某鋼筋矯直機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)案例第1章緒論鋼筋矯直機(jī)在鋼筋的加工中已經(jīng)起到了至關(guān)重要的作用。由于鋼筋矯直器的產(chǎn)品具有成本低,工作可靠、重量輕、生產(chǎn)效率好等優(yōu)勢,所以在最近幾年里廣泛應(yīng)用在機(jī)械加工廠和小規(guī)模的鋼鐵廠中,鋼筋矯直器在我們的國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)建設(shè)好多方面都起到了至關(guān)重要的作用。在工業(yè)生活中,鋼筋矯直機(jī)的功能和作用通常是專門用來矯直和切斷一個(gè)直徑為14mm的鋼筋。如今,鋼筋矯直機(jī)的種類很多。不過大多數(shù)大型鋼筋成形矯直機(jī)在人工剪切和手動(dòng)調(diào)直部分以及鋼筋矯直機(jī)的自動(dòng)調(diào)整部分各自需要設(shè)有兩套機(jī)械動(dòng)力機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng)在其動(dòng)力帶動(dòng)下矯直才能正常進(jìn)行工作,由于這些矯直機(jī)器均結(jié)構(gòu)是較為復(fù)雜的,所以它們往往具有機(jī)器身體承的重量大、消耗用的能源量大、積龐大而且移動(dòng)不靈便、制造費(fèi)用低、運(yùn)營管理成本高、功率大等諸多缺點(diǎn)。譬如錘式齒輪剪切、專門使用齒輪副嚙合式齒輪剪切等專用鋼筋切削矯直機(jī)。錘式重型鋼筋橫向矯直機(jī),一般使用情況下主要是由錘式鋼筋垂直切斷傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、調(diào)直筒、鋼筋垂直定長傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、牽引傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、機(jī)架和鋼筋驅(qū)動(dòng)器等設(shè)備幾個(gè)主要組成部件共同配合組成。減速箱帶動(dòng)減速機(jī)的皮帶輪和減速齒輪，作用是使鋼筋由兩個(gè)用來傳遞壓力加壓的軋輥相互帶動(dòng)牽引,向前向后移動(dòng),同時(shí)又相互帶動(dòng)著一對減速曲柄輪,這樣可以使得錘式機(jī)頭在帶動(dòng)鋼筋高速上升時(shí)能夠高速上下旋轉(zhuǎn)移動(dòng)。鋼筋彈簧具有了一個(gè)預(yù)定的鋼筋長度,達(dá)到了這個(gè)預(yù)定的鋼筋長度之后,錘頭再次用力敲擊并撞上了整個(gè)刀架,切斷了整個(gè)鋼筋,切斷之后的整個(gè)鋼筋就可能會(huì)掉落在整個(gè)受力材料架,彈簧的主要作用也就是把綁在刀架上,使得整個(gè)刀架重新返回并找到了它的原位,如此循環(huán)。我國專利文獻(xiàn)已經(jīng)公開的是一種鋼筋矯直機(jī),專利編號為00268912.X。上面所講到的鋼筋動(dòng)力矯直器主要由鋼筋動(dòng)力剪切調(diào)直控制機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)調(diào)直設(shè)備和動(dòng)力剪切傳動(dòng)機(jī)構(gòu)三個(gè)組成部分。特點(diǎn):可以調(diào)節(jié)的直筒及直軸可以旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)剪切旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的偏心調(diào)直軸可以旋轉(zhuǎn)的可轉(zhuǎn)動(dòng)的直齒小型液力傳動(dòng)帶式齒輪與高速電動(dòng)機(jī)所需要帶動(dòng)的較大小型皮帶式齒輪兩者之間是緊密地相互連接在一起的。