ロータリーシャー

 

スチールコイル切断業界におけるロータリーシャーのアプリケーションの分析と主要な設計パラメータを計算するための公式

page-800-550

高速動的剪断と正確な長さの切断という主な利点のおかげで、ロータリー シャーは鋼板切断業界で不可欠な機器となっており、熱間圧延板、冷間圧延板、亜鉛メッキ板、その他の種類の鋼板の切断加工に広く使用されています。{{1}{2}これらは、圧延、酸洗、亜鉛メッキなどの上流工程と下流の完成品処理の間の重要なリンクとして機能し、完成した鋼板の寸法精度、断面品質、生産ラインの効率を直接決定します。-次のセクションでは、鋼板せん断の特定の要件に対処しながら、業界のアプリケーション シナリオと核となる価値提案を検討します。ロータリー シャー メカニズムの中核となる設計パラメータと計算式を体系的に概説し、業界内の技術設計と最適化を正確にサポートします。

鋼板切断業界におけるロータリー シャーの主な用途であり、長さに合わせた切断加工に使用されます。{0}{1}

ロータリー シャーは、さまざまな厚さ、材質、仕様の鋼板の加工要件に対応し、標準の鋼板から特殊用途の鋼板まで、あらゆる範囲の剪断シナリオをカバーする必要があります。-その中核となるアプリケーションは次の分野に集中しています。

熱間圧延板の連続剪断-: 高速連続生産ラインに適合するように設計されています- 熱間圧延板(厚さ 1.2 ~ 6 mm、走行速度最大 80 ~ 100 m/分)の連続生産の性質により、生産ラインを中断することなく、鋼板が高速で移動しながら、ロータリー シャーが長さの切断を実行する必要があります。--リズム。ロータリー シャーは、切断の瞬間にシャー ブレードとスチール プレートの間で絶対的な同期を達成するために、切断長さへの送り機構を備えた速度閉ループを形成する必要があります。これにより、速度の相違によるプレートの伸びや断面の歪みを防止できます。-家庭用電化製品や自動車部品に使用される熱間圧延板金の生産ラインでは、回転剪断機構は、生産ラインの継続的な稼働効率を確保し、ダウンタイム損失を最小限に抑えるために、さまざまな固定長設定 (1 ~ 12 m) 間の柔軟な切り替えに対応する必要があります。-

冷間圧延鋼、亜鉛メッキ鋼、ステンレス鋼の精密せん断{0}: 厳しい表面品質要件を満たす

 

冷間圧延鋼-、亜鉛メッキ鋼(厚さ 0.3 ~ 6 mm)、ステンレス鋼は、非常に高い基準の表面平坦性と断面仕上げを必要とし、家電パネルや自動車のボディ パネルなどのハイエンド用途で広く使用されています。-ロータリーシャーマシンは、±0.5 mm 以下の切断精度を確保しながら、バリ、傷、亜鉛メッキの剥がれ、ローラーマーク、表面の損傷などの問題を防ぐために、高速切断中のブレードギャップとせん断力を制御する必要があります。-たとえば、自動車および家庭用亜鉛メッキシートを長さの線に合わせて切断する場合、ロータリーハサミはさまざまな強度の亜鉛メッキシートに適応する必要があります。せん断パラメータを正確に制御することで、切断した鋼板を二次トリミングを必要とせずにスタンピングや成形に直接使用できるようになります。

 

特殊鋼板のカスタマイズされたせん断: 不規則な形状や高強度材料の需要に応える高-、耐摩耗鋼-、ステンレス-などの特殊鋼板は、硬度と靱性が高いため、せん断に非常に大きな課題を抱えています。ロータリーシャーマシンは、さまざまな材料のせん断特性に対応するために、ブレードホルダーの強度とせん断力の余力に関して特に最適化する必要があります。たとえば、高張力鋼では 30% 以上のせん断力の増加が必要ですが、ステンレス鋼では、せん断プロセス中のブレードの固着や欠けを防ぐためにブレードの材質と冷却システムの最適化が必要です。エネルギー分野や自動車分野で使用される特殊鋼板の生産ラインでは、ロータリー シャー機構により、不規則な形状、固定寸法、頻繁な仕様変更-台形、ダイヤモンド-、波形プレート-などの要求に合わせてカスタマイズされたシャーリングを実行し、これらの特殊鋼板の加工品質と効率の両方を確保する必要があります。

