Lassen draairollen: Van lassnelheid tot roltoerental en versnellingsverhouding

De lasprocedure vereist een reissnelheid, vaak geschreven als een eenvoudig getal: 600 mm per minuut, zeg, voor een gegeven pas. De draairol-aandrijving, Aan de andere kant, is een motor, Een versnellingsbak, en een set rollen, en de catalogusgegevens worden geschreven in toeren en verhoudingen. De twee spreken verschillende talen, En de kloof tussen hen is waar maatfouten worden gemaakt.

De lassnelheid is een oppervlaksnelheid langs de verbinding. Het is niet het toerental van het werkstuk, En het is zeker niet het uitgaande toerental van de versnellingsbak. Van de ene naar de andere gaan neemt vier stappen in een vaste volgorde. Doe ze in die volgorde en de berekende snelheden komen overeen; Sla een stap over of verwarren de levels en de rol draait op de verkeerde snelheid. Hier is de volledige keten, met een uitgewerkt voorbeeld.

Waarom de lassnelheid niet hetzelfde is als het toerental van het werkstuk

De reissnelheid is hoe snel de lasboog langs de verbinding beweegt. Voor een circulaire, concentrische las met een stationaire brander, De verbinding beweegt omdat het werkstuk draait, Dus de reissnelheid is de oppervlaksnelheid van het gewricht terwijl het de boog passeert. Een bewegende brander of een niet-cirkelvormige verbinding heeft een eigen relatieve bewegingsberekening nodig.

Die snelheid van het oppervlak hangt van twee dingen af: Hoe snel het werkstuk draait, en hoe groot de gewrichtsdiameter is. Een vat met een grote diameter draait langzaam om dezelfde oppervlaktesnelheid te geven als een klein vat bij hogere toerentallen. Dus dezelfde 600 mm/min aanslagsnelheid betekent een ander toerental van het werkstuk op een 1200 mm schaal dan op een 600 mm schil. Totdat de diameter vastligt, De reissnelheid zegt niets over het toerental, daarom begint de omzetting altijd bij de diameter.

Stap 1: Toerental van het werkstuk door de snelheid en lasdiameter

Voor dat cirkelvormige laspad, De relatie tussen oppervlaktesnelheid en rotatiesnelheid is:

n_work = v_w / (p × D_w)

waarbij v_w is de lassnelheid en D_w is de diameter van de verbinding bij de las. Beide moeten in consistente eenheden zijn, Houd dus de diameter in millimeters om overeen te komen met een reissnelheid in mm per minuut, en het resultaat komt uit in omwentelingen per minuut. Zet m/min om naar mm/min, of mm/s naar mm/min, voordat een diameter in millimeters wordt gebruikt.

Uitgewerkt voorbeeld. Neem een reissnelheid van 600 mm/min bij een verbindingsdiameter van 1200 mm:

n_work = 600 / (π × 1200) = 600 / 3769,9 = 00,15915 tpm

Het werkstuk maakt ongeveer 0,16 omwentelingen per minuut. Dat is het getal dat de boog nodig heeft, En het is het startpunt voor alles stroomafwaarts.

Stap 2: Roltoerental van werkstuktoerental en contactdiameter

Het werkstuk draait niet vanzelf; De rollen draaien het door wrijving op het contactpunt. Voor cirkelvormige contactoppervlakken concentrisch met hun respectievelijke rotatieassen en zonder slip, De oppervlaktesnelheden komen overeen bij het contact, Dus de verhouding van rotatiesnelheden wordt bepaald door de verhouding van diameters:

n_roller = n_work × D_contact / D_roller

Hier D_contact is de diameter waarmee het werkstuk daadwerkelijk de rollen raakt, en D_roller is de effectieve walsdiameter van de rol onder de relevante belasting. Dit is de stap waarin een steunring telt. Als het werkstuk een verstevigingsring of een steunband draagt en dat is die band, niet het laswandoppervlak, die op de rollen loopt, dan is D_contact de diameter van de band, niet de diameter van de verbinding. Door de lasdiameter in plaats daarvan te gebruiken, krijg je een verkeerde rolsnelheid. Gebruik de diameter op het daadwerkelijke steunpunt.

