【正文】 = = 許用接觸應(yīng)力 [ ] 河北聯(lián)合大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 24 =710* =580*驗算 （ 39） =***√（ 2***178。 = 軸向力 =0 =0 畫軸 I結(jié)構(gòu)化圖 ， 如圖 32 所示 圖 32 軸 I 結(jié)構(gòu)化 畫軸 I受力圖 ， 如圖 33所示 ] 圖 33 軸 I 受力圖 計算支承反力 帶輪在軸上的力 [19] 河北聯(lián)合大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 34 水平面反力 ＝ =1625N 垂直面反力 水平面（ xy）受力圖 ， 如圖 34所示 圖 34 軸 I 水平面受力圖 垂直面（ xz）受力圖 ， 如圖 35所示 圖 35 軸 I 垂直面受力圖 畫軸彎矩圖 水平面彎矩圖 ， 如圖 36所示 第 3 章 鋼筋自動下料機設(shè)計方案 35 圖 36 軸 I 圖 垂直面彎矩圖 ， 如圖 37所示 圖 37 軸 I 圖 合成彎矩圖 合成彎矩 M=√（ 178。√（ （ *522178。剛絲的粗度為：d=8mm。 設(shè)計方案確定 前兩個方案均是純機械的控制，進給速度以及切削的周期都是已經(jīng)計算規(guī)定好的，按提前設(shè)定好的進給方式和切斷方式進行切削運動。還由于該設(shè)計采用了轉(zhuǎn)鍵離合器，使其剪切速度受到限制。下面分別對其工作原理進行闡述分析。制造工藝簡單、陳本較低。當(dāng)?shù)杜_移到高速上下運動的錘頭下時，錘頭打擊刀臺上的刀架，刀架上的上切刀將鋼筋切斷，切斷的鋼筋落入承料架內(nèi)，同時壓縮彈簧將滑動刀臺迅速推回原位置，以免被錘頭第二次打擊。 （ 6）切斷方式 切斷方式的不同，在很大程度上影響著下料機的性能，下面河北聯(lián)合大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 6 將對各種不同的切斷方式進行詳細(xì)地介紹，分析其工作原 理及特點。 2非開卷式 設(shè)備單一，適于調(diào)直速度不太高的工作場合。 （ 2）落料方式 落料方式主要有支撐柱式、翻板式、撤板式和敞口式四種。由此看出，鋼筋自動下料機調(diào)直速度較低的關(guān)鍵 因素就在于切割周期太長，這極大地限制了下料機效率的提高。因為在由切大料到切小料時，不是換刀墊就是換刀片，有時還需要轉(zhuǎn)換角度。耗能低、不損肋、無連切、噪音小、震動輕、并設(shè)有安全裝置，自動計數(shù)停車裝置、有高效試用運行可靠等特點 [2]。選用 AT89C51 型單片機控制鋼筋自動下料機的自動化動作。 二、切斷機構(gòu)的設(shè)計。因此，其防塵性能差、易磨損，沖切次數(shù)為 28 次 /分，并且沒有離合器控制，操作不安全，質(zhì)量體積均較大。鋼筋切斷機與其他切斷設(shè)備相比，具有重量輕、耗能少、工作可靠、 效率高等特點，因此近年來逐步被機械加工和小型軋鋼廠等廣泛采用，在國民經(jīng)濟建設(shè)的各個領(lǐng)域發(fā)揮了重要的作用。而國內(nèi)一些廠家雖然 圖 11 國內(nèi)常用鋼筋切割下料機整體圖 生產(chǎn)歷史較長，但沒有一家形成規(guī)模，加之設(shè)備老化，加工過程拼體力、經(jīng)驗，生產(chǎn)工藝幾十年一貫制，所以外觀質(zhì)量粗糙、觀感較差。適用于對定尺誤差要求較高，速度要求不高的場合。 （ 3）控制方式 控制方式分普通電氣控制和 PLC 控制。 3對輥式 調(diào)直速度快，被加工鋼筋表面有輕微劃傷，工作噪聲小。擺動式上切刀片的一端固定在機架上，另一端刃口緊 貼在平移式下切刀臺的刀刃處，當(dāng)平移式切刀臺沿圓弧軌跡運動時，兩刀片刃口相對運動，切斷鋼筋，曲柄使刀臺復(fù)位，等待下一次剪切。同時，還可一機多用，采用不同的工作頭即可進行多種工作，如彎管、穿孔等。 