Автоматизация процесса поперечной резки электротехнической стали (стр. 3 из 16)

r_пл – минимально допустимый радиус кривизны при пластическом изгибе;

r_упр – минимально допустимый радиус кривизны при упругом изгибе.

Момент, затрачиваемый на пластическую деформацию:

,

где s_s = 260×10⁶ Па – предел текучести материала листа;

s – пластический момент сопротивления.

м³ ,

где b = 0,08 м – максимальная ширина ленты;

h = 0,0006 м – максимальная толщина ленты.

Момент, затрачиваемый на пластическую деформацию:

Н×м

Момент, затрачиваемый на упругую деформацию:

,

где W – упругий момент сопротивления.

м³

Рассчитаем момент, затрачиваемый на упругую деформацию:

Н×м

Минимально допустимый радиус кривизны при пластическом изгибе:

,

где Е = 2,1×10¹¹ Па – модуль упругости материала листа;

I – момент инерции сечения листа;

Рассчитаем значения момента инерции сечения листа и изгибающего момента:

м⁴ ,

Рассчитаем минимально допустимый радиус кривизны при пластическом изгибе:

м

Рассчитаем минимально допустимый радиус кривизны при упругом изгибе:

м

Рассчитаем значение момента, затрачиваемого на упругую и пластическую деформацию материала прокатываемого листа:

Н×м

Момент сил трения качения правильных валков по ленте:

,

где

- суммарное давление листа на правильные валки;

т = 0,0008 м – плечо трения качения с учетом трения скольжения для листовой стали и полосового материала.

Рассчитаем значения давления листа на каждый из роликов правильного устройства:

- давление ленты на первый валок

Н ,

- давление ленты на второй валок

Н ,

- давление ленты на третий валок

Н ,

- давление ленты на четвертый валок

Н ,

- давление ленты на пятый валок

Н ,

где t = 0,08 м – расстояние между осями правильных валков.

Рассчитаем численное значение момента сил трения качения правильных валков по ленте:

Н×м

Момент сил трения в опорах валков:

,

где d = 0,04 м – диаметр дорожки подшипника качения;

f = 0,01 – коэффициент трения в подшипниках качения опор правильных валков.

Рассчитаем численное значение момента сил трения в опорах валков:

Н×м

Рассчитаем усилие, необходимое для протягивания ленты через валки правильного устройства:

Н

Усилие, необходимое для преодоления инерции ленты рассчитаем по формуле:

,

где G₃ = 370 Н – сила тяжести половины петли;

G₁₀ = 1470 Н – сила тяжести ленты, лежащей на горизонтальном участке длиной 10 м;

f = 0,1 – коэффициент трения;

F_ин – усилие инерции.

,

где g = 9,8 м/с² – ускорение свободного падения;

а – ускорение подачи.

м/с²

Рассчитаем численные значения усилия инерции и усилия, необходимого для преодоления инерции ленты:

Н,

Н

Рассчитаем наибольшее потребное тянущее усилие на подающих валках:

Н

Рассчитаем крутящий момент на подающих валках при перемещении и правке полосы:

Н×м

Крутящий момент от инерции вращающихся масс на валу гидромотора определяется по формуле:

,

где I_д.в.м. – момент инерции вращающихся масс, приведенный к валу гидромотора;

e - угловое ускорение на валу гидромотора.

Момент инерции вращающихся масс, приведенный к валу гидромотора определяется формулой:

где I₁ = 0,13 кг×м² – момент инерции подвижных частей гидромотора;

т₁, т₂, т₃, т₄, т₅, т₆, т₇– масса муфты, шестерни, зубчатого колеса, карданов, барабана тормоза и подающих валков;

D₂ , D₃ , D₄ , D₅ , D₆ , D₇ – диаметры муфты, делительных окружностей шестерни и зубчатого колеса, карданных валов, барабанов тормоза и подающих валков.

Рассчитаем численное значение момента инерции вращающихся масс, приведенный к валу гидромотора

кг×м²

Рассчитаем численное значение углового ускорения на валу гидромотора:

рад/с²

Тогда крутящий момент от инерции вращающихся масс на валу гидромотора составит:

Н×м

Рассчитаем момент нагрузки на валу гидромотора:

Н×м

Рассчитаем число оборотов подающих валков:

,

где v_наиб = 1 об/с (60 об/мин) наибольшая паспортная скорость подачи ленты;

D = 0,139 м – диаметр подающих роликов.

об/с

Число оборотов гидромотора:

об/с (120 об/мин)

Расчеты показали, что для привода подающих валков подачи валковой необходим гидромотор, обеспечивающий момент М_сопр = 328,6 Н×м и частоту вращения п_об = 2 об/с (120 об/мин).

Этим требованиям отвечает высокомоментный радиально-поршневой гидромотор типа МР-0,25/10 с параметрами:

Рабочий объем - 250 см³.

Номинальный вращающий момент - 380 Н×м.

Номинальное давление - 10 МПа.

Максимальное давление - 12 МПа.

Минимальная частота вращения – 8 об/мин.

Максимальная частота вращения – 240 об/мин.

Максимальный расход - 65 л/мин.

КПД:

объемный - 0,94.

полный - 0,89.

Мощность - 9,3 кВт.

Момент инерции - 0,13 кг×м².

Расчетная долговечность - 5000 ч.

Масса - 70 кг.

Рассчитаем давление перед гидромотором.

Па

2.4 Расчет параметров и выбор насоса

По скоростям перемещения гидроцилиндров и частоте вращения гидромотора подачи валковой определим требуемые расходы в напорной и сливной гидролиниях.

Гидроцилиндры перемещения валка подающего.

Максимальная скорость перемещения при рабочем ходе

V_раб1 = 0,04 м/с.

Максимальная скорость перемещения при реверсе V_рев1 = 0,04 м/с.

Рабочий ход:

- напорная линия

м³/с

- сливная линия