Как задать радиус профильной трубе

MesterulManole Как задать радиус профильной трубе

Применение самодельного гидравлического трубогиба

Здравствуйте уважаемые читатели. Сегодня планирую рассказать о том, как выполняется гибка профильной трубы своими руками с применением специального инструмента и без него.

Тема статьи все более актуальна, так как большинство соотечественников–дачников планирует обзавестись теплицей, цена которой будет невысока.

Собрать такое сооружение своими руками проще всего из профильной трубы с прямоугольным сечением.

Кроме того, гнутый профиль — это компонент, необходимый при сборке поликарбонатных навесов и беседок. А потому тема наверняка заинтересует не только дачников, но и городских жителей, занятых обустройством территорий, прилегающих к дому.

Способы деформации профильных труб

Для того чтобы придать теплице характерную полукруглую кверху форму, конструкционные элементы должны быть не прямыми, а изогнутыми с определённым радиусом.

Не секрет, что согнуть профильный прокат сводя с усилием два его конца друг к другу не получится, так как стенки с внутренней стороны сомнутся. Впрочем, есть немало способов правильной деформации профильного металлопроката.

Среди того что можно применить в условиях домашней мастерской отмечу следующее:

  • деформация с помощью трубогиба;
  • деформация с помощью сварных прихваток;
  • деформация посредством разрезания и последующего сваривания.

Применение специального инструмента

Инструкция сгибания трубы с помощью трубогиба сходная, независимо от модификации инструмента.

Как задать радиус профильной трубе

Этапы работы с гидравлическим инструментом

Рассмотрим перечисленные на схеме этапы на примере эксплуатации самодельного гидравлического трубогиба.

  • На начальном этапе трубы нарезаем на заготовки требуемой длины

Как задать радиус профильной трубе

Вальцы инструмента в нейтральной позиции

  • Вальцы инструмента выставляются в нейтральную позицию, то есть на заготовку не оказывается давление;

Как задать радиус профильной трубе

Настройка вальцов для придания нагрузки на заготовку

  • Затем с помощью домкрата вальцы придвигаются для того чтобы на заготовку оказывалось необходимое давление;

Как задать радиус профильной трубе

Прокатывание заготовки

  • Заготовка с помощью ручного ворота несколько раз прокатывается из стороны в сторону вдоль прижимных вальцов;
  • По мере искривления заготовки вальцы дополнительно прижимаются домкратом;
  • Заготовка вновь несколько раз прокатывается вдоль прижимных вальцов;

Как задать радиус профильной трубе

Необходимый радиус почти получен

  • Перечисленные этапы повторяются ровно до тех пор, пока заготовка не примет необходимый радиус сгиба;
  • После того как необходимая конфигурация заготовки получена, прижимные вальцы отодвигаются и изделие высвобождается.

Как задать радиус профильной трубе

Готовые изделия

Аналогичный метод применяется при работе с ручным трубогибом, где в отличии от гидравлики прижим вальцов выполняется посредством закручивания винта.

Рекомендации по сгибанию профильной трубы с применением гидравлического трубогиба

За один раз не давайте чрезмерное давление на вальцы. В итоге, вы не деформируете заготовку и прокручивать ворот будет проще.

Применяйте вальцы подходящей конфигурации, то есть, ширина вальцов должна соответствовать ширине поперечного сечения труб. В этом случае сгибание будет аккуратнее, и заготовка при прохождении через станок не будет гулять из стороны в сторону.

До начала сгибания рекомендую заготовить шаблон радиуса или отмерять расстояние, которое должно быть между концами правильно согнутой трубы. Впоследствии, зная расстояние или имея шаблон, будет проще оценить готовность сгиба не вынимая заготовку из инструмента.

Как изогнуть профильную трубу без специального станка

Цена готового трубогиба высока, но этот инструмент можно сделать своими руками. С другой стороны, этого инструмента в самый нужный момент может попросту не оказаться под руками и что делать в такой ситуации?

