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国产钢筋弯曲机的技术现状与改良方向

2014-12-18 15:43:28      点击:
      钢筋弯曲机是钢筋加工必不可少的设备之一,它主要用于各类领导小组工程中对钢筋的弯曲.钢筋弯曲机通常与切断机配套使用,其应用十分广泛.随着国家 投资拉动的效果显现,尤其是国家大力开展高铁的建设,钢筋弯曲机的生产销售增长迅速. 与其他的钢筋切断机、弯箍机、调直切断机的的情况类似,河南省长葛市已经形成了该类机械的生产基地.国产产品大多能满足使用需求,
但也有一些产品的质量不能满足国家标准的要求.河南长葛本地的钢筋弯曲机生产现状与质量水平反映了国产钢筋弯曲机的现状
钢筋弯曲机产品结构

各厂家的钢筋弯曲机的构造基本相同.钢筋弯曲机的传动方案有以下

2种: 带-两级齿轮-蜗轮蜗杆传动!和 带-三级齿轮传动!

.采用蜗轮蜗杆传动的钢筋弯曲机,其传动效率不如齿轮传动的弯曲机.也就是说,在同样的驱动电机功率条件下,齿轮传动的弯曲机弯曲同直径的钢筋显得更轻松.但蜗轮蜗杆传动的自锁特性,使工作中弯曲的定位精度会更高些.

目前,以 带-两级齿轮-蜗轮蜗杆传动!方案的弯曲机的生产、应用较为普遍,市场占有率高.在这2种传动方案的钢筋弯曲机中,工作面板以上的部分相同.图1为应用最多的 带-两级齿轮-蜗轮蜗杆传动!的弯曲机的结构.

钢筋弯曲机产品质量差异

      目前,机械传动类钢筋弯曲机的结构与生产工艺已经非常成熟.各个厂家产品的质量差异主要体现在以下几点:

1)各个厂家的机箱的造型及用料有较大的差异.用料太少的钢筋弯曲机,设备的整体刚性太差,外型也缺乏美感.

2)仅有少量厂家注重工作圆盘及其他附件的表面质量,将工作圆盘及其他附件进行了镀层处理,将各插孔采用橡胶套堵封.

3)有些钢筋弯曲机的生产厂家,配用非标生产的电机.这些电机的输出功率偏小,在连续工作中容易起热,无法弯曲标定直径的钢筋.

4)传动系统的齿轮、蜗轮蜗杆等,在加工质量,材料的选用,热处理工艺等方面有差异.

5)大量厂家的弯曲机不注意外观涂装质量,少量厂家采用喷塑处理的方式,外观视觉效果还不错.

弯曲机技术的发展与改良方向 

轻量化设计 通过轻量化设计,可以节省资源,有效地降低弯曲机的生产、运输成本,提升产品的性价比及市场竞争力.

钢筋弯曲机的轻量化设计技术,主要有以下几点.

 1)采用有限元技术对蜗轮变速箱体或者齿轮变速箱体进行轻量化

      钢筋弯曲机蜗轮变速箱体或者 齿轮变速箱体的制造成本在整机的成本中占有较大的比重.如果能够进一步减轻其质量,不仅能够节约生产成本,也可以使面板的材料变薄.若缺乏精确的理论数据,将蜗轮变速箱体或者齿轮变速箱体盲目去重,有可能出现产品的箱体在使用过程中开裂. 目前,蜗轮变速箱体或者齿轮变速箱体的材料大多采用铸铁,通过建立有限元分析模型可以在不需要制造出箱体实体的条件下,得到箱体的受力分析结果.并根据这些结果对箱体进行优化,改进结构的几何参数.通过减轻产品的质量而降低生产成本,这对于提高产品的竞争力非常有益. 

2)对传动系统的齿轮传动优化.在钢筋弯曲机的 设计中,可以对其传动系统的齿轮传动进行优化 

      采用以齿轮传动的总中心距最小为目标函数,通过优化技术来获得满足传动要求的各齿轮参数.该类问题采用Matlab提供的有关优化函数工具箱很容易求解. 优化设计模型的约束条件主要包含性能约束及边界约束.建立的性能约束主要包括:齿根弯曲强度要求;齿面接触强度要求等.边界约束包括:根据传递扭矩估计出的齿轮副模数的范围;综合考虑传动平稳、轴齿轮的分度圆直径不能太小等因素,估计传动大齿轮的齿数范围、传动比范围等;设计中要保证高速级大齿轮与低速级轴不发生干涉条件等.

国产钢筋弯曲机的技术现状与改良方向 

3)对传动系统的蜗轮蜗杆结构进行优化.对钢筋弯曲机进行轻量化设计也可以通过对传动系统的蜗轮蜗杆结构进行优化来进行

      在保证相同承载能力条件下,取蜗轮和蜗杆中心距最小作为目标 函数. 该模型下的约束条件同样包含性能约束及边界条件约束.性能约束包括:蜗轮齿面接触强度的要求;蜗轮齿根弯曲强度的限制;蜗杆刚度的限制.边界条件约束包括:蜗轮、蜗杆的齿数范围;蜗轮、蜗杆模数范围;蜗杆直径系数的范围等. 同样可以方便地利用Matlab提供的有关优化函数工具箱或者其他的优化求解技术,对该模型进行优化求解