洛陽蘭迪玻璃機(jī)器股份有限公司是一家有經(jīng)驗(yàn)從事玻璃鋼化設(shè)備研發(fā)、制造和銷售的高新技術(shù)企業(yè)，其強(qiáng)制對流鋼化爐、變曲率鋼化爐、不等弧彎鋼化爐、燃?xì)庑弯摶癄t等鋼化爐技術(shù)均處于全部地位。本期蘭迪機(jī)器大講堂將給您介紹一些輥臺式鋼化爐彎風(fēng)柵變形與玻璃受力的知識，希望對您了解鋼化玻璃生產(chǎn)有些幫助。
      輥臺式彎鋼化爐生產(chǎn)的鋼化玻璃的曲率半徑在一定范圍內(nèi)可以連續(xù)調(diào)整，成型原理是塑性狀態(tài)玻璃在近似圓弧的多邊形輥道上往復(fù)擺動(dòng)成型，并吹風(fēng)冷卻定型。玻璃在彎風(fēng)柵內(nèi)的變形方向可分為橫彎風(fēng)柵和縱彎風(fēng)柵，橫彎風(fēng)柵是指鋼性輥道之間相對變形，縱彎風(fēng)柵是指塑性鋼絲軟軸輥道變形，彎風(fēng)柵的變形方式可分為同步變形和依次順序變形。
1.橫彎風(fēng)柵變形與玻璃受力
      橫彎風(fēng)柵的風(fēng)柵變形成弧方向與玻璃行走方向(機(jī)組方向)一致，如圖l所示：

      圖l為橫彎風(fēng)柵變形前后的示意圖，圖中連板l把整個(gè)輥道和連板聯(lián)結(jié)一起，輥道間距b。連板有一個(gè)可繞結(jié)構(gòu)變形中心2的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，滑動(dòng)繞點(diǎn), 4上也有一個(gè)可沿連板滑槽上下滑動(dòng)的滑動(dòng)自由度，拉桿9可以繞滑動(dòng)繞點(diǎn)4和固定繞點(diǎn)10轉(zhuǎn)動(dòng)，有兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度和一個(gè)滑動(dòng)自由度。變形時(shí)，中間連板3固定，傳動(dòng)輥5的轉(zhuǎn)動(dòng)中心與結(jié)構(gòu)變形中心2重合。
      玻璃在風(fēng)柵輥臺上擺動(dòng)方向如圖l所示。動(dòng)力提升鏈條6時(shí)，變形開始，在拉桿9的作用下，隨滑動(dòng)繞點(diǎn)4下降，形成連板問變形后夾角。并較終使相鄰的連板問較終張角a一致。
1．1 同步變形玻璃的移動(dòng)
      同步變形是指彎風(fēng)柵變形時(shí)相鄰連板間角度的同步變化，變形過程連板間夾角在0～口范圍內(nèi)變化，任一時(shí)刻各相鄰連板間夾角都相等，變形完成后相鄰連板夾角a一致。
      同步變形的結(jié)構(gòu)：當(dāng)拉桿9是雙拉桿(圖l中所示拉桿點(diǎn)劃線和實(shí)線都有)，提升鏈條6時(shí)，風(fēng)柵兩端同時(shí)提起，風(fēng)柵變形，鏈條提升的長度L不同，各滑動(dòng)繞點(diǎn)4可沿滑槽移動(dòng)的距離h隨之變化，相鄰兩連板間夾角a也隨之變化。鏈條提升長度L與相鄰兩連板夾角a對應(yīng)。同步變形與順序變形玻璃的受力也不一樣。
      結(jié)構(gòu)變形中心是整個(gè)風(fēng)柵變形的中心繞點(diǎn)，也是相鄰輥道的變形繞點(diǎn)。變形后，近似圓弧的多邊的任意兩邊交點(diǎn)，橫彎風(fēng)柵結(jié)構(gòu)變形中心與輥道中心重合，變形前后輥道中心長度等于輥距b不變。
      橫彎風(fēng)柵變形后相鄰連板間玻璃下表面(上輥面)處距離舸用下式表示： 

S=b-2rsin(a／2)       (1) 
式中：b一輥道間距，變形前輥道上玻璃長度；
a一變形后相鄰連板夾角；
      r一輥道半徑。

      從圖2可以看出，橫彎風(fēng)柵變形后相鄰輥道上輥面處距離(指玻璃與上輥面接觸相鄰兩點(diǎn)間的距離)縮短了2rsin(a／2)。變形過程中橫彎風(fēng)柵上輥面處距離縮短，玻璃的長度不變；變形時(shí)，單個(gè)輥距長度b，玻璃克服輥道的壓應(yīng)力，玻璃向外移動(dòng)S1：

