4 giới hạn trọng tải của máy chấn

Hình 1 Để tính toán giới hạn lượng chạy dao cho dụng cụ mài mặt phẳng, không có thông tin xếp hạng dao từ nhà máy, bạn cần biết khoảng cách từ mũi dao đến điểm tiếp tuyến giữa cổ và bán kính trong (l), chiều rộng của cổ tại cùng điểm đó (T), và chiều dài của dao (b).

H: Tôi đã đọc nhiều cuộc thảo luận về việc hình thành các tấn, nhưng nó vẫn không có ý nghĩa gì đối với tôi. Tôi đã nghe nói về nhiều biến số — tải trọng dụng cụ, trọng tải trên foot, trọng tải trên inch, giới hạn đường tâm, thậm chí là trọng tải “chìm”. Cái nào là cái phù hợp cho tôi để sử dụng? Tôi có nên sử dụng nhiều hơn một trong các giá trị này không?

A: Giống như nhiều khía cạnh của thương mại kim loại tấm, các thuật ngữ có thể gây nhầm lẫn, cách áp dụng chúng có thể gây nhầm lẫn, và phần tệ nhất, việc không hiểu cách tính và áp dụng trọng tải có thể dẫn đến một số hậu quả tai hại. Tôi và nhiều người khác đã viết bài thảo luận về trọng tải và nhiều khía cạnh của nó. Nhưng tôi đã không tìm thấy một cái nào đặt tất cả những khía cạnh đó lại với nhau, mà cuối cùng sẽ trả lời được câu hỏi của bạn. Vì vậy, đây là tất cả các biến đó, theo thứ tự tăng dần, tất cả ở một nơi.

Tuy nhiên, lưu ý rằng một số công thức được đề cập ở đây yêu cầu kiến ​​thức cụ thể về vật liệu được sử dụng trong sản xuất phanh ép và dụng cụ — vì vậy bạn không nên coi các số liệu tính toán là giá trị tuyệt đối. Thay vào đó, hãy sử dụng chúng như những hướng dẫn hợp lý. Để đảm bảo rằng bạn đang vận hành thiết bị của mình một cách an toàn trong giới hạn trọng tải, hãy nhớ tham khảo ý kiến ​​của nhà sản xuất dụng cụ và máy phanh ép của bạn.

1. Tính toán trọng tải hình thành và yêu cầu công việc

Chúng tôi muốn gọi điều này là “Điều gì sẽ xảy ra để làm những gì tôi dự định làm?” Tính toán trọng tải tạo thành phanh ép tương đối dễ dàng. Bí quyết là biết áp dụng chúng ở đâu, khi nào và như thế nào. Hãy bắt đầu với tính toán trọng tải, dựa trên điểm mà năng suất bị phá vỡ trong vật liệu và bắt đầu uốn cong thực tế. Công thức dựa trên thép cán nguội AISI 1035 với độ bền kéo 60.000-PSI. Đó là tài liệu cơ bản của chúng tôi. Công thức cơ bản như sau:

Trọng tải cho uốn không khí AISI 1035 =

{[575 × (Độ dày vật liệu ² )] /

Chiều rộng khi mở khuôn / 12} x Chiều dài của phần uốn cong

Giá trị 575 là một hằng số; chiều rộng mở khuôn, độ dày vật liệu và chiều dài của phần uốn cong tính bằng inch. Tuân theo thứ tự toán học của các phép toán, trước tiên bạn bình phương giá trị độ dày của vật liệu, sau đó nhân giá trị đó với 575. Sau đó chia giá trị đó cho chiều rộng khuôn theo inch và sau đó chia lại cho 12 (inch). Bây giờ bạn biết trọng tải trên mỗi inch cần thiết để tạo thành bộ phận. Sau đó, nhân với chiều dài uốn cong — nghĩa là số inch giao diện giữa dụng cụ và vật liệu.

Điều này giả định rằng bạn đang uốn vật liệu cơ bản, AISI 1035, thép cán nguội độ bền kéo 60.000-PSI trong không khí. Đối với các loại nguyên liệu khác, bạn cần đưa yếu tố nguyên liệu vào công thức. Để xác định hệ số vật liệu, hãy chia giá trị độ bền kéo của vật liệu cho 60.000 PSI, độ bền kéo của vật liệu cơ bản. Nếu thép không gỉ 304 bạn đang uốn có độ bền kéo là 84.000 PSI, thì bạn chia nó cho 60.000 để có hệ số vật liệu là 1,4. Một số yếu tố vật chất phổ biến khác là:

• Nhôm T-6: 1,0 – 1,2
• AISI 1053: 1.0
• Nhôm dòng H: 0,5
• Dưa muối cán nóng và tẩm dầu: 1,0

Đây chỉ là một danh sách ngắn. Một lần nữa, để đạt được yếu tố vật liệu, hãy so sánh giá trị độ bền kéo của vật liệu bạn muốn tạo thành với giá trị độ bền kéo 60.000 của vật liệu cơ bản. Nếu giá trị độ bền kéo của vật liệu mới là 120.000, thì hệ số vật liệu là 2.