Предлагаю, в качестве примера, рассмотреть уникальную технологию деформации профильного проката для сборки поликарбонатового навеса.

Почему именно навеса? Дело в том, что способ о котором хочу рассказать, имеет ограничения по радиусу сгиба и заготовить комплектующие для теплицы не получится, а вот согнуть заготовки под сборку ферм навеса — запросто.

Как задать радиус профильной трубе

На схеме показано как обойтись без трубогиба

Рассмотрим этапы, перечисленные на схеме подробнее.

Как задать радиус профильной трубе

Будущее основание фермы

  • На начальном этапе заготавливаем профильный прокат с прямоугольным сечением под основание фермы;

Как задать радиус профильной трубе

Разметка под перемычки

  • Заготовку измеряем в длину и в соответствии с замерами разбиваем на 6 равных фрагментов, как это показано на фото;
  • Подготавливаем вертикальные опоры;

Универсальный расчет высоты перемычек

На фото вы можете увидеть расчет и коэффициент уменьшения длины опор. Это очень важный момент, так как нарезка опор в соответствии с приведенными расчётами позволяет гнуть любые трубы, не опасаясь сминаний их стенок.

Перемычки приварены

  • Привариваем вертикальные опоры на основание фермы по предварительно нанесённым отметкам;

С торца профиль примеряем с напуском не менее 10 см

  • Подготавливаем отрезок профильной трубы, который предстоит гнуть;

Сгибаем к одному из торцов основания

  • Прикладываем заготовку к вертикальным опорам с обеих концов основания фермы;

Привариваем торец сваркой

  • Прихватываем сваркой трубу к первой опоре;

Привариваем второй торец

  • Затем привариваем трубу к последней опоре, постепенно ее сгибая, наваливаясь весом тела.

Рекомендации к выполнению изгиба:

  • Балка, к которой будет прихватываться дуга, должна быть надежно закреплена, так как работа на подвижной балке не обеспечит точность сгиба;
  • Балка, на которую будут навариваться опоры, должна изготавливаться из профильной трубы с сечением не менее 50 на 50 мм из расчёта выгибания трубы с сечением 20 на 20 мм;

Для удобства работы трубу можно временно привязать

  • Если работаете в одиночку, один из концов сгибаемой заготовки перевязываем верёвкой, пока направляем ее к следующей опоре;
  • Вертикальные стойки к балке привариваем под углом 90°;
  • Коэффициенты, применённые для расчета длины вертикальных стоек, актуальны, независимо от размеров готовой конструкции;

Перемычки убраны, а радиус деформации все тот же

  • Собранная конструкция настолько прочна что может впоследствии работать без вертикальных стоек только за счет торцевых прихваток.

Деформация профильной трубы путем разрезания болгаркой

  • Напоследок предлагаю ознакомиться с простым способом деформации, который актуален при работе с профильным прокатом большого сечения.
  • Для работы нам потребуется УШМ (болгарка) или торцовочная дисковая пила, сварочный аппарат и измерительный инструмент.
  • Инструкция работы с профильной трубой следующая:
  • Размечаем на одной из стенок трубы расположение разрезов (после сгиба эта стенка будет внешней);

Разметка для распила

  • От сделанных меток чертим треугольники с тем углом, чтобы при складывании на местах разреза изделие приняло нужную форму и получился нужный радиус искривления;

Распил, сделанный по разметкам

  • По сделанным отметкам пилим заготовку и удаляем ненужные куски металла;

Деформация с нужным радиусом

  • Заготовка изгибается с тем расчетом чтобы края разрезов сомкнулись;

Сваривание стыков

  • Края разрезов свариваются.

Способ хорош своей простотой, но нужно учитывать, что линия гиба будет ломанной. Поэтому такое решение не подходит для изготовления навесов, где обшивка укалывается сплошным листом поликарбоната.

