雙邊剪剪切板材切絲現(xiàn)象分析

1、最新【精品】范文 參考文獻 專業(yè)論文雙邊剪剪切板材切絲現(xiàn)象分析雙邊剪剪切板材切絲現(xiàn)象分析摘要：滾切式雙邊剪是中厚板精整線非常重要的設(shè)備，其機構(gòu) 復(fù)雜、精度高、效高率、自動化程度高；用于對板材進行寬度定尺并 保證板材邊部齊整。本文對滾切式雙邊剪在剪切過程中常出的現(xiàn)切絲 現(xiàn)象進行研究、分析及總結(jié)。關(guān)鍵詞：滾切式雙邊剪 雙邊剪夾送輥自動化控制中圖分類號：TS612+.1文獻標(biāo)識碼：A1. 引言滾切式雙邊剪是中厚板精整線非常重要的設(shè)備， 用于對板材進行 寬度定尺并保證板材邊部齊整?？墒窃趯嶋H生產(chǎn)過程中，雙邊剪在對 板材進行剪切時，在一側(cè)的切邊剪刃處出現(xiàn)不同長度1?3mn寬的細小邊部，這些細絲有些落到板

2、材表面上在經(jīng)過出口側(cè)夾送輥時會被輾 壓入板材內(nèi)，嚴重影響了板材的表面質(zhì)量。2. 切絲現(xiàn)象分析滾切式雙邊剪是機構(gòu)復(fù)雜、高精度、高效率、自動化程度較高的 剪切設(shè)備，主要用于板材的運輸、調(diào)整、切縱邊、寬度定尺、碎邊和 碎邊收集。它的自動剪切和自動送板主要是由主偏心軸的相位控制來 實現(xiàn)的。板材剪切過程中產(chǎn)生切絲現(xiàn)象是由于板材在剪切過程中板材 的跑偏造成的；當(dāng)送料步長較小時，相臨兩次剪切動作相重合剪切的 部分，由于板材的跑偏導(dǎo)致了第二次剪切時對上一次剪切好的邊部進 行了剪切從而產(chǎn)生了切絲。影響自動送板過程中板材跑偏的設(shè)備主要 有夾送輥及其液壓控制系統(tǒng)、下刀架、活動輥道、前后輥道等設(shè)備或 部件,其布置情況

3、如下圖所示。圖1滾切式雙邊剪影響板材跑偏的設(shè)備布置示意圖1夾送輥標(biāo)高調(diào)節(jié)螺栓；2 固側(cè)入口下夾送輥;3 夾送輥升降 液壓缸;4 固側(cè)入口上夾送輥;5 夾送輥軸承座;6 液壓缸控制閥臺；7 移側(cè)入口下夾送輥;8 移側(cè)入口上夾送輥;9 移動剪機架;10 移動剪下刀架;11 機前輥道(32根);12 入口端夾送輥同步 軸;13 固定剪機架；14 固定剪下刀架；15 固定剪碎邊下刀架；16 固定剪碎邊溜槽;17 固側(cè)出口下夾送輥;18 固側(cè)出口上夾 送輥;19 活動輥道;20 出口端夾送輥同步軸；21 機后輥道(18 根);22 移側(cè)出口下夾送輥;23 移側(cè)出口上夾送輥由夾送輥夾緊板材后旋轉(zhuǎn)和前后輥道

4、旋轉(zhuǎn)提供的板材拖動F,由力學(xué)可知：F=(T+G)f=(pS+G)f=n p(D2-d2)/4+Gf (1)式中T液壓缸夾緊力；G板材重量；f輥子和板材間滾動摩擦系數(shù)；p液壓系統(tǒng)壓力；S液壓缸有效工作面積；D一一液壓缸活塞直徑；d液壓缸活塞桿直徑。板材運行中的摩擦阻力N為：N二N1+N2+N3+N4+N5+N6+N7+N8 (2)式中N1夾送輥升降不同步引起的摩擦阻力；N2夾送輥加工安裝引起的摩擦阻力；N3下刀架安裝使用引起的摩擦阻力N4板材與后退機構(gòu)產(chǎn)生的摩擦阻力；N5板材與壓緊機構(gòu)產(chǎn)生的摩擦阻力；N6板材與碎邊上刀產(chǎn)生的摩擦阻力；N7碎邊與碎邊下刀架和碎邊溜槽產(chǎn)生摩擦阻力；N8前后輥道與夾送

