《普通萬能軋機機架和連接板式萬能軋機兩種軋機的機架的剛度比較綜述》3200字

普通萬能軋機機架和連接板式萬能軋機兩種軋機的機架的剛度比較綜述仍采用圖3－1所示的力學(xué)模型，通過計算再力的作用方向上的變形來比較兩種機架的剛度。1.1兩種機架在豎直方向上的變形(1)普通萬能軋機的機架在豎直方向上的變形萬能軋機基架的豎向變形由軋機拱梁的彎曲變形和豎直方向上的柱的拉伸變形組成。由于截面高度與橫梁長度之比較大，在計算橫梁彎曲變形時考慮了因為剪力的作用所引起的剪切變形。即f式中：ffff根據(jù)卡式定理，因為彎矩的作用，使得上、下橫梁發(fā)生了的彎曲變形為：f11這其中，彎曲力矩MxMx經(jīng)初步計算之后，式3-9可表達為為：f式中：E――框架材料的彈性模量；M2同理，因為剪切力的作用而產(chǎn)生的兩個機架板的的彎曲變形f11f剪切力Qx及其導(dǎo)數(shù)?Qx=P經(jīng)積分整理后，f式中,G——框架材料的剪切彈性模量；K——拱梁的斷面形狀系數(shù)，矩形斷面的系數(shù)K=1.2。根據(jù)上述計算，機架的拉伸變形可求得為：f綜合上面的計算，可求得：f(2)連接式萬能軋機的機架牌坊在豎直方向上的變形由以上分析我們可以知道，普通的萬能軋機在豎直方向上的變形由三部分組成，但是對于連接板式萬能軋機，根據(jù)其簡化的模型與受力分析，我們可以清晰地發(fā)現(xiàn)其只會受到立柱的拉伸變形的影響，則式中,f211.2普通萬能軋機與連接板式萬能軋機的機架在水平方向上所產(chǎn)生的變形(1)普通萬能軋機的機架在水平方向上所產(chǎn)生的變形通用軋機機架的水平變形形式由牌坊立柱的彎曲變形和連接兩個牌坊的拉桿的拉伸變形組成。在計算柱的彎曲變形時，考慮了剪力的影響，也就是:f式中,f12f12ff12根據(jù)卡式定理：由彎矩產(chǎn)生的拱柱彎曲變形為：f拉桿受剪切力產(chǎn)生的拉伸變形為：

f拉桿受拉力的影響而產(chǎn)生的拉伸變形為：綜合上面的計算，得出最終結(jié)果為:(2)連板式萬能軋機橫梁牌坊在水平方向上產(chǎn)生的變形連接板式萬能軋機通用框架的水平變形由框架柱的彎曲變形和梁的拉伸變形組成。由于截面高度與柱長之比較大，在計算柱彎曲變形時考慮了剪力的影響。即：

f式中，f22f22f22f22根據(jù)卡式定理：因為彎矩的作用而使得牌坊立柱發(fā)生的彎曲變形為

f因為剪切力的作用而使得拉桿發(fā)生的拉伸變形為：

f拉桿受拉力作用而產(chǎn)上的的拉伸變形為綜合上述計算，得出最終結(jié)論，1.3普通萬能軋機與連接板式萬能軋機的機架的剛度比較(1)普通萬能軋機與連接板式萬能軋機的機架關(guān)于豎直方向的剛度比較經(jīng)過之前的分析，我們已經(jīng)推導(dǎo)出兩種軋機在豎直方向上的剛度表達式為，ff或①f11'=0.131②f11''=0.5③f11'''=1.25Pa對于以及的表達式我們可以明顯的觀察出，f11由三部分組成，而f21只由一部分組成。且僅僅就這一部分來說，也比(a)垂直力作用于不同的點。通用萬能軋機的垂直力通過壓緊螺桿作用于框架拱的上下梁中心，彎矩引起彎曲變形。接縫板萬能軋機的垂直力不作用于框架梁的中心部位，而是作用于框架板沿柱方向的兩側(cè)。豎向力與框架板不產(chǎn)生彎矩，所以框架板不產(chǎn)生彎曲變形和剪切變形，即豎向力只引起框架板柱的拉伸變形(b)連接板式萬能軋機并沒有普通萬能軋機所擁有的壓下螺絲裝置，而借助偏心軸機構(gòu)來實現(xiàn)調(diào)整壓下的功能，根據(jù)之前的計算分析，我們知道，連接板式萬能軋機的機架高度約為普通軋機高度的2/5，因此，它很明顯屬于短應(yīng)力線軋機的一種。并且，連接板式萬能軋機在豎直力的作用下，框架板立柱的拉伸變形會變小，且變小的比例恰好為兩機架的高度之比。(2)兩種機架在水平方向上的剛度比較經(jīng)過之前的分析，我們已經(jīng)推導(dǎo)出兩種軋機在水平方向上的剛度表達式為，

fff12'由前面假設(shè)可知,F'<F對于f12以及f22的表達式，我們可以發(fā)現(xiàn)：f12'是f22'的25倍；f12(a)牌坊的布局及位置不同。普通萬能軋機機架牌坊設(shè)置在軋輥的左右兩側(cè)，而連接板萬能軋機的機架板設(shè)置在軋輥的前后。(b)通用框架拱柱的彎矩是水平力和豎向力共同作用的結(jié)果，水平力垂直于拱所在平面。拱柱處于空間力狀態(tài)，因此柱的截面為矩形。聯(lián)合板萬能軋機只在水平方向上對齒條板產(chǎn)生彎矩，水平和垂直力都在齒條板所在的平面上，表現(xiàn)為簡單的平面應(yīng)力狀態(tài)。因此，可以將框架拱制成薄板，以提高其抗彎能力。(c)普通萬能軋機機架的高度尺寸是連接板式萬能軋機機架的2.5倍，因此前者在水平方向力的作用下引起的彎矩比后者的大得多（f12(d)普通萬能軋機機架在水平力的作用下，拉伸部分為連接兩拱的拉桿，相當(dāng)于開口機架。而連接板式萬能框架在水平力作用下受張拉件式框架板的橫梁部分的影響，為封閉框架。兩種軋機機架進行的受力分析和剛度比較，見下表。表3—1普通萬能H型鋼軋機與連板式H型鋼萬能軋機綜合比較表普通萬能機架連接板式萬能機架二者比值高度（m）8.433.542.4寬度（m）9.4654.492.1總體尺寸長*寬*高（m328049.755.63重量（t）281.5134.752.1最大彎矩（kg*m73.04最大應(yīng)力（kg/mm）6.0152.05162.93機架與壓下裝置剛度（t/mm）346.761108.414C機座剛度（t/mm）185.91284.34C3.3本章小結(jié)本章通過建立普通萬能軋機機架力學(xué)模型與連接板式萬能炸雞機架力學(xué)模型，根據(jù)卡氏定理計算出：1.（1）普通萬能軋機機架在豎直方向軋制力作用下引起的彎矩最大為3Pa/14，該最大彎矩位于牌坊的橫梁中央；連接板式萬能軋機的機架板在豎直方向軋制力的作用下不引起任何彎矩。因此，連接板式萬能軋機的機架在豎直方向軋制力作用下引起的彎矩要小于普通萬能軋機在豎直方向軋制力作用下引起的彎矩。（2）普通萬能軋機在水平方向軋制力的作用下引起的彎矩最大為5Pa/16；連接板式萬能