钢卷包装中周向内捆带及卷眼捆带的力学性能分析.pdf

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1、包装工程PACKAGINGENGINEERINGV01．34No．1520I3-08钢卷包装中周向内捆带及卷眼捆带的力学性能分析刘海江．周呈呈(同济大学，上海201804)摘要：根据铜卷包装中捆带的捆扎方式，建立了周向内捆带和卷眼捆带的物理模型，应用材料力学、弹性力学等相关理论知识对其捆扎力进行研究分析，得出了捆带最终拉力与初始打捆力之间的关系，以及周向内捆带所受最大约束反力的计算公式．并在此基础上得出了改进钢卷包装效果的方法关键词：铜卷包装：捆带；受力分析中图分类号：TB487；TB484．9文献标识码：A支章编号：

2、l0013563(2013)15-0070—05MechanicalPropertyAnalysisofRadialStrapandInnerCircleStrapinSteelCoilPackagingLIUHai-jiang，ZHOUCheng—cheng(TongjiUniversity，Shanghai201804，China)Abstract：Basedonthebundlenlodes，physicalmodelsofradialstrapandinnercirclestrapinsteelcoilpack

3、agingwereestablished．Thebendingtoreewasstudiedusingrelevanttheoriesofmaterialmechanicsandelasticmechanics．Therelationshiphetweentheuhimatetensilefor(eandtheinitialbendingforcewasobtainedaswellasthemaximumreactionforcetormulaofinnercirclepackagingstrap．Themethodt

4、oimprovesteelcoilpackagingeltectwasputfor—wardaccordingtotheaboveanalysis．Keywords：steelcoilpackaging；packagingstrap；torteanalysis钢铁产品的包装是产品的外衣，优质高效的产品包装工艺不仅是钢铁产品储存和运输的重要保护措施。也代表着钢铁生产企业形象。但在钢铁产品的技术改造过程中重视“主要工艺”，轻视“辅助工艺”的现象普遍存在l1]，特别是钢铁产品的包装技术，基本停留在经验阶段，远落后于先进的钢铁

5、生产制造工艺口，从而造成了不必要的资源浪费和安全隐患。钢巷算料冷轧产品钢卷在进行外包装之前需要打周向内捆带，在进t57b包装后还需要打周向外捆带和卷眼捆带。笔者通过对钢卷包装中周向内捆带及卷眼捆带的力学性能进行分析，得到捆带与钢卷的受力模型，罔l钢卷周向捆带及卷眼于}H带可为钢卷包装捆扎工艺设计提供理论依据。Fig．1Radialstrapandinnercirclestrapotsteelcoil1周向内捆带力学性能分析在对钢卷进行外包装之前需要对钢卷打周向内捆带。见图1。由于钢带厚度远小于钢卷外径，可忽1．1周向内

6、捆带受力分析l3]略钢卷最外层钢带间层错的厚度差。设捆带打捆头冷轧产品钢卷通常进行张力取卷，取卷后的冷轧收稿日期：2013-06-04作者简介：刘海汀(1967一)，男，汀苏人，博i，同济大学教授、博七生导师，主要研究方向为数字化设汁与制造、产品集成精度JJnI测试与控制。刘海江等钢卷包装中周向内捆带及卷眼捆带的力学性能分析71的捆扎力为，则捆带由于受Fo作用使捆带每一微In1'0=或F=Foe-~(6)小单元相对移动至平衡位置，由于捆带沿力作用点和钢卷平面中心连线方向对称，所以对捆带进行受由式(6)可知捆带各点的拉力

7、不同，这是由于捆力分析时取其左半边部分分析见图2。Fo为捆带的带与钢卷间存在的摩擦力所造成的。顶端拉力，F为任意角位置处的拉力。在施加捆带力的过程中，设其总伸长量为△，J，钢卷宽度为B，钢卷内外半径分别为，和则dl=d，可得：f~Adl=2e)(7)式中：△为捆带总的伸长量；E为捆带的弹性模J量；A为捆带的截面积；尺。为钢卷的外半径。若捆带每一截面上的拉力都相等，设伸长△所需要的力为F，则有：图2捆带摩擦受力分析Fig．2Fractionanalysisofcirclestrap△×2'rrR(8)由(7)，(8)两式

8、可得截取最外层微量长度的钢带为分离体，则其受力分析见图3。由受力平衡得：F：'n'／x(1一。一)(9)随着对钢产品包装质量要求的不断提高，高质量要求的钢卷产品的内捆带材料由PET等塑料捆带代替钢质捆带，以减少钢质捆带对钢卷表面造成划痕或锁扣对钢卷表面造成压痕。取PET捆带钢卷之间的摩擦系数=0．3，则F0．65Fo。1．2钢卷对