Вывод

Теперь вы знаете, как выполняется гибка профильной трубы по радиусу своими руками как с применением специального инструмента, так и без него. Из перечисленных способов вы можете выбрать тот, с которым вам будет проще справиться.

Если в процессе работы появятся вопросы, задавайте их в х к тексту. Кстати, рекомендую посмотреть видео в этой статье.

29 июля 2016г. Если вы хотите выразить благодарность, добавить уточнение или возражение, что-то спросить у автора — добавьте комментарий или скажите спасибо!

Гибка профильных труб по радиусу — методика и оборудование

Главная / Инструменты /  

Гибка квадратной профильной трубы – это процедура, в ходе которой изделие приобретает изогнутую форму. Сгибание проводится своими руками или специальным инструментом. Изогнутую форму металла получают на станке.

Теоретические основы процесса гибки

Как задать радиус профильной трубе

Вследствие возникающих напряжений при изгибании:

  • стенка трубы растягивается по внешней стороне прилагаемого усилия;
  • сжимается по внутренней стороне;
  • образуется и нейтральная ось, на ней состояние материала не изменяется.

Технические характеристики профильных труб и их особенности для сгибания

Перед проведением изгибания металла рекомендовано ознакомиться с их техническими характеристиками, что положительно отобразится на результате работы. Изделия имеют овальное, квадратное, плоскоовальное или прямоугольное сечение. В соответствии со стандартами ГОСТ профтрубы с круглым сечением относятся к профильным трубам.

Читайте также:  Фаска для труб под сварку

Как задать радиус профильной трубе

Размеры изделий могут быть различными. Отличительными особенностями между ними является толщина стенок и площадь сечения. Определение пластических возможностей проводится с учетом совокупности размеров. Это минимально допустимый радиус размеров.

Поведение круглого, квадратного и прямоугольного сечения, виды разрушений

  1. Ставшая тонкой внешняя стенка тяготеет к выгибу, направленному к срединной оси трубы. Это приводит к тому, что ее поперечное сечение деформируется.
  2. Когда предел прочности изделия превышается, оно разрывается по внешней плоскости изгибания.

Толщина трубных стенок на внутренней части гиба становится больше, из-за появления сжимающего напряжения. Когда предел прочности изделия на сжимание превышается, оно утрачивает локальную жесткость. Это приводит к образованию глубоких складок на внутренней плоскости изогнутой трубы.

Как ведут себя квадратный и прямоугольный профиль:

  1. Их трубные стенки подвержены сжимающему и растягивающему напряжению, как на наружной, так и на внутренней плоскости изгиба, по максимуму.
  2. У материала повышенная склонность к деформациям, мастеру трудно их контролировать.
  3. Профильный материал на внутренней стороне изгиба склонен к вертикально направленному расширению. При этом он течет горизонтально вдоль торца изделия. Эти напряжения вдавливают вертикально расположенные трубные стенки. При этом квадрат поперечного сечения деформируется. Он приобретает конфигурацию трапеции.
  4. Поперечное сечение прямоугольной и квадратной формы плохо передает зажимные усилия между изгибочной и зажимающей колодкой.
  5. Профиль стремится проскользнуть вдоль колодки в начале изгибания. При этом он может ее тереть, что ведет к износу оборудования.

Поведение материала с круглым сечением, когда происходит его изгиб:

  1. Материал меньше деформируется на участках наивысшего напряжения. Места максимального сжимания/растягивания расположены по касательной осевой линии к поперечному сечению.
  2. Круглая форма дает металлу возможность равномерно растекаться по всем направлениям в ходе изгибания. Благодаря этому мастеру легче контролировать процессы деформации материала.
  3. Благодаря поперечному сечению округлой формы труба хорошо передает усилия между изгибочной и зажимающей колодкой.
  4. При гибке круглых труб по радиусу, они практически не проскальзывают в инструменте.

