輾壓力

工業(yè)生產(chǎn)的飛速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，對(duì)鍛壓生產(chǎn)不斷提出新的要求。鍛壓設(shè)備正向高效率、高精度、大型化、多工位及計(jì)算機(jī)控制方向發(fā)展，鍛壓工藝正向精度高、能耗少的連續(xù)成形工藝以及少無切削的精密成形工藝發(fā)展。新型的鍛壓技術(shù)、鍛壓工藝不斷出現(xiàn)，擺動(dòng)碾壓為其中一種比較成熟的鍛壓新技術(shù)。

擺動(dòng)碾壓是利用一個(gè)繞中心軸擺動(dòng)的圓錐形模具對(duì)坯料局部加壓的工藝方法，如圖1所示。當(dāng)主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，OZ繞OM旋轉(zhuǎn)，使上模產(chǎn)生擺動(dòng)。同時(shí)，滑塊3在油缸作用下上升，對(duì)坯料2施壓。這樣上模母線在坯料表面連續(xù)不斷地滾動(dòng)，最后達(dá)到使坯料整體變形的目的。

圖1中下部陰影部分為上模與坯料的接觸面積。若上模母線為直線，則碾壓的工件表面為平面；若母線為曲線，則能碾壓出上表面為一形狀較復(fù)雜的曲面零件。

擺動(dòng)碾壓省力，加工相同的鍛件，其碾壓力僅為一般鍛壓工藝變形力的1/20～1/5；可加工出厚度為1mm的薄片類零件；產(chǎn)品質(zhì)量高，節(jié)省原材料；碾壓中噪音及震動(dòng)小，易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化與自動(dòng)化。主要適于加工回轉(zhuǎn)體餅盤類或帶法蘭的半軸類鍛件。

碾輪式混砂機(jī)使用歷史最久，混砂性能好，適應(yīng)性強(qiáng)。最近一段時(shí)期，在主軸轉(zhuǎn)速，碾壓機(jī)構(gòu)、刮板形狀等方面有了許多改進(jìn)，因此仍是世界各國應(yīng)用最多的混砂機(jī)。

輾壓力碾輪式混砂機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理

圖2是我國最近設(shè)計(jì)的S1118型碾輪式混砂機(jī)。它的機(jī)體由底盤，圍圈和支腿組成，傳動(dòng)系統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)和減速器裝在底盤下面。減速器的垂直輸出軸聯(lián)接混砂機(jī)主軸，在主軸的頂端安裝著十字頭。兩個(gè)碾輪通過碾輪軸及曲柄裝在十字頭兩側(cè)，在十字頭的另外兩側(cè)固定著壁刮板、內(nèi)刮板和外刮板?；焐皺C(jī)加料后，在碾盤上形成一定厚度的砂層。輾輪一方面隨主軸公轉(zhuǎn)，另一方面由于與砂層接觸，又繞水平碾輪軸自轉(zhuǎn)，在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中將砂層壓實(shí)。隨十字頭一起旋轉(zhuǎn)的刮板，接著將壓實(shí)的砂層翻起，松散，并送入下一個(gè)濺輪工作區(qū)。內(nèi)刮板將砂從底盤中部向外送，外刮板將圍圈附近的砂向里送，壁刮板用于清除圍圈內(nèi)表面上面的粘砂。混砂機(jī)主軸以一定轉(zhuǎn)速帶動(dòng)十字頭旋轉(zhuǎn)，碾輪和刮板就不斷地碾壓和松散型砂，達(dá)到混砂目的。

碾輪的碾壓和搓研作用，是提高混砂作用的關(guān)鍵。具有一定碾壓力的輾輪，在碾壓和搓研砂層的過程中，使砂粒產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，互相摩擦；將干砂壓入混砂時(shí)形成的粘土團(tuán)中，使其變脆，易于破碎，擠出粘土團(tuán)中富集的水分，使干粘土得到潤濕；將粘土膜更均勻地包復(fù)在砂粒表面。所以碾輪的結(jié)構(gòu)和參數(shù)對(duì)混砂效果十分重要，一方面需要輾壓力使砂層產(chǎn)生最大的變形，而另一方面又不希望砂層過于壓實(shí)，因?yàn)樯皩釉骄o實(shí)，刮板所受阻力越大，磨損越嚴(yán)重，功率消耗也增加。碾壓力的大小決定于碾盤上的砂層厚度，型砂性能和碾輪寬度。在保證一定碾壓力的情況下，應(yīng)加大碾輪寬度，使碾輪碾壓和搓研型砂的數(shù)量增多，提高混砂效率。

雖然碾輪式混砂機(jī)主軸轉(zhuǎn)速不高，但是對(duì)于刮板的混砂作用也不容忽視，因?yàn)闆]有刮板，碾輪就不能發(fā)揮作用，而且刮板使型砂愈松散，碾壓的作用才愈顯著。另外，碾輪的碾壓面積僅占照碾盤總面積的40%左右，而刮板則在整個(gè)碾盤攪拌和松散型砂。刮板的混砂作用在混砂初期，以及采用矮刮板時(shí)最為明顯。