Hình 2 Diện tích đất của dụng cụ – tức là nơi quả đấm và khuôn tiếp xúc với nhau – được tính bằng cách đo chiều rộng của vai và nhân nó với 2. Sau đó nhân số đó với 12.

Tất cả điều này giả định rằng bạn đang uốn cong không khí. Lưu ý rằng trong quá trình uốn không khí, trọng lượng có thể giảm hoặc tăng bằng cách thu hẹp hoặc mở rộng chiều rộng khuôn bế. Cũng nên nhớ rằng khi uốn cong không khí, chiều rộng lỗ mở khuôn ảnh hưởng trực tiếp đến bán kính uốn cong bên trong. Điều này có nghĩa là bạn cần phải tính toán khấu trừ uốn cong dựa trên bán kính nổi bên trong được tạo ra trong chiều rộng khuôn mà bạn chọn cuối cùng.

Tuy nhiên, nếu bạn đang uốn bằng một phương pháp tạo hình khác, trọng tải yêu cầu của bạn sẽ thay đổi và bạn cần bao gồm hệ số phương pháp trong công thức. Nếu bạn uốn đáy, bạn có thể cần khối lượng gấp 5 lần, và để uốn có thể gấp 10 lần hoặc thậm chí nhiều hơn. (Lưu ý: Uốn đáy đang hình thành đến độ sâu trong phạm vi 20 phần trăm chiều dày vật liệu, trong khi uốn xảy ra khi quá trình tạo hình được thực hiện ở độ dày vật liệu nhỏ hơn.)

Tuy nhiên, một biến số khác không thường được thảo luận là hệ số gia công nhiều lần uốn cong khi sử dụng các công cụ đặc biệt tạo thành nhiều chỗ uốn cùng một lúc, chẳng hạn như công cụ bù, công cụ mũ và các hoạt động cắt viền. Ví dụ, sử dụng dụng cụ uốn bù hoặc dụng cụ mũ có thể tăng gấp năm khối lượng trọng tải cần thiết; một công cụ viền có thể tăng gấp bốn lần trọng tải cần thiết; và nếu bạn đang sử dụng công cụ bù đắp trên vật liệu dày, yêu cầu về trọng tải có thể tăng lên 10.

Để tóm tắt và xem xét lại, đây là công thức đầy đủ để tính toán trọng tải định hình mà một công việc sẽ yêu cầu, bao gồm vật liệu, phương pháp tạo hình, chiều dài uốn và các yếu tố của dụng cụ uốn nhiều lần. Độ dày vật liệu, chiều rộng khi mở khuôn và chiều dài của phần uốn cong đều tính bằng inch.

Trọng tải tạo hình = {[575 x (Bình phương độ dày vật liệu)] / Chiều rộng mở khuôn / 12} × Chiều dài uốn × Hệ số vật liệu × Hệ số phương pháp × Hệ số dụng cụ uốn nhiều lần Hệ số

vật liệu = Độ bền kéo của vật liệu tính bằng PSI / 60.000

Hệ số phương pháp = 5.0+ để uốn đáy;

10.0+ cho coining; 1,0 đối với uốn không khí

Hệ số dụng cụ uốn nhiều lần = 5,0 đối với uốn bù;

10 để uốn bù trên vật liệu dày;

5.0 để uốn bằng dụng cụ mũ;

4.0 để uốn bằng công cụ tạo viền;

1.0 cho dụng cụ thông thường

Uốn không khí 60.000-PSI AISI 1035 sử dụng dụng cụ thông thường sẽ cung cấp cho bạn giá trị 1,0 cho tất cả các yếu tố (yếu tố vật liệu, yếu tố phương pháp và hệ số dụng cụ uốn nhiều lần), vì vậy chúng sẽ không ảnh hưởng đến yêu cầu về trọng tải của bạn. Nhưng nếu bạn đang uốn một vật liệu khác với giá trị kéo khác, sử dụng một phương pháp uốn khác và thậm chí có thể là dụng cụ đặc biệt, thì yêu cầu về trọng tải của bạn sẽ khác đáng kể.

