[发明专利]基于最小目标定尺长度的滚筒飞剪传动设计参数计算方法

摘要

基于最小目标定尺长度的滚筒飞剪传动设计参数计算方法，首先根据机械设备的结构尺寸及来料带材规格，输入以下参数：滚筒直径D、上下剪刃重叠量Δ、来料带钢最大厚度h_max、来料带钢最大宽度B_max和最大剪切速度v_max；然后设定飞剪剪切速度v_s等于最大剪切速度v_max，根据生产工艺要求，给定最小剪切目标定尺长度L_min；随后初步设定滚筒飞剪加速度值a等于基于启停工作制设计的飞剪最大加速度a_max0；随后判断飞剪匀速运行速度v_con与飞剪剪切速度v_s是否满足v_con≥v_s，若不成立，则令a＝a+0.1，重复计算，直到判别条件成立；最后得到飞剪加速度值a，计算飞剪传动速比i及传动功率P；本发明提供的计算方法，避免了基于启停工作制计算方法带来的弊端，充分考虑了最小目标定尺长度，完全满足生产工艺要求。

主权项

1.一种基于最小目标定尺长度的滚筒飞剪传动设计参数计算方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、根据机械设备的结构尺寸及来料带材规格，输入以下参数：滚筒直径D、上下剪刃重叠量Δ、来料带钢最大厚度h_max、来料带钢最大宽度B_max和最大剪切速度v_max；步骤二、设定飞剪剪切速度v_s等于最大剪切速度v_max，根据生产工艺要求，给定最小剪切目标定尺长度L_min；步骤三、初步设定滚筒飞剪加速度值a等于基于启停工作制设计的飞剪最大加速度a_max0；步骤四、判断飞剪匀速运行速度v_con与飞剪剪切速度v_s的大小关系，若v_con3v_s成立，执行步骤五；若不成立，则令a＝a+0.1，重复计算，直到判别条件成立；步骤五、得到滚筒飞剪加速度值a，计算飞剪传动速比i及传动功率P；步骤三中所述的初步设定滚筒飞剪加速度值a等于基于启停工作制设计的飞剪最大加速度a_max0，按下式确定：切入角γ计算如下：式中，D——滚筒直径，mm；h_max——带钢最大厚度，mm；加速角α₀计算如下：α₀＝90°‑γ        (2)上式为剪切带材宽度等于剪刃长度时的加速角，考虑最宽带材比剪刃长度小，剪切最宽带材时，剪刃接触带材的加速角α变为：式中，L——剪刃长度，mm；B_max——带钢最大宽度，mm；按照最大剪切速度核算加速时间T_a，单位：s，按下式计算：式中，v_max——最大剪切速度，m/min；下面计算加速力矩M_a，单位：kgm，按下式计算：式中：GD²——飞剪换算到电机轴上的飞轮矩，kgf.m²；N——传动电机额定转速，r/min；则飞剪加速功率P_a，单位：KW，计算如下：剪切最宽带材时，剪切角为β，单位：度，计算如下：剪切制动角为单位：度。计算如下：按照最大剪切速度核算制动时间T_d，单位：s，计算如下：制动力矩M_d，单位：kgm，计算如下：式中：GD²——滚筒换算到电机轴上的飞轮矩，kgf.m²；N——传动电机额定转速，r/min；制动功率P_d，单位：KW，计算如下：飞剪传动功率P取加速功率P_a与制动功率P_d较大者：P＝max{P_a,P_d}      (12)飞剪传动速比为：基于启停工作制设计的飞剪最大加速度为：式中，v_max为最大剪切速度，T_d为制动时间；步骤四所述的判断飞剪匀速运行速度v_con与飞剪剪切速度v_s的大小关系，按照下式确定：飞剪匀速运行速度v_con计算如下：为了得到最小剪切目标定尺长度，第一刀剪切后，滚筒必须先升速，保持匀速，再减速到剪切速度，进行第二刀剪切；即：第一刀剪切完成后，滚筒转动线速度从剪切速度v_s升速到匀速运行速度v_con，升速时间为T₁；保持匀速运行时间T₂，线速度再从v_con降速到v_s，降速时间为T₁，滚筒飞剪加速度值为a，单位：m/s²，然后进行第二刀剪切，完成定尺剪切；则有下列算式成立：T_ζ＝2T₁+T₂      (16)ψ＝(v_con+v_s)T₁+T₂v_con   (17)式中，滚筒速度可调位域ψ和滚筒速度可调时域T_ζ，按下述计算：滚筒速度可调角域ξ为剪刃接触带材的加速角α和制动角之和，单位：度滚筒速度可调位域ψ，单位：mm，为滚筒速度可调时域T_ζ，单位：s，为式(15)、(16)代入式(17)得到整理得到方程式求解得到：