 1500 1800 2100 2400
 
 
Shear position(mm)
 
(d)左喉口垂直位移
 
 
 Finite element analysis
 
0.30
(mm)
the right throat 0.25
0.20
of
Vertical displacement 0.15
0.10
300 600 900 1200 1500 1800 2100 2400
 
 
Shear position(mm)
 
 
(e)右喉口垂直位移
 
圖 3.27 關鍵點位移
 
Fig.3.27 The displacement of key points
 
圖3.27(a)為外壓板中點的垂直位移變化圖,由圖可知,外壓板中點的垂直位移變化趨勢不明顯,所以剪切位置不會對外壓板的垂直位移產生很大影響。因為,外壓板中點的垂直位移為剪切過程中發生的最大變形,且外壓板的垂直位移主要由壓料油缸和主副油缸共同作用產生,所以壓料油缸和主副油缸對剪板機的剛度分析有著重要影響。圖 3.27(b)、(c)為刀架中點垂直位移與水平位移變化圖,由圖可知,刀架中點處位移變化趨勢較大,這說明剪切位置對刀架的水平與垂直位移影響較大,水平位移的變化趨勢大于垂直位移的變化趨勢。圖 3.27
 
(d)、(e)分別為機架左、右喉口的垂直位移變化圖,由圖可知,剪切位置對
 
喉口的張開量有略微影響,左喉口的垂直位移隨著剪切位置的變化由小變大再變
 
 
小,右喉口的垂直位移隨著剪切位置的變化由大變小再變大,且右喉口的變幅大
 
于左喉口的變幅,但是喉口位移的變化都不大,喉口的位移主要由主、副油缸的
 
作用產生。
 
通過圖 3.27 比較剪板機各關鍵部位剛度隨著剪切位置的變化情況,不僅驗
 
證了有限元模型的正確性,而且分析出剪切位置對機架各個關鍵部位剛度的影
 
響,為下一步對剪板機的結構優化設計提供基礎。

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