以下的觀點和概念都是筆者在創(chuàng)建新原理過程中逐步發(fā)現(xiàn)和形成的,大多是傳統(tǒng)理論中所沒有或未能回答的問題,現(xiàn)都作為新原理的內(nèi)容介紹于下。
1?谆蚓徑d的精度問題
以毫米為單位的d的取值精度應確定為三位有效數(shù)(如3.15、0.315、0.0315、0.350、0.0305等)計算的尾數(shù)按四舍五入處理。取兩位有效數(shù)(如5.4、2.2、0.22等)將會引起u和r等的劇烈波動,并成為頻繁斷線的主要原因,取四位有效數(shù)將使模具費用大大增加且無此必要。
?卓讖絛的加工精度原則上應是國內(nèi)模具加工能達到的最好水平,例如d≥0.2mm時的允許偏差為士l%d。新加工的孔徑d除特殊要求外一律不用正偏差。
2u、y、r和T的計算精度
在普遍使用電子計算機的條件下,這些參數(shù)的計算精度均應保留四位小數(shù),如表2~3所示。實現(xiàn)這一要求在技術上并無任何困難。
3關于拉拔力和拉拔功率
(1)dn模和n鼓輪間線上承受的力稱為拉拔力Fn,n-l鼓輪至dn線模間線上的力,以及n鼓輪至dn+1線模間線上的力分別為n-l和n鼓輪的初拉力Fn-1"和Fn"鼓輪上的初拉力通常只等于其拉拔力的若干分之一。拉拔力和初拉力都具有臨界值的特點,即在連續(xù)拉伸中它們都只在其臨界值上微量波動,故在計算功率時它們都可視作固定值。由于前一鼓輪所需初拉力是后一鼓輪拉拔力的附加載荷,因此在計算功率時可把前一道的初拉力計入后一道的拉拔力,而不必另行計算,這些概念在文獻[8]中均有說明。
(2)拉拔力就是線材通過線模所需的力,筆者推薦可用式(9)或式(10)進行計算
拉絲模配模計算新觀點、新概念
式中:Fn為拉拔力,內(nèi)含前一道的初拉力Fn-1"(MPa):An為線材截面積(m2):ab為線材的抗拉強度(MPa);k為綜合修正系數(shù),dn為?谆蚓徑(mm)。
綜合修正系數(shù)k主要隨線材的品種和拉絲機的機型而變化,也包括所有能影響拉拔力和功率計算有關的已知和未知因素而修正該系數(shù)的大小可通過實測式(12)中的P總來進行驗證或修正。
(3)每道拉拔功率Pn的計算
拉絲模配模計算新觀點、新概念
(4)全機功率P總的計算;瑒邮嚼z機能自動保持各道的秒流量相等,而秒流量AV中的A同拉拔力F成正比關系,因此可認為各道的拉拔功率也相等或基本相等,即F1V1=F2V2......FkVk。雖然鼓輪消耗的功率FB要略大于有效功率FV,但在低、微滑動拉伸中這一差別已經(jīng)很小,因此全機功率可用任一道的有效功率,例如PK以拉拔道次n來代表,即
拉絲模配模計算新觀點、新概念
(5)拉絲機(總)功率的確定和電機功率的選擇。根據(jù)國內(nèi)外資料擬設計一臺13模銅線大拉機,進線銅桿do=8mm,出線dk=1~4mm,初定最高、最低出線速度分別為Vkmax=31.5m/s,Vkmin=6.3m/s。試求該機的所需功率、各種dk出線速度以及所配電機的功率?可按下列步驟進行設計和計算:
1)根據(jù)預定的多種dk格和已知的各級鼓輪升速比r等條件,先完成各dk配模計算,從而得知dk=1mm時,n=13,dk=4mm時,n=5。
2)用式(12)先算出拉制dkmin和dmmax所需最小與最大功率,即
拉絲模配模計算新觀點、新概念
式中,取硬銅線的抗拉強度ab=402MPa,修正系數(shù)k=1。
3)根據(jù)以上計算,可選185kW的電機(交直流均可選用),其負荷率,即實際消耗功率與額定功率之比分別為69.9%(=129.29/185)和86%(=159.13/185),同筆者推薦的負荷率(一70%~85%)基本相符。
4)用上述同樣方法可計算出其它各道dk需功率,同時設定各自的Vk要求各道VK采用優(yōu)先數(shù),級間公比優(yōu)選1.25,同時使各P總都處159.13和129.29kW之間,而盡量靠近159.13kW。結果將使Vk成為31.5、25、20、16、12.5、10、8、6.3m/s,共8級速度系列。最大變速范圍為31.5/6.3=5倍,都很理想。
在以上做法中,有兩個問題需要回答:
一是在P總min的計算中,Vk=31.5m/s可否提高,以同時提高P總min本身?回答是可以,但油水不大,而且有其它缺點。當dk由1mm增大至1.12mm時,P總min就將由129.29增大至162.2kW(從配模表得知此時仍需拉13道),已略大于P總max;當dk增大至1.2或1.25mm并減少道數(shù)為12時,更將使P總min超過P總/max的原計算值,而只能將Vk降至25m/s。其它缺點是指Vk大至31.5m/s以上時,該機的調(diào)速范圍將大于5倍,給調(diào)速帶來困難。
二是拉絲機的調(diào)速范圍和變速級數(shù)有無最好的選擇?回答是有的。筆者認為調(diào)速范圍最好不大于5倍。多級變速時不宜多于8級,級間的公比以1.25為宜,過大不便于選用;過小將使變速級數(shù)過多。即使這樣,在采用交流JR型電
機時需要配帶8級齒輪變速機構(公比≈1.25);在采用24型或變頻電機時仍不能在5倍范圍內(nèi)實現(xiàn)恒功率調(diào)速,而必須配帶簡單的擴速機構(例如將2倍擴大至5倍)。
(6)拉絲機的負載性質(zhì)和對動力配備的要求。拉絲機的負載純屬恒轉(zhuǎn)矩性質(zhì)。一臺拉絲機要能拉制多種規(guī)格(dk)大的dk要用大的轉(zhuǎn)矩,小的dk要用小的轉(zhuǎn)矩。為了充分利用電機功率,因此要求大轉(zhuǎn)矩時使用低速,小轉(zhuǎn)矩時使用高速,而所需的功率則大致相近或相等。這就是拉絲機的動力應具有恒功率調(diào)速功能的理由。
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