회전 가위

 

철강 코일 절단 산업에서 회전 전단기의 적용 분석 및 주요 설계 매개변수 계산 공식

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고속 동적 전단 및 정밀 길이 절단이라는 핵심 장점 덕분에 회전 전단기는 강판 절단 산업에서 필수적인 장비가 되었으며 열간 압연 강판, 냉간 압연 강판, 아연 도금 강판 및 기타 유형의 강판을 --길이 절단하여 가공하는 데 널리 사용됩니다. 이는 압연, 산세척, 아연도금과 같은 업스트림 공정과 다운스트림 완제품 처리 사이의 중요한 연결 고리 역할을 하며 완제품 강판의 치수 정확도, 단면 품질 및 생산 라인 효율성을 직접 결정합니다. 다음 섹션에서는 강판 전단의 특정 요구 사항을 다루면서 산업 적용 시나리오와 핵심 가치 제안을 검토합니다. 이는 회전 전단 메커니즘의 핵심 설계 매개변수와 계산 공식을 체계적으로 설명하여 업계 내 기술 설계 및 최적화를 위한 정확한 지원을 제공합니다.

강판 절단 산업에서 로터리 전단기의 핵심 응용 분야이자 절단{0}}길이 처리에 사용되는-

회전식 전단기는 표준 판에서 특수{0}}용도 강판에 이르기까지 전단 시나리오 전체 범위를 포괄하면서 다양한 두께, 재료 및 사양의 강판 가공 요구 사항을 수용해야 합니다. 핵심 응용 프로그램은 다음 영역에 집중되어 있습니다.

열연{0}}연속 전단: 고속-연속 생산 라인에 맞게 설계 열연 강판(두께 1.2~6mm, 작동 속도 최대 80~100m/min)의 연속 생산 특성상 회전식 전단기는 강판이 고속으로 이동하는 동안 생산 라인의 리듬을 방해하지 않고 절단 길이 전단을 수행해야 합니다. 회전식 전단기는 전단 순간에 전단 블레이드와 강판 사이의 절대적인 동기화를 달성하기 위해 길이에 따른 절단 공급 메커니즘으로 속도 폐쇄-루프를 형성해야 합니다. 이를 통해 속도 불일치로 인한 판의 늘어짐이나 단면 왜곡을 방지할 수 있습니다.- 가전제품 및 자동차 부품에 사용되는 열간 압연 판금 생산 라인에서 회전식 전단 메커니즘은 다양한 고정 길이 설정(1~12m) 간의 유연한 전환을 수용하여 생산 라인의 지속적인 운영 효율성을 보장하고 가동 중지 시간 손실을 최소화해야 합니다.

냉간 압연강, 아연도금강, 스테인리스강의 정밀 전단-: 엄격한 표면 품질 요구사항 충족

 

냉간 압연강판, 아연도금강판(두께 0.3~6mm) 및 스테인리스강은 매우 높은 수준의 표면 평탄도와 단면 마감을 요구하며-가전용 패널, 자동차 차체 패널과 같은 고급 애플리케이션에 널리 사용됩니다. 회전 전단기는 고속 절단 중에 블레이드 간격과 전단력을 제어하여 버, 긁힘, 아연 코팅 벗겨짐, 롤러 자국 및 표면 손상과 같은 문제를 방지하는 동시에 ±0.5mm 이하의 절단 정확도를 보장해야 합니다. 예를 들어, 자동차 및 가정용 아연도금 시트의 경우 길이에 맞춰 절단하는 경우 회전식 전단기는 다양한 강도의 아연도금 시트에 적응해야 합니다. 전단 매개변수를 정밀하게 제어함으로써 절단된 강판을 2차 트리밍 없이 스탬핑 및 성형에 직접 사용할 수 있도록 보장합니다.

 

특수강판의 맞춤형 전단 가공: 불규칙한 형상 및 고강도 재료의 요구 사항 충족 고강도강, 내마모성-강, 스테인레스{3}}강과 같은 특수강판은 경도와 인성으로 인해 훨씬 ​​더 큰 전단 문제를 안고 있습니다. 회전식 전단기는 다양한 재료의 전단 특성을 수용할 수 있도록 블레이드 홀더 강도와 예비 전단력 측면에서 특별히 최적화되어야 합니다. 예를 들어, 고강도-강은 전단력을 30% 이상 증가시켜야 하는 반면, 스테인리스강은 전단 공정 중 블레이드의 고착과 치핑을 방지하기 위해 블레이드 재료와 냉각 시스템의 최적화가 필요합니다. 에너지 및 자동차 분야에 사용되는 특수 강판 생산 라인에서 회전 전단 메커니즘은 불규칙한 모양, 고정 치수 및 빈번한 사양 변경(예: 사다리꼴, 다이아몬드{10}}형 및 골판지- 등)의 요구 사항을 충족하는 맞춤형 전단을 제공하여 이러한 특수 강판의 가공 품질과 효율성을 모두 보장해야 합니다.