5、輥產(chǎn)生的摩擦阻力。根據(jù)雙邊剪自動送板的要求，板材的運行采用加速度和減速度控 制,因此由動力學(xué)知識可知板材的運行速度 v:v=vO+at二vO+Mt/m (3)式中v0板材運輸速度，自動送板時為0；a自動送板時的加(減)速度；t板材運行時間；M板材運輸力，M=F-N;m板材質(zhì)量。根據(jù)自動送板的過程和公式(1)、(2)、(3)可得板材的運行速度： v= n p(D2-d2)/4-Gf-Nt/m (4)設(shè)固定側(cè)板材的摩擦阻力、運行速度、液壓系統(tǒng)壓力分別為N固、 v固、p固，移動側(cè)板材的摩擦阻力、運行速度、液壓系統(tǒng)壓力分別為 N移、v移、p移,則確保雙邊剪自動送板時板材不跑偏的必要條件是 v固=v移，

6、即： n p 固(D2-d2)/4-Gf-N固t/m= n p 移(D2-d2)/4-Gf-N 移t/m(5)因板材質(zhì)量和運行時間相同,(5)式簡化后得：n p 固(D2-d2)/4-Gf-N 固=n p 移(D2-d2)/4-Gf-N 移(6)3影響板材切絲的主要因素板材跑偏3.1夾送輥轉(zhuǎn)速和力矩控制的影響根據(jù)固、移側(cè)板材運行速度一致的要求，入口和出口的固移側(cè)下 夾送輥旋轉(zhuǎn)速度必須一致，每一對輥子的上夾送輥必須適應(yīng)板材厚度 偏差引起的線速度變化。因此夾送輥轉(zhuǎn)速和力矩控制形式如下 ：入出口的固、移側(cè)下夾送輥機械結(jié)構(gòu)上設(shè)計有同步軸，強制轉(zhuǎn)速一致。夾送輥電機必須滿足安裝尺寸小、轉(zhuǎn)動慣性小、起動力矩

7、大的 要求,技術(shù)性能參數(shù)必須完全一致。為實現(xiàn)雙邊剪的自動剪切功能，其基礎(chǔ)自動化系統(tǒng)和傳動系統(tǒng)分 別采用德國SIEMENS公司的PLC自動控制系統(tǒng)和6RA70(280A直流調(diào) 速裝置,并設(shè)置了以下三種控制方式：1) 當(dāng)板材頭部進入雙邊剪入口端時，入口端上夾送輥壓下，固側(cè) 入口下輥為速度控制，入口端其余三個夾送輥均為力矩控制，實現(xiàn)了 入口端夾送輥的“一主三從”控制方式。2) 當(dāng)板材頭部送板到雙邊剪出口端時，出口端上夾送輥壓下，固 側(cè)出口下輥為速度控制，其余七個夾送輥均為力矩控制，形成了出、入 口夾送輥的微張力控制，實現(xiàn)了夾送輥的“一主七從”控制方式。3）當(dāng)板材尾部離開雙邊剪入口端時，入口端上夾送輥

8、抬起，固側(cè) 出口下輥為速度控制，出口端其余三個夾送輥均為力矩控制，實現(xiàn)了 出口端夾送輥的“一主三從”控制方式。3.2夾送輥液壓系統(tǒng)壓力和流量的影響由公式可知，自動送板的板材拖動力主要決定于液壓系統(tǒng)的壓力 由）式知要保證板材不跑偏,必須確保固、移側(cè)入出口夾送輥液壓系統(tǒng) 的壓力盡量保持相等。入出口夾送輥的固、移側(cè)液壓缸的升降速度必 須同步,速度響應(yīng)必須滿足自動送板的要求，為此四套液壓缸控制系 統(tǒng)均設(shè)置在每對夾送輥附近，管路布置盡量對稱，分別設(shè)有同步回路， 以免一側(cè)壓住板材而另一側(cè)未壓住時產(chǎn)生附加的摩擦阻力N1。主要由液壓系統(tǒng)壓力決定的板材拖動力 F,考慮到板材自動送板過程中產(chǎn) 生的意外和不可估算的

