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摘要:国家正在加强道路、桥梁、地铁等基础设施建设,钢筋消耗量巨大,针对市场空白设计了一种折弯角度在0~45°之间可调、适用于?准8~?准20mm钢筋的折弯机。电机通过带传动和二级齿轮降速传动带动折弯偏心轮转动,为折弯钢筋提供动力;折弯角度由限位开关任意调节,工作完成后自动切断电源使电机停止工作,实现半自动化。
关键词:钢筋折弯机;角度;可调
0 引言
国家正在大力加强道路、桥梁、楼宇、地铁等基础设施建设,钢筋消耗量巨大。钢筋折弯成型是一项极其耗时的工作。市场上的钢筋折弯机主要有两种:一种是自制的简易折弯机,一定程度上缓解了手工折弯钢筋的难度,但做工粗糙、效率低下、劳动强度大、折弯角度调整不便且不精;一种是自动化高效数控折弯机,于2001年面世,加工精度、加工效率和自动化程度均很高,但价格昂贵、不便搬运、维护成本高,只在大规模钢筋折弯件生产企业有所应用。因此适用于中小企业、具有一定自动化程度的钢筋折弯机尚属空白。针对此情况,设计了一种折弯角度在0~45°之间可调、适用于?准8~?准20mm钢筋的折弯机,完成了动作原理、电气控制、动力传动和三维模型等设计。
1 折弯机设计
1.1 基本组成和动作设计
折弯机的主要组成如图1所示。折弯台左部固连支座,支座内装有导向套,导向套出口处通过螺纹联接配有限位盘,限位盘中部设有钢筋通孔,通孔直径按照钢筋规格进行设置,制成不同规格用以更换;折弯台中部装有限位柱和折弯偏心轮,下部的电机通过降速传动驱动偏心轮旋转;折弯台右部开有弧形导轨,放有滑块、导向套和限位开关,限位开关与下部的电机控制器连接,用以控制电机启停。
折弯动作过程如下:钢筋穿过导向套,左端夹持在限位盘中,中部夹持在限位柱和折弯偏心轮之间,右端夹持在固定套内;电机的运动经过降速传动,驱动折弯偏心轮旋转,随着折弯偏心轮曲率半径的增大,迫使钢筋发生折弯变形,此时导向套、滑块将随着钢筋沿着弧形导轨运动;弧形导轨上刻有角度刻度尺,钢筋折弯角度达到时,滑块触碰限位开关,通过控制器使电机停止转动,从而完成整个折弯动作。
1.2 动力与传动设计
该折弯机受力分析如图2所示,以下按照折弯最大钢筋直径?准20、折弯角度为45°进行设计计算。
①圆钢的惯性矩 I=mr2=1.544kg·m2。
③摩檫力Ff=7817×0.15=1173N。
④取折弯偏心轮转速n=100r/min,电机额定转速为1400r/min。
⑥电机功率P电=1.840.980.980.9=2.13kW,所以选取额定功率为2.2kW、额定转速为1400/min的三相异步电机。
⑦总传动比i=14,传动机构由V带传动和二级齿轮传动组成,选取iv带=2、i齿轮=7,可以据此进行带传动、齿轮传动设计,其传动系统如图3所示。
1.3 折弯机控制电路设计
折弯机控制电路如图4所示。
1.4 折弯机三维模型设计
折弯机三维模型如图5所示。
2 结论
针对市场缺口,设计了一种折弯角度在0~45°之间任意可調、适用于?准8~?准20mm钢筋的折弯机,完成了其动作原理、电气控制、动力传动和三维模型等设计。该折弯机具有生产灵活、角度可调、精度较高、操作简易、价格低廉等优点,尤其适用于广大中小型钢筋折弯件生产企业,具有一定的实用价值。
参考文献:
[1]机械设计手册编委会,编制.机械设计手册[M].北京:机械工业出版社,2004.
[2]机械设计手册编委会,编制.机械设计手册[M].北京:机械工业出版社,2018.