 

회전 전단의 핵심 설계 변수 및 계산식(강판 전단 응용 분야에 적합)

 

회전식 전단기의 설계는 고속 작동, 정밀한 동기화 및 전단 안정성의 균형을 맞추는 데 있습니다.- 주요 매개변수는 철판 두께, 폭, 작동 속도 및 재료 강도와 같은 핵심 변수를 기반으로 계산되어야 합니다. 다음은 핵심 설계 매개변수의 계산 공식과 적용 가능한 시나리오 분석을 간략하게 설명합니다.

 

전단력 계산: 전단 용량을 보장하기 위한 핵심 기반 전단력은 회전 전단 메커니즘의 동력 시스템을 선택하는 데 중요합니다. 절단 블레이드가 강판을 완전히 절단하여 재료 걸림 및 과부하를 방지할 수 있도록 강판의 재료 강도, 두께, 너비 및 전단 방법(평행 전단, 경사 블레이드 전단)을 기준으로 계산해야 합니다.

 

평행-블레이드 전단력 공식

 

전단 블레이드가 강판의 이동 방향과 평행하고 전단력이 전체 단면에 고르게 분산되는 평행 블레이드를 사용하여 중형{0}} 및 중량-게이지 플레이트와 열간 압연 시트의 전단에 적용 가능합니다.-:

F=0.8×σb×A

 

매개변수 설명:

F: 필요 전단력(N);

σb: 강판의 인장강도(MPa) 예를 들어, Q235 강판의 경우 400–500MPa, Q345 강판의 경우 500–600MPa;

A: 전단단면의-단면적(mm2), A=b×h;

b: 강판의 폭(mm);

h: 강판 두께(mm);

0.8: 전단력 보정 계수는 전단 블레이드 마모, 전단 틈새 및 강판의 소성 변형의 영향을 고려하여 안전 여유가 설계에 통합되도록 합니다.

평행-블레이드 전단력 공식

전단 블레이드가 강판의 이동 방향과 평행하고 전단력이 전체 단면에 고르게 분산되는 평행 블레이드를 사용하여 중형{0}} 및 중량-게이지 플레이트와 열간 압연 시트의 전단에 적용 가능합니다.-:

F=0.8×σb×A

매개변수 설명:

F: 필요 전단력(N);

σb: 강판의 인장강도(MPa) 예를 들어, Q235 강판의 경우 400–500MPa, Q345 강판의 경우 500–600MPa;

A: 전단단면의-단면적(mm2), A=b×h;

b: 강판의 폭(mm);

h: 강판 두께(mm);

0.8: 전단력 보정 계수는 전단 블레이드 마모, 전단 틈새 및 강판의 소성 변형의 영향을 고려하여 안전 여유가 설계에 통합되도록 합니다.

베벨 블레이드의 전단력 공식

박판 및 냉간 압연 강판의 베벨 블레이드 전단에 적용되며 전단 블레이드는 강판의 이동 방향에 대해 특정 각도(일반적으로 1~5도)로 설정됩니다. 전단력은 점진적으로 적용되어 최대 하중을 줄이고 장비에 미치는 영향을 최소화합니다.

F=0.6×σb×b×h×죄

• 매개변수 설명:

◎ 전단날 경사각(도); 얇은 시트의 경우 1~3도, 두꺼운 시트의 경우 3~5도입니다. 각도가 클수록 최대 전단력은 낮아지지만 절단 표면의 평탄도는 약간 감소합니다.

◎ 0.6: 경사-블레이드 전단에 대한 보정 계수; 전단력이 분산되므로 이 계수는 평행-블레이드 전단의 계수보다 낮습니다.

전단 속도를 고려한 수정 공식

강판 주행 속도가 높은 경우(>60m/min) 전단력을 수정하기 위해 전단 공정 중 강판의 관성력과 동적 하중을 고려해야 합니다.

