الصفحة الرئيسية / مدونات / حول المقصات الدوارة

حول المقصات الدوارة

المقصات الدوارة

تحليل تطبيق المقصات الدوارة في صناعة قطع لفائف الصلب والصيغ لحساب معلمات التصميم الرئيسية

بفضل مزاياها الأساسية المتمثلة في-القص الديناميكي عالي السرعة والقطع الدقيق للطول، أصبحت المقصات الدوارة من المعدات الأساسية في صناعة قطع صفائح الفولاذ وتستخدم على نطاق واسع في معالجة القطع-إلى-الطول للصفائح المدرفلة على الساخن-، والصفائح المدلفنة على البارد-، والألواح المجلفنة، وأنواع أخرى من ألواح الفولاذ. إنها بمثابة حلقة وصل مهمة بين العمليات الأولية مثل الدرفلة والتخليل والجلفنة ومعالجة المنتج النهائي، حيث تحدد بشكل مباشر دقة الأبعاد وجودة المقطع العرضي - وكفاءة خط الإنتاج للألواح الفولاذية النهائية. يتناول القسم التالي سيناريوهات تطبيق الصناعة ومقترحات القيمة الأساسية، مع معالجة المتطلبات المحددة لقص الألواح الفولاذية. فهو يحدد بشكل منهجي معلمات التصميم الأساسية وصيغ الحساب لآليات القص الدوارة، مما يوفر دعمًا دقيقًا للتصميم الفني والتحسين داخل الصناعة.

التطبيقات الأساسية للقص الدوار في صناعة قطع صفائح الفولاذ واستخدامها في معالجة القطع بطول-إلى-

يجب أن تفي المقصات الدوارة بمتطلبات معالجة الألواح الفولاذية ذات السُمك والمواد والمواصفات المختلفة، وتغطي النطاق الكامل لسيناريوهات القص بدءًا من الألواح القياسية وحتى الألواح الفولاذية- ذات الأغراض الخاصة. وتتركز تطبيقاتها الأساسية في المجالات التالية

القص المستمر للألواح المدرفلة على الساخن-: تم تصميمها لتتناسب مع خطوط الإنتاج المستمرة عالية السرعة. تتطلب طبيعة الإنتاج المستمر للألواح المدرفلة على الساخن- (سمك 1.2–6 مم، وسرعة تشغيل تصل إلى 80–100 م/دقيقة) مقصات دوارة لإجراء عملية قص بطول-إلى-الطول بينما تتحرك اللوحة الفولاذية بسرعة عالية، دون مقاطعة إيقاع خط الإنتاج. يجب أن يشكل القص الدوار حلقة مغلقة السرعة-مع آلية التغذية بالقطع-إلى الطول- لتحقيق التزامن المطلق بين شفرة القص واللوحة الفولاذية في لحظة القص، وبالتالي منع تمدد اللوحة أو انحراف المقطع العرضي- الناتج عن اختلافات السرعة. في خطوط إنتاج الصفائح المعدنية المدلفنة على الساخن المستخدمة في الأجهزة المنزلية ومكونات السيارات، يجب أن تستوعب آلية القص الدوارة التبديل المرن بين إعدادات الطول الثابتة- المختلفة (1-12 م) لضمان الكفاءة التشغيلية المستمرة لخط الإنتاج وتقليل خسائر وقت التوقف عن العمل

التقطيع الدقيق للفولاذ المدرفل على البارد- والفولاذ المجلفن والفولاذ المقاوم للصدأ: تلبية متطلبات جودة السطح الصارمة

يتطلب الفولاذ المدرفل على البارد- والفولاذ المجلفن (سمك 0.3–6 مم) والفولاذ المقاوم للصدأ معايير عالية للغاية من تسطيح السطح و-تشطيب المقاطع العرضية، ويتم استخدامها على نطاق واسع في -التطبيقات المتطورة مثل ألواح الأجهزة المنزلية وألواح هياكل السيارات. يجب أن تتحكم آلات القص الدوارة في فجوة الشفرة وقوة القص أثناء القطع-بسرعة عالية لمنع حدوث مشكلات مثل النتوءات والخدوش وتقشير طلاء الزنك وعلامات الأسطوانة وتلف السطح، مع ضمان دقة القطع أقل من أو تساوي ±0.5 مم. على سبيل المثال، في الألواح المجلفنة المستخدمة في السيارات والمنازل، يجب أن تتكيف المقصات الدوارة مع الألواح المجلفنة ذات القوة المتفاوتة. من خلال التحكم الدقيق في معلمات القص، فإنها تضمن إمكانية استخدام صفائح الفولاذ المقطوعة مباشرة للختم والتشكيل دون الحاجة إلى التشذيب الثانوي.