[3]房庆君,刘志成,汪远平,代强,范浩,宫德波.壳体折弯工艺过程难点的原因分析及改进措施[J].内燃机与配件,2019(18):54-55.
关键词:钢筋折弯机;角度;可调
0 引言
国家正在大力加强道路、桥梁、楼宇、地铁等基础设施建设,钢筋消耗量巨大。钢筋折弯成型是一项极其耗时的工作。市场上的钢筋折弯机主要有两种:一种是自制的简易折弯机,一定程度上缓解了手工折弯钢筋的难度,但做工粗糙、效率低下、劳动强度大、折弯角度调整不便且不精;一种是自动化高效数控折弯机,于2001年面世,加工精度、加工效率和自动化程度均很高,但价格昂贵、不便搬运、维护成本高,只在大规模钢筋折弯件生产企业有所应用。因此适用于中小企业、具有一定自动化程度的钢筋折弯机尚属空白。针对此情况,设计了一种折弯角度在0~45°之间可调、适用于?准8~?准20mm钢筋的折弯机,完成了动作原理、电气控制、动力传动和三维模型等设计。
1 折弯机设计
1.1 基本组成和动作设计
折弯机的主要组成如图1所示。折弯台左部固连支座,支座内装有导向套,导向套出口处通过螺纹联接配有限位盘,限位盘中部设有钢筋通孔,通孔直径按照钢筋规格进行设置,制成不同规格用以更换;折弯台中部装有限位柱和折弯偏心轮,下部的电机通过降速传动驱动偏心轮旋转;折弯台右部开有弧形导轨,放有滑块、导向套和限位开关,限位开关与下部的电机控制器连接,用以控制电机启停。
折弯动作过程如下:钢筋穿过导向套,左端夹持在限位盘中,中部夹持在限位柱和折弯偏心轮之间,右端夹持在固定套内;电机的运动经过降速传动,驱动折弯偏心轮旋转,随着折弯偏心轮曲率半径的增大,迫使钢筋发生折弯变形,此时导向套、滑块将随着钢筋沿着弧形导轨运动;弧形导轨上刻有角度刻度尺,钢筋折弯角度达到时,滑块触碰限位开关,通过控制器使电机停止转动,从而完成整个折弯动作。
1.2 动力与传动设计
该折弯机受力分析如图2所示,以下按照折弯最大钢筋直径?准20、折弯角度为45°进行设计计算。
①圆钢的惯性矩 I=mr2=1.544kg·m2。
③摩檫力Ff=7817×0.15=1173N。
④取折弯偏心轮转速n=100r/min,电机额定转速为1400r/min。
⑥电机功率P电=1.840.980.980.9=2.13kW,所以选取额定功率为2.2kW、额定转速为1400/min的三相异步电机。
⑦总传动比i=14,传动机构由V带传动和二级齿轮传动组成,选取iv带=2、i齿轮=7,可以据此进行带传动、齿轮传动设计,其传动系统如图3所示。
1.3 折弯机控制电路设计
折弯机控制电路如图4所示。
1.4 折弯机三维模型设计
折弯机三维模型如图5所示。
2 结论
针对市场缺口,设计了一种折弯角度在0~45°之间任意可調、适用于?准8~?准20mm钢筋的折弯机,完成了其动作原理、电气控制、动力传动和三维模型等设计。该折弯机具有生产灵活、角度可调、精度较高、操作简易、价格低廉等优点,尤其适用于广大中小型钢筋折弯件生产企业,具有一定的实用价值。
参考文献:
[1]机械设计手册编委会,编制.机械设计手册[M].北京:机械工业出版社,2004.
[2]机械设计手册编委会,编制.机械设计手册[M].北京:机械工业出版社,2018.
[3]房庆君,刘志成,汪远平,代强,范浩,宫德波.壳体折弯工艺过程难点的原因分析及改进措施[J].内燃机与配件,2019(18):54-55.