【文章內(nèi)容簡介】 () 500－120=380mm/min≈ =120/= 小車質(zhì)量M=200kg 滾動摩擦因數(shù)u= 重錘質(zhì)量m=10kg取重力加速度g= 小車摩擦力f=200= mg－f=（M+m）a () 10－＝（200+10）a a= (+ )= () （24+）= 返回時間 = 定尺拉坯時間T= + + =24++= 因此定尺拉坯時間遠大于預(yù)熱時間、切割時間、返回時間總和。 火焰切割機通常由切割機構(gòu)、同步機構(gòu)、返回機構(gòu)、斷面檢測器、定尺機構(gòu)及氧、乙炔管路系統(tǒng)等部分組成。切割機一般都做成小車型式，故也有稱之為切割小車。前四部分通常都布置在小車上，只有定尺機構(gòu)是在鑄坯下面輥道中間，而輸送電、氣和水的管道則是通過軟管導(dǎo)入小車中。在切割鑄坯時，同步機構(gòu)夾住鑄坯，鑄坯帶動切割小車同步運行并切割鑄坯。切割完畢，夾持器松開，返回機構(gòu)使下車快速返回。切割速度隨鑄坯溫度及厚度而調(diào)整。 切割機構(gòu)是火焰切割裝置的關(guān)鍵部分，它主要由切割槍及其傳動機構(gòu)組成。要實現(xiàn)橫向切割鑄坯，切割槍必須能沿整個鑄坯寬度方向移動以切斷鑄坯。為切割不同厚度的鑄坯，需調(diào)整切割槍的切割嘴與鑄坯表面的垂直距離，故切割槍還應(yīng)能做垂直方向的運動。（1）切割槍 切割槍切割時先把鑄坯預(yù)熱到熔點，再用高速氧氣流把熔化的金屬吹去，形成切縫。切割槍是火焰切割裝置的主體部件，它直接影響切縫質(zhì)量、切割速度和操作的穩(wěn)定與可靠性。切割槍由槍體和切割嘴兩部分組成，且關(guān)鍵是切割嘴。切割嘴依預(yù)熱氧及預(yù)熱燃氣混合位置的不同，大致可分為以下三種型式： 1）槍內(nèi)混合式：預(yù)熱氧氣和燃氣在切割槍內(nèi)混合，噴出后燃燒。 2）內(nèi)混式：預(yù)熱氧氣和燃氣在切割槍端的切割嘴內(nèi)混合，噴出后燃燒。 3）外混式：預(yù)熱氧氣和燃氣分別經(jīng)單獨孔道噴出切割嘴后在大氣中混合燃燒。 前兩種切割槍的火焰內(nèi)有短的白色火焰，只有充分接近鑄坯時才能切割。外混式切割槍其火焰的焰心為白色長線狀，一般切割嘴距鑄件50mm即可切割。這種切割槍長時間使用割嘴不會過熱；切縫小而且切割表面平整，金屬損耗??；因預(yù)熱洋氣和燃氣噴出后在空氣中混合燃燒，不會產(chǎn)生回火、滅火，工作安全可靠，并且長時間使用切割嘴不會產(chǎn)生過熱。常用于切割100~1200厚的鑄坯。本次設(shè)計采用的外混式。外混式切割槍，它形成的火焰焰心為白色長線狀，切割嘴可距鑄坯50～100mm內(nèi)切割；外混式切割槍具有鑄坯熱清理效率高，切縫小，切割槍壽命長等優(yōu)點。切割槍是用銅合金制造，并通水冷卻?！　∫话惝旇T坯寬度小于600mm時，用單槍切割；寬度大于600mm的鑄坯，用雙槍切割。但要求兩支切割槍在同一條直線上移動，以防切縫不齊。切割時割槍應(yīng)能橫向運動和升降運動。當鑄坯寬大于300mm時，切割槍可以平移，見圖a，當坯寬小于300mm時，割槍可做平移或扇形運動，見圖b，割槍的扇形運動的一個優(yōu)點是切割先從鑄坯角部開始，使角部得到預(yù)熱有利于縮短切割時間，同時在板坯切割時先做約 5176。的扇形運動，割槍轉(zhuǎn)到垂直位置后，再做快速平移運動，見圖C。 （2）切割槍的傳動 切割時，切割槍應(yīng)作與鑄坯運動方向垂直的橫向運動。為了實現(xiàn)這種橫向運動，可采用齒條傳動、螺旋傳動、鏈傳動或液壓傳動等。可此設(shè)計采用螺旋傳動。[11]由于切割速度主要隨鑄坯的溫度和厚度而變化，故以選用直流電動機為宜，一般都采用低速進行切割，切斷后切割槍高速返回。~，而在具體選用時，以防因工作條件惡劣一旦發(fā)生意外情況影響切割。電動機型號：Z4—100—=. 額定轉(zhuǎn)速860r/min。