《普通万能轧机机架和连接板式万能轧机两种轧机的机架的刚度比较综述》3200字

普通万能轧机机架和连接板式万能轧机两种轧机的机架的刚度比较综述仍采用图3－1所示的力学模型，通过计算再力的作用方向上的变形来比较两种机架的刚度。1.1两种机架在竖直方向上的变形(1)普通万能轧机的机架在竖直方向上的变形万能轧机基架的竖向变形由轧机拱梁的弯曲变形和竖直方向上的柱的拉伸变形组成。由于截面高度与横梁长度之比较大，在计算横梁弯曲变形时考虑了因为剪力的作用所引起的剪切变形。即f式中：ffff根据卡式定理，因为弯矩的作用，使得上、下横梁发生了的弯曲变形为：f11这其中，弯曲力矩MxMx经初步计算之后，式3-9可表达为为：f式中：E――框架材料的弹性模量；M2同理，因为剪切力的作用而产生的两个机架板的的弯曲变形f11f剪切力Qx及其导数∂Qx=P经积分整理后，f式中,G——框架材料的剪切弹性模量；K——拱梁的断面形状系数，矩形断面的系数K=1.2。根据上述计算，机架的拉伸变形可求得为：f综合上面的计算，可求得：f(2)连接式万能轧机的机架牌坊在竖直方向上的变形由以上分析我们可以知道，普通的万能轧机在竖直方向上的变形由三部分组成，但是对于连接板式万能轧机，根据其简化的模型与受力分析，我们可以清晰地发现其只会受到立柱的拉伸变形的影响，则式中,f211.2普通万能轧机与连接板式万能轧机的机架在水平方向上所产生的变形(1)普通万能轧机的机架在水平方向上所产生的变形通用轧机机架的水平变形形式由牌坊立柱的弯曲变形和连接两个牌坊的拉杆的拉伸变形组成。在计算柱的弯曲变形时，考虑了剪力的影响，也就是:f式中,f12f12ff12根据卡式定理：由弯矩产生的拱柱弯曲变形为：f拉杆受剪切力产生的拉伸变形为：

f拉杆受拉力的影响而产生的拉伸变形为：综合上面的计算，得出最终结果为:(2)连板式万能轧机横梁牌坊在水平方向上产生的变形连接板式万能轧机通用框架的水平变形由框架柱的弯曲变形和梁的拉伸变形组成。由于截面高度与柱长之比较大，在计算柱弯曲变形时考虑了剪力的影响。即：

f式中，f22f22f22f22根据卡式定理：因为弯矩的作用而使得牌坊立柱发生的弯曲变形为

f因为剪切力的作用而使得拉杆发生的拉伸变形为：

f拉杆受拉力作用而产上的的拉伸变形为综合上述计算，得出最终结论，1.3普通万能轧机与连接板式万能轧机的机架的刚度比较(1)普通万能轧机与连接板式万能轧机的机架关于竖直方向的刚度比较经过之前的分析，我们已经推导出两种轧机在竖直方向上的刚度表达式为，ff或①f11'=0.131②f11''=0.5③f11'''=1.25Pa对于以及的表达式我们可以明显的观察出，f11由三部分组成，而f21只由一部分组成。且仅仅就这一部分来说，也比(a)垂直力作用于不同的点。通用万能轧机的垂直力通过压紧螺杆作用于框架拱的上下梁中心，弯矩引起弯曲变形。接缝板万能轧机的垂直力不作用于框架梁的中心部位，而是作用于框架板沿柱方向的两侧。竖向力与框架板不产生弯矩，所以框架板不产生弯曲变形和剪切变形，即竖向力只引起框架板柱的拉伸变形(b)连接板式万能轧机并没有普通万能轧机所拥有的压下螺丝装置，而借助偏心轴机构来实现调整压下的功能，根据之前的计算分析，我们知道，连接板式万能轧机的机架高度约为普通轧机高度的2/5，因此，它很明显属于短应力线轧机的一种。并且，连接板式万能轧机在竖直力的作用下，框架板立柱的拉伸变形会变小，且变小的比例恰好为两机架的高度之比。(2)两种机架在水平方向上的刚度比较经过之前的分析，我们已经推导出两种轧机在水平方向上的刚度表达式为，

fff12'由前面假设可知,F'<F对于f12以及f22的表达式，我们可以发现：f12'是f22'的25倍；f12(a)牌坊的布局及位置不同。普通万能轧机机架牌坊设置在轧辊的左右两侧，而连接板万能轧机的机架板设置在轧辊的前后。(b)通用框架拱柱的弯矩是水平力和竖向力共同作用的结果，水平力垂直于拱所在平面。拱柱处于空间力状态，因此柱的截面为矩形。联合板万能轧机只在水平方向上对齿条板产生弯矩，水平和垂直力都在齿条板所在的平面上，表现为简单的平面应力状态。因此，可以将框架拱制成薄板，以提高其抗弯能力。(c)普通万能轧机机架的高度尺寸是连接板式万能轧机机架的2.5倍，因此前者在水平方向力的作用下引起的弯矩比后者的大得多（f12(d)普通万能轧机机架在水平力的作用下，拉伸部分为连接两拱的拉杆，相当于开口机架。而连接板式万能框架在水平力作用下受张拉件式框架板的横梁部分的影响，为封闭框架。两种轧机机架进行的受力分析和刚度比较，见下表。表3—1普通万能H型钢轧机与连板式H型钢万能轧机综合比较表普通万能机架连接板式万能机架二者比值高度（m）8.433.542.4宽度（m）9.4654.492.1总体尺寸长*宽*高（m328049.755.63重量（t）281.5134.752.1最大弯矩（kg*m73.04最大应力（kg/mm）6.0152.05162.93机架与压下装置刚度（t/mm）346.761108.414C机座刚度（t/mm）185.91284.34C3.3本章小结本章通过建立普通万能轧机机架力学模型与连接板式万能炸鸡机架力学模型，根据卡氏定理计算出：1.（1）普通万能轧机机架在竖直方向轧制力作用下引起的弯矩最大为3Pa/14，该最大弯矩位于牌坊的横梁中央；连接板式万能轧机的机架板在竖直方向轧制力的作用下不引起任何弯矩。因此，连接板式万能轧机的机架在竖直方向轧制力作用下引起的弯矩要小于普通万能轧机在竖直方向轧制力作用下引起的弯矩。（2）普通万能轧机在水平方向轧制力的作用下引起的弯矩最大为5Pa/16；连接板式万能