4承料機構(gòu) 在鋼筋自動下料機切斷過程中，最后一道工序是承料和落料，它在加工工藝過程中也是很重要的一道工序。當(dāng)鋼筋通過平移式下切刀臺擺動式上切刀片、制動器和承料架等組成。但該設(shè)備在使用過程中如果調(diào)整的不合適，刀臺在錘頭兩次下行的間隔時間內(nèi)不能及時返回，將造成鋼筋的連切現(xiàn)象。首先采用一級帶傳動，因為它具有緩沖、吸振、運行平穩(wěn)、噪聲小以及過載保護等優(yōu)點 ，并安裝張緊輪。 8*49178。） *（ 5+1） /5） = 取 =88mm 初步齒寬 b =*88 b=88mm 2校核計算 河北聯(lián)合大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 28 圓周速度 v =π *88*75/（ 60000） v=精度等級 選 8 級精度 齒數(shù) z和模數(shù) m 初級齒數(shù) =50； z2= =5*50=250 =88/50= 取 m= m= 則 =88/= 取 59 =5*59=295 =295 使用系數(shù) = 動載系數(shù) = 齒間載荷分配系數(shù) 先求 =2*250337/88= =*100N/mm =[（ 1/z1+1/z2） ]cosβ =*（ 1/59+1/295） = = =√（（ ） /3） = = 第 3 章 鋼筋自動下料機設(shè)計方案 29 由此得 =1/ 178。+*10^3*88 = 載荷系數(shù) K K= =*** K= 彈性系數(shù) Ze=√ MPa 節(jié)點區(qū)域系數(shù) = 接觸最小安全系數(shù) = 總工作時間 =10*300*8 =24000 （設(shè)計使用 10 年，一年安 300 天計算， 8小時 工作制） 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 估計 10^7 ≤ 10^9, 則指數(shù) m= =60*1*75*24000*(1^*+^*+^*) 原估計應(yīng)力循環(huán)次數(shù)正確。 （ 198100） *60176。動力由電動機輸出，通過減速系統(tǒng)傳動，把動力輸入到執(zhí)行機構(gòu)。 經(jīng)過一段時間的驗算及結(jié)構(gòu)設(shè)計，在方案一的基礎(chǔ)上進行了完善和改進，形成了第二種傳動方案：帶傳動和減速器的設(shè)計不變，剪切裝置進行了改進，改變后的剪切裝置類似于縫紉機的針頭部分的結(jié)構(gòu)，是一個曲柄滑塊結(jié)構(gòu)，保證了用于切削的切刀只在垂直方向上運動。擺動式上切刀片的一端固定在機架上，另一端刃口緊貼在平移式下切刀臺的刃口處，當(dāng)平移式下切刀臺沿圓弧軌跡運動時，兩刀片刃口相對運動，切斷鋼筋，曲柄使刀臺復(fù)位，等待下一次剪切。所以承料機構(gòu)設(shè)計也是必須予以重視的。同時，控制系統(tǒng)的引入，可以實現(xiàn)定尺剪切，并保證鋼筋切口的表面質(zhì)量。 擺動式切斷方式：這種設(shè)備的剪切機構(gòu)類似一把鍘刀，當(dāng)鋼筋通過固定的機架上的定刀孔進入承料架并觸動定長開關(guān)后，摩擦片式離合器動作，帶有凸輪的轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)一周，凸輪使帶有切刀的擺臂擺動，從而完成一個切斷動作。適合各種鋼筋，特別適合冷、熱軋帶肋鋼筋?？刂凭鹊?，易于發(fā)生故障，初期調(diào)試麻煩。適用 于對定尺誤差要求較低，調(diào)直速度要求較高的場合。這主要是因為采用機械定尺的定尺精度高，適用于預(yù)應(yīng)力混凝土鋼筋的生產(chǎn)，這種結(jié)構(gòu)的鋼筋自動下料機其鋼筋前進速度一般為 ~／ s[5]。而半自動的是人工控制切口，從而進行剪切鋼筋操作。 