I mitt tidigare inlägg talade jag om K-faktor, böjningstillägg och böjningsavdrag och vad de betyder i plåtkonstruktion. Nu ska vi se hur vi kan få fram dessa värden för en specifik plåt.
Som jag nämnde i mitt förra inlägg måste du göra några tester för att beräkna dessa värden för en specifik plåt. Dessa tester inkluderar att böja några prover och sedan göra några mätningar och beräkningar.
Tänk på en plåt med en tjocklek på 20 mm och en längd på 300 mm som visas i figur 1. Vi kommer att granska tre böjningsscenarier med tre olika böjningsvinklar; 60, 90 och 120, och vi kommer att beräkna K-faktor, böjningstillägg och böjningsavdrag för dem. Böjverktyget har en radie på 30 mm, vilket innebär att vår inre böjningsradie (R) är 30 mm. Vi börjar med 90 graders böjning som är det enklaste scenariot.
Figur 1: Platt plåt
90 graders böjningsvinkel
Figur 2 illustrerar plåten som böjs med en böjningsvinkel på 90 grader. Vi börjar med att beräkna böjningstillägget. Därifrån kan vi beräkna K-faktorn och böjningsavdraget. Efter att ha böjt plåten måste vi göra några mätningar enligt figur 2.
Figur 2: 90 graders böjning
Vi kan beräkna benlängderna 1 och 2 på följande sätt:
På den neutrala axeln har vi:
I den här formeln är den ursprungliga längden 300 mm. Genom att ersätta utgångslängd, benlängd 1 och 2 i ovanstående ekvation kan vi beräkna böjningstillägget enligt följande:
Vi vet att BA är bågens längd på den neutrala axeln. Bågens längd för detta scenario kan beräknas som:
Varvid R’ är bågens radie på den neutrala axeln. Genom att sätta in värdet för böjningstillägget i ovanstående ekvation får vi:
Om vi nu subtraherar R från R’ kan vi hitta avståndet för den neutrala axeln (t) från innerytan:
Från ekvationen för K-faktorn får vi:
Javelin SOLIDWORKS Service Advertisement
.
Våra SOLIDWORKS-experter kan konfigurera din miljö så att ditt team använder en omfattande uppsättning mallar, tabeller och ett bibliotek med formningsverktyg
Böjningsvinklar mindre än 90 grader
För vårt andra scenario kommer vi att diskutera beräkningarna för böjningsvinklar mindre än 90 grader. Som exempel använder vi 60 grader som böjningsvinkel. Återigen måste vi göra några mätningar som visas i figur 3. Sedan måste vi beräkna benlängd 1 och benlängd 2.
Figur 3: 60 graders böjning
Låt oss börja med att beräkna benlängd 1. Från figur 3 vet vi att
Varvid R är den invändiga böjningsradien, som är lika med 30 mm i detta exempel. Vi kan beräkna benlängd 1 genom några enkla ekvationer enligt följande:
Nu ska vi beräkna benlängd 2:
Nu när vi har både benlängd 1 och 2 kan vi använda följande ekvation igen för att beräkna böjningstillägget:
För att beräkna R’, som är bågens radie på den neutrala axeln, kan vi använda följande ekvation:
A är böjningsvinkeln i ovanstående ekvation så
För att beräkna avståndet till den neutrala axeln från innerytan (t) kan vi subtrahera den inre böjningsradien från R’:
Och genom att ha t och plåttjockleken (T) kan vi beräkna K-faktorn enligt följande:
Böjningsvinklar som är större än 90 grader
Som i de tidigare scenarierna börjar vi med att beräkna benlängden.
Figur 4: 120 graders böjning
Baserat på figur 4 har vi:
Nästan beräknar vi benlängd 2:
Nu kan vi beräkna böjningstillägget:
Med hjälp av BA kan vi nu beräkna K-faktorn:
Böjningsavdragsberäkning
Som förklarades i mitt första inlägg kan böjningsavdraget beräknas med hjälp av följande ekvation:
Varvid OSSB är det yttre avståndet. OSSB definieras enligt figur 5 för olika böjvinklar och kan beräknas med hjälp av följande ekvation:
Varvid A är böjvinkeln, T är plåttjockleken och R är böjningsradien.
Figur 5: Utvändigt avslag (OSSB) i olika böjvinklar
I nästa inlägg kommer vi att prata om böj- och mättabeller i SOLIDWORKS och hur vi kan använda siffrorna som vi har beräknat här för att göra våra egna böj- och mättabeller.