9、各種摩擦阻力，根據(jù)現(xiàn)場使用經(jīng)驗F/N應(yīng)不小 于2。3.3夾送輥輥子和下刀架制造安裝精度的影響夾送輥的輥子必須精密加工，嚴格控制每根輥子的直徑偏差不大 于士 0.05mm和圓柱度不大于0.05mm;輥子的安裝精度也必須通過調(diào) 整夾送輥軸承座內(nèi)的內(nèi)外偏心套和下輥標(biāo)高調(diào)整螺釘，來確保入出口的固移側(cè)下輥的同軸度不大于 0.05mm四對上下輥的平行度不大于 0.05mm;四套下輥輥面標(biāo)高的安裝誤差不大于 0.05mm否則固移側(cè)的 輥面線速度（板材運行速度）v不一致,產(chǎn)生附加的摩擦阻力N2,造成 板材跑偏。下刀架及其鑲板的加工也要精密，其安裝標(biāo)高與夾送輥輥面標(biāo)高 的差值應(yīng)保證在-2mm以免板材與下刀架的鑲

10、板相接觸而引起附加摩 擦阻力N3o3.4偏心軸的相位控制和板材剪切過程的影響嚴格控制主偏心軸的相位，由自動剪切轉(zhuǎn)入自動送板過程中必 須有一定的過渡時間，以免上刀架后退機構(gòu)后退不到位而產(chǎn)生板材與 上刀片之間的摩擦阻力N4,板材壓緊機構(gòu)未完全抬起而產(chǎn)生附加摩擦 阻力N5,碎邊上刀片未完全與脫離板材而產(chǎn)生附加摩擦阻力N&板材剪切過程中剪切的碎邊成“弓型”，與碎邊下刀架和碎邊溜槽緊密接 觸而產(chǎn)生摩擦阻力N7,而且不易消除。3.5前后輥道的影響雙邊剪前后輥道起運輸板材和輔助自動送板的作用，均為交流變 頻調(diào)速控制，其輥面線速度必須與夾送輥一致，也必須確保制造安裝 的精度，以免產(chǎn)生較大的滑動摩擦力，

11、但由于控制方式、結(jié)構(gòu)的區(qū)別， 產(chǎn)生的附加摩擦阻力N8定存在。4.切絲現(xiàn)象的消除4.1預(yù)防雙邊剪板材跑偏現(xiàn)象的措施綜合以上對雙邊剪板材跑偏現(xiàn)象的力學(xué)分析和影響因素的分析 ， 熟悉掌握了自動送板過程中發(fā)生板材跑偏現(xiàn)象的根本原因 ，有利于在 實際使用中有效地預(yù)防板材跑偏現(xiàn)象的發(fā)生，也有利于出現(xiàn)跑偏現(xiàn)象 及時進行調(diào)整：1）有計劃的點檢夾送輥電機的技術(shù)性能、PLC自動控制系統(tǒng)、6RA70（280A直流調(diào)速裝置，發(fā)現(xiàn)故障要及時處理更換，而且注意技術(shù) 參數(shù)的調(diào)整和匹配。2）不斷調(diào)整固、移側(cè)入出夾送輥液壓系統(tǒng)的壓力盡量保持相等，其誤差不得超過O.IMPa;準確調(diào)整入出口夾送輥的固、移側(cè)液壓缸升 降速度,盡量確

12、保同步，以消除摩擦阻力N1;根據(jù)生產(chǎn)實踐經(jīng)驗設(shè)定由 液壓系統(tǒng)的壓力，一般在5MPa左右。3）定期檢查測試夾送輥的輥子直徑偏差和磨損情況，進行適時更 換和維修;定期檢查夾送輥軸承座的內(nèi)外偏心套及其螺栓連接和下夾 送輥標(biāo)高調(diào)整螺栓，定期檢查測試夾送輥的同軸度和輥面標(biāo)高，發(fā)現(xiàn) 問題及時調(diào)整，以盡量消除摩擦阻力N2。4）定期檢查下刀架的鑲板有無變形、翹曲、大量毛刺現(xiàn)象，盡量消除摩擦阻力N35）定期檢查剪切過程中后退機構(gòu)、板材壓緊機構(gòu)、碎邊上刀片的 運動情況，出現(xiàn)問題調(diào)整PLC程序，盡量消除摩擦阻力N4 N5 N6b6）定期更換碎邊下刀架的鑲板和碎邊溜槽，剪切生產(chǎn)中要求固移 側(cè)的切邊量盡量相等，以使固移側(cè)的摩擦阻力N7盡量相同。7）定期檢查前后輥道的輥面線速度與夾送輥的匹配情況 ，必要時 調(diào)整其控制參數(shù)，以及輥面磨損情況，盡量消除摩擦阻力N&截至目 前,雙邊剪使用正常，基本不發(fā)生板材跑偏現(xiàn)象，即使出現(xiàn)了跑偏現(xiàn)象 也能及時進行調(diào)整