القص المخصص لصفائح الفولاذ الخاصة: تلبية متطلبات الأشكال غير المنتظمة والمواد{0}}عالية القوة تمثل صفائح الفولاذ المتخصصة، مثل الفولاذ عالي القوة- والفولاذ-المقاوم للتآكل والفولاذ المقاوم للصدأ-، تحديات قص أكبر بكثير نظرًا لصلابتها وصلابتها العالية. يجب تحسين آلات القص الدوارة خصيصًا من حيث قوة حامل الشفرة واحتياطي قوة القص لاستيعاب خصائص القص للمواد المختلفة. على سبيل المثال، يتطلب الفولاذ عالي القوة-زيادة في قوة القص بنسبة تزيد عن 30%، بينما يتطلب الفولاذ المقاوم للصدأ تحسينات مادة الشفرة وأنظمة التبريد لمنع التصاق الشفرة والتقطيع أثناء عملية القص. في خطوط إنتاج الألواح الفولاذية الخاصة المستخدمة في قطاعي الطاقة والسيارات، يجب أن توفر آليات القص الدوارة عمليات قص مخصصة لتلبية متطلبات الأشكال غير المنتظمة والأبعاد الثابتة والتغييرات المتكررة في المواصفات-مثل الألواح شبه المنحرفة والماسية-المموجة-وبالتالي ضمان جودة المعالجة وكفاءة هذه الألواح الفولاذية الخاصة.

معلمات التصميم الأساسية وصيغ الحساب للقص الدوار (مناسب لتطبيقات قص الألواح الفولاذية)

يكمن تصميم القص الدوار في تحقيق التوازن بين التشغيل عالي السرعة-والتزامن الدقيق واستقرار القص. يجب أن يتم حساب معلماتها الرئيسية على أساس المتغيرات الأساسية مثل سمك اللوحة الفولاذية، العرض، سرعة التشغيل وقوة المواد. يوضح ما يلي صيغ الحساب لمعلمات التصميم الأساسية وتحليلات السيناريوهات القابلة للتطبيق

حساب قوة القص: الأساس الأساسي لضمان قدرة القص تعتبر قوة القص أمرًا بالغ الأهمية لاختيار نظام الطاقة الخاص بآلية القص الدوارة. يجب أن يتم حسابها على أساس قوة مادة اللوحة الفولاذية وسمكها وعرضها وطريقة القص (القص المتوازي والقص المائل للشفرة) لضمان أن شفرات القطع يمكنها قطع اللوحة الفولاذية بالكامل، وبالتالي منع تشويش المواد والتحميل الزائد.

صيغة لقوة قص الشفرة المتوازية-.

ينطبق على قص ألواح القياس المتوسطة- والثقيلة-والألواح المدرفلة على الساخن-باستخدام شفرات متوازية، حيث تكون شفرات القص موازية لاتجاه حركة اللوحة الفولاذية ويتم توزيع قوة القص بالتساوي عبر المقطع العرضي- بالكامل:

F=0.8×σb×A

أوصاف المعلمة:

F: قوة القص المطلوبة (N)؛

σb: قوة الشد للوحة الفولاذية (MPa)؛ على سبيل المثال، 400-500 ميجا باسكال للوحة الفولاذ Q235 و500-600 ميجا باسكال للوحة الفولاذ Q345؛

A: مساحة المقطع العرضي- لقسم القص (مم2)، A=b×h؛

ب: عرض اللوحة الفولاذية (مم)؛

ح: سمك لوحة الصلب (مم)؛

0.8: عامل تصحيح قوة القص، مع مراعاة تأثيرات تآكل شفرة القص، وخلوص القص، وتشوه البلاستيك للوحة الفولاذية، لضمان دمج هامش الأمان في التصميم.

صيغة لقوة قص الشفرة المتوازية-.

