卷取机卷筒径向压力的研究.pdf

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1、第27卷第4期2014年7月机电产品开发与钏新Development＆InnovationofMachinery＆ElectricalProductsV01．27，No．4July．，2014文章编号：1002—6673(2014)04—013—03卷取机卷筒径向压力的研究程鹏1．赵静2(1．沈阳理工大学资产管理处维修中心，辽宁沈阳110159；2．沈阳理工大学机械工程学院，辽宁沈阳110159)摘要：由弹性力学的知识，推导出卷筒受力的变形量。用数学方法把带卷径向弹性模量当做变量来处理，考虑带卷的缩径推导出铝带卷受张力作用产生的变形量。根据两者

2、的变形量相等得出卷取机卷筒径向压力的计算公式。关键词：厚壁筒受力；径向压力；钢卷径向弹性模量中图分类号：TH一39文献标识码：Adoi：lO．3969／j．issn．1002—6673．2014．04．005ResearchofRadialPressureforCofferWindingDrumCHENGPen营，ZHA0】孵(1．CenterofMaintenance，ShenyangLigongUniversity，ShenyangLiaoning110159，China；2．SchoolofMechanicalEngineering，Sh

3、enyangLigongUniversity，ShenyangLiaoning110159，China)Abstract：Theknowledgeofelasticmechanics，isdeducedstressdeformationofthereel．Withmathematicsmethodtakesrollradialelasticmodulusasvariabletoprocessing，considertakingavolumeshrinkdiameteraluminiumstripcoilisdeducedbytensiondef

4、ormationofquan-tity．Accordingtothedeformationoftheradialstressthatequalreelformulas．Keywords：thickwallcylinderforce；theradialstress；steelcoilradialelasticmodulus0引言由闭式四斜楔卷筒结构分析可以看出．胀缩缸的推力及尺寸对卷筒的正常工作起关键作用，为计算出胀缩缸的推力及尺寸．就需要先计算出带材作用于卷筒表面上的径向压力。到目前为止，有许多计算卷筒径向压力的公式。这些公式计算结果表明相差很

5、大，至今没有一个令人满意的公式。理论推导所采用的某些假定条件，不能如实地反映卷取机实际工作情况。在一定程度上影响着计算结果的准确性。因此，有必要得出较准确的计算公式。1径向压力的推导1．1轴对称问题的应力函数极坐标下应力函数表达的应力分量，为不计体力的平衡微分方程的解，将其汇总如下【l】：—一1aF．102F”r-r打。r2002修稿日期：2014—06—09项目来源：辽宁省科技计划项目(LT2010088)作者简介：程鹏(1964一)，男，沈阳人，工程师。研究方向：先进制造技术。02F盯庐矿忙三罢一上婴(1)‘扩r2a0rara0、17极坐标

6、系中的相容方程为：V嘲鲁{}+}斋)2F=0(2)式中：O"r、仃0_分别为径向正应力和环向正应力；‰、F_分别为切应力和应力函数。在平面问题中，当弹性体的形状及承受的外力都对称于Z轴而与幅角0无关．这类问题称为轴对称的平面问题。显然，由于对称性，其应力函数F=F(r)只是径向坐标r的函数。若不计体积力，则由式(2)可得应力函数F(r)满足的方程：V4F=(鲁+{-嘉)2F=0由此可得应力函数F(r)的通解：F(r)=ArZlnr+Blnr+Cr2+D相应的应力分量为：昨上婴：A(1+21nr)+了B+2Crdrr盯F百d2F：A(3+21ll

7、r)一晏+2Cdrr下J0=T庐一面0(、r1OaFo，)=0w=T庐一面、rao，2u(3)13·开发与创新·将式(3)代人物理方程，再由几何方程积分后，联立求解相应的位移ur，对于平面应力其结果是：f1u。={-【(1—3MA什2(1一斗)Ar(1Ilr—1)一{(1+斗)旦+2(1一斗)Cd+Ic。so+Jsino(4)uF』坠r0+H卜Isino+Jcoso【15式中：U，、u0一分别为径向位移和环向位移；斗、E一分别为泊松比和弹性模量。其中系数I及J两项为刚性位移，计算时应略去。Uo表示绕Oz轴(中心O)转动一个角度4A0／E所产生的

8、位移。对于一个闭合的轴对称物体，若所受外力和几何约束条件都是轴对称的，则uo=0，因此，A=0。这时：毕告[一(1+斗)旦r+2(1一斗)cr】昨要+