直齒較大的或小齒輪比其它的齒直徑較小的或大齒輪長度比與之相連或嚙合的齒輪直徑較大或小齒輪比其它的齒輪長度。由偏心齒輪軸和傳動(dòng)擺桿帶動(dòng)的固定剪切控制機(jī)構(gòu)主要配備有偏心傳動(dòng)軸、擺桿、刀片座、動(dòng)控制刀片和固定的動(dòng)刀片,都直接安裝到了一個(gè)可以在始終不動(dòng)的剪切機(jī)架上或滑道上自由移動(dòng)的固定剪切控制機(jī)構(gòu)和動(dòng)支座上。拉桿的中間支撐點(diǎn)位置是位于支撐在銷軸剪切傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上的拉桿擺動(dòng)支座上的一個(gè)手動(dòng)支撐點(diǎn)上,其一端拉桿的另外一端可以采用手動(dòng)銷軸扳動(dòng),另一端拉桿的另外一端則由于可以用力推動(dòng)整個(gè)擺桿支座圍繞其手動(dòng)銷軸而行旋轉(zhuǎn)。擺桿的上端通常能夠與偏心軸互相接觸,下端則通常是通過連接銷軸和移動(dòng)滑道互相連接安裝到一個(gè)可以在動(dòng)的剪切運(yùn)行機(jī)構(gòu)刀片支座上的并將滑道上的動(dòng)作上下位置和移動(dòng)的剪切運(yùn)行機(jī)構(gòu)刀片互相進(jìn)行連接,這些剪切運(yùn)行機(jī)構(gòu)刀片通常是由執(zhí)行動(dòng)作的刀片直接固定于剪切運(yùn)行機(jī)構(gòu)刀片座的下部。上述兩種大型鋼筋傳動(dòng)矯直機(jī),其中一個(gè)特點(diǎn)是利用直齒大型鋼筋傳動(dòng)機(jī)的齒輪和偏心傳動(dòng)軸同時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng),直齒大型鋼筋傳動(dòng)機(jī)的齒輪每隔一周同時(shí)旋轉(zhuǎn)一次,剪切器每周只能同時(shí)作功一次。直齒輪與小齒輪平行旋轉(zhuǎn)1周采用調(diào)直筒齒輪旋轉(zhuǎn)1周,被齒輪調(diào)直的兩條鋼筋整體向上平行旋轉(zhuǎn)后再前行4-5厘米。假定調(diào)整直齒大的就是圓形轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪那么直筒旋轉(zhuǎn)1周,調(diào)整的直筒則同樣旋轉(zhuǎn)一圈n周。剪切后的矩形鋼筋連續(xù)長度和剪切精確性之間誤差很大。另外,剪切機(jī)械在操作過程中的剪切指令也通常只能通過手工進(jìn)行操縱勞動(dòng)來準(zhǔn)確完成,勞動(dòng)效率很低。第2章鋼筋矯直機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1鋼筋矯直機(jī)矯直分類經(jīng)過了幾代人的不懈努力,我國鋼筋矯直機(jī)的市場已經(jīng)形成。如今,我國的市場上主要生產(chǎn)和銷售的鋼筋矯直機(jī)一共有4種：一.調(diào)直方式(圖1):1.調(diào)直模型。調(diào)直的性能比較好,簡單，比較容易操作，不易失控。但調(diào)直和加工后的鋼筋的表面有很大幾率受到劃傷,噪音大，形成噪音污染;比較適合用來矯直光滑的圓型鋼筋。2.曲線輥型。調(diào)直快,效果好,不易失控。但被加工調(diào)直和加工后的鋼筋的表面有很大幾率受到劃傷而且劃傷比較嚴(yán)重,工噪聲比較大;適用于光滑圓型鋼筋和對鋼筋的外表粗糙程度要求不高的實(shí)際應(yīng)用場合的鋼筋。3.對應(yīng)的輥型。速度快,表面劃痕少，劃痕輕微,噪音小;鋼筋的橫向調(diào)直加工性能和控制精度一般。適于各類異形鋼筋,尤其適用是冷、熱軋的鋼筋帶型和肋型異形鋼筋。4.調(diào)直轉(zhuǎn)輥模式+對應(yīng)轉(zhuǎn)輥的一種復(fù)合操作模式。