F=0.8×σb×A

أوصاف المعلمة:

F: قوة القص المطلوبة (N)؛

A: مساحة المقطع العرضي- لقسم القص (مم2)، A=b×h؛

ب: عرض اللوحة الفولاذية (مم)؛

ح: سمك لوحة الصلب (مم)؛

صيغة لقوة القص في قص الشفرات المائلة

ينطبق ذلك على قص الشفرات المخروطية للألواح الرقيقة والألواح المدلفنة على البارد-، حيث يتم ضبط شفرة القص بزاوية معينة (عادةً من 1 إلى 5 درجات ) في اتجاه حركة اللوحة الفولاذية. يتم تطبيق قوة القص تدريجيًا، مما يقلل من الأحمال القصوى ويقلل التأثير على المعدات:

F=0.6×σb×ب×ح×خطيئة

• أوصاف المعلمات:

◎ زاوية ميل شفرة القص (درجة)؛ 1-3 درجة للألواح الرقيقة و3-5 درجة للألواح السميكة. تؤدي الزاوية الأكبر إلى قوة قص ذات ذروة أقل، ولكنها تقلل قليلاً من استواء سطح القطع؛

◎ 0.6: عامل التصحيح لقص الشفرة المائلة -؛ نظرًا لتوزيع قوة القص، يكون هذا العامل أقل من عامل قص الشفرة المتوازي -.

صيغة التصحيح لحساب سرعة القص

عندما تكون سرعة تشغيل اللوحة الفولاذية عالية (> 60 م/دقيقة)، يجب أن تؤخذ في الاعتبار قوى القصور الذاتي للوحة الفولاذ والأحمال الديناميكية أثناء عملية القص لتصحيح قوة القص:

F (متحرك)=F × (1+0.1×10v)

page-318-69

• وصف المعلمة:

◎ v: سرعة تشغيل اللوحة الفولاذية (م/دقيقة)؛

◎ 0.1×(v/10): عامل تصحيح الحمل الديناميكي؛ كلما زادت السرعة، زاد التأثير الديناميكي، ويزداد عامل التصحيح وفقًا لذلك لضمان تلبية نظام الطاقة لمتطلبات -القص عالية السرعة.

حساب سرعة الشفرة المتزامنة: الشرط الأساسي لدقة القص

الشرط الأساسي للقص الطائر هو أن سرعة طرف الشفرة يجب أن تتطابق تمامًا مع سرعة الشريط. يمكن أن يؤدي أي اختلاف في السرعة إلى تمدد المواد أو زوايا قص الزوايا أو انحرافات الطول. ولذلك، حساب السرعة المتزامنة أمر حاسم لدقة القص.

vblade=vstripvشفرة =vقطاع

وصف المعلمة:

vbladevالشفرة: السرعة الخطية عند طرف الشفرة (م/دقيقة)

vstripvالشريط: سرعة سفر الشريط (م/دقيقة)

المبدأ الأساسي:

في لحظة القطع، يجب أن تكون السرعات الخطية للشفرة والشريط متساوية تمامًا لضمان أن يكون مستوى القص متعامدًا مع اتجاه حركة الشريط. يؤدي هذا إلى منع حدوث قطع بزاوية ونتوءات مع ضمان قطع دقيق لأبعاد الطول-إلى-.

الحساب المشتق:

العلاقة بين سرعة دوران الشفرة ونصف القطر المتزامن
بالنظر إلى نصف قطر الدوران للشفرة RR(مم)، سرعة دوران الشفرة نn(ص / دقيقة) يتم حسابها على النحو التالي:

n=vstripπ×R×10−3n=π×R×10−3vقطاع

وصف المعلمة:

RRهي المسافة من مركز دوران الشفرة إلى طرف الشفرة. أثناء التصميم، يجب تحديد هذه المسافة بناءً على نوع الآلية (على سبيل المثال، نوع الكرنك، النوع المتأرجح) لضمان التوافق بين سرعة الدوران والقوة الهيكلية.

طول القطع وحساب دورة القص: مفتاح مطابقة إيقاع خط الإنتاج

يعد طول القطع أحد المواصفات المهمة لمنتجات الشريط النهائية. يجب أن تكون دورة القص متزامنة مع سرعة الشريط وطول القطع المطلوب لضمان الإنتاج المستمر ومنع تراكم المواد أو مشاكل التوتر.