 

ロータリーシャーのコア設計パラメータと計算式(鋼板せん断用途に適しています)

 

ロータリー シャーの設計は、高速動作、正確な同期、シャーリングの安定性のバランスをとることにあります。-その重要なパラメータは、鋼板の厚さ、幅、動作速度、材料強度などの主要な変数に基づいて計算する必要があります。以下に、コア設計パラメータの計算式とその適用可能なシナリオの分析の概要を示します。

 

せん断力の計算: せん断能力を確保するための基本となるせん断力は、回転せん断機構の動力システムを選択する際に重要です。鋼板の材料の強度、厚さ、幅、および切断方法(平行切断、斜め刃切断)に基づいて計算し、切断刃が鋼板を完全に切断して、材料の詰まりや過負荷を防ぐことができるようにする必要があります。

 

平行ブレードせん断力の計算式-

 

平行ブレードを使用した中-および厚-ゲージプレートおよび熱間圧延板のせん断に適用できます。この場合、せん断ブレードは鋼板の移動方向と平行であり、せん断力は断面全体に均等に分散されます。-:

F=0.8×σb×A

 

パラメータの説明:

F:必要なせん断力(N)。

σb:鋼板の引張強さ(MPa)。たとえば、Q235 鋼板の場合は 400 ~ 500 MPa、Q345 鋼板の場合は 500 ~ 600 MPa。

A: せん断断面の断面積- (mm2)、A=b×h;

b:鋼板の幅(mm)。

h:鋼板の厚さ(mm)

0.8: 安全マージンを設計に確実に組み込むための、せん断ブレードの摩耗、せん断クリアランス、鋼板の塑性変形の影響を考慮したせん断力補正係数。

平行ブレードせん断力の計算式-

平行ブレードを使用した中-および厚-ゲージプレートおよび熱間圧延板のせん断に適用できます。この場合、せん断ブレードは鋼板の移動方向と平行であり、せん断力は断面全体に均等に分散されます。-:

F=0.8×σb×A

パラメータの説明:

F:必要なせん断力(N)。

σb:鋼板の引張強さ(MPa)。たとえば、Q235 鋼板の場合は 400 ~ 500 MPa、Q345 鋼板の場合は 500 ~ 600 MPa。

A: せん断断面の断面積- (mm2)、A=b×h;

b:鋼板の幅(mm)。

h:鋼板の厚さ(mm)

0.8: 安全マージンを設計に確実に組み込むための、せん断ブレードの摩耗、せん断クリアランス、鋼板の塑性変形の影響を考慮したせん断力補正係数。

ベベルブレードのせん断力の計算式

薄板や冷間圧延板のベベルブレードせん断に適用されます。この場合、せん断ブレードは鋼板の進行方向に対して一定の角度(通常 1 ~ 5 度)に設定されます。-せん断力は徐々に加えられるため、ピーク荷重が軽減され、機器への影響が最小限に抑えられます。

F=0.6×σb×b×h×sin

• パラメータの説明:

◎シャーブレード傾斜角(度);薄いシートの場合は 1 ~ 3 度、厚いシートの場合は 3 ~ 5 度です。角度を大きくすると、ピークせん断力は低くなりますが、切断面の平坦度がわずかに低下します。

◎ 0.6: 斜めの刃のせん断の補正係数。-せん断力が分散されるため、この係数は平行ブレードせん断の係数よりも低くなります。-

せん断速度を考慮した補正式

鋼板の走行速度が高い場合 (>60 m/min)、鋼板の慣性力とせん断プロセス中の動的荷重を考慮して、せん断力を補正する必要があります。

F (動的)=F × (1+0.1×10v)

page-318-69

• パラメータの説明:

v:鋼板走行速度(m/min);

◎ 0.1×(v/10):動的荷重補正係数。速度が高くなるほど動的影響は大きくなり、電力システムが高速せん断の要件を確実に満たすように補正係数もそれに応じて増加します。-