Uitgewerkt voorbeeld. Voor deze illustratie, Stel dat de rollen direct contact maken met de 1200 mm behuizing, dus D_contact = 1200 mm, en neem D_roller = 200 mm. Het behouden van de snelheid van het onafgeronde werkstuk in de berekening:

n_roller = [600 / (π × 1200)] × (1200 / 200) = 00,95493 tpm

De roller draait met ongeveer 0,95 tpm om een werkstuk aan te drijven dat draait met 0,16 tpm. Let op de orde van grootte: De roller is hier sneller dan het werkstuk, maar beide zijn onder de 1 rpm. Dit bepaalt het langzame einde van de schijf. Het benodigde koppel hangt nog steeds af van het werkstuk en de bedrijfsomstandigheden ervan.

Stap 3: Versnellingsbakuitgang van roltoerental en eindaandrijving

Als een laatste transmissie, Een ketting, Tandwiel, Tandwielpaar, of open gear, zit tussen de versnellingsbakuitgang en de rol, Die laatste fase verandert de snelheid opnieuw. Definieer de eindverhouding als:

i_final = n_gearbox_out / n_roller

en los op voor de versnellingsbakuitgang:

n_gearbox_out = n_roller × i_final

Voor directe koppeling tussen de versnellingsbak en de rol, i_final = 1. Voor een eenvoudige kettingaandrijving, Deze reductieverhouding is het aantal aangedreven roltandwielen gedeeld door het tandenaantal tanden tussen versnellingsbak en tandwiel.

Uitgewerkt voorbeeld. Als de eindtrap de versnellingsbak met een verhouding van 10 verlaagt tot aan de rol:1, dan is de versnellingsbakoutput tien keer de rolsnelheid:

n_gearbox_out = 0,95493 × 10 = 9,5493 tpm

Houd hier de niveaus recht, Omdat dit de stap is die het vaakst wordt verward. De versnellingsbak heeft 9,55 tpm, De roller is 0,95 rpm, en het werkstuk is 0,16 tpm. In dit voorbeeld zijn het drie roterende leden met drie verschillende snelheden. Het uitgaande toerental van de versnellingsbak is niet het roltoerental en is niet het toerental van het werkstuk; het is de snelheid die de versnellingsbak zelf levert, voordat de laatste fase hem naar de roller brengt.

Stap 4: Versnellingsbakverhouding gebaseerd op het werkelijke motortoerental

Met de bekende uitwendige snelheid van de versnellingsbak, De totale versnellingsbakverhouding volgt uit het motortoerental waarop de aandrijving daadwerkelijk draait:

i_box = n_motor / n_gearbox_out

Neem een illustratieve motortoerental van 1450 tpm op het werkpunt. Dan:

i_box = 1450 / 9,5493 ≈ 152:1

Dat is de versnellingsbakreductie voor dit voorbeeld; De aparte eindtrap levert nog eens 10:1 reductie. In de praktijk wordt de overbrengingsverhouding gekozen uit de beschikbare versnellingsbakstappen dicht bij dit cijfer, vervolgens wordt de werkelijke uitgangssnelheid opnieuw berekend uit de gekozen verhouding en de werkelijke motorsnelheid, Dus de reissnelheid kan worden bevestigd. De ketting, In volgorde, Ziet er zo uit:

Motor → versnellingsbak (i_box) → laatste fase (i_final) → roller → werkstuk

Elke fase heeft een gedefinieerde snelheidsrelatie; Een directe verbinding is 1:1. De relatie tussen roller en werkstuk komt voort uit de contactdiameters. Trek de ketting voordat je de versnellingsbak kiest, dus geen enkel niveau blijft ongedefinieerd.

Controleer de regeling bij lage snelheid en de effectieve diameter

Twee dingen verdienen een tweede blik zodra de cijfers binnen zijn.

De eerste is de regeling met lage snelheid. Een roller onder 1 tpm betekent op zichzelf niet dat de motor onder het nominale toerental is: In dit voorbeeld, Mechanische reductie zorgt voor het lage roltoerental terwijl de motor op de veronderstelde 1450 tpm draait. Controleer het daadwerkelijke motorsnelheidsbereik met de geselecteerde verhoudingen, controleer vervolgens of de schijf de vereiste reissnelheid onder belasting aanhoudt. Als snelheidsregeling de motor onder zijn normale werkbereik brengt, Controleer de toepasselijke koppel- en koellimieten.

