12mm鋼筋矯直切斷機(jī)設(shè)計(jì)
12mm鋼筋矯直切斷機(jī)設(shè)計(jì),12,mm,鋼筋,矯直,切斷,設(shè)計(jì)
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告題目: 12mm鋼筋矯直切斷機(jī)設(shè)計(jì)一、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)綜述(題目背景、研究意義及國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究情況)1.題目背景及研究意義鋼筋矯直切斷機(jī)是鋼筋加工必不可少的設(shè)備之一,它主要用于房屋建筑、橋梁、隧道、電站、大型水利等工程中對(duì)鋼筋的調(diào)直及定長(zhǎng)切斷。鋼筋矯直切斷機(jī)與其他切斷設(shè)備相比,具有重量輕、能耗少、工作可靠、效率高等特點(diǎn),因此近年來(lái)逐步被機(jī)械加工和小型軋鋼廠等廣泛應(yīng)用,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮了重要的作用。實(shí)現(xiàn)鋼筋矯直切斷機(jī)的自動(dòng)化控制對(duì)確保工程質(zhì)量、提高施工效率、加快工程進(jìn)度、降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度等具有重要意義1。2.國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究情況鋼筋矯直切斷機(jī)廣泛應(yīng)用于工業(yè)與民用建筑等行業(yè)。國(guó)內(nèi)外對(duì)鋼筋矯直切斷機(jī)的研究也比較多,國(guó)內(nèi)對(duì)于鋼筋矯直切斷機(jī)的需求空間很廣,但國(guó)內(nèi)的矯直切斷機(jī)只能滿足一般的需求,對(duì)于一些矯直精度較高,切斷質(zhì)量要求也較高的鋼筋就無(wú)法滿足了,需要從國(guó)外進(jìn)口有關(guān)設(shè)備,總體來(lái)說(shuō)國(guó)內(nèi)的技術(shù)還落后于國(guó)外。由于冷軋帶肋鋼筋需要經(jīng)矯直切斷后才可使用,但目前對(duì)于冷軋帶肋鋼筋矯直的理論研究還不是很完善,冷軋帶肋鋼筋矯直的無(wú)劃傷問(wèn)題一直沒(méi)有得到很好的解決,冷軋帶肋鋼筋矯直機(jī)的系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)也主要是依據(jù)普通圓鋼筋矯直機(jī)的有關(guān)參數(shù)。國(guó)內(nèi)還沒(méi)有能滿足矯直性能要求的數(shù)控冷軋帶肋鋼筋矯直切斷機(jī),而從國(guó)外進(jìn)口一臺(tái)數(shù)控冷軋帶肋鋼筋矯直切斷機(jī)需要8萬(wàn)美元,一般用戶難以承擔(dān)。市場(chǎng)上急需一種矯直質(zhì)量較好、自動(dòng)化程度及生產(chǎn)效率較高的矯直切斷機(jī)。國(guó)內(nèi)的機(jī)器最缺少的技術(shù)就是矯直技術(shù)了,而這一方面國(guó)際上有些國(guó)家發(fā)展的較好,如前蘇聯(lián),德國(guó)和日本在這方面起步較早。國(guó)內(nèi)有關(guān)技術(shù)人員也在矯直理論和技術(shù)的研究方面作出了很大的努力,其中有部分成果的水平居領(lǐng)先地位,如列入1998河北省企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)第二批計(jì)劃的GTK6/12數(shù)控冷軋帶肋鋼筋矯直切斷機(jī)已經(jīng)解決了有關(guān)技術(shù)上的難題其水平已達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先地位,它在提高矯直質(zhì)量、保證矯直后鋼筋表面無(wú)劃傷的基礎(chǔ)上,采用了數(shù)控技術(shù),提高了自動(dòng)化程度,實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)定長(zhǎng)切斷、記數(shù)(鋼筋長(zhǎng)度、單根重量、總重、鋼筋總數(shù))及自動(dòng)停車等功能。