Cálculo da força de corte de chapa metálica (com base na guilhotina hidráulica)

Cálculo da força de corte de chapa metálica (com base na guilhotina hidráulica)

Em comparação com as tesouras de placa comuns, a maioria das tesouras de placa rotativas adota uma lâmina oblíqua.

 

Eles são amplamente utilizados devido à sua estrutura simples, baixa taxa de falhas, alta eficiência e ao fato de que as chapas não sofrem arqueamento, empenamento ou distorção após o cisalhamento.

 

No processo de cisalhamento, o suporte da lâmina da máquina de corte com viga oscilante sofre movimento rotativo, o que altera o ângulo de corte e a folga de cisalhamento da lâmina durante o processo.

No entanto, o projeto da tesoura rotativa calcula a força de corte da chapa metálica com base no movimento reto do suporte da lâmina, o que leva a cálculos imprecisos e resulta em desvio de tamanho do projeto, afetando o desempenho normal da máquina.

 

Cálculo da força de corte

O cálculo da força de corte do cisalhamento inclinado da lâmina com suporte da lâmina em movimento reto usa principalmente a Fórmula Norshari do ex-estudioso soviético:

Fórmula de cálculo da força de corte

Na fórmula da força de corte:

  • σb – Limite de resistência à tração da placa,N/mm;
  • δx—Relação de alongamento da placa;
  • h—Espessura da Placa, mm;
  • α— Ângulo de corte, °;
  • X、Y、Z – Referem-se respectivamente ao coeficiente de força de flexão, valor relativo da folga lateral da lâmina de corte, coeficiente de material de prensagem.

Claramente, a mudança do ângulo de alívio de cisalhamento durante o processo de cisalhamento não é levada em consideração na fórmula, e a folga de cisalhamento também é considerada como um valor fixo.

Assim, a fórmula só é aplicável a tesouras com suporte de lâmina que se move em linha reta.

 

Movimento rotativo da lâmina de cisalhamento

O ângulo de alívio no processo de cisalhamento pode mudar dentro da faixa de γ±β durante o corte completo. A qualidade e a força de cisalhamento da placa são muito sensíveis à folga de cisalhamento.

No processo de cisalhamento, ambas as funções de cisalhamento e tração coexistem, e quanto maior for a folga de cisalhamento, maior será a proporção da função de tração e, correspondentemente, pior será a qualidade do cisalhamento.

Para corte de chapas de espessura média, a folga de cisalhamento deve ser controlada entre 8% a 12% com base na experiência.

 

No entanto, é um desafio atingir o γ±β necessário para máquinas de corte rotativas que utilizam um processo simplificado de instalação de lâmina.

 

Quando a folga de cisalhamento excede o valor experimentado, isso levará inevitavelmente a uma mudança na força de cisalhamento.

De acordo com a fórmula (1), um aumento na folga de cisalhamento resultará em um aumento no valor relativo da folga lateral de cisalhamento, levando em última análise a um aumento na força necessária para o processo de cisalhamento.

Durante o processo de corte com função de tração proeminente, isso não só aumenta a força de cisalhamento e a perda de potência, mas também causa deformação plástica da placa, aumenta o atrito entre a lâmina e a placa, aumenta a força exigida pela máquina de corte e reduz o vida útil do cortador.

Portanto, ao calcular a força de corte de máquinas de corte rotativas usando a fórmula acima, é recomendado escolher um valor relativo mais alto de folga lateral da lâmina de cisalhamento e um coeficiente de embotamento da lâmina mais alto para levar em conta esses fatores.

 

Em termos simples, o cálculo da força de cisalhamento para uma máquina de corte é uma fórmula técnica.

A maioria dos cálculos é baseada em placas de aço Q235 comuns, com fator de conversão de 1,4 para placas de aço Q345 em milímetros e 2 para aço inoxidável 304.

Por exemplo, se cortar uma placa de aço Q235 com 10 mm de espessura e 6.000 mm de comprimento, a força de cisalhamento seria 10 x 6.000 x 23,5 = 1.410.000 N = 141 toneladas.

Se fosse uma placa de aço Q345, a força de cisalhamento seria 141 x 1,4 = 197,4 toneladas, e se fosse aço 304, a força de cisalhamento seria 141 x 2 = 282 toneladas.

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