صيغة طول القطع

L=vstrip×tL=vالشريط ×t

وصف المعلمة

LL: طول القطع للشريط (م)

tt: زمن دورة القص (دقيقة)، أي الفاصل الزمني بين قطعتين

المبدأ الأساسي

يتم تحديد طول القطع من خلال سرعة الشريط ودورة القص. أثناء التصميم، يجب أن يتم اشتقاق دورة القص بشكل عكسي من طول القطع المستهدف لضمان توافق إيقاع الآلية مع متطلبات خط الإنتاج.

صيغة دورة القص

=60قصt=nالقص 60

وصف المعلمة

nshearnالقص: عدد القطع في الدقيقة (قطع/دقيقة)، أي تردد القص

الحساب المشتق

مطابقة تردد القص مع طول القطع
إذا كان طول القطع المطلوب LLوسرعة الشريط هي vstripvالشريط، يجب أن يفي تردد القص بما يلي:

نشير=vstripLnالقص =المستوىقطاع

مثال

لسرعة الشريط 80 م/دقيقة وطول القطع 4 م، يكون تردد القص 20 قطعة/دقيقة. وهذا يعني أنه يجب إكمال 20 عملية قطع في الدقيقة لقطع الشريط بشكل مستمر إلى الطول المحدد وهو 4 أمتار.

حساب عزم القصور الذاتي: مفتاح ضمان استقرار المعدات

أثناء تشغيل القص الطائر بسرعة عالية-، يتسبب عزم القصور الذاتي الناتج عن المكونات الدوارة مثل حامل الشفرة والشفرات في حدوث اهتزاز هيكلي، مما قد يؤثر على دقة القص. يعد حساب عزم القصور الذاتي والتحكم فيه أمرًا ضروريًا للتشغيل المستقر.

M=J× M=J×

وصف المعلمة:

MM: عزم القصور الذاتي (N·m)

JJ: عزم القصور الذاتي للمكونات الدوارة (kg·m²). يعتمد هذا على التوزيع الشامل لحامل الشفرة والمكونات الأخرى، المحسوبة بـ J=∑miri2J=∑miri2، حيث ميmiهي كتلة كل مكون و ريriهي المسافة من مركز الدوران.

: التسارع الزاوي (rad/s²)، والذي يتعلق بزمن تسارع أو تباطؤ الشفرة، ويُحسب بـ =Δω/Δt =Δω/Δt، حيث ΔωΔωهو التغير في السرعة الزاوية و ΔtΔtهو زمن التسارع أو التباطؤ.

استراتيجيات التحسين:

يمكنك تقليل عزم القصور الذاتي-وبالتالي الاهتزاز-من خلال تحسين توزيع الكتلة (على سبيل المثال، تركيز الكتلة بالقرب من مركز الدوران)، وتقصير أوقات التسارع أو التباطؤ، وتحسين ملف تعريف الحركة.

حساب فجوة الشفرة: مفتاح تحقيق جودة أسطح القص

تؤثر فجوة الشفرة بشكل مباشر على جودة السطح المنفصل وتكوين نتوءات. تؤدي الفجوات المفرطة إلى حدوث نتوءات، بينما تعمل الفجوات غير الكافية على تسريع تآكل الشفرة. يجب حساب الفجوة المثالية بناءً على سمك الشريط والمواد.

δ=k×hδ=k×h

وصف المعلمة

δδ: فجوة الشفرة (مم)

hh: سمك الشريط (مم)

kk: معامل الفجوة، والذي يعتمد على نوع المادة وسمكها. القيم النموذجية هي كما يلي:

بالنسبة للفولاذ الطري والفولاذ-السبائك المنخفض: k=0.03k=0.03 إلى 0.050.05 (القيم العليا لسمك أكبر)

بالنسبة للفولاذ-العالي القوة والفولاذ المقاوم للصدأ: k=0.05k=0.05 إلى 0.080.08 (فجوات أكبر مطلوبة للمواد الأكثر صلابة)

للصفائح الرقيقة (ح أقل من أو يساوي 2hأقل من أو يساوي 2 مم): ك=0.02k=0.02 إلى 0.030.03 (فجوات ضيقة لتحسين جودة السطح)

المتطلبات الأساسية

يجب أن تكون فجوة الشفرة قابلة للتعديل لاستيعاب الاختلافات في سمك الشريط الفعلي. يجب دمج آلية تعديل الفجوة في التصميم لتناسب مواصفات المواد المختلفة.

