Conception d'optimisation pour les pièces de transmission d'une machine à rouler les plaques à quatre rouleaux

Le plateau à quatre rouleaux machine de laminage est un équipement de machinerie lourde non standard nécessaire à l'industrie de fabrication d'équipements mécaniques, en particulier pour les entreprises de fabrication de conteneurs.Il est principalement utilisé pour rouler différents types (matériaux) de tôles d'acier en pièces mécaniques cylindriques selon les exigences de conception et de fabrication.Appartient aux machines et équipements de moulage du plastique.Étant donné que la machine à rouler les plaques à quatre rouleaux nécessite un moment de torsion important lors du processus de laminage de la plaque, la conception de sécurité des pièces de transmission est particulièrement importante.

●Analyse structurelle des pièces de transmission d'un laminoir à plaques à quatre rouleaux

Les pièces de transmission de la rouleuse à quatre rouleaux sont principalement utilisées pour fournir un couple de rotation aux rouleaux de travail de la cintreuse à quatre rouleaux.Les pièces de transmission sont principalement composées de demi-accouplements, de manchons de composants, de plaques de connexion et de broches de connexion, comme illustré à la figure 1. La conception de la plaque de connexion doit prendre en compte qu'il existe un facteur de sécurité suffisant sous la charge de travail.Parce que la forme structurelle de la plaque de connexion est différente de celle conventionnelle, la méthode de mécanique élastique ne peut pas être entièrement appliquée pour obtenir une solution analytique précise.Dans le même temps, la concentration de contraintes de la plaque de connexion est facilement ignorée lors de la simulation par éléments finis de la plaque de connexion, ce qui entraîne la mise en forme de la plaque de connexion Déformation ou rupture.

● Plan d'analyse optimal de la plaque de connexion de transmission de la machine à rouler les plaques à quatre rouleaux

⒈Variable de conception

La conception optimale est une technique pour trouver et déterminer le plan de conception optimal.La conception dite optimale fait référence à un schéma qui peut répondre à toutes les exigences de conception, et a le moins de poids, de stress, de coût, etc., et la difficulté de traitement est relativement faible.Dans le but de réduire la concentration de contraintes de la plaque de connexion et de répondre aux besoins de production et de traitement de l'entreprise, trois schémas d'optimisation sont déterminés, comme illustré à la figure 2, et les paramètres de conception du schéma d'optimisation correspondant sont indiqués dans le tableau 1.

⒉Modèle d'analyse d'optimisation

Parce que l'établissement du modèle d'analyse, la division du réseau, la détermination des conditions aux limites et d'autres facteurs ont une grande influence sur la structure de l'analyse d'optimisation, en particulier la sélection des conditions aux limites pour l'analyse d'optimisation de la connexion de transport. la plaque seule est difficile et le traitement des conditions limites est inexact. Les résultats de l'analyse d'optimisation sont forcément indisponibles, donc le modèle de cette analyse d'optimisation sélectionne les pièces de transmission de l'ensemble du laminoir de plaques à quatre rouleaux.Le modèle de matériau et les paramètres sélectionnés dans l'analyse d'optimisation sont présentés dans le tableau 2.

⒊Sélection des conditions aux limites d'analyse optimales

Pour l'analyse d'optimisation des pièces de transmission des rouleaux de la machine à rouler les plaques à quatre rouleaux, le déplacement des six directions dans la surface d'extrémité du rouleau supérieur est simulé et un couple d'entraînement de 533 t · mm est appliqué à l'extrémité d'entraînement.Les contacts appliqués lors de l'établissement du modèle d'analyse sont les suivants : 8 méthodes de contact standard entre la plaque de connexion et les pièces de transmission dans le demi-accouplement sont appliquées, le coefficient de frottement est de 0,3 et le contact entre la plaque de connexion et les pièces de transmission dans le demi-couplage est simulé Status ;2 méthodes de contact standard entre les pièces de transmission à demi-accouplement et à demi-accouplement sont appliquées, le coefficient de frottement est de 0,3, ce qui simule l'état de contact entre les pièces de transmission à demi-accouplement et à demi-accouplement ;la moitié est appliquée Le mode de contact des liaisons au niveau de l'accouplement 2 a un coefficient de frottement de 0,3, qui simule l'état de contact entre la moitié de l'accouplement et le manchon.Le traitement du maillage et des conditions aux limites est illustré à la figure 3.

⒋Résultats d'analyse optimaux de la plaque de connexion de transmission

Dans les trois schémas, la contrainte maximale dans les pièces de transmission se produit au niveau des coins intérieurs de la plaque de connexion de transmission, et à mesure que les coins augmentent, la contrainte a tendance à diminuer, comme le montrent les figures 4 à 6.Le schéma 3 est basé sur les deux schémas précédents et constitue le meilleur des trois schémas.La contrainte maximale est de 580,104 MPa, ce qui est inférieur à la limite d'élasticité du matériau 30Cr2Ni2Mo, qui est de 835 MPa, et le facteur de sécurité est supérieur à 1,4.Voir le tableau 3 pour plus de détails.

⒌ Conclusion

⑴Les éléments finis sont utilisés comme méthode d'analyse pour optimiser la conception de la plaque de connexion de transmission.Dans le but de garantir les exigences de résistance, la conception structurelle optimisée de la plaque de connexion de transmission est plus raisonnable.

⑵ En utilisant la méthode d'analyse et de comparaison des schémas, vous pouvez rapidement verrouiller le schéma de conception optimal et en trouver les règles de conception.Surtout dans la conception de produits en série, cette méthode peut maximiser l'efficacité de la conception et la perception de la conception.