Методы гибки профильных труб

Гибка профильной металлической трубы по радиусу проводится холодным и горячим способом. Для облегчения этого процесса рекомендовано применение специальных приспособлений – болванки, трубогибы, станки.

Станок

Гибочный прокаточный станок для профильной трубы можно приобрести или изготовить самостоятельно. При использовании установки проводится гибка металла холодным способом. Станок может быть полуавтоматическим и автоматическим. При использовании второго из них обеспечивается качественный прогиб трубы.

Как задать радиус профильной трубе

Вальцы для гибки металла – это устройство, которое имеет две составляющие – металлическую станину и подающие вальцы. Ручной инструмент применяется для изгибания изделий небольшого диаметра. Гидроприводные вальцы используются, если профтруба имеет толстую стенку, а ее диаметр более 10 миллиметров.

Трубогиб

Инструмент позволяет согнуть металлическую профильную трубу в домашних условиях правильно. Принцип работы оборудования основан на оказании большого давления на одну или несколько точек, что обеспечивает ее изгиб.

Инструмент имеет компактные размеры, что упрощает процесс его использования в домашнем хозяйстве. Существуют ручные и гидравлические трубогибы. Второй вариант агрегатов имеет больший коэффициент полезного действия.

Производятся электрические аналоги, которые упрощают процесс изгибания металла и не требуют участия мастера. При одноразовом проведении процедуры их покупка нецелесообразна.

Как задать радиус профильной трубе

Трубогиб придает трубе плавности линий. В металлоизделие засыпается мелкий песок, а его отверстия закрываются с двух сторон деревянными пробками или простым брусом.

При выборе пробки рекомендуется следить за тем, чтобы ее длина в два раза превышала радиус. Это устранит возможность деформации профтрубы. Далее с двух концов просверливаются небольшие отверстия, с помощью которых обеспечивается выход газа.

В местах будущего изгиба делается разметка. Затем проводится прогревание необходимого участка и загиб.

Болванка

Этот способ используется при большом радиусе изгиба металлоизделия. Место изгиба пользователь нагревает паяльной лампой. Предварительно берется проволока, диаметром 1-4 миллиметра, и сделать из нее пружину, которая надевается на место изгиба. После разогрева профтрубы ее сгибают болванкой, которая имеет радиус равен изгибу.

Как задать радиус профильной трубе

Холодные способы гибки

Это простой способ, который применяется только при отрицательных температурах. Берется отрезок и с одной стороны надевается пробка. В другой конец металлоизделия заливается вода.

Конструкцию оставляют на морозе до тех пор, пока вода внутри не замерзнет. После этого проводится гибка любым инструментом.

Этот способ применяется, если материал – дюраль, медь латунь и другие мягкие металлы.

Перед применением способа рекомендуется следить, чтобы толщина стенки была не более 1 миллиметра, а диаметр – не более 8 миллиметров.

Метод резки

Предварительно рекомендуется точно рассчитать радиус закругления. С трех столон рекомендовано сделать метки-пропилы. Далее с применением инструмента проводится аккуратное сгибание. В местах пропилов труба заваривается сваркой.

Как задать радиус профильной трубе

С применением песка и соли

В металлопластиковую трубу засыпается песок или соль, которые предварительно разогреваются. После прогрева отрезка его сгибают в соответствии с шаблоном заданного радиуса.

Как задать радиус профильной трубе

Оборудование для гибки труб: заводские и самодельные варианты

Классическое приспособление для гибки профильной трубы – это трубогиб. Причем агрегаты подобного типа бывают ручными и механизированными.

У ручных станков от мускульной силы оператора работает и привод подачи трубы (соединенные цепной передачей вальцы) и генератор деформирующего усилия (соединенная с верхним вальцом струбцина).

Механизированный станок для гибки профильной трубы работает на электрическом приводе, который генерирует крутящий момент на подающих вальцах. Генератор прижимного усилия такого агрегата функционирует либо от мускульной силы оператора (струбцина), либо от гидравлического привода (ротационный пресс).