Volledige selectie vereist ook belasting- en tractiecontroles. Werkstuktraagheid, Excentriciteit, Rolweerstand en acceleratie beïnvloeden het vereiste koppel. Beschikbare contactwrijving, Aandrijf-wielbelasting, Thermische belasting en de specificaties voor de versnellingsbak en eindtrap zijn ook van belang. De snelheidsberekening alleen stelt geen koppelcapaciteit of toegestan werkstukgewicht vast.

De tweede is effectieve diameter en slip. De aanname van geen slip geeft de ideale rolsnelheid; In de praktijk kan het contact slippen als de vereiste tractie de beschikbare wrijving overschrijdt, en elke verandering in de draagdiameter, een andere ring, een andere baan, verandert D_contact en dus de rolsnelheid voor dezelfde reissnelheid. Voor een gecontroleerde las, Controleer de daadwerkelijke verbindingsdiameter voor elke klus en controleer de contactdiameter die de walsen daadwerkelijk zien, Controleer vervolgens de gemeten lassnelheid aan de hand van de procedure en stel de aandrijving indien nodig aan. Verander de gespecificeerde lassnelheid niet alleen om aan een beschikbare verhouding te voldoen.

Draairolsnelheid berekeningstabel

De berekende snelheden gaan ervan uit dat er geen slip is en de opgegeven effectieve diameters. Houd onafgeronde waarden bij tijdens de berekening, en de reissnelheid opnieuw berekenen nadat de werkelijke verhoudingen en het motorbedieningspunt zijn geselecteerd. De ongeveer 152:1 resultaat is geen geverifieerde catalogusverhouding.

FAQ

Kan ik een draai-rolversnellingsbak alleen al op basis van de lassnelheid bepalen? Nee. Reissnelheid is een oppervlaktesnelheid, en het wordt pas na de gewrichtsdiameter omgezet naar toerental en, Verder stroomafwaarts, De contactdiameter en eindverhouding zijn vast. Die snelheden bepalen de snelheidsvereiste; koppel, Tractie, De duty cycle en mechanische waarden moeten nog worden gecontroleerd voordat je de aandrijving kiest.

Waarom is de uitvoersnelheid van de versnellingsbak hoger dan de snelheid van de rol en het werkstuk? In het uitgewerkte voorbeeld, een 10:1 laatste reductiefase bevindt zich tussen de versnellingsbak en de rol. De versnellingsbakuitgang draait sneller, en de laatste trap verlaagt die snelheid tot de langzame rolsnelheid. Als de versnellingsbak de rol direct aandreef zonder eindtrap, De versnellingsbakuitgang zou gelijk zijn aan de rolsnelheid. De aanwezigheid of afwezigheid van die laatste fase bepaalt het niveau.

Technische referenties

KOIKE's TR-R draairol-specificaties Geef de snelheid van de rolperiferie in mm/min apart van de diameters van werkstuk en rol op. Oriental Motor's selectie-berekeningsreferentie, pagina's H-3 tot H-6 en H-11 tot H-13, Legt snelheid uit, Belastingskoppel, traagheids- en versnellingscontroles. Dit zijn referentievoorbeelden; hun productclassificaties geven niet de mogelijkheden van een Mingye-configuratie vast.

Volgende stap

Als je een lasdraairol op maat wilt maken en de snelheid van de ketting van eind tot eind gecontroleerd wilt hebben, Stuur ons de lassnelheid, De las- en contactdiameters, De effectieve roldiameter, en de aandrijfopstelling. Neem de werkstukmassa mee, Belastingverdeling en startcyclus voor de belastingsbeoordeling. Vraag ons om de snelheidsketting en de vereiste versnellingsbakbelasting te controleren tegen die inputs. Verken onze Versnellingsbak met hoog koppel voor het lassen van draairollen en Lassen rotatorversnellingsbak, of Neem contact met ons op om een configuratiereview te starten.