S1=2rsin(a/2)       (2)
如果玻璃板寬為n個(gè)輥距，玻璃兩側(cè)相對上輥面移動(dòng)總距離為： 
Sn=n2rsin(a/2)       (3) 
  式中：n一玻璃同時(shí)所能接觸的滾道數(shù)量。

      整個(gè)提升過程相鄰連板間夾角a連續(xù)變化，全部輥道上輥面處縮短距離總和為n2rsin(a／2），變形過程玻璃自風(fēng)柵中部向兩側(cè)滑動(dòng)，輥面相對上輥面都向外移動(dòng)。 
      單側(cè)由內(nèi)向外移動(dòng)的距離依次為：rsin(a/2)、2rsin(a／2)、…(n-1)rsin(a/2)、nrsin (a/2)。 
1．2同步變形玻璃的移動(dòng)受力與變形計(jì)算
      同步變形時(shí)玻璃相對上輥面外移，必然造成玻璃與上輥面的摩擦，在整個(gè)變形過程，邊部玻璃向外移動(dòng)的距離長，受輥面摩擦距離也長，中部向外移動(dòng)的距離短，受輥面摩擦距離也相對短，玻璃進(jìn)入風(fēng)柵的溫度幾乎與玻璃出爐時(shí)溫度相同，玻璃表面容易擦傷。
      輥臺式彎風(fēng)柵鋼化玻璃是靠玻璃的自重和壓輥?zhàn)冃蝸韺?shí)現(xiàn)玻璃彎曲的。風(fēng)柵開始變形時(shí)玻璃溫度高，玻璃易變形，隨著風(fēng)柵的變形，玻璃溫度漸漸下降，玻璃越難于彎曲。第n輥道上玻璃重量直分量gn豎可用下式表示：

gn豎=gcos(na) (4)

式中：．g-相鄰兩輥道間玻璃的重量；
n-風(fēng)柵中心外第n根輥；
a一圖2所示相鄰輥道間夾角。

      注：na<90°，如果>90°，那么鋼化的彎玻璃將超過輥臺式彎風(fēng)柵，成為不能鋼化的180°彎玻璃，即半圓玻璃。 
      由(4)式可知，gn豎隨n的加大而減小。風(fēng)柵邊部的玻璃重力的豎直分量小，不利于玻璃形成曲率半徑，風(fēng)柵中部玻璃容易形成曲率半徑，而且邊部的玻璃降溫快也不利于玻璃形成曲率半徑。這樣，形成邊部玻璃沒有曲率半徑部分長，也就是彎鋼化玻璃上所說的直邊大。
      橫彎風(fēng)柵的順序變形：如圖1所示，提拉鏈條6時(shí)，先受力的兩邊部連板先開始變形0~a，其它連板保持0°夾角不變，直到外側(cè)連板夾角達(dá)到a后，與其相連的里側(cè)連板逐一變形，較終達(dá)到相鄰連板夾角a一致(順序變形玻璃的移動(dòng)受力與變形計(jì)算詳見后面縱彎風(fēng)柵介紹)。
  