К заводским моделям трубогибов относятся агрегаты из серии «ПГ» (профелегибы).

Причем в быту и промышленности используют следующие модели:

  • Как задать радиус профильной трубеПГ-1 – мобильный трубогиб, который могут использовать и «домашние мастера» и слесари или сантехники из аварийных бригад. Этот компактный аппарата сгибает профиль с габаритами до 40х40 миллиметров. Причем минимальный радиус изгиба – 180 миллиметров, а минимальный диаметр (для кольцеобразных деталей) – 0,6 метра.
  • ПГ-2 – мобильный трубогиб с увеличенной мощностью. Этот аппарат сгибает даже 60-миллиметровые профили. Минимальный радиус изгиба в данном случае равен 22 сантиметрам (диаметр — 60 сантиметрам).

Средняя стоимость подобных станков – 600-700 долларов США. Поэтому большинство домашних мастеров используют не «фабричные» а самодельные трубогибы. Или заказывают услугу у специализированных компаний.

Причем цена гибки профильной трубы зависит от объемов работы, габаритов и конструкционного материала деформируемого изделия и сложности профиля согнутой детали.

Самодельные трубогибы

Самодельные аппараты для гибки труб конструируют на основе трехвальцовой схемы, реализованной в промышленных трубогибах.

Сборку такой конструкции начинают с производства каркаса – прямоугольника, изготовленного из четырех швеллеров, соединенных сваркой.

На изготовленный каркас, по центру, наваривают П-образный кронштейн, в центр верхней планки которого вваривают гайку – основу будущей струбцины.  В эту гайку вкручивают винт с маховиком.

Пята винта контактирует с подвижной плитой, которая перемешается в пазах боковых стенок П-образного кронштейна.

В плиту (которую можно выполнить в виде того же П-образного кронштейна, только с короткими вертикальными «ножками) встраивают валец (закрепляя между боковыми «ножками»).  Прижимное усилие будет генерироваться струбциной.

По бокам от П-образного кронштейна наваривают стержневые кронштейны, которые будут удерживать подающие вальцы. Крепление вальцов осуществляется с помощью винтов. Причем с одной стороны на вальцы монтируют звездочки цепной передачи (можно использовать детали от велосипеда).

В финале на подающие вальцы надевают цепь и крепят к одной из звездочек рукоять, с помощью которой генерируют момент вращения на валу.

Схема работы такого агрегата очень проста:

  • Деформируемую трубу укладывают на подающие вальцы и поджимают деформирующим роликом, затягивая винт струбцины.
  • После этого, вращая рукоять подающей системы, прокатывают всю трубу сквозь зону деформации.
  • При необходимости вышеописанные действия повторяют еще раз.
Читайте также:  Монтаж трубы теплого пола за метр

В итоге, труба гнется, а владелец оборудования экономит от 500 до 700 долларов США.

Как рассчитать минимально допустимый радиус

Минимальный радиус гиба трубы, при котором появляется критическая степень деформации, определяет соотношение:

Rmin=20∙S

В нем:

  • Rmin означает минимально возможный радиус гиба изделия;
  • S обозначает толщину, которой обладает трубопровод (в мм).

Следовательно, радиус по срединной трубной оси равен: R=Rmin+0,5∙Dn. Тут Dn означает условный диаметр круглого стержня.

Обязательное условие, чтобы грамотно вычислить минимальный радиус изгиба — это необходимость принять во внимание соотношение:

Кт=S:D

Тут:

  • Кт означает коэффициент тонкостенности изделий;
  • D указывает на наружный диаметр труб.

Следовательно, универсальная формула для вычисления минимально допустимого радиуса гибки:

R=20∙Кт∙D+0,5∙Dn.

Когда заданный радиус получается больше, нежели значение, получаемое по приведенной выше формуле, то используется метод холодной гибки труб. Если он меньше рассчитанной величины, материал следует предварительно нагреть. Иначе его стенки при гибке деформируются.

