自动弯管机的设计与钢筋弯曲机的改进.pdf

寒一黔计 介 妍 未自动弯管机的设计与钢筋弯曲机的改进曾纪进广州市公和祥机器制造公司摘要利用钢筋弯曲机进行 钢管弯曲时,弯曲处截面变形大,回弹角增大,影响美观,而且弯曲机本身震动 大,齿轮磨 损严重。因此,对钢筋弯曲机进行改进,并设计出一种 理怨的自动弯管机。关键词成形角球面半径反冲击力引言市面上现有的 自动弯管机大多数是液压的,也有机械传动的,但它们的 占地 面积较 大长度 在之 间,价格昂贵万元人 民币,所以很多用户都购买钢筋弯曲机 长,宽,价格千元人 民币左右来弯钢管,特别是用来弯曲安 装健身机的各种 方管,严 重影响了健身机的质量。笔者通过试验及研 究,设计出一 种价格 和占地面积与弯曲机相当的自动弯管机,并着手对脚踏刹车、电路 电容刹车的钢筋弯曲机以下称 弯曲机改进,以提高弯曲机 的稳定性及其使用寿命。自动弯管机的设计结构该机主要 由弯 曲模、机体、挡料架、传 动机构、电气控制系统包括刹车系统等组成。去掉箱盖后的外形如 图所示。电机通过皮带传动带动蜗轮减速器转厂厂厂厂厂厂厂厂厂厂厂厂厂厂厂厂厂厂厂厂厂厂厂厂厂,件件,减、,】产产一一一一一气气酥丈黔黔、肠肠斗斗斗、洲洲洲洲洲洲洲一一一一一一一一督督督督督督督督督督督督督督督督督督督督督督督督督督督督督督督犷,气、膝膝膝膝膝仑仑仑仑仑仑仑仑仑仑仑仑仑仑仑仑仑仑仑仑仑仑仑仑仑仑仑仑、年叶,户去升一呆呆呆呆,、二归”图自动弯管机外形简图一弯曲模一调角杆一行程开关一轴承一齿轮付一机体一电机一电磁制动器一小皮带轮一刹车轴一蜗轮减速器一按钮开关一大皮带轮一联轴器一挡料架一行程开关一传动轴一电箱一固定块一回位杆今汾 石磁留勺,泊认油加刃口动,再通过传动轴、齿轮付,将动力传到弯曲模上,使弯 曲模旋转。工作原理图所示为自动弯管机的电气原理图。将方钢管穿过弯曲模的上下底板之间,并使用固定块固定。按下电机正转正关,交流接触器吸合,电磁制动器吸合,刹车鼓打开,电机正转,通过传动机构驱 动弯 曲模逆转 图俯视。当弯曲模转至钢管所需 的角度 时,调角杆将行程鼓再次打开,电机反转,弯曲模顺转 图俯视。当回位杆顶开行程 开关时,电机反转停,失 电,刹车鼓再次刹住电机输出轴,弯曲模回到原位。操作过程及其分析设钢管所需的成 形 角 为,弯曲模设 置 的旋 转 角为 日,刹车后的空行 程角为,钢管回弹角为己,那么一日下一由公 式得当下,己很小 时,二二二二匕匕匕匕一门门门门户户州州众众久久娜娜,曲模回到原位。主要技术参数弯曲模转速机器外形尺寸长只宽高只电机型号一功率,转速,电压电磁制动器电 磁铁一,制 动器一蜗轮减速器速比一整机重量制动刹车电机正转电衫饭转图自动弯管机电气原理图开关顶开,接触器断 电脱开,电机 正转 停止,失 电,刹车鼓刹住电机的输出轴。实践证明,此时 电机不得立即起动反转,否则 会导致钢管 的回弹 角增大,影响钢管的成形 角,从而 影 响钢管弯曲质量。这是不能用弯曲机弯钢管的主要 原因之一。待取出弯曲好的钢管后,再次按下电机反转开关,接触器吸合,同时 电磁制动器吸合,刹车、日。据此先将弯曲模下 的调角杆按要求在转盘刻度上调至接近所需的角,然后将方钢穿过 弯曲模的上下底板,使用柱销、固定块将钢管固定下来。转动挡料架的手柄,使挡料架的滚柱顶住 钢管。按下正转开关,弯曲模工作。通过试弯次后,设定一个准 确 的 俘角,以后即可 作批量生产。在 电机正转停后,取出钢管,再 启动反转开关,使弯窟工瘫澎了刃留布声了那图脚踏刹车试验结果与分析通过试验,笔者 发现 采 用 电磁制动器刹车比脚踏刹车和利用弯曲机电路 中的电容反充电刹 车见图灵敏度高,空行程角下小,反冲击力小,可以提高机器的使用寿命,及保证钢管的弯曲质量。目前有些弯管机采用脚踏刹车机构见图。这种机构将脚力施加 到制动铁块上,让制 动铁块与 皮带轮或皮带摩擦刹 车。这是极其不合理的。其一,这样会磨损皮带和皮带轮 其二,各人的脚 力不同,刹 车后的空行程角则 不 同其三,就算同一个人操作,因每次抬脚的快慢有异,丫角也 就不同。由上 式可 知,成形角令肠刁肠从砂电机正转口口口口口口口口门门门口口竹气制动刹车电机反转极难保证。若采用 图所示的弯 曲机 电气原理图,效果也不理想。该机实际 上采 用了只,拼的大 电容反 充 电来刹车,弯曲模随电机 正 转到 达 设 定 的 角度后,立即随 电机反转回车,刹车较灵 敏。