Saldatura dei rulli di torneggio: Dalla velocità di corsa della saldatura al regime dei rulli al minuto e al rapporto del cambio

La procedura di saldatura richiede una velocità di corsa, spesso scritto come un numero semplice: 600 mm al minuto, Diciamo, per un dato passaggio. La trasmissione a rotazione e rotazione, D'altra parte, è un motore, un cambio, e un set di rulli, e i dati del catalogo sono scritti in giri e rapporti. I due parlano lingue diverse, E il divario tra loro è dove si comettono errori di taglia.

La velocità di corsa della saldatura è una velocità superficiale lungo la giunzione. Non è il regime del pezzo, E di certo non è il regime di uscita del cambio. Passare da uno all'altro richiede quattro passaggi in una sequenza fissa. Falli in quella sequenza e le velocità calcolate si allineano; saltare un passaggio o confondere i livelli fa girare il rotolamento alla velocità sbagliata. Ecco l'intera catena, con un esempio lavorato.

Perché la velocità di corsa della saldatura non è la stessa del giro del pezzo da lavorare

La velocità di corsa è la velocità con cui l'arco di saldatura si muove lungo la giunzione. Per una circolare, Saldatura concentrica con torcia fissa, La giunzione si muove perché il pezzo ruota, Quindi la velocità di corsa è la velocità superficiale della giunzione mentre passa l'arco. Una torcia mobile o una giunzione non circolare necessita di un proprio calcolo del moto relativo.

Quella velocità di superficie dipende da due cose: Quanto velocemente gira il pezzo, e quanto è grande il diametro della giunzione. Un recipiente di grande diametro ruota lentamente per ottenere la mettenda velocità superficiale che uno piccolo raggiunge a regimi più alti. Quindi la solita velocità di escursione di 600 mm/min significa un giro al minuto diverso su un bossolo da 1200 mm rispetto a uno da 600 mm. Finché il diametro non sarà fissato, La velocità di esposizione non ti dice nulla sui giri, Ecco perché la conversione parte sempre dal diametro.

Passo 1: Giri al minuto del pezzo da velocità di corsa e diametro di saldatura

Per quel percorso di saldatura circolare, La relazione tra velocità di superficie e velocità di rotazione è:

n_work = v_w / (p × D_w)

dove v_w è la velocità di corsa della saldatura e D_w è il diametro della giunzione alla saldatura. Entrambi devono essere in unità coerenti, Quindi tieni il diametro in millimetri per corrispondere alla velocità di corsa in mm al minuto, e il risultato si manifesta in rivoluzioni al minuto. Converti m/min in mm/min, oppure mm/s a mm/min, prima di usare un diametro in millimetri.

Esempio risolto. Prendere una velocità di corsa di 600 mm/min su un diametro di giunzione di 1200 mm:

n_work = 600 / (π × 1200) = 600 / 3769,9 = 0.15915 giri/min

Quindi il pezzo produce circa 0,16 di una rivoluzione al minuto. Questo è il numero di cui l'arco ha bisogno, ed è il punto di partenza per tutto ciò che viene a valle.

Passo 2: Giri del rullo dal RPM del pezzo e diametro del contatto

Il pezzo non ruota da solo; I rulli la ruotano per attrito nel punto di contatto. Per superfici di contatto circolari concentriche con i rispettivi assi di rotazione e senza scivolamento, le velocità della superficie corrispondono al contatto, quindi il rapporto tra le velocità di rotazione è fissato dal rapporto dei diametri:

n_roller = n_work × D_contact / D_roller

Ecco D_contact è il diametro al quale il pezzo effettivamente tocca i rulli, e D_roller è il diametro effettivo di rotolamento del rullo sotto il carico rilevante. Questo è il passaggio in cui conta un anello di supporto. Se il pezzo porta un anello di irrigidimento o una banda di supporto, è proprio quella fascia, non la superficie della parete di saldatura, che viaggia sui rulli, Allora D_contact è il diametro della fascia, non il diametro della giunzione. Usare il diametro della saldatura al suo posto fornisce una velocità del rullo sbagliata. Usa il diametro nel punto effettivo di supporto.