輾壓力碾輪的彈簧加減壓裝置

為強(qiáng)化碾輪混砂機(jī)的混砂過程，提高生產(chǎn)率，就要增加每次加料量和提高主軸轉(zhuǎn)速，使單位時(shí)間內(nèi)碾壓和松散型砂的次數(shù)增加。但是這些措施是與碾輪的重量和尺寸互相矛盾的，為解決這一問題，人們?cè)O(shè)計(jì)了碾輪彈簧加壓裝置，最近又改進(jìn)成彈簧加減壓裝置，它的安裝情況如圖3所示。支架固定在十字頭上，而曲柄則鉸接在十字頭上。在曲柄和支架的上墻鉸接著彈簧加減壓裝置，在曲柄下端的碾輪軸上裝著碾輪。彈簧加減壓裝置(圖4)由拉桿活塞、加壓彈簧、減壓彈簧、套筒等組成。設(shè)

在混砂機(jī)空載時(shí)，碾輪自重使曲柄沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，拉桿活塞左移，壓縮減壓彈簧，直至碾輪自重與減壓彈簧力平衡，即：

當(dāng)型砂混制完畢進(jìn)行卸砂時(shí)，碾盤上的砂層厚度很快降低，這時(shí)

輾壓力彈簧加減壓裝置優(yōu)點(diǎn)

由以上分析可以看出彈簧加減壓裝置有下述優(yōu)點(diǎn)：

1)在減輕碾輪自重的情況下，利用彈簧加減壓裝置保證一定的碾壓力。因此可以適當(dāng)增加碾輪寬度，擴(kuò)大碾壓面積，也可以提高主軸轉(zhuǎn)速，加快混砂過程。

2)碾壓力隨砂層厚度自動(dòng)變化，加砂量多或型砂強(qiáng)度增加，則碾壓力增加，加砂量少或在卸砂時(shí)，碾壓力也隨之降低。這不但符合混砂工藝要求，而且可以減少功率消耗和刮板磨損。

S1118型碾輪式混砂機(jī)主軸轉(zhuǎn)速為36r/min，外刮板線速度較高，在設(shè)計(jì)中采用形狀簡單的短形矮刮板，其高度為70mm。所有刮板的底緣均堆焊硬質(zhì)合金，提高了使用壽命。在混砂機(jī)底盤上鋪有輝綠巖鑄石板，既耐磨又光滑，型砂不易粘附，可減少刮板阻力，也便于清理。 2100433B

碾壓力是指機(jī)械向加工零件施加的壓力，目的常為得到平整表面。常用的加壓機(jī)械有輾輪式混砂機(jī)，碾壓力來自于輾輪自身重力和彈簧產(chǎn)生的壓力。

膠輪輾壓機(jī)由動(dòng)力系統(tǒng)，傳動(dòng)系統(tǒng)和碾壓系統(tǒng)組成。其中動(dòng)力系統(tǒng)是指壓路機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)；傳動(dòng)系統(tǒng)是指通過液壓、液力或機(jī)械傳動(dòng)使得發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳輸?shù)侥雺狠喌南到y(tǒng)；碾壓系統(tǒng)指的是碾壓輪。

由上述分析可知，膠輪輾壓機(jī)自身的重力、膠輪的規(guī)格材質(zhì)及充氣壓力等參數(shù)是影響膠輪壓路機(jī)性能的主要因素另外還可以得知，對(duì)于不同鋪層材料的路面，要選用不同配置的膠輪壓路機(jī)進(jìn)行壓實(shí)作業(yè)，才能達(dá)到良好的壓實(shí)效果。

膠輪輾壓機(jī)膠輪輾壓機(jī)膠輪規(guī)格材質(zhì)和壓力

為了保證壓實(shí)過程中免受瀝青混合料的刮傷，膠輪壓路機(jī)采用的膠輪一般是由特制的合成橡膠構(gòu)成的，具有高強(qiáng)度、耐磨損等特點(diǎn)膠輪的寬度和半徑對(duì)于調(diào)節(jié)鋪層受力具有一定的作用，減小膠輪的直徑和寬度都可以減小其支承面積增大膠輪對(duì)地面的接觸壓應(yīng)力，從而增大壓陷深度和剪切力為了適應(yīng)不同鋪層路面的壓實(shí)要求，需要在施工前合理調(diào)節(jié)膠輪壓路機(jī)的充氣壓力膠輪的充氣壓力應(yīng)根據(jù)施工實(shí)際情況，配合膠輪的負(fù)荷量進(jìn)行合理取值。

膠輪輾壓機(jī)膠輪輾壓機(jī)的自身重力

膠輪輾壓機(jī)的重力同樣影響著壓實(shí)質(zhì)量由于被壓實(shí)材料的彈塑性，當(dāng)壓路機(jī)經(jīng)過后鋪層材料會(huì)發(fā)生彈性變形和塑性變形彈性變形會(huì)在壓路機(jī)經(jīng)過后恢復(fù)原狀，而塑性變形則會(huì)使被壓實(shí)材料產(chǎn)生塑形流動(dòng)或體積減小，宏觀表現(xiàn)為壓實(shí)效果施工中合理選擇膠輪壓路機(jī)的噸位非常重要。