同期ブレード速度の計算: せん断精度の中核となる前提条件

 

 

フライングシャーの基本的な要件は、ブレード先端速度がストリップ速度と正確に一致する必要があることです。速度差があると、材料の伸び、せん断面の角度、または長さの偏差が発生する可能性があります。したがって、同期速度の計算がせん断精度を決定します。

vblade=vstripvブレード=vストリップ

 

パラメータの説明:

ヴブレードvブレード:ブレード先端の線速度(m/min)

vstripvストリップ:ストリップ移動速度(m/min)

 

基本原則:

切断の瞬間、切断面がストリップの移動方向に対して垂直になるように、ブレードとストリップの線速度は完全に等しくなければなりません。これにより、斜めの切断やバリが防止され、正確な切断長さ寸法が保証されます。--

 

導出計算:

ブレード回転速度と同期半径の関係
ブレードの回転半径を R とすると、R(mm)、ブレード回転速度nn(r/min) は次のように計算されます。

n=vstripπ×R×10−3n=π×R×10−3vストリップ

 

パラメータの説明:

RRブレード回転中心からブレード先端までの距離です。設計時には、この距離は機構の種類 (クランク タイプ、ロッカー タイプなど) に基づいて決定し、回転速度と構造強度の両立を確保する必要があります。

カット長とせん断サイクルの計算: 生産ラインのリズムを合わせるための鍵

 

カット長さは、完成したストリップ製品の重要な仕様です。連続生産を確保し、材料の蓄積や張力の問題を防ぐには、せん断サイクルをストリップ速度および必要な切断長さと同期させる必要があります。

カット長さの計算式

L=vストリップ×tL=vストリップ×t

 

パラメータの説明

LL:ストリップのカット長さ(m)

tt: せん断サイクル時間 (分)、つまり 2 つの切断間の時間間隔

 

基本原則

切断長さは、ストリップ速度とせん断サイクルの両方によって決まります。設計時には、機構のリズムが生産ラインの要件に確実に一致するように、ターゲットの切断長から逆にせん断サイクルを導き出す必要があります。

 せん断サイクルの計算式

=60せんしゃt=nシアー60

 

パラメータの説明

せん断nshear : 1 分あたりのカット数 (cuts/min)、つまり剪断周波数

 

導出計算

剪断周波数と切断長さを一致させる
必要なカット長さがLの場合Lストリップ速度は vstrip ですvストリップの場合、せん断周波数は以下を満たす必要があります。

nshear=vstripLnシアー=Lvストリップ

 

ストリップ速度が 80 m/min、切断長さが 4 m の場合、せん断周波数は 20 切断/分です。これは、指定された 4 メートルの長さにストリップを連続的に切断するには、1 分あたり 20 回の切断を完了する必要があることを意味します。

慣性トルクの計算: 機器の安定性を確保するための鍵

 

フライングシアーの高速動作中、ブレード ホルダーやブレードなどの回転コンポーネントによって生成される慣性トルクにより構造振動が発生し、剪断精度が損なわれる可能性があります。-安定した運転には慣性トルクの計算と制御が不可欠です。

M=J× M=J×

 

パラメータの説明:

MM:慣性トルク(N・m)

JJ:回転部品の慣性モーメント(kg・m2)。これは、J=∑miri2 として計算される、ブレード ホルダーとその他のコンポーネントの質量分布に依存します。J=∑miri2、ここで、私はmiは各成分の質量、ririは回転中心からの距離です。

: 角加速度 (rad/s²)。ブレードの加速または減速時間に関連し、=Δω/Δt として計算されます。 ωt、ここで ΔωΔωは角速度の変化、ΔtΔt加速時間または減速時間です。

 

最適化戦略:

質量分布を最適化し(質量を回転中心近くに集中させるなど)、加速時間または減速時間を短縮し、動作プロファイルを調整することで、慣性トルク-とそれに伴う振動-を低減します。

ブレードギャップの計算: 高品質のせん断面を実現するための鍵

ブレードギャップは、せん断面の品質やバリの発生に直接影響します。隙間が大きすぎるとバリが発生し、隙間が不足すると刃の摩耗が早まります。最適なギャップは、ストリップの厚さと材質に基づいて計算する必要があります。

