2006年第5期中州煤炭第143期三辊卷板机设计力学分析及主参数确定魏忠才(中国矿业大学，江苏徐州221008)摘要：采用力学方法分析三辊卷板机的工作机理，探讨该类机型主参数之间关系，并建立力学设计模型，对其主参数进行确定。为设计其系列产品提供了有效的理论依据。关键词：三辊卷板机；工作机理；力学设计模型；主参数中图分类号：TH871文献标识码：B文章编号：1003—0506(2006)05—0026—02目前，许多厂家在进行产品结构的调整中，为了更好地满足市场需要，需对三辊卷板机进行技术改造。因而要重新对该设备进行力学方面的设计分析，重新确定其结构主参数及电机功率等，使该设备的生产能力更加优化、合理，从而达到高效、安全，并具有一定的社会效益和良好的经济效益。1结构及力学分析从结构特点上来看(图1)，三辊卷板机主要由1个上辊及2个下辊呈宝塔形状组成。用该设备加1二圆(弧)形工件时，由上辊垂直向下移动的同时进行转动，对工件(即钢板)产生向下的压力P。P必须克服钢板的屈服强度，使其产生弯曲变形。2个下辊则向同一方向进行转动，从而移动钢板，将其加工成一定曲率半径的圆(弧)形工件。因此为了确定P我们完全可以将被加工钢板看作为一简支梁，从而有P对钢板的最大弯矩为：M⋯=Pl／4(1)弯矩对钢板产生的应力为：5：M⋯／(2)钢板的抗弯截面模量：=66／6(3)由式(1)、(2)、(3)可得：2b6P=—一(4)D‘其中，为被加工钢板屈服极限；Z为卷板机两下辊之间距离；6为被加工钢板最大厚度。从式(4)可以看出，当加工工件材质一定时，P收稿日期：2006—06—26作者简介：魏忠才(1969一)，男，河北衡水人，助理工程师，1995年毕业于东南大学，现从事科研与教学工作。·26·的大小只取决于工件的厚度6和宽度b，从而可以确定其两下辊之间的距离z。取上辊为分析对象，将P看作是作用于上辊的一个均布载荷，故上辊就成了一个简支梁，如图2所示。厂，一J，／H、堡／＼．＼j＼图1结构分析图2上辊力学模型由均布载荷q产生的弯矩函数为：M=qb一号2从而可得最大弯矩M⋯为：：譬：百~sb262其==簪(5)(6)维普资讯http://www.cqvip.com2006年第5期魏忠才：三辊卷板机设计力学分析及主参数确定总第143期但由实际情况知，上辊的力学模型是均布载荷，q仅作用于实际距离为的一部分，即：q=P力／b因而其上辊的实际力学模型如图3所示。图3上辊实际力学模型即P对上辊产生的最大弯矩为：=(一b)图4b。