F (동적)=F × (1+0.1×10v)

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• 매개변수 설명:

v: 강판 주행 속도(m/min);

◎ 0.1×(v/10): 동하중 보정계수; 속도가 높을수록 동적 충격도 커지고 전력 시스템이 고속 전단 요구 사항을 충족할 수 있도록 보정 계수도 그에 따라 증가합니다.-

동기식 블레이드 속도 계산: 전단 정확도를 위한 핵심 전제 조건

 

 

플라잉 가위의 기본 요구 사항은 블레이드 끝 속도가 스트립 속도와 정확히 일치해야 한다는 것입니다. 속도 차이로 인해 재료가 늘어지거나 전단면이 기울어지거나 길이 편차가 발생할 수 있습니다. 따라서 동기 속도를 계산하는 것이 전단 정밀도에 결정적입니다.

vblade=vstripv블레이드​=v스트립​

 

매개변수 설명:

v블레이드v블레이드: 블레이드 끝의 선형 속도(m/min)

VStripv스트립: 스트립 이동 속도(m/min)

 

핵심 원리:

절단하는 순간, 전단면이 스트립 이동 방향에 수직이 되도록 블레이드와 스트립의 선형 속도는 완벽하게 동일해야 합니다. 이는 각진 절단 및 버를 방지하는 동시에 -길이 치수에 대한 정확한 절단을 보장합니다.{2}}

 

파생 계산:

블레이드 회전 속도와 동기 반경의 관계
블레이드의 회전 반경 R을 고려하면R(mm), 블레이드 회전 속도 nn(r/min)은 다음과 같이 계산됩니다.

n=vstripπ×R×10−3n=π×R×10−3v스트립

 

매개변수 설명:

RR블레이드 회전 중심에서 블레이드 끝까지의 거리입니다. 설계 시 메커니즘 유형(예: 크랭크 유형, 로커 유형)에 따라 이 거리를 결정하여 회전 속도와 구조적 강도 간의 호환성을 보장해야 합니다.

절단 길이 및 전단 주기 계산: 생산 라인 리듬 일치의 핵심

 

절단 길이는 완성된 스트립 제품의 중요한 사양입니다. 지속적인 생산을 보장하고 재료 축적이나 장력 문제를 방지하려면 전단 주기가 스트립 속도 및 필요한 절단 길이와 동기화되어야 합니다.

절단 길이 공식

L=vstrip×tL=v스트립×t

 

매개변수 설명

LL: 스트립의 절단 길이(m)

tt: 전단 사이클 시간(분), 즉 두 절단 사이의 시간 간격

 

핵심원리

절단 길이는 스트립 속도와 전단 주기에 의해 결정됩니다. 설계 중에 메커니즘 리듬이 생산 라인 요구 사항과 일치하도록 전단 주기는 목표 절단 길이에서 역으로 도출되어야 합니다.

 전단 사이클 공식

티=60시어t=n전단​60​

 

매개변수 설명

nshearnshear​: 분당 절단 횟수(cuts/min), 즉 절단 빈도

 

파생 계산

절단 길이와 전단 빈도 일치
필요한 절단 길이가 L인 경우L스트립 속도는 vstrip입니다.v스트립​의 경우 전단 주파수는 다음을 충족해야 합니다.

nshear=vstripLn전단​=레벨스트립

 

스트립 속도가 80m/분이고 절단 길이가 4m인 경우 전단 빈도는 20회/분입니다. 이는 스트립을 지정된 4미터 길이로 연속적으로 절단하려면 분당 20회의 절단을 완료해야 함을 의미합니다.

관성 토크 계산: 장비 안정성 보장의 핵심

 

플라잉 가위의 고속 작동 중에-블레이드 홀더 및 블레이드와 같은 구성 요소가 회전하면서 발생하는 관성 토크로 인해 구조적 진동이 발생하여 절단 정확도가 저하될 수 있습니다. 안정적인 작동을 위해서는 관성 토크를 계산하고 제어하는 ​​것이 필수적입니다.

M=J× M=J×

 

매개변수 설명:

MM: 관성 토크(N·m)

JJ: 회전부품의 관성모멘트(kg·m²). 이는 J=∑miri2로 계산되는 블레이드 홀더 및 기타 구성 요소의 질량 분포에 따라 달라집니다.J=∑miri2​, 여기서 나는mi​는 각 성분의 질량이고 ri는ri​는 회전 중심으로부터의 거리입니다.

: 블레이드의 가속 또는 감속 시간과 관련된 각가속도(rad/s²)로, =ΔΩ/Δt로 계산됩니다. ωt, 여기서 ΔΩΔω각속도의 변화와 ΔtΔt가속 또는 감속 시간입니다.

 

최적화 전략:

질량 분포를 최적화(예: 회전 중심에 더 가깝게 질량을 집중)하고, 가속 또는 감속 시간을 단축하고, 모션 프로필을 개선하여 관성 토크-와 그에 따른 진동-을 줄입니다.

블레이드 간격 계산: 고품질 전단 표면을 달성하는 핵심

블레이드 간격은 절단된 표면의 품질과 버의 형성에 직접적인 영향을 미칩니다. 간격이 너무 크면 버가 발생하고, 간격이 부족하면 블레이드 마모가 가속화됩니다. 최적의 간격은 스트립 두께와 재료를 기준으로 계산되어야 합니다.