Esempio risolto. Per questa illustrazione, Supponiamo che i rulli entrino in contatto diretto con il proiettile da 1200 mm, quindi D_contact = 1200 mm, e prendere D_roller = 200 mm. Mantenendo la velocità del pezzo non arrotondato nel calcolo:

n_roller = [600 / (π × 1200)] × (1200 / 200) = 0.95493 giri/min

Il rullo ruota a circa 0,95 giri/min per azionare un pezzo che ruota a 0,16 giri/min. Nota l'ordine di grandezza: Il rullo qui è più veloce del pezzo da lavoro, ma entrambi sono sotto 1 giri/min. Questo individua la parte lenta del drive. La coppia necessaria dipende comunque dal pezzo e dalle sue condizioni operative.

Passo 3: Uscita del cambio dai giri a rulli e rapporto di trasmissione finale

Se una trasmissione finale, una catena, Pignone, Coppia di rapporti, o ingranaggio aperto, si posiziona tra l'uscita del cambio e il rullo, Quell'ultima tappa cambia ancora la velocità. Definisci il rapporto finale come:

i_final = n_gearbox_out / n_roller

e risolvere l'uscita del cambio:

n_gearbox_out = n_roller × i_final

Per un accoppiamento diretto tra il cambio e il rullo, i_final = 1. Per una semplice trasmissione a catena, Questo rapporto di riduzione è il conteggio di denti rulli-pignone azionati diviso per il numero di denti del cambio-pignone.

Esempio risolto. Se lo stadio finale riduce la potenza del cambio fino al rullo di un rapporto di 10:1, Poi la potenza del cambio è dieci volte la velocità del rullo:

n_gearbox_out = 0,95493 × 10 = 9,5493 giri/min

Tieni i livelli precisi qui, perché questo è il passaggio più spesso confuso. La potenza del cambio è di 9,55 giri/min, Il rullo è a 0,95 giri/min, e il pezzo è a 0,16 giri/min. In questo esempio sono tre elementi rotanti a tre velocità diverse. Il giro in uscita del cambio non è il regime del rullo e non è il regime del pezzo; è la velocità che il cambio stesso eroga, prima che la fase finale lo porti al rullo.

Passo 4: Rapporto del cambio dalla velocità effettiva del motore

Con la velocità di uscita del cambio nota, Il rapporto complessivo del cambio deriva dalla velocità del motore a cui la trasmissione funzionerà effettivamente:

i_box = n_motor / n_gearbox_out

Fai una velocità illustrativa del motore di 1450 giri/min al punto di lavoro. Allora:

i_box = 1450 / 9,5493 ≈ 152:1

Questa è la riduzione del cambio in questo esempio; la fase finale separata fornisce altri 10:1 Riduzione. In pratica il rapporto viene scelto tra i passi disponibili del cambio vicini a questa cifra, Poi la velocità effettiva di uscita viene ricalcolata dal rapporto scelto e dalla velocità reale del motore, Quindi la velocità di viaggio può essere confermata. La catena, in ordine, Sembra così:

Motore → cambio (i_box) → fase finale (i_final) → rullo → pezzo da lavoro

Ogni stadio ha una relazione di velocità definita; una connessione diretta è 1:1. La relazione rullo-pezzo deriva dai diametri di contatto. Tira la catena prima di scegliere il cambio, quindi nessun livello rimane indefinito.

Controlla il controllo a bassa velocità e il diametro efficace

Due cose meritano una seconda attenzione una volta che i numeri sono arrivati.

Il primo è il controllo a bassa velocità. Un rullo sotto 1 giri/min da solo non significa che il motore sia sotto la velocità nominale: In questo esempio, La riduzione meccanica fornisce la lenta velocità del rullo mentre il motore gira ai presunti 1450 giri/min. Controlla l'intervallo reale di velocità del motore con i rapporti selezionati, Poi confermare che il disco mantenga la velocità di marcia richiesta sotto carico. Se il controllo della velocità porta il motore sotto la sua normale fascia di funzionamento, Controlla i limiti di coppia e raffreddamento applicabili.

