剪板机立柱断面应力计算与校核

刀架分类

刀架是剪板机的重要部件，被剪板料的剪切精度和端口质量在很大程度上与刀架以及机架上导轨的结构有关，因此应该注意刀架的强度和刚度。

目前常见的刀架结构有三种：整体焊接的直线运动刀架、组合——焊接的直线运动刀架及整体焊接的摆动刀架。

整体焊接的直线运动刀架如果刀架沿垂线运动，一般上刀片只有两个刃，如果刀架沿前倾线运动则刀片可作成四个刃。这种结构可用于上轴式和侧轴式剪板机。

组合——焊接的直线运动刀架中，水平板和筋板先焊好，然后用螺栓固定到立板上。调节螺栓使刀架在水平面内造成凸弧线，而在剪切时由于水平推力迫使刀架弯曲造成凹弧线，如果调节适当，两项弯曲将互相抵消而使剪切精度得到提高。刀架运动由偏心轴和连杆获得，一般都沿前倾运动。被剪板厚10毫米时前倾角采取3°。连杆的下端（上端）作用在刀架立板顶端的小偏心轴上。

整体焊接结构的摆动刀架多数用于液压——机械传动的剪板机。根据活塞和刀架的连接方式基本山有三种形式：

1.侧面柱塞油缸的刀架；

2.活塞和油缸两端铰接式的刀架；

3.带有柱塞的刀架。这三种刀架断面应考虑抗弯和抗扭。

4.剪板机的概要说明介绍。

刀架计算与校核

剪板机刀片哪种好？剪板机刀片优劣辨别技巧？

在进行计算时可以忽略去剪切角引起的刀片方向的水平分力，因为剪切角比较小（水平分力的最大值不超过0.06M）。刀架导轨上的单位压力随着被剪点的推移而变化，最大单位压力应在剪切开始位置确定，因为此时的剪切力只作用在一个连杆上。刀架产生的挠度和最大应力应在刀架的中间断面确定，因为此时剪切力产生的弯矩最大。

剪板机的下刀刃是一条水平直线，为了让刀架在摆动中实现上刀刃自左至右对板料的均匀连续剪切，上刀刃上的所有点都必须沿着以刀架回转中心O为圆心，以剪切半径R为半径的圆弧ss摆动（图4)。为了实现斜剪，上刀刃自左至右必须与水平倾斜一个角度，即上刀片刃口与下刀片刃口之间有一个夹角R，通常称为剪切角。综上所述，上刀刃自左至右既要在ss圆弧线上又要沿剪切角上升，它的轨迹就形成了一条圆柱螺旋线，其轨迹方程式为：

图3-5 上刀刃轨迹

在载荷的最危险条件下（剪切力作用于中间断面）计算刀架的应力和刚度。整体焊接刀架断面的计算如下，先确定断面对垂直坐标轴和水平坐标轴的重心位置以及惯性矩，然后计算出惯性矩积和断面惯性主轴的转角。

按下式确定该断面对主轴x和y的惯性矩

当确定弯矩时作用在刀架上的力引向断面的重心，当确定扭矩时该轴引向扭矩轴。

绕扭矩轴的扭矩由下式求得

因此T=32458N

S=11260N

图3-6 上刀架

T=5.6MPa

查资料得Q235刀架的许用应力值s为60MPa,液压剪板机s则为80MPa。

刀架在水平面内的允许挠度

t<r

式中h——被剪板厚

因此r=0.02mm