Следует учесть тот случай, когда параметр тонкостенности составляет 0,03

Технология радиусной гибки труб

Трубы имеют широкое применение практически во всех сферах производственной деятельности. Одним из основополагающих процессов, сопутствующих проведению монтажных работ по устройству различных трубопроводных систем, является гибка трубы по радиусу, что позволяет существенно уменьшить количество сварных швов и благоприятно сказывается на общем качестве работ.

Методы сгибания труб по радиусу

Процесс сгибания стальных труб по радиусу позволяет придавать им частичную или полную изогнуто-плавную конфигурацию, которая не зависит от формы сечения профиля. Так, при сгибании полого профиля на стальную заготовку, одновременно действует сила, сжимающая ее по внутренней стенке и усилие, растягивающее по внешнему радиусу. Специфика такого процесса состоит в том, что:

  • профиль в момент придания ему формы загиба может получить искривление, при котором трубой будет утрачена соосность;
  • при растяжении наружной стенки трубы на участке максимального радиуса может произойти разрыв стенки за счет воздействия радиальной силы;
  • сдавливаемая внутренняя часть трубы при неравномерном сокращении будет сминаться складками в виде гофры от приложения тангенциальных сил.

Поэтому существуют два основных способа, при которых производиться гибка трубы по радиусу, а именно:

  • непосредственно на холодной трубе,
  • при разогреве места сгиба.

Холодный способ используют в основном для труб с малым диаметром, но в этом случае необходимо четко знать минимальный радиус гиба трубы по осевой линии.Как задать радиус профильной трубе

При разогреве места сгибания создаются более благоприятные условия для процесса заданной деформации, так как металл приобретает достаточную пластичность, снижая вероятность образования различных дефектов.

Горячие способы сгибания трубы по радиусу применяют в основном для заготовок большого диаметра, так как эта методика является более затратной и требует большего времени для осуществления единичного гиба.

При использовании обоих способов необходимо знать технологический процесс, который позволит обеспечить равномерное сечение металлической трубы на всем протяжении радиуса искривления и полное отсутствие на стенках трещин и складок.

Как определить минимальный радиус

  • Определить минимальный радиус изгиба металлической трубы можно согласно приведенного ниже расчета и на основании чертежа.
  • Как задать радиус профильной трубе
  • Минимально допустимый радиус гиба, при котором может наступить критическая деформация определяется отношением:
  • Rmin = 20*S,
  • где Rmin – минимально возможный радиус гиба металлической трубы, S – толщина стенки трубы в мм.
  • Отсюда радиус по центральной оси трубы будет:
  • R = Rmin + 0,5 * D,
  • где D – условный диаметр трубы.
  • Обязательным условием при правильном расчете минимального радиуса гиба является необходимость учитывать отношение:
  • Кт =S/D,
  • где Кт – критерий, учитывающий тонкостенность труб.

    Таким образом получаем универсальную формулу для расчета допустимого радиуса сгибания:

  • R= 20*Кt*D + 0,5 *D,
  • При условии, если расчетный радиус R больше, чем (20*Кt*D + 0,5 *D), то применяем способ холодной гибки, если же меньше, то необходимо дополнительно разогревать трубу перед сгибанием, в противном случае деформации стенок не избежать.
  • А также необходимо учитывать, что, если значение критерия тонкостенности лежат в диапазоне 0,03 < Кt < 0,2, то минимально допустимый условный радиус сгибания металлических труб без применения оправки должен быть больше значения:
  • R ≥9.25*((0,2 — Кt )**0,5),
  • если же минимально допустимый условный радиус сгибания меньше полученной величины, то применение правки является обязательным условием.
  • Получить поправку радиуса гиба трубы с учетом пружинения после того, как нагрузка была снята, можно по формуле:
  • Rср =0,5 *Ку*Dm,
  • где Dm — диаметр гибочной оправки, Ку – справочное значение коэффициента упругой деформации для данного металла.
  • Так, для укрупненных расчетов, можно принять значение коэффициента упругой деформации равным 1,02 для труб диаметром до 40 мм, изготовленных из стали или меди, а для труб с условным диаметром более 40 мм это значение будет, соответственно, равно 1,014.
  • Для более точного расчета угла, на который необходимо согнуть трубу с учетом величины упругой деформации, можно воспользоваться формулой:
  • α = α *(1 + 1/m),
  • где α — угол поворота центральной оси, m – значение справочного коэффициента упругой деформации.