減速器的選擇電動機轉(zhuǎn)速 傳動比：i=選擇減速器 中心距a=63mm，型號：cw200—25—IF螺旋傳動由螺桿和螺母組成，主要將回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運動，同時傳遞運動和動力，也可用于調(diào)整零件的相對位置螺旋傳動按用途不同，可分為三類：1） 傳力螺旋2） 傳導(dǎo)螺旋3） 調(diào)整螺旋1. 滑動螺旋傳動的材料螺桿選用Q235 螺母選用zCuSn10P1，材料耐磨性好，適用于一般傳動。選取螺桿承受的最大載荷為F=30kn，螺桿為單頭梯形螺紋，大徑d=40mm，中徑=37mm小徑=33mm，螺距p=6mm 整體式，螺母高度H=90mm1） 螺桿的耐磨性驗算螺紋工作表面上的壓強為P= MPa （） 式中 h==6=3mm，z=H/p=90/6=15，代入上式得 P==由于螺桿的橫移速度為380mm/min，為低速，并且不是連續(xù)工作，許用壓強取[P]=20MPa 所以P[P] 滑動螺旋傳動的許用壓強[P]螺紋副材料滑動速度m/min許用壓強MPa鋼對青銅低速6~121518~2511~187~101~2鋼對耐磨鑄鐵6~126~82） 螺紋的強度校核根據(jù)螺母的材料查表，取[τ]=35N/mm，[]=50N/螺紋的剪切強度由公式進行驗算，式中b==6= τ= （）螺紋的彎曲應(yīng)力由公式得 （） 驗算結(jié)果P[P], τ[τ], ,螺紋強度足夠。3） 螺桿的強度校核螺桿工作時，受有壓力（或拉力）F和轉(zhuǎn)矩T的聯(lián)合作用，因此，螺桿危險截面上既有壓縮（或拉伸）應(yīng)力δ，又有扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，故其危險截面上的最大應(yīng)力即相當應(yīng)力應(yīng)按第四強度理論求出，其強度條件為 （） = T=9550 （）因為 電動機轉(zhuǎn)速 傳動比：i=所以n=860/= [δ]= （）因此 [δ] 所以螺桿強度夠 同步機構(gòu)系指實現(xiàn)切割小車與連鑄坯同步運行的機構(gòu)。也就是說切割小車應(yīng)在與鑄坯無相對運動的條件下切斷鑄坯。目前在生產(chǎn)上使用的同步裝置都屬于機械夾坯同步機構(gòu)，其結(jié)構(gòu)比較簡單，工作可靠，應(yīng)用廣泛。它大致可分以下三種型式：（1） 夾鉗式同步機構(gòu) （2） 鉤式同步機構(gòu)（3） 坐騎式同步機構(gòu)本次設(shè)計選用（1）夾頭式同步機構(gòu)。 上圖是一種可調(diào)的夾鉗同步機構(gòu)，它適用于板坯連鑄機上。當運行的連鑄坯碰到自動定尺裝置后，行程開關(guān)發(fā)出信號，電磁閥控制氣缸2動作，推動夾頭架3，夾住鑄坯4，使小車與鑄坯同步運行，同時開始切割。鑄坯切斷后，松開夾頭，小車返回原位。在夾頭上鑲有耐熱鐵塊，磨損后可予更換。夾頭架3的兩鉗距離，可用螺旋傳動裝置1來調(diào)節(jié)，以適應(yīng)寬度不同的板坯。[11]（1） 夾緊氣缸的設(shè)計：1） 根據(jù)查參考文獻[14]，設(shè)滾輪直徑為120mm。 （）2） 初步估取小車系統(tǒng)總重量為200Kg，則小車重力為2000N。3） 采用單作用氣缸1. 氣缸的輸出力為 =（圖式） （）F由于摩擦阻力較難計算，通常視為的20%。因此 所以求得 2. 氣缸的直徑確定當氣缸以推力作功時，缸徑的大小根據(jù)公式 （）氣缸公稱壓力系列（GB7938－1987） 選擇Ps = 根據(jù)查參考文獻[15]選取 氣缸內(nèi)徑為D=40mm活塞桿直徑d與氣缸內(nèi)徑D比查參考文獻[15] ~ 得到 d = 10mm可認只按強度條件計算活塞直徑d （） 為金屬的抗拉強度 45鋼的[]=100MPa所以 強度滿足，活塞桿選擇45鋼，調(diào)質(zhì)處理。3. 耗氣量計算 雙作用氣缸 （） 查表得 L—氣缸行程長度 n—每分鐘往復(fù)次數(shù)；所以得到L=50cm