2. Xác định giới hạn tải dụng cụ của bạn

Nếu may mắn, bạn đang sử dụng dụng cụ phanh ép đất chính xác, được đánh giá từ nhà máy. Được in trên công cụ hoặc trong danh mục, bạn sẽ tìm thấy trọng tải được đánh giá cho công cụ cụ thể đó.

Nếu bạn đang sử dụng dụng cụ bào kiểu Mỹ, thông tin này không được cung cấp cho bạn. Nó chưa bao giờ và có lẽ sẽ không bao giờ. Để dự đoán sức mạnh tối đa của công cụ hoặc khả năng chống lại áp lực, các tính toán của bạn sẽ đi khá sâu vào cỏ dại. Các công thức sử dụng loại vật liệu dụng cụ, xử lý nhiệt và độ cứng, cũng như hệ số điểm chảy – một lần nữa, tất cả đều khá phức tạp, vì vậy chúng tôi sẽ tránh điều đó ở đây và thay vào đó đề cập đến cách bạn có thể ước tính nhanh khả năng chịu đựng của một cú đấm trọng tải.

Để thực hiện các phép tính này, bạn cần biết khoảng cách từ mũi dao đến điểm tiếp tuyến giữa cổ dao và bán kính trong (l), chiều rộng của cổ dao tại cùng điểm đó (T) và chiều dài của dao ( b), như trong Hình 1 . Lưu ý rằng các giá trị l, T và b tính bằng milimét. Bạn cũng sẽ cần kết hợp hệ số an toàn (δ) là 19,98. (Nếu bạn tò mò, bạn sẽ nhận được hệ số này bằng cách nhân 60 kg / mm ² với 33 phần trăm.) Z và P ₁ trong công thức bên dưới là các hệ số tính toán được sử dụng để đạt được giới hạn tải của dụng cụ.

P = Khả năng chịu áp lực của quả đấm, tính bằng tấn trên mét vuông

l = Khoảng cách từ mũi dao đến điểm tiếp tuyến giữa cổ dao và bán kính bên trong của dao, tính bằng milimét

T = Chiều rộng của cổ dao tại điểm tiếp tuyến, tính bằng milimét

δ = 19,98

b = Chiều dài dao tính bằng milimét

Công thức:

Z = (b × T ² ) / 6

P ₁ = (δ × Z) / l

P = √ (2 × P ₁

Tấn trên inch = P / 39,37

Hình 3 Giả sử bạn đang làm việc ở tâm của phanh ép, bạn sẽ gặp phải hiện tượng lệch hướng, hoặc uốn giường và ram. Giới hạn thiết kế trung bình đối với độ võng của giường và ram là 0,0015 inch trên ft. Giữa các khung bên.

Lưu ý rằng tính toán này dựa trên mức thấp nhất, với sự an toàn là mối quan tâm lớn nhất. Điều này sẽ cung cấp cho bạn ước tính về giới hạn trọng tải tuyệt đối của một công cụ, được biểu thị bằng tấn trên mỗi inch. Bất chấp điều đó, hãy biết rằng đây chỉ là một ước tính của tải trọng.

3. Tính toán giới hạn trọng tải chìm

Giới hạn trọng tải chìm đề cập đến những gì cần thiết để nhúng dụng cụ của bạn về mặt vật lý vào bệ hoặc ram của máy chấn. Điều này xem xét “dòng điện” thông qua công cụ và trọng tải tối đa trên mỗi foot hoặc inch tải. Để bắt đầu, chúng ta cần biết số inch vuông giao nhau giữa dụng cụ (cả đột và khuôn). Đây là khu đất , như trong Hình 2 .

Để tính diện tích đất, hãy đo chiều rộng vai trên cả quả đấm và cái chết. Vì mọi dụng cụ đều có hai vai nên bạn nhân đôi số đo vai. Cuối cùng, để có tổng diện tích tính bằng inch vuông, hãy nhân kết quả này với 12. Đối với tổng trọng tải, nhân kết quả này với 15, một con số đại diện cho tấn trên foot vuông mà vật liệu ram có thể chịu được trước khi bắt đầu biến dạng. Sau đó, bạn nhân kết quả này với hệ số an toàn là 0,80, giảm 20% giới hạn trọng tải của bạn. Tóm lại:

Diện tích đất = (Chiều rộng vai × 2) × 12

Tổng tấn = Diện tích đất × 15

Giới hạn trọng tải chìm = Tổng tấn × 0,80

Để minh họa, nếu công cụ của bạn có chiều rộng vai 0,350 in:

Diện tích đất = (0,350 × 2) × 12

Diện tích đất = 8,4 sq. Của giao diện

Tổng tấn = 8,4 × 15 = 126

Giới hạn trọng tải chìm = 126 × 0,80 Hệ số an toàn

Giới hạn trọng tải chìm = 100,8 tấn trên ft.