1982年太原重型機械學(xué)院機器廠設(shè)計出 GQ40BII 型鋼筋自動下料機，在曲軸大齒輪處裝上剛性轉(zhuǎn)鍵離合器，用腳踏操縱機構(gòu)控制切斷，同時裝上擋料和送料裝置。 全套圖紙，加 153893706 三、傳動系統(tǒng)的設(shè)計。主要是起到輔助作用的支架和主體鋼架。其他型號的鋼筋自動下料機，如 GT系列鋼筋自動下料機主要用于調(diào)直、定尺切斷用冷軋帶肋鋼筋，熱軋 III 級鋼筋和冷軋圓鋼 筋。 （ 2）下料機的發(fā)展現(xiàn)狀 國外切斷機偏心軸的偏心距較大， 如日本立式切斷機偏心距 24mm，而國內(nèi)一般為 17mm。 但目前液壓式鋼筋自動下料機的剪切速度都比較慢。機械訊號的精度最高，誤差可在正負(fù) 1mm，這是因為它與刀具直聯(lián)，響應(yīng)時間短，時間誤差小。 （ 4）上料 方式 上料方式分開卷式和非開卷式。被加工鋼筋表面有劃傷，工作噪聲比較小。這種設(shè)備是由電機帶動一個曲軸轉(zhuǎn)動，一個錘頭在曲軸的作用下高速不停地上下運動，在錘頭的后面位置上有一個滑動刀臺，刀臺上有切斷鋼筋用的切刀。 鋼筋自動下料機的基本結(jié)構(gòu)及工作原理 （ 1）自動下料機的基本結(jié)構(gòu) 雖然鋼筋自動下料機的類型較多，但其目的都是為了滿足各種功能、性能效率、壽命的要求，所以在結(jié)構(gòu)上都有一些基本的共同點。所以，現(xiàn)對不同形勢鋼筋自動下料 機的剪切遠(yuǎn)離進行較為詳細(xì) 研究。但由于上切刀在剪切時刃口存在轉(zhuǎn)動力矩，與下切刀刃口的磨損較嚴(yán)重。 最終感覺以上兩種傳動方案屬于純機械運動控制，誤 差較大，可行性較低，因此提出第三種傳動方案：用電動機帶動輥輪進行進給，用液壓缸推動切刀進行切割，其中設(shè)計到控制部分，在擋塊上加上行程開關(guān)，當(dāng)六根鋼筋同時觸碰行程開關(guān)后，通過單片機的控制，電機停轉(zhuǎn)，液壓缸推動刀具進行切削。 （ 1）切斷鋼絲需用力的計算 自動下料機的工作原理是為了保證鋼絲的切斷，剪 應(yīng)力應(yīng)超過材料的許用剪應(yīng)力。 Fo= N (q=) 軸上載荷 （ 35） =2*3**sin（ 176。否則，尺寸調(diào)整后還應(yīng)再進行驗算。否則，尺寸調(diào)整后還應(yīng)再進行驗算。切削速度為 15 次 /分 總傳動比 = 960/15 =64 ； 分配傳動裝置的傳動比 上式中 、 分別為帶傳動與減速器（兩級齒輪減速）的傳動比，為使 V帶 傳動的外擴尺寸不至于過大，同時使減速器的傳動比圓整以便更方便的獲得圓整地齒數(shù)。 （ 2） 確定最終的設(shè)計方案并且完成鋼筋自動下料機的整體結(jié)構(gòu)布局。 這種鋼筋自動下料機的剪切機構(gòu)與定尺裝置直接聯(lián)接，沒有中間環(huán)節(jié)，因此定尺的精確度極高，誤差在 1mm 以內(nèi)。同時又由于切斷齒輪的轉(zhuǎn)動慣量比較大，啟動和停止時的慣性力也比較大，故而容易造成連切。 3定尺部分 定尺剪切訊號的發(fā)出有三種形式：機械信號，行程開關(guān)（接或非接觸式）發(fā)出的電信號，光電碼盤發(fā)出的電訊號。其技術(shù)優(yōu)越性大致表現(xiàn)在如下方面： （ 1） 具有較高的工作性能由于可以使用較高的液壓力，因而鋼筋自動下 料機能以很高的沖擊力進行剪切。切斷齒輪上均布三對刀齒并輪流工作，以延長刀具壽命。 2曲線輥式 調(diào)直速度較快，鋼筋調(diào)直效果好，且易控制。適用大、中直徑鋼筋。 自動下料機的分類及特點 目前，市場上生產(chǎn)和銷售的鋼筋自動下料機種類很多，根據(jù)設(shè)備組成和各工作機構(gòu)的特點，可以按以下 6種方式進行分類：按定尺方式、按落料方式、按控制方式、按上料方式、按調(diào)直方式和按切斷方式。國內(nèi)機型結(jié)構(gòu)有全開、全閉、半開半閉 3 種，潤滑方式有集中稀油潤滑和飛濺潤滑 2種。 鋼筋自動下