新的矯直設(shè)備的出現(xiàn)及矯直技術(shù)的新發(fā)展,必然在很多方面引起對(duì)矯直理論和技術(shù)的深入研究。目前,國(guó)內(nèi)外有關(guān)這方面的研究工作主要集中在以下幾個(gè)方面的研制、開(kāi)發(fā)和改進(jìn): 2.1.矯直基本理論和技術(shù)的研究在矯直基本理論和技術(shù)的研究方面,國(guó)外發(fā)展的較早。二十世紀(jì)六十年代,前蘇聯(lián)的一些研究人員就發(fā)表了全面系統(tǒng)的論述和分析管材的較早理論、矯直工藝以及介紹管材矯直機(jī)的基本形式和結(jié)構(gòu)的文獻(xiàn)。近年來(lái),國(guó)內(nèi)外的科技人員對(duì)矯直參數(shù)問(wèn)題作了很多研究。Ruppin深入探討了多輥彎曲矯直過(guò)程中軸向拉伸載荷和下壓量的關(guān)系,并對(duì)下壓量和矯直效果的關(guān)系做了詳細(xì)的研究,得到了一些有意義的結(jié)論;Rrdolf Bruhl應(yīng)用旋轉(zhuǎn)矯直機(jī)矯直,深入研究了矯直工藝對(duì)線材性能的影響,給出了詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),指出鋼筋矯直后一般表現(xiàn)為延伸率增大,強(qiáng)度降低,矯直后抗拉強(qiáng)度值平均下降5%。德國(guó)的W.Uerche分析了輥式矯直提高棒、帶性能的先決條件和可能性;Fryderyk Knap認(rèn)為彎曲后的殘余應(yīng)力是彎曲時(shí)的應(yīng)力和卸載應(yīng)力的幾何疊加,最大殘余應(yīng)力發(fā)生在介于線材中心和表面的區(qū)域,彎曲半徑越小,殘余應(yīng)力越大,其研究結(jié)果表明,輥式矯直也可以看成彎曲變形,多輥單方向矯直就可以顯著降低殘余應(yīng)力,矯直過(guò)程中大的彎曲半徑對(duì)殘余應(yīng)力的消除是有利的。同時(shí)許多研究人員對(duì)矯直機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)也進(jìn)行了較為深入的研究。結(jié)構(gòu)參數(shù)包括矯直輥的傾斜角度、反彎曲率、接觸長(zhǎng)度、輥身長(zhǎng)度及輥型曲線等,而對(duì)矯直輥型的設(shè)計(jì)和研究一直是矯直機(jī)結(jié)構(gòu)研究的中心。資料針對(duì)在管棒材矯直機(jī)的輥型研究中均假定矯直過(guò)程中管棒材是理想圓柱體,而與實(shí)際情況中管棒材均呈彎曲狀態(tài)的情況不相符合的問(wèn)題,作者由等距曲面的觀點(diǎn)出發(fā),研究了管棒材呈彎曲狀態(tài)時(shí)與之接觸的輥型曲面,而且討論了矯直輥的角度調(diào)整問(wèn)題,使得在實(shí)際中得到更好的接觸狀態(tài)。 2.2.對(duì)矯直設(shè)備和矯直質(zhì)量的研究 對(duì)于理論的研究就是為了更好的指導(dǎo)實(shí)踐,所以改進(jìn)現(xiàn)有的矯直設(shè)備,研制和開(kāi)發(fā)新的設(shè)備以及不斷的提高矯直質(zhì)量,一直是研究工作者的目標(biāo)。提高管材矯直精度的途徑、多種矯直效果的疊加和鞏固、提高矯直質(zhì)量的先決條件和可能性,及各參數(shù)的確定,均是在通過(guò)不同的方法提高矯直精度。二、本課題研究的主要內(nèi)容和擬采用的研究方案、研究方法或措施1.本課題研究的主要內(nèi)容(1)綜述過(guò)內(nèi)外鋼筋矯直切斷機(jī)設(shè)計(jì)和制造的發(fā)展方向。(2)分析機(jī)構(gòu)特點(diǎn)并確定最佳方案。(3)總體方案設(shè)計(jì)(繪制裝配圖)。(4)非標(biāo)零件設(shè)計(jì)(繪制全部非標(biāo)零件圖)。(5)主要零件工藝規(guī)程編制。(6)撰寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。(7)查看外文資料。2.擬采用的研究方案2.1.機(jī)構(gòu)方案預(yù)選方案一:雙槽直輥式矯直+錘擊式切斷 使用時(shí),首先按下啟動(dòng)按鈕,使整個(gè)鋼筋矯直切斷機(jī)處于工作狀態(tài)。再通過(guò)牽引輥將鋼筋首先送入雙槽直輥式矯直裝置進(jìn)行矯直(各個(gè)上調(diào)直輥的壓下量越來(lái)越小,被調(diào)直的鋼筋的殘留曲率也會(huì)越來(lái)越小直到接近零值,進(jìn)而符合所需要的調(diào)直質(zhì)量1)。