Так, если расчетный радиус больше диаметра трубы в два-три раза, то значение коэффициента упругой деформации можно брать в диапазоне величин от 40 до 60.

Инструменты и оборудование

Для сгибания стальных труб малого диаметра при монтаже коммунальных трубопроводов используют ручные приспособления и холодный способ деформации. Так, холодную трубу можно согнуть приспособлениями, использующими следующие методы:

  • с помощью шаблонной обкатки для круглых труб диаметром до 76 мм. На станках, использующих обкатку, не получиться получить качественную округлость радиуса сечения в месте загиба;
  • путем наматывания на неподвижный ползун, при продольном перемещении обкатывающего ролика ;
  • основанный на передаче усилия пневмо- или гидроцилиндром месту сгиба с упором на два подвижных ролика;
  • с протяжкой через подвижные направляющие ролики, что позволяет производить отводы с малым угол радиуса, используется на универсальных гибочных станках.

Как задать радиус профильной трубеГибка профильной трубы по радиусу квадратного или прямоугольного сечения осуществляется такими же способами, как и стальных труб круглого сечения. Главное отличие профильных трубогибных станков заключается в виде прокатных роликов, шаблонов и обкаток, которые имеют, соответственно, форму прямоугольного сечения.

Трубы больших диаметров гнут исключительно горячими способами на специальных станках, так используют метод:

  • деформации заготовки на штампе, что позволяет изготавливать изделия с несколькими сгибами как в одной, так и нескольких плоскостях сразу;
  • протяжки на специальном роге, дает возможность получать не только минимальные радиусы, но и заданную кривизну радиуса, при этом сохраняя равномерный диаметр сечения трубы за счет одновременной калибровки на внутреннем сердечнике.

Как производиться горячее сгибание заготовок труб на производстве можно посмотреть на данном видео.

Гибка труб по радиусу – рассчитаем минимальный радиус сгиба и радиус инерции труб, методы гибки

Сейчас при изготовлении металлоконструкций, как альтернатива свариванию и резьбовому сопряжению, используется гибка труб по радиусу.

Производится она с помощью специального инструментария. Если сечение материала невелико, применяются ручные трубогибы. Когда диаметр изделий значителен, используются станки.

Чаще всего возникает необходимость в сгибании круглых и профильных труб.

Теоретические основы процесса гибки

Как задать радиус профильной трубе

Вследствие возникающих напряжений при изгибании:

  • стенка трубы растягивается по внешней стороне прилагаемого усилия;
  • сжимается по внутренней стороне;
  • образуется и нейтральная ось, на ней состояние материала не изменяется.

Поведение круглого, квадратного и прямоугольного сечения, виды разрушений

Как задать радиус профильной трубе

  1. Ставшая тонкой внешняя стенка тяготеет к выгибу, направленному к срединной оси трубы. Это приводит к тому, что ее поперечное сечение деформируется.
  2. Когда предел прочности изделия превышается, оно разрывается по внешней плоскости изгибания.

Толщина трубных стенок на внутренней части гиба становится больше, из-за появления сжимающего напряжения. Когда предел прочности изделия на сжимание превышается, оно утрачивает локальную жесткость. Это приводит к образованию глубоких складок на внутренней плоскости изогнутой трубы.