La selezione completa richiede anche controlli di carico e trazione. Inerzia del pezzo da lavoro, Eccentricità, La resistenza al rotolamento e l'accelerazione influenzano la coppia richiesta. Attrito di contatto disponibile, Carico delle ruote motrici, Contano anche il servizio termico e le capacità nominali del cambio e dell'ultimo stadio. Il calcolo della velocità da solo non determina la capacità di coppia né il peso consentito del pezzo.

Il secondo è diametro effettivo e scivolamento. L'assunzione di non scivolamento fornisce la velocità ideale del rullo; In pratica il contatto può slittare se la trazione richiesta supera l'attrito disponibile, e qualsiasi variazione del diametro del supporto, un anello diverso, un lavoro diverso, cambia D_contact e quindi la velocità del rullo per la stessa velocità di corsa. Per una saldatura controllata, Verifica il diametro effettivo della giunzione prima di ogni lavoro e conferma il diametro di contatto che i rulli vedono effettivamente, Poi verifica la velocità di movimento della saldatura misurata rispetto alla procedura e regola l'azionamento secondo necessità. Non modificare la velocità di saldatura specificata solo per adattarsi a un rapporto disponibile.

Tabella di calcolo della velocità di rotazione

Le velocità calcolate assumono l'assenza di slittamento e i diametri effettivi dichiarati. Mantenere i valori non arrotondati durante il calcolo, e ricalcola velocità di movimento dopo aver selezionato i rapporti effettivi e il punto di funzionamento del motore. L'approssimativa 152:1 risultato non è un rapporto catalogo verificato.

Domande frequenti

Posso dimensionare un cambio a rotazione solo con la velocità di corsa della saldatura? No. La velocità di percorrenza è una velocità superficiale, e si converte in giri solo dopo il diametro della giunzione e, Più a valle, Il diametro di contatto e il rapporto di trasmissione finale sono fissi. Queste velocità determinano il requisito di velocità; Coppia, Trazione, Il ciclo di lavoro e le capacità meccaniche devono comunque essere controllati prima di selezionare il disco.

Perché la velocità di uscita del cambio è superiore a quella dei rulli e dei pezzi di lavoro? Nell'esempio lavorato, A 10:Uno stadio finale di riduzione si trova tra il cambio e il rullo. L'uscita del cambio ruota più veloce, e lo stadio finale riduce quella velocità alla lenta velocità del rullo. Se il cambio azionava direttamente il rullo senza uno stadio finale, l'uscita del cambio sarebbe uguale alla velocità del rullo. La presenza o l'assenza di quella fase finale è ciò che stabilisce il livello.

Riferimenti tecnici

Specifiche del rullo rotante TR-R di KOIKE Elenca la velocità periferica del rullo in mm/min separatamente dai diametri del pezzo e del rullo. Riferimento di selezione e calcolo di Oriental Motor, pagine da H-3 a H-6 e da H-11 a H-13, spiega la velocità, Coppia al carico, Controlli di inerzia e accelerazione. Questi sono esempi di riferimento; le loro valutazioni di prodotto non stabiliscono le capacità di una configurazione Mingye.

Passo successivo

Se stai dimensionando un rullo di torneggio per saldatura e vuoi controllare la velocità della catena da un capo all'altro, Inviaci la velocità di corsa della saldatura, i diametri della saldatura e dei contatti, il diametro effettivo del rullo, e la disposizione di trasmissione. Includere la massa del pezzo, Distribuzione del carico e ciclo di avvio per la revisione del carico. Chiedici di controllare la catena di velocità e il servizio richiesto del cambio rispetto a questi input. Esplora il nostro Cambio ad alta coppia per saldare rulli di rotazione e Ingranaggi rotatori per saldatura, oppure Contattaci per avviare una revisione della configurazione.