δ=k×hδ=k×h

パラメータの説明 

δδ:ブレードギャップ(mm)

hh: 板厚さ(mm)

kk: ギャップ係数。材料の種類と厚さに依存します。一般的な値は次のとおりです。

軟鋼および低合金鋼-の場合: k=0.03k=0.03 ~ 0.050.05 (値を大きくすると厚みが増します)

高張力鋼-およびステンレス鋼の場合: k=0.05k=0.05 ~ 0.080.08 (硬い材料にはより大きなギャップが必要)

薄板用(h2以下)h2 mm 以下): k=0.02k=0.02 ~ 0.030.03 (表面品質を向上させるためのギャップを狭める)

コア要件

実際のストリップ厚さの変化に対応するには、ブレードギャップを調整できる必要があります。さまざまな材料仕様に合わせて、ギャップ調整機構を設計に組み込む必要があります。

せん断仕事量計算:駆動方式選定の補足根拠

せん断仕事量は、せん断力と切断ストロークの積であり、切断プロセス中に消費されるエネルギーを表します。せん断動作に十分なエネルギー容量を確保するための駆動システム(電動モーター、油圧システム)を選択するための重要な基準となります。

W=F×sW=F×s

パラメータの説明 

WW:せん断加工(J)

FF:せん断力(N)

ss: 切断ストローク (mm)、つまり、最初にストリップに接触してから完全に分離するまでのブレードの移動距離。平行刃シャーリングの場合、ssストリップの厚さ h にほぼ等しいh;傾斜刃シャーリング用、ssの方が大きいです。

派生アプリケーション 

駆動システムの電力は、単位時間あたりの作業要件を満たさなければなりません。モーター出力PP(kW) は次のように計算できます。

P=W×nshear60×ηP=60×ηW×nせん断

どこでηηは伝達効率です (ギアドライブの場合は 0.85 ~ 0.9、ベルトドライブの場合は 0.8 ~ 0.85)。この式により、モーター出力がせん断周波数とサイクルあたりの作業量の両方に一致することが保証され、過小または過大なサイズを回避できます。

鋼板せん断アプリケーションコンテキストへのパラメータの統合

 

上記の式は単独では機能しません。完全な設計フレームワークを形成するには、鋼板のせん断という特定の状況内で共同して適用する必要があります。

 

鋼板の切断におけるフライング ハサミの適用は、正確なパラメータ計算と実際の動作条件の体系的な統合に依存しています。{0}}上記の計算式を適用することで、メーカーは構造設計から性能の最適化に至るまで完全な-プロセス精度-を達成し、鋼板せん断ラインの効率的、正確、安定した稼働を確保できます。- Shanghai Huoyu Industrial Co., Ltd.は、鋼板せん断装置に関する16年間にわたる深い専門知識を活かし、現代の業界要件を満たすために製品開発を継続的に進化させ、この分野の基本機能から高度な運用上の卓越性への移行をサポートしています。

 

入力要件

鋼板の厚さ h を定義しますh、幅bb、材料引張強さ σbσb、ストリップ速度 vstripvストリップ、目標カット長さ LL.

01

コアパラメータの計算

まず、せん断力 F を計算します。F、次にブレードギャップδを決定します。δギャップ式を使用します。 vblade=vstrip を使用して同期速度を確認するvブレード=vストリップ、続いてブレードの回転速度 n を計算しますn.

02

リズムマッチング

切断長とせん断周波数の式を使用して、1 分間あたりの切断回数を決定します。nせん断と対応するせん断サイクル tt生産ラインのリズムに合わせて調整します。

03

安定性の検証

慣性トルクMを計算するMブレードホルダーの質量分布を最適化し、振動を最小限に抑えます。せん断仕事公式を使用して駆動システムの出力を検証し、適切なエネルギー予備量を確保します。

04

動的調整

高速せん断用途の場合は、動的負荷補正係数を適用してせん断力を調整し、動的切断条件に対応できるようにシステム パラメータを駆動します。-

05

Contactmap