حساب أعمال القص: الأساس التكميلي لاختيار نظام القيادة

تمثل أعمال القص، وهي نتاج قوة القص وشوط القطع، الطاقة المستهلكة أثناء عملية القطع. إنه بمثابة مرجع مهم لاختيار نظام القيادة (محرك كهربائي، نظام هيدروليكي) لضمان قدرة طاقة كافية لعملية القص.

W=F×sW=F×s

وصف المعلمة

WW: أعمال القص (ي)

FF: قوة القص (ن)

ss: شوط القطع (مم)، أي المسافة التي تقطعها الشفرة من الاتصال الأولي بالشريط حتى الانفصال الكامل. لقص الشفرة المتوازية، ssيساوي تقريبا سمك الشريط حh; لقص الشفرة المائلة، ssأكبر.

التطبيق المشتق

يجب أن تلبي قوة نظام القيادة متطلبات العمل لكل وحدة زمنية. قوة المحرك PP(كيلوواط) يمكن حسابها على النحو التالي:

P=العرض×القص60×ηP=60×ηW×nالقص

حيث ηηهي كفاءة ناقل الحركة (0.85-0.9 لمحركات التروس؛ 0.8-0.85 لمحركات الحزام). تضمن هذه الصيغة أن قوة المحرك تتوافق مع كل من تردد القص والعمل لكل دورة، مع تجنب الحجم الصغير أو الحجم الزائد.

دمج المعلمات في سياق تطبيق قص الألواح الفولاذية

الصيغ المذكورة أعلاه لا تعمل بشكل منفصل؛ يجب أن يتم تطبيقها بشكل تعاوني ضمن السياق المحدد لقص الألواح الفولاذية لتشكيل إطار تصميم كامل

يعتمد تطبيق المقصات الطائرة في قطع الألواح الفولاذية على التكامل المنهجي لحساب المعلمات الدقيق وظروف التشغيل العالمية الحقيقية. من خلال تطبيق الصيغ الموضحة أعلاه، يمكن للمصنعين تحقيق -دقة العملية الكاملة-بدءًا من التصميم الهيكلي وحتى تحسين الأداء-ضمان التشغيل الفعال والدقيق والمستقر لخطوط قص الألواح الفولاذية. مع 16 عامًا من الخبرة العميقة في معدات قص الألواح الفولاذية، تعمل شركة Shanghai Huoyu Industrial Co., Ltd. باستمرار على تطوير منتجاتها لتلبية متطلبات الصناعة الحديثة، ودعم انتقال القطاع من الوظائف الأساسية إلى التميز التشغيلي المتقدم.

متطلبات الإدخال

تحديد سمك لوحة الصلب حh، العرض بb، قوة الشد المادية σbσb، سرعة الشريط vstripvالشريط، وطول القطع المستهدف LL.

حساب المعلمة الأساسية

ابدأ بحساب قوة القص FF، ثم حدد فجوة الشفرة δδباستخدام صيغة الفجوة. قم بتأكيد السرعة المتزامنة باستخدام vblade=vstripvشفرة =vالشريط، متبوعًا بحساب سرعة دوران الشفرة nn.

مطابقة الإيقاع

باستخدام صيغ طول القطع وتكرار القص، حدد عدد القطع في الدقيقة الواحدةnالقص ودورة القص المقابلة ttلضمان التوافق مع إيقاع خط الإنتاج.

التحقق من الاستقرار

حساب عزم القصور الذاتي MMوتحسين التوزيع الشامل لحامل الشفرة لتقليل الاهتزاز. استخدم صيغة عمل القص للتحقق من قوة نظام القيادة، مما يضمن احتياطيات الطاقة الكافية.

التعديل الديناميكي

بالنسبة لتطبيقات القص عالية السرعة-، قم بتطبيق عوامل تصحيح الحمل الديناميكي لضبط قوة القص ومعلمات نظام الدفع لتتوافق مع ظروف القطع الديناميكية.