2.縱彎風(fēng)柵變形與玻璃受力
      縱彎風(fēng)柵是風(fēng)柵變形成弧方向與輥道方向(機(jī)組寬度方向)一致，如圖3。

      圖3中輥輪l直徑為D，輥芯2為鋼絲軟軸，b為軸間距，縱彎風(fēng)柵片3，輥道變形中心線4，彎風(fēng)柵結(jié)構(gòu)變形中心5，變形提升鏈條6，玻璃7，連板繞點(diǎn)8，拉桿固定繞點(diǎn)9，拉桿滑塊繞點(diǎn)10，滑塊調(diào)節(jié)輪11，軸座12。連板變形繞點(diǎn)距B，相鄰連板變形后夾角a， 輥道變形中心比結(jié)構(gòu)變形中心高h(yuǎn)。提升鏈條6，連板繞8轉(zhuǎn)動(dòng)，拉桿滑塊繞點(diǎn)10向外移動(dòng)到滑塊調(diào)節(jié)輪11限制位置，形成連板間張角口；連板拉動(dòng)風(fēng)柵變形，風(fēng)柵變形前拉桿同定繞點(diǎn)9與拉桿滑動(dòng)繞點(diǎn)10間距為B，連板間夾角a為0，風(fēng)柵處于水平位置。
2．1縱彎變形時(shí)玻璃受力
      縱彎變形時(shí)玻璃在輥道上產(chǎn)生變形滑動(dòng)，產(chǎn)生摩擦力F，用下式表示： 
                                                                    F=fg  （5）
式中：f-輥道摩擦系數(shù)； g-單個(gè)連板間距玻璃重量。
      變形開始時(shí)玻璃溫度比較高，有利于邊部玻璃先變形。當(dāng)連板變形到達(dá)中部連板時(shí)，玻璃溫度降低，變形風(fēng)柵中間部分玻璃降溫速度慢，變形過程中上輥面對玻璃面有摩擦阻力，風(fēng)柵中部玻璃向外移動(dòng)受阻力是外側(cè)輥面對玻璃面摩擦力之和，這樣有利于風(fēng)柵中部玻璃變形。
      風(fēng)柵邊部的玻璃移動(dòng)距離大，整個(gè)變形過程風(fēng)柵邊部的玻璃都在向外移動(dòng)，變形過程中玻璃的溫度逐漸降低，風(fēng)柵邊部連板間玻璃降溫快，溫度低、摩擦力小，玻璃相對輥面向外移動(dòng)對玻璃表面質(zhì)量影響小。風(fēng)柵變形中部玻璃受的外伸阻力大，且玻璃中部散熱慢，有利于玻璃形成曲率；中部風(fēng)柵連板較后變形，使玻璃溫度稍降一些，這也使玻璃相對輥面移動(dòng)時(shí)對玻璃表面質(zhì)量影響減小。   
2．2順序變形玻璃相對輥道的移動(dòng)
      順序變形是指彎風(fēng)柵變形時(shí)連板間夾角先后變化，逐一達(dá)到預(yù)先設(shè)定夾角a，如圖3，滑塊調(diào)節(jié)輪11轉(zhuǎn)動(dòng)，改變拉桿滑塊繞點(diǎn)10向外移動(dòng)到滑塊調(diào)節(jié)輪11限制位置，提升鏈條時(shí)，逐一形成連板間夾角a，即為順序變形。
      只有正在變形的兩連板輥道上輥面距離在變短，而正變形外側(cè)的輥道面上玻璃相對上輥面產(chǎn)生位移�？v彎風(fēng)柵變形為順序變形，有利于玻璃變形。縱彎風(fēng)柵輥道變形中心4與風(fēng)柵結(jié)構(gòu)變形中心5不重合。變形過程中結(jié)構(gòu)變形中心線上長度不變，風(fēng)柵輥道變形中心變短，變形后相鄰兩輥道中心線上距離Bl為：

Bl=B-2hsin(a／2)        (6)
式中：B-相鄰連板．
      h-輥道變形中心與結(jié)構(gòu)變形中心高度差；
     a-相鄰連板間夾角。
      如果風(fēng)柵變形時(shí)軟軸在風(fēng)柵中間軸向定位，變形過程每兩繞點(diǎn)間距曰的軟軸向外側(cè)產(chǎn)生2hsin(a/2)的伸長．整個(gè)軟軸伸長量是全部伸長量之和。風(fēng)柵變形軟軸在風(fēng)柵邊部定位，風(fēng)柵變形使整個(gè)軟軸的伸長量為單個(gè)方向，單方向移動(dòng)大，易造成輥輪與軸座干涉。風(fēng)柵變形軟軸在風(fēng)柵上沒有軸向定位，各個(gè)軟軸變形使受力軸座的摩擦力大小隨機(jī)性強(qiáng)，導(dǎo)致軟軸變形方向不一樣，風(fēng)柵幾次變形后，軟軸串動(dòng)與風(fēng)柵的相對位置變化，玻璃也隨軟軸串動(dòng)，玻璃的前端面與輥道不平行，玻璃成型后四角不等高，對角線距離相差大，形成位置偏差�？v彎風(fēng)柵變形除軟軸相對風(fēng)柵串動(dòng)外，軸上輥輪相對軟軸不動(dòng)，由于輥輪直徑變形時(shí)輥輪下面張開，上面向里縮，變形過程中輥輪下表面間距拉大，上面間距縮小，玻璃的長度不變，和橫彎順形一樣，在軟軸輥輪上面的玻璃相對軟軸上輥輪向兩端移動(dòng)，兩繞點(diǎn)間距B，變形后輥輪上面距離B2為：
 

B2=B-Dsin(a／2)       (7)
式中：B一相鄰連板間距；
 D一輥輪直徑；
a一相鄰連板間夾角。

      因此縱彎風(fēng)柵變形不但軟軸相對風(fēng)柵串動(dòng)，同時(shí)，與橫彎風(fēng)柵變形一樣，相鄰兩排輥輪間，玻璃也相對上輪面移動(dòng)Dsin(a/2)。