Trọng tải có quá cao không? Cân nhắc sử dụng đôi vai lớn hơn! Diện tích đất lớn hơn trên các công cụ của bạn có thể chịu được áp lực lớn hơn.

4. Tính toán giới hạn tải trọng tâm của máy chấn

Tất cả các phanh ép được thiết kế để tải trọng tâm — nghĩa là, hoạt động ở trung tâm của máy ép. Điều này không có nghĩa là bạn không thể làm việc lệch tâm. Một số máy có thể hoạt động lệch tâm và một số thì không. Nhưng giả sử rằng bạn đang làm việc ở tâm của phanh ép, bạn sẽ gặp phải hiện tượng lệch, hoặc uốn của giường và ram, như trong Hình 3 . (Nếu bạn có thể làm việc lệch tâm, đặc biệt là dưới dòng điện nơi không có độ lệch trong thanh ram, thì việc nhúng các công cụ có thể trở thành một vấn đề; xem Số 3)

Tất cả các phanh ép đều bị lệch dưới tải trọng thông thường, và độ võng đó dựa trên độ dày và chiều cao của ram và giường phanh ép. Độ võng thông thường là lượng mà ram và giường có thể chịu và vẫn trở lại hình dạng ban đầu sau khi loại bỏ tải trọng.

Giới hạn thiết kế trung bình cho độ võng của giường và ram giữa các khung bên là 0,0015 in. Trên ft. Vì vậy, một phanh ép với 10 ft. Giữa các khung bên có độ lệch cho phép và giới hạn độ võng là 0,015 in. (10 ft. × 0,0015 inch mỗi foot = 0,015 inch) ở tâm. Lưu ý rằng 0,0015-in này. độ võng là mức tăng tối đa tại tâm sử dụng thiết bị bù hoặc tán trung bình.

Tuy nhiên, khi tải trọng làm lệch ram và giường vượt quá giới hạn thiết kế, ram và giường sẽ có hình dạng mới, định hình và sẽ không bao giờ trở lại tình trạng ban đầu. Điều này được gọi là lệch ram , trong đó thanh hãm máy ép bị lệch vĩnh viễn trong mặt phẳng thẳng đứng, để lại khoảng cách giữa ram và giường ở tâm máy lớn hơn ở hai đầu.

Hình 4 Hầu hết các phanh ép được thiết kế để có độ võng tối đa cho phép trên ram và giường khi tải trọng toàn bộ được tác dụng trên 60 phần trăm khoảng cách giữa các khung bên.

Ngoại trừ các máy rất nhỏ, phanh ép được thiết kế có độ võng và độ võng ram tối đa cho phép khi tải trọng toàn bộ được tác dụng trên 60 phần trăm khoảng cách giữa các khung bên (xem Hình 4 ). Sau đó, một phanh ép 100 tấn với 10 ft. Giữa các khung bên sẽ lệch đến giới hạn thiết kế khi 100 tấn được đặt trên 6 ft., Tách ra ở đường tâm của ram và giường, mà không dẫn đến hư hỏng báo chí. Tuy nhiên, nếu cùng 100 tấn đó được phân phối trên một khu vực nhỏ hơn 6 ft. (72 in.), Máy sẽ vượt quá giới hạn độ võng được thiết kế của nó và làm hỏng vĩnh viễn giường và ram của nó.

Theo ví dụ của chúng tôi về phanh ép 10 ft., 100 tấn, chia 100 tấn cho 72 in (nghĩa là, 60 phần trăm chiều dài giường) và bạn sẽ có được trọng tải tối đa trên mỗi inch mà bạn có thể đạt được mà không vượt quá đường tâm giới hạn tải trọng. Tóm lại:

Giới hạn tải trọng tâm = Xếp hạng trọng tải máy /

(Khoảng cách giữa các khung bên tính bằng inch × 0,60)

Giới hạn tải trọng tâm = 100 / (120 × 0,60) =

1.3888 tấn mỗi inch, hoặc 16,66 tấn mỗi foot

Không bao giờ vượt quá giới hạn tải trọng tâm. Để hoàn toàn chắc chắn rằng bạn không vượt quá giới hạn lệch hướng, hãy liên hệ với nhà sản xuất phanh ép của bạn và hỏi giới hạn tải trọng tâm là bao nhiêu đối với kiểu máy và kiểu máy cụ thể của bạn.

MÁY CHẤN CNC PR SERIES