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当新制下侧梁预挠度调制工装设计

发布时间:2021-09-11 14:45:40 阅读: 来源:氧化铁蓝厂家

新制下侧梁预挠度调制工装设计

摘要:针对巴基斯坦平车下侧梁用315t顶弯机顶挠度不均匀、时大时小的质量难题,设计一套预制挠度工装,达到挠度均匀,且满足28~31mm上挠度的工艺要求。

下侧梁是巴铁平车的重要部件,它和中梁一起承载站整车重量,其质量好坏直接影响到整车装载质量及整车使用寿命。下侧梁是由 [ 300×87×9.5×18660的槽钢生产而成,工艺文件要求:钢结构整体组装后,两枕梁间的下侧梁上挠度为28~30mm。各点挠度允许值见图(1),且整车挠度曲线必须均匀过渡。

图1

在设计预制挠度工装前,下侧梁挠度调制由315T顶弯机完成,在使用中存在着较多问题:

1、315T顶弯机调直只能分段进行调制,挠度不均匀,不能满足工艺文件要求。

2、操作者在使用315T顶弯机时只能通过目测观测型钢挠度的大小,挠度时大时小,不能保证达到规定的挠度;

3、315T顶弯机一般适合于调直12m左右的槽钢,现巴铁平车下侧梁长达18m多。

4、315T顶弯机调制下侧梁挠度操作费工费时,调制一根下侧梁需要30~40分钟,工效很低。

上述问题,已严重影响到了下侧梁型钢预挠度的调制质量和生产效率,不能满足工厂巴铁平车生产计划要求,为解决此问题,设计一套型钢预挠度调制工装是非常必要的。

1、设计思路

1) 由于工件太长,工作台采用分段结构。

2) 工件为 [ 300槽钢,长度18660mm,需5个油缸,后置挡块采用20mm厚的板料。

3) 在预制过程中, [ 300槽钢上翘,采用纵向约束装置。

4) 为防止油缸在预制过程中偏心,采用油缸固定装置。

5) 为防止油缸在预制过程中后退,用20mm挡块。

6) 为提高工装的通用性和柔性,设计活动挡板。

2、结构概述

预制挠度工装由工作台、底板、五个油缸、泵站、纵向约束装置和油缸固定装置等组成,见图(2):

图2

该工装共设计成四节,其中每一节长4.2米,每节间由螺我们1起来看1下橡胶拉力实验机检查有哪些要点及操作规程:栓和销钉的连接板连接。当工装不用时就可拆卸,16.8米长的工装就可存放在5米见方的空地处不占用过多的现场空间。

1)可拆分的工作台,见图(3)

做整体的工作台,占作业面积相当大,也不适于现有的作业现场结构。可拆分的工作台便于制作,也便于放置。

图3

2)带孔的底板,见图(3)

由于油缸结构限制,要想使油缸固定于底板上,带圆盘的油缸端盖需沉下去,这就需要在底板上开200×200的方孔。

3)油缸选择

调制挠度需要的压力及选用油缸工作压力计算:

1、 考虑下侧梁发生塑性变形时,梁内应力达到屈服极限,所以取σs为参考作为临界应力,发生变形的最初在梁中部发生,见图(4)

图4

FA=FBGB/T 16989⑴997《土工布 接头/接缝宽条拉伸实验方法》=F/2 MC=FA×L=F/2×8=4F(MC为弯矩)

梁受应力最大部位在上下表面:

σmax=MC/IZ×Ymax=4F/IZ×150=0.6/IZ×F(其中150单位为mm,0.6单位为m)

IZ=IZ1+2IZ2=b1h13/12=9.5×140.53/12+2∫150140.5 y2×87×dy=6.7×m4

F=IZ×σmax/0.6,取σmax=σs=235Mpa

F≈2.7T

因为当梁产生塑性变形后,σs有所增加,所以压力F1=1.2×F=3.24T

2、 油缸压力的计算:

泵的工作压力=31.5Mpa,活塞直径为Ф120

F2=P×A=31.5×106×602×π×=3.56T

F2>F1,油缸工作压力足够。

4)设计制作油液三通、四通、安全摇杆轴、安全摇杆旋转臂、顶套和液压工作缸,分别见示意图(5):

图5

5)为解决型钢调整时顶头往复频繁误差大、挠度不均匀的问题,设计了液压油缸及液压泵站来取代315T顶弯机。

1. 油缸的定位及紧固方案:选用5个油缸,将槽钢调整区域划分为四段来定位。定制了流量为63L/min、压力为31.5MPa的液压泵站来为油缸提供动力,在通过A、B两个手动换向阀分别控制5个油缸如图(6):

图6

A控制:a.e油缸

B控制:b.c.d油缸

这样,当槽钢调整时就可先开动A阀使a.e油缸将型钢夹紧在开动,B阀使b.c.d油缸来顶压槽钢,使其挠度均匀达用于重载荷到28~30mm。

6)对工装进行了实验,发现工装在调制型钢时有可能会因变形而翘起,因此对工装进行优化,制作了纵向约束装置如图(7):

图7

在自由状态下,油缸一顶,下侧梁就会上翘。纵向约束装置解决了下侧梁上翘的难题。纵向约束装置由安全摇杆挡、安全摇杆轴和安全摇杆旋转臂组成。安全摇杆挡带缺口,安全摇杆轴带螺纹,便于安全摇杆旋转臂装上后用螺帽拧紧。这种结构安全、可靠、方便、快捷。

8)油缸固定装置,见图(8):

固定装置包括上挡板,下挡板,上挡板和下挡板用螺栓联接。上挡板和下挡板均带凸台,便于螺栓固直到残留物料全部排出定。

图8

9)其它构成件,见图(9):

图9

3、 预制挠度工装工作原理

先开启两端头油缸将下侧梁顶紧,然后再打开中间的三个油缸。当预制挠度未达到工艺要求时,可用活动挡板进行调节。

4、 使用效果及特点

1) 提高了下侧梁加工质量,下侧梁返修率降到了6%。预制挠度满足了工艺要求,与以前315t顶弯机相比,上了一个新台阶。同时,由于减少了人为因素的影响,预制挠度质量易于保持稳定。

2) 操作简便,易学易懂

使用表明,操作者在经过半天的学习试用后,即可熟练掌握。

3)降低劳动强度,改善劳动条件

315顶弯机上预制挠度,操作者需要来回移动工件,劳动强度大,易于疲劳;实施工装预制挠度后,操作者只需在工作台上观察挠度,首件检测挠度后,如果挠度未满足工艺要求,可用调节挡板。一旦挠度合适,只需操作油缸阀门。

4)制造成本低,维修方便

自行研制的预制挠度工装,所需费用仅10万元人民币左右,属于低成本装置。工装的易损件不需专门配备,便于维修。

5) 生产效率高

315t顶弯机动生产能力:6台/天。工装生产能力:12台/天。

5、技术效益

通过制作工装底架,满足了18米槽钢的挠度调制。并且设计成可拆分的底架可以在不用时集中存放,大大缩小了对现场空间的占用。

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