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剪板机关键部位的刚度分析


发布时间:2018-06-04 07:16:26  点击次数:252  来源:江海集团信息部
 

 剪板机关键部位的刚度分析

 
为了分析不同剪切位置对机架各个关键部位刚度的影响,选取不同剪切位置
 
下的几个关键部位的应变,包括上刀架中点的垂直位移与水平位移,机架外压板
 
中点的垂直位移和机架左右喉口的垂直位移。
 
3.4.1 关键部位的应变结果
 
经计算得到上刀架中点,机架外压板中点和机架左右喉口在 15 个不同剪切
 
位置的应变数据,如表 3.5 所示。
 
表 3.5 关键部位测量值
Tab.3.5 The measured value of key position
剪切位置 1 2 3 4 5 6 7 8
外压板中点垂直位 0.842 0.842 0.843 0.844 0.845 0.845 0.846 0.847
刀架中点垂直位移 0.123 0.125 0.129 0.135 0.142 0.147 0.152 0.155
刀架中点水平位移 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 ——
外压板中点垂直位 0.847 0.846 0.846 0.845 0.844 0.843 0.843 ——
刀架中点垂直位移 0.158 0.150 0.142 0.137 0.130 0.125 0.120 ——
刀架中点水平位移 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,在剪板机的剪切过程中,机架外压板的垂直方向的位移最大,且最大位移发生中间剪切位置;上刀架的水平和垂直位移趋势类同,都是从刚开始剪切时逐渐增大,剪切至中间位置时最大,然后再慢慢减小。
 
3.4.2 关键部位的应变结果分析
 
将在 15 个剪切位置下关键部位的应变集中显示,不仅可以有效的验证有限
 
元模型的准确性,而且可以分析出剪切位置对机架各个关键部位刚度的影响,为
 
下一步对剪板机结构的改进设计和优化设计提供基础。根据本章得到的有限元计
 
算结果,绘制成图
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)外压板中点垂直位移
 
 
 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)刀架中点垂直位移
 
 
 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)刀架中点水平位移
 
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
 
图 3.27 关键点位移
 
Fig.3.27 The displacement of key points
 
图3.27(a)为外压板中点的垂直位移变化图,由图可知,外压板中点的垂直位移变化趋势不明显,所以剪切位置不会对外压板的垂直位移产生很大影响。因为,外压板中点的垂直位移为剪切过程中发生的最大变形,且外压板的垂直位移主要由压料油缸和主副油缸共同作用产生,所以压料油缸和主副油缸对剪板机的刚度分析有着重要影响。图 3.27(b)、(c)为刀架中点垂直位移与水平位移变化图,由图可知,刀架中点处位移变化趋势较大,这说明剪切位置对刀架的水平与垂直位移影响较大,水平位移的变化趋势大于垂直位移的变化趋势。图 3.27
 
(d)、(e)分别为机架左、右喉口的垂直位移变化图,由图可知,剪切位置对
 
喉口的张开量有略微影响,左喉口的垂直位移随着剪切位置的变化由小变大再变
 
 
小,右喉口的垂直位移随着剪切位置的变化由大变小再变大,且右喉口的变幅大
 
于左喉口的变幅,但是喉口位移的变化都不大,喉口的位移主要由主、副油缸的
 
作用产生。
 
通过图 3.27 比较剪板机各关键部位刚度随着剪切位置的变化情况,不仅验
 
证了有限元模型的正确性,而且分析出剪切位置对机架各个关键部位刚度的影
 
响,为下一步对剪板机的结构优化设计提供基础。

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