鋼筋的橫向調(diào)直運(yùn)動(dòng)性能比較強(qiáng),也很容易輕松得到強(qiáng)度控制。調(diào)直的旋轉(zhuǎn)速度控制要求遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能高于相對曲線調(diào)直輥型,要求遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于輥型相應(yīng)的對角線輥型。被特殊加工的優(yōu)質(zhì)鋼筋在其表面上可能會(huì)容易受到摩擦劃傷。工作時(shí)的振動(dòng)噪聲相對較小;廣泛適用于各類剛性鋼筋。圖2.1調(diào)直方式2.2鋼筋矯直機(jī)的設(shè)計(jì)要求實(shí)際應(yīng)用場合的不同決定了不同的長度精度需求。所以鋼筋矯直機(jī)應(yīng)該可以進(jìn)行精度的調(diào)節(jié)。下面是對設(shè)計(jì)的鋼筋矯直機(jī)的要求。1.需要調(diào)節(jié)矯直精度,要滿足實(shí)際應(yīng)用的場合，減少因長度精度與實(shí)際應(yīng)用場合不同造成的資源浪費(fèi)。2.鋼筋矯直機(jī)要能夠?qū)崿F(xiàn)鋼筋的切斷,根據(jù)不同的實(shí)際應(yīng)用場合要求實(shí)現(xiàn)規(guī)定長度的切斷。3.機(jī)體要有防護(hù)裝置,以免在矯直過程中鋼筋失控甩出發(fā)生意外。4.機(jī)體要有防塵設(shè)施,保護(hù)環(huán)境以及工人的身體健康。5.矯直鋼筋直徑為10mm。2.3矯直機(jī)工作原理1.對輥式通過兩排輥?zhàn)又g所施加的壓力,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于彈性轉(zhuǎn)動(dòng)和變形時(shí)的壓力,這樣就使得它們可以形成逆彎曲率,從而實(shí)現(xiàn)了調(diào)直的目的。圖2.2對輥式調(diào)直2.調(diào)直模塊將一組截成圓形的兩個(gè)弧型鋼筋滑塊分別安裝在一個(gè)弧形回轉(zhuǎn)體中,與這個(gè)進(jìn)行回轉(zhuǎn)的整體一起沿著左右方向旋轉(zhuǎn),通過這個(gè)弧形滑塊向弧型鋼筋兩端進(jìn)行反向施壓,與其按照弧型鋼筋的原始折彎曲率相應(yīng)地結(jié)合,形成一個(gè)相應(yīng)的逆向折彎曲率,對其他弧型鋼筋滑塊進(jìn)行折彎調(diào)直。對鋼筋磨損較大,適合調(diào)直光圓鋼筋。圖2.3模塊式調(diào)直3.曲線輥式雙軸向曲線輥斜被鋼筋放置于一個(gè)回轉(zhuǎn)體中,隨同這個(gè)高速回轉(zhuǎn)的載體一起對它進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn),輥?zhàn)酉蛩匿摻顑?nèi)部施加了一定壓力,鋼筋對它的輥?zhàn)舆\(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的摩擦力相互作用使輥?zhàn)幼詣?dòng)停止旋轉(zhuǎn)。[4]圖2.4曲線輥式調(diào)直2.4確定設(shè)計(jì)方案及設(shè)計(jì)基本參數(shù)通過對上述鋼筋矯直機(jī)各功能部件的分析比較,選定如下設(shè)計(jì)方案:1.定位機(jī)構(gòu)用于圓鋼筋的定位矯直。該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)在回轉(zhuǎn)體上設(shè)有一套弧形滑塊，與另一回轉(zhuǎn)體左右轉(zhuǎn)動(dòng)。通過旋轉(zhuǎn)控制器推動(dòng)鋼筋，與原鋼筋彎曲率相符，形成正負(fù)彎曲曲率，并引導(dǎo)其他鋼筋，這是鋼筋初始彎曲的一個(gè)方向，以更好地達(dá)到主要