但钢管的弯曲应力不可能瞬时消除,加 上 电机立 即反转造 成 很大的反冲击力,致使钢管回弹 角增大得相 当厉害。以截面尺寸火生和的钢管材质,热 轧 测试,钢管瞬 间回弹,其回弹角古、。由上式可知,影响角的准确度相当大。图所示 的工 作 原理 实际是电机 正转后并能自动反转 的过程,使弯曲模在瞬间自动回到 原位。先将钢管装到弯曲模上固定好,然后按下 电机正转开关,吸合通 电,电机 正 转。当行程 开关常闭触点 被 顶 开时,失 电,电机正 转停,但常开触点闭合的一 瞬 间,吸合通电,电机反转回车。电机反转及刹车的一瞬间,对电机 转子、齿轮付、键 等零件的反冲击力 很大,几乎同时可听到很大 的撞击声,损 坏 程 度图钢筋变曲机理电气原理图较深,而这个反冲击力也 直接作用到弯曲模上,使角增大。因此,不 能 采用钢筋弯曲机来 弯钢管。将截面的钢管在弯管机里试验,对装 有钢 管的弯曲模施 加 不 同的反冲力,可 得到如 图所示的曲线。当弯管机采 用 如 图所示的 电路 时,作用在弯曲模上的反冲击力一,钢管的回弹角己一扩。当采用图的 电路时,反冲击力很少,约,占“。钢筋弯曲机的改进通 过 实践及分析,如 图所示的电路不管是对弯管机还是对弯曲机都是弊多利少 的。于是笔者将钢筋弯曲机的电气控制电路设计成两种方式,得到两种机型。当用 户需 要半自动时,按 图所示的电路 设计当用 户需要全自动 时,则 对 图所示 的 电路进一步改为用无触点电感式接近开关传感器代替按钮开关。在电机 正 转停止工作,并取出已弯曲好 的钢筋后,电感式接近开关起作用将吸合通电,电机才反转,弯曲模随之转动回到原位。图反 冲击力对回弹角的影响图理想的截面形状二滕外图变形 的截面 形状弯管机中弯曲模的球面设计影响钢管的弯曲质量除了成形角外,另一个很重要的 因素是奋应寿斌诫众尸“献滋滋加勺,镶计海未 率 赛耸弯曲模球面半径的设计,如图所示。当直径等于常数,且不存在球面时,弯曲模面变成圆柱体面,即变成了钢筋弯曲机的弯曲模。此时弯得的钢管截面将是如图所示变形 了的截面形状。图所示是理想的截面形状。通过试验,附表 中所列 是 健身机常用和钢管其弯曲模的尺寸。附表网网 同同 园园 网网网网钢管钢管困困园园画画困困画画操作工艺要求影响钢管弯曲质量最后的一个 因素是操作工艺。目前,市面 出售的弯管机大部分都没有考虑 在空管内加入填料去弯管,加上设计不合理,很容易变成如 图所示 的形 状,而仅有小 部分考虑在空心管内塞进一串具有一定 间隔、形状似图所示空心口的弯铁块。成型后再将铁块拉出,以求钢管 弯 曲后使其弯外鼓起,显得美观。然而由于铁块之间存在间隔,在铁块没有顶住的地方其鼓起 的程度与有铁块顶住之处鼓起的程度不同,整体并不理想。实践证明,以河 边或海边的细砂作填 料,可以得到 最理 想 的截面 形状。所以操作时,先将细砂填进空心管注意不得填 满,并 用塞子把靠 近弯曲模一端 的管口塞住,然 后 装 到 弯 曲模上 进 行弯曲成型。了注意事项弯管 机 使用 一段时间 后,应将弯曲模随 齿 轮付、蜗轮 转 换。位置后使用。这样可使机器零件受到均 匀 的磨损,延长机器使用寿命。本项目得到张永业先生 的帮助,谨此表示感谢稿件收到日期一一上接第页设 曲柄最 低周速 与平均 周速之比为二,为使物件在供送终点速度与卷带速度同步,应保证兀一兀,一才。,。,即一毛三一畏三只一从“头一从“右一根据工作速度相等要求鱼一鱼鱼一鱼一之一一一今丝丛二一一之一之一令,有一一会一鲁,一考虑式尺一冬“洲”设 曲柄输出轴的速度与平均速度之比为。,则整数倍。考虑到进料链轮上周期运动规律在推头间距的分配,传动链 上在周转机构之后增设一对齿轮机构,其传动比为汀“一石 丁同理,横封切割传动链亦采用相应原理,可推导出其转动导杆机构设计公式为、,一卫全八上八】尸,乙兀八几或二一瓜横封切割刀配置齿轮机构 的传动比为至此两传动链在式和中有,二行二石下一一蕊丁一石丁一乙。乙乙乙又,一及汀。一了一,式中入进物链带传动链 的转动导杆机构之入值当时,吻 为最小,即。一。一一凡一般取一冬,并圆整为链条节距的一犷一、一一皿”砂月、一一曰许林成主编孙凤兰主编参考文献包装机械原理与设计上海科学技术出版社,食品包装机械学黑龙江科学技术出版社,稿件收到日期一一窟工次粼了夕只 夕布育了娜