當(dāng)來(lái)自轉(zhuǎn)轂、經(jīng)矯直的鋼筋從刀臺(tái)中穿過(guò)并頂住定尺擋板,使定尺擋板在牽引機(jī)構(gòu)對(duì)鋼筋的推動(dòng)力作用下,通過(guò)拉桿帶動(dòng)滑動(dòng)刀臺(tái)滑動(dòng)到錘砧位于錘頭下方時(shí),錘頭擊打在錘砧上,使上切到與下切刀配合將鋼筋切斷。切斷完成后,滑動(dòng)刀臺(tái)在回位彈簧作用下在導(dǎo)軌上滑動(dòng)至初始位置2。結(jié)構(gòu)示意圖如下:圖2.1 雙槽直輥式鋼筋矯直切斷機(jī) 方案二:斜輥轉(zhuǎn)轂式矯直+ 液壓剪切使用時(shí),首先按下啟動(dòng)按鈕,使整個(gè)鋼筋矯直切斷機(jī)處于工作狀態(tài)。鋼筋首先進(jìn)入斜輥轉(zhuǎn)轂式矯直機(jī)構(gòu),由斜輥與鋼筋之間的滾動(dòng)摩擦力的軸向分力作為鋼筋的牽引力,使鋼筋完成矯直3。:矯直的鋼筋從刀臺(tái)中穿過(guò)并碰撞行程開(kāi)關(guān),經(jīng)由控制電路發(fā)出信號(hào),控制液壓缸推動(dòng)上切刀與固定在機(jī)架上的下切刀配合將鋼筋切斷。結(jié)構(gòu)示意圖如下:圖2.2 斜輥轉(zhuǎn)轂式鋼筋矯直切斷機(jī) 方案三:轉(zhuǎn)轂鋼球式矯直+凸輪擺桿式切斷使用時(shí),首先按下啟動(dòng)按鈕,使整個(gè)鋼筋矯直切斷機(jī)處于工作狀態(tài)。再通過(guò)牽引輥將鋼筋首先送入轉(zhuǎn)轂鋼球式矯直裝置進(jìn)行矯直(傳動(dòng)輪與轉(zhuǎn)轂固聯(lián)在一起,鋼球模子隨著轉(zhuǎn)轂高速旋轉(zhuǎn),鋼筋從鋼球模塊中通過(guò)并被矯直4)。經(jīng)過(guò)矯直的鋼筋被送入凸輪擺桿剪切機(jī)構(gòu)中,上切刀落下與下切刀配合將鋼筋切斷(下切刀固定在機(jī)架上,上切刀安裝在擺桿一側(cè),擺桿另一側(cè)與共軛凸輪嚙合,可繞轉(zhuǎn)軸往復(fù)擺動(dòng)5,6)。結(jié)構(gòu)示意圖如下圖2.3 轉(zhuǎn)轂鋼球式鋼筋矯直切斷機(jī) 2.2.確定最優(yōu)方案方案一中所采用的雙槽直輥式矯直機(jī)構(gòu)耗能大切鋼筋表面易劃傷,錘擊式切斷工作噪聲連續(xù)、較大,且易出現(xiàn)連切現(xiàn)象:方案二中采用的斜輥轉(zhuǎn)轂式矯直比方案一有所改善,但不能矯直20 mm以下的鋼筋,由于斜輥各截面直徑不同,所以在矯直過(guò)程中必然有滑動(dòng)摩擦,凸輪擺桿式剪切機(jī)構(gòu)精度較高,但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、噪聲較大;方案三采用轉(zhuǎn)轂鋼球式矯直與液壓剪切相結(jié)合,在矯直過(guò)程中鋼筋與鋼球是純滾動(dòng)摩擦,耗能低,鋼筋表面無(wú)劃傷,可以矯直2 mm以上的鋼筋,又可以矯直帶肋鋼筋,且耗能低,液壓剪切工作噪聲小,且省去了各種離合裝置,不會(huì)由于離合裝置的不可靠性而發(fā)生連切,易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。因此,在對(duì)三種方案進(jìn)行對(duì)比之后,方案二優(yōu)于方案一,方案三優(yōu)于方案二,方案三為最優(yōu)方案。 2.3.最優(yōu)方案的詳細(xì)設(shè)計(jì)該設(shè)備主要由矯直系統(tǒng)、切斷系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及控制系統(tǒng)組成。結(jié)構(gòu)如下圖所示:1.拉料輥,2.轉(zhuǎn)轂,3.鋼球模,4.轉(zhuǎn)轂大帶輪,5.送料輥,6.動(dòng)刀,7.共軛凸輪,8.剪切帶輪,9.定刀,10.V型帶,11.轉(zhuǎn)轂小帶輪,12.電機(jī)圖2.4 詳細(xì)方案圖矯直系統(tǒng)本系統(tǒng)由拉料輥和送料輥及轉(zhuǎn)轂組成。動(dòng)力由傳動(dòng)輪傳至轉(zhuǎn)轂,傳動(dòng)輪與轉(zhuǎn)轂固聯(lián)在一起使轉(zhuǎn)轂轉(zhuǎn)動(dòng)。鋼球模按等間距配置在轉(zhuǎn)轂內(nèi),一般轉(zhuǎn)轂矯直機(jī)所用的孔模數(shù)為5-7個(gè),其交錯(cuò)的偏心量可調(diào)。