类圆弧剪刃剪切设备的剪切力的计算方法.pdf

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1、·66·重型机械类圆弧剪刃剪切设备的剪切力的计算方法冀俊杰，贾海亮，张勇安，任玉成(中国重型机械研究院股份公司，陕西西安710032)摘要：将类圆弧剪刃进行分类，并推导出类圆弧剪刃的曲线方程，利用曲线方程分析剪切过程并进行剪切力分析计算。提出了类圆弧剪刃剪切力计算的简化过程及方法，将其简化为斜刃剪剪切力进行计算，提高了计算效率。为类圆弧剪刃剪切设备的设计提供理论基础。关键词：类圆弧剪刃；剪刃曲线方程；剪切力计算；简化算法中图分类号：TG333文献标识码：A文章编号：1001—196X(2016)O2—0066—04Calculationmethodforshearforceof

2、similarcirculararcbladeshearequipmentJIJun-jie，JIAHai-liang，ZHANGYong-an，RENYu—cheng(ChinaNationalHeavymachineryresearchinstituteCo．，Ltd．，Xi’an710032，China)Abstract：Inthispaper，similarcirculararcbladeisclassified，andthecurveequationisdeducedtoanalysisshearforceduringshearprogress．Simplifiedp

3、rogressandcalculationmethodsforshearforceofsimilarcirculararebladeispresented，whichissimplifiedtoaobliqueblade，SOthecalculationefficiencyisimproved．ItpavedaTheoreticalbasisforthedesignofsimilarcirculararcbladeshearequipment．Keywords：similarcirculararcblade；curveequationofshearblade；shearforc

4、ecalculation；simplifiedalgo—rithm分为两类；椭圆线和圆柱螺旋线。U日IJ舌椭圆线的形成：用一平面沿一圆柱的轴线倾在工艺处理线及精整线设备中，有一类剪切斜一定角度剖开圆柱形成的截面轮廓就是一椭圆设备的剪刃是不规则的，不是斜剪刃也不是圆弧线。圆柱螺旋线的形成：把一张直角三角形的纸剪刃，比如碎边剪、月牙剪、滚筒飞剪之类。这卷到一个圆筒上，斜边就形成一条螺旋线，称为类剪切设备的剪刃直观观察为一圆弧，在此我们圆柱螺旋线。碎边剪有采用椭圆线的剪刃，也有将此类剪刃统称为类圆弧剪刃。2O世纪初苏联采用圆柱螺旋线的剪刃。月牙剪一般采用椭圆线学者已推导验证出了斜剪刃

5、及圆盘类剪刃的剪切的剪刃。滚筒飞剪多采用圆柱螺旋线的剪刃。力公式，但上述的类圆弧剪刃的剪切设备剪切力建立类圆弧剪刃的剪刃曲线，由圆盘剪的计算尚未有明确的公式及方法。在此我们研究讨剪切力推导思路可知，圆盘剪的剪切力计算是论此类圆弧类剪切设备的剪切力的计算。将圆弧细分成斜剪刃，然后由斜剪刃计算公式1类圆弧剪刃曲线方程建立及剪切积分推导而出。按照上述思路，首先需得出准力的计算确的类圆弧的剪刃曲线，然后将此曲线方程细分成斜剪刃或者细分成定值的圆弧。然后按照碎边剪、月牙剪、滚筒飞剪的剪刃曲线可划圆盘剪的剪切力计算公式进行计算。若剪刃圆收稿日期：2015—10—28；修订日期：2015-0

6、2—2O弧曲线接近于或本身为直线，就可以按照斜刃作者简介：冀俊杰(1981一)，男，中国重型机械研究院股份公剪进行计算。司工程师。重型机械·67·2椭圆线类剪刃曲线(1)剪刃椭圆方程的建立。剪刃轮廓为一椭圆(由与圆柱轴线夹角的平面与圆柱外表面相交而形成)。在此椭圆上，取坐标原点和椭圆的几何中心0重合，并以椭圆的长轴为轴，短轴为l，轴(图1)。由图1可知，椭圆的短轴b。=(剪刃回转半径)，长半轴可由图1中AMON图2双滚筒式碎边剪剪切简图求得。Fig．2Thesheardiagramofscrapcuttera0simpOM=R000：R0cscq~(L1)—2+：1尺0csc。

7、R一故剪刃曲线的椭圆方程为x+=1(2)根据隐函数求导法则，可得tt0o02xsin。+2=0双滚筒斜刃碎边剪剪刃曲线方程为Y=面(4)x22_+2剪刃的正切计算公式0csc’R惫一(3)tana=y'=一xsin2~5)’，由式(5)可知倾角从b到bo是变化的，且在二端点a、b处倾角最大(图2)。设剪刃长度为l，即a"b”l，则在b端(或a端)=1z处倾角最大，其最大倾角为tanolm~x-一)图1椭圆剪刃曲线V’“0—6llFig．1Thecurveofellipticalshear由于