δ=k×hδ=k×h

매개변수 설명 

δδ: 블레이드 간격(mm)

hh: 스트립 두께(mm)

kk: 재료 유형 및 두께에 따라 달라지는 간격 계수. 일반적인 값은 다음과 같습니다.

연강 및 저{0}}합금강의 경우: k=0.03k=0.03 ~ 0.050.05(두께가 더 높을수록 더 높은 값)

고강도 강철 및 스테인리스강의 경우-: k=0.05k=0.05 ~ 0.080.08(단단한 재료에는 더 큰 간격이 필요함)

얇은 시트의 경우(h 2 이하h2mm 이하): k=0.02k=0.02 ~ 0.030.03(향상된 표면 품질을 위해 간격을 좁힘)

핵심 요구사항

블레이드 간격은 실제 스트립 두께의 변화를 수용할 수 있도록 조정 가능해야 합니다. 다양한 재료 사양에 맞게 간격 조정 메커니즘을 설계에 통합해야 합니다.

전단 작업 계산: 구동 시스템 선택을 위한 보충 기초

전단력과 절단 스트로크의 곱인 전단 작업은 절단 과정에서 소비되는 에너지를 나타냅니다. 이는 전단 작용에 충분한 에너지 용량을 보장하기 위한 구동 시스템(전기 모터, 유압 시스템)을 선택하는 데 중요한 기준이 됩니다.

W=F×sW=F×s

매개변수 설명 

WW: 전단작업(J)

FF: 전단력(N)

ss: 절단 스트로크(mm), 즉 블레이드가 스트립과 처음 접촉한 후 완전히 분리될 때까지 이동하는 거리입니다. 평행 블레이드 전단의 경우s스트립 두께 h와 거의 같습니다.h; 경사 블레이드 전단용s더 큽니다.

파생된 애플리케이션 

구동 시스템의 전력은 단위 시간당 작업 요구 사항을 충족해야 합니다. 모터 출력 PP(kW)는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

P=W×nshear60ײP=60×ηW×n전단​​

여기서 는η는 전달 효율입니다(기어 드라이브의 경우 0.85–0.9, 벨트 드라이브의 경우 0.8–0.85). 이 공식은 모터 전력이 전단 주파수와 사이클당 작업량과 모두 일치하도록 보장하여 크기가 너무 작거나 커지는 것을 방지합니다.

강판 전단 애플리케이션 컨텍스트에 매개변수 통합

 

위의 공식은 단독으로 작동하지 않습니다. 완전한 설계 프레임워크를 형성하려면 강판 전단의 특정 맥락 내에서 공동으로 적용되어야 합니다.

 

강판 절단에 플라잉 시어를 적용하려면 정확한 매개변수 계산과 실제 작동 조건을 체계적으로 통합해야 합니다.- 위에 설명된 공식을 적용함으로써 제조업체는 구조 설계부터 성능 최적화까지 전체-공정 정밀도-를 달성하여 강판 전단 라인의 효율적이고 정확하며 안정적인 작동을 보장할 수 있습니다. 강판 전단 장비 분야에서 16년간의 깊은 전문 지식을 보유한 Shanghai Huoyu Industrial Co., Ltd.는 현대 산업 요구 사항을 충족하기 위해 제품 개발을 지속적으로 발전시켜 해당 부문이 기본 기능에서 고급 운영 우수성으로 전환되도록 지원합니다.

 

입력 요구 사항

철판 두께 h를 정의합니다.h, 너비 bb, 재료 인장강도 σbσb​, 스트립 속도 vstripv스트립 및 목표 절단 길이 LL.

01

핵심 매개변수 계산

전단력 F를 계산하여 시작하십시오.F, 그런 다음 블레이드 간격 δ를 결정합니다.δ간격 공식을 사용합니다. vblade=vstrip을 사용하여 동기 속도 확인v블레이드​=v스트립​, 블레이드 회전 속도 n 계산n.

02

리듬 매칭

절단 길이와 전단 빈도 공식을 사용하여 분당 절단 횟수 nshear를 결정합니다.n전단​ 및 해당 전단 주기 tt생산 라인 리듬과의 정렬을 보장합니다.

03

안정성 검증

관성 토크 M을 계산합니다.M블레이드 홀더 질량 분포를 최적화하여 진동을 최소화합니다. 전단 작업 공식을 사용하여 드라이브 시스템 전력을 확인하고 적절한 에너지 보유량을 보장합니다.

04

동적 조정

고속-전단 응용 분야의 경우 동적 하중 보정 계수를 적용하여 전단력을 조정하고 시스템 매개변수를 구동하여 동적 절단 조건을 수용합니다.

05

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