兩端孔模起定位作用,中間5個(gè)模塊起矯直作用。鋼筋由導(dǎo)料輥導(dǎo)入鋼球模子裝置中,鋼球模子隨著轉(zhuǎn)轂高速旋轉(zhuǎn),鋼筋從鋼球模塊中通過(guò)并被矯直,矯直后的鋼筋由牽引輥拉出6。切斷系統(tǒng)鋼筋碰撞行程開(kāi)關(guān),信號(hào)傳到控制系統(tǒng)并經(jīng)由控制電路發(fā)出執(zhí)行信號(hào),凸輪擺桿推動(dòng)上切刀與固定在機(jī)架上的下切刀配合將鋼筋切斷。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由電機(jī)通過(guò)帶傳動(dòng)減速,驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)轂轉(zhuǎn)動(dòng),以帶傳動(dòng)的減速比來(lái)確保該設(shè)備矯直功能的順利執(zhí)行??刂葡到y(tǒng)該系統(tǒng)采用PLC控制系統(tǒng),可設(shè)定矯直鋼筋根數(shù)和切斷長(zhǎng)度,顯示器可顯示矯直鋼筋直徑,預(yù)定切斷鋼筋根數(shù)、當(dāng)前切斷鋼筋根數(shù)、預(yù)定切斷長(zhǎng)度,可通過(guò)行程開(kāi)關(guān)控制液壓缸進(jìn)行切斷,同時(shí)作為記數(shù)信號(hào)從而也可得合計(jì)總重,每剪切一次,接近開(kāi)關(guān)發(fā)出一個(gè)信號(hào),當(dāng)發(fā)出的信號(hào)累計(jì)總數(shù)與PLC指定的根數(shù)信號(hào)個(gè)數(shù)相符時(shí),PLC給出信號(hào),經(jīng)強(qiáng)電控制電器使機(jī)械自動(dòng)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。3.研究方法和措施 (1)收集相關(guān)資料,并對(duì)現(xiàn)有的資料進(jìn)行研究分析,進(jìn)而分析自己完成本課題還存在哪方面的困難,除了現(xiàn)有的知識(shí)外還應(yīng)該具備哪些新的知識(shí)。(2)選定自己熟悉的制圖軟件,對(duì)選定的工具進(jìn)行深入的學(xué)習(xí)及具體實(shí)踐。(3)對(duì)鋼筋矯直切斷機(jī)結(jié)構(gòu)及工作要求分析,確定最佳方案。(4)在三維軟件中模擬鋼筋矯直切斷機(jī)工作狀態(tài)。(5)模擬調(diào)試后對(duì)整機(jī)進(jìn)行完善。(6)運(yùn)用三維軟件進(jìn)行模型及工程圖的輔助建立。三、本課題研究的重點(diǎn)及難點(diǎn),前期已開(kāi)展工作1.重點(diǎn):(1)原理方案的確定(2)主要參數(shù)的確定(3)機(jī)身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與校核(4)主要零件的工藝規(guī)程編制2.難點(diǎn)整機(jī)的性能校核及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.前期已開(kāi)展工作 查閱鋼筋矯直切斷機(jī)相關(guān)文獻(xiàn),了解其結(jié)構(gòu)與工作原理,為后期的詳細(xì)設(shè)計(jì)做準(zhǔn)備。四、完成本課題的工作方案及進(jìn)度計(jì)劃(按周次填寫) 1-2周 調(diào)研、收集資料 3-4周 外文翻譯、開(kāi)題報(bào)告 5 周 方案確定 6-7周 設(shè)計(jì)計(jì)算 8-9周 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 10-11周 總裝圖 12-14周 零部件圖 15周 撰寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 16周 設(shè)計(jì)總結(jié)、整理設(shè)計(jì)資料、準(zhǔn)備答辯 17周 答辯 指導(dǎo)教師意見(jiàn)(對(duì)課題的深度、廣度及工作量的意見(jiàn)) 指導(dǎo)教師: 年 月 日 所在系審查意見(jiàn): 系主管領(lǐng)導(dǎo): 年 月 日參考文獻(xiàn)1 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