转向辊带钢受力分析

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1、转向辗带钢受力分析宝钢工程技术集团有限公司张俊峰在立式连续热处理机组生产过程中，带钢与银子构成的受力系统是带钢张力计算的基本单元，根据軽子的功能分为转向軽和张力軽，根据辘子带电机和不带电机分为、动力辘和非动力辘。在动力辘中，根据带钢的受力和电机的力矩状态乂分为电动状态和发电状态两种类型，根据带钢的运动状态又分为加速状态还是减速状态两种情况。1•带钢与转向银接触的典型状态如图1所示，根据带钢与辘子Z间的相互位置关系，在转向辘屮，根据带钢与辘了之间的接触方式和带钢的运动方向，典型带钢与辘子的接触情况可分为两种基本形式。(a)电动辘(b)发电车

2、昆图1带钢与辗子接触的两种基本形式在图1中所示的转向辘与带钢的接触形式，设转向馄带有电动机。带钢与车昆子之间接触包角为180?,按照带钢与车昆子之间的位置关系，可分为上转向棍和下转向辘两种类型。包角小于或大于180?的情况也常用于立式活套中，以及炉内的张力辗上，这种情况的带钢受力分析与此类似。在图1中，设F1为入口张力，F2为出口张力。12.转向辘中带钢的受力分析在加速状态下，带钢带动辘子转动。带钢与车昆子之间的接触摩擦力方向与带钢运动方向相反，利用欧拉公式计算，计算时综合考虑带钢弹塑性弯曲力、离心力、辘子的轴承摩擦力、带钢和辘子的惯性力

3、、带钢和辘子的重力。在计算带钢的张力时，要考虑带钢的弹塑性弯曲力、离心力、辘子的轴承摩擦力、带钢和银子的惯性力、带钢和车昆子的重力，这些作用力发生于带钢和转向辘的相互关系中。如果采用欧拉公式的形式来表达这种接触状态，这些作用力表现在带钢张力计算中。1)转向辘电动加速状态带钢受力分析图1(a),带钢与转向辘的包角为180。,转向辘为上车昆，带钢与转向车昆的包角为180。,转向棍处于电动车昆状态，F1和F2都垂直于地面口平行向下。把带钢的离心力的合力FL在x、y两个方向分解，在水平方向的分力为零。由于对称性且速度相同，离心力在转向辘左右带钢上

4、各占1/2,分别等于FLl=FL2=FL/2o带钢弹塑性弯曲力左右带钢各承受1/2,FYS1?FYS2?FYS/2O在动力转向辘计算中，带钢不承受辗子轴承摩擦力FM和辘子惯性力FG1,这两种力由电动机的承受，但入口带钢要承受带钢惯性力FG2o馄子轴承摩擦力FM与带钢运动方向相反，辘子轴承的受力为：PM?Gl?G2?Fl?F2o加速时的惯性力FG方向与带钢运动方向相反。转向车昆处于电动丰昆状态工作时，转向车昆带动带钢运动，进入电动车昆的张力F1大于退出电动辘的张力F2,Fl>F2,此时，电动辘电机耍克服入口带钢的阻力，拉紧带钢向出口方

5、向移动。以D点截面做带钢的力平衡得到：2(1)222以C点截面做带(2)F2?F4?F2min,F2min?FTSFLG2??F4?F3/e???F3/exp(??)钢的力平衡得到：F3?Fl?Flmin,Flmin??FTS?FL?G2??FG2G2?2bhL?得到F1~F2之间的关系式：F2?FF1?TSexp(??)2??FL??G2??FG2111??????l??l??l???exp(??)?2?exp(??)?2?exp(??)?exp(??)(3)??????12()?Fl?F2exp??FTSFG?l?exp??()??L

6、?l?exp??()??2?l?exp??()??FG2⑷222式中：?—带钢与车昆子之间的摩擦系数。?—带钢与转向棍之间的包角。e??或exp(??)为张力放大系数。1)转向银电动减速状态带钢受力分析电动转向辘在减速状态下工作时，由于对称性且速度相同，离心力在转向辘左右带钢上各占1/2,分别等于FLl=FL2=FL/2o带钢弹塑性弯曲力左右带钢各承受1/2,FYSl?FYS2?FYS/2o车昆子轴承的摩擦力始终与带钢运动方向相反，带钢和辘子的惯性力与軽子转动方向相同。在动力转向辘减速状态中，带钢不承受辗子轴承摩擦力FM和辘子惯性力FG1

7、,这两种力仍然由电动机承受，但出口带钢耍承受带钢惯性力FG2O带钢和辘子的重力受带钢与辘子相互位置的影响，与减速状态无关。1)转向辘发电加速状态带钢受力分析转向车昆处于发电丰昆工作状态时，转向车昆为发电辘，转向丰昆被带钢拉动而运3动，进入发电辘的张力F1小于离开发电辐的张力F2,Fl<F2,此时,带钢要克服发电辘电机的阻力，带钢与车昆子之间的摩擦力方向与带钢运动方向相反。此时，发电辘电机对带钢产生阻力，拉紧带钢向入口方向移动。图1(b),带钢与转向辐的包角为180。,转向規为上辘，带钢与转向辘的包角为180。,转向馄处于发电辘状态，

8、F1和F2都垂直于地面且平行向下。轴承座上的受力为：PM?G1?G2?F3?F4O这些力都包括在最小带钢张力中。以D点截血作为带钢的力平衡点，可得到：F2?F4?F2min(5)F2min?F