Как ведут себя квадратный и прямоугольный профиль:

  1. Их трубные стенки подвержены сжимающему и растягивающему напряжению, как на наружной, так и на внутренней плоскости изгиба, по максимуму.
  2. У материала повышенная склонность к деформациям, мастеру трудно их контролировать.
  3. Профильный материал на внутренней стороне изгиба склонен к вертикально направленному расширению. При этом он течет горизонтально вдоль торца изделия. Эти напряжения вдавливают вертикально расположенные трубные стенки. При этом квадрат поперечного сечения деформируется. Он приобретает конфигурацию трапеции.
  4. Поперечное сечение прямоугольной и квадратной формы плохо передает зажимные усилия между изгибочной и зажимающей колодкой.
  5. Профиль стремится проскользнуть вдоль колодки в начале изгибания. При этом он может ее тереть, что ведет к износу оборудования.

Поведение материала с круглым сечением, когда происходит его изгиб:

  1. Материал меньше деформируется на участках наивысшего напряжения. Места максимального сжимания/растягивания расположены по касательной осевой линии к поперечному сечению.
  2. Круглая форма дает металлу возможность равномерно растекаться по всем направлениям в ходе изгибания. Благодаря этому мастеру легче контролировать процессы деформации материала.
  3. Благодаря поперечному сечению округлой формы труба хорошо передает усилия между изгибочной и зажимающей колодкой.
  4. При гибке круглых труб по радиусу, они практически не проскальзывают в инструменте.

Как рассчитать минимально допустимый радиус

Минимальный радиус гиба трубы, при котором появляется критическая степень деформации, определяет соотношение:

Rmin=20∙S

В нем:

  • Rmin означает минимально возможный радиус гиба изделия;
  • S обозначает толщину, которой обладает трубопровод (в мм).

Следовательно, радиус по срединной трубной оси равен: R=Rmin+0,5∙Dn. Тут Dn означает условный диаметр круглого стержня.

Обязательное условие, чтобы грамотно вычислить минимальный радиус изгиба — это необходимость принять во внимание соотношение:

Кт=S:D

Тут:

  • Кт означает коэффициент тонкостенности изделий;
  • D указывает на наружный диаметр труб.

Следовательно, универсальная формула для вычисления минимально допустимого радиуса гибки:

R=20∙Кт∙D+0,5∙Dn.

Когда заданный радиус получается больше, нежели значение, получаемое по приведенной выше формуле, то используется метод холодной гибки труб. Если он меньше рассчитанной величины, материал следует предварительно нагреть. Иначе его стенки при гибке деформируются.

Следует учесть тот случай, когда параметр тонкостенности составляет 0,03

Приспособление для гибки профильной трубы

[Гибка профильной трубы] — необходимость, часто возникающая у владельцев индивидуальной недвижимости или загородных участков в процессе строительных, ремонтных работ, работ по оформлению садового участка, выполняемых своими руками.

Сделать необходимый и правильный изгиб достаточно сложно вручную, а бывает просто невозможно без специального приспособления.

Еще больше сложностей вызывают работы с изделиями из профильных труб. В отличие от труб, которые можно закрепить с одного конца, профильные изделия нельзя изогнуть таким способом.

Как задать радиус профильной трубе

Чтобы сделать работы по сгибанию безопасными, лучше выполнять их, используя специальное оборудование — трубогиб.

Конечно, можно обратиться к специалистам, имеющим профессиональный инструмент для сгибания, однако этот вариант не всегда возможен, а такое устройство, как трубогиб, можно изготовить своими руками.

Виды приспособления для сгиба трубы

  • Сгибание труб по заданному радиусу, сохраняя такие качества материала, как прочность и соответствующая внутренняя рабочая поверхность, при этом избегая дополнительных соединительных деталей, важны при реализации различных конструкторских решений.
  • Для того чтобы воплотить это в реальности, используют инструмент под названием трубогиб, который позволяет гнуть изделия независимо от их размера.
  • Различают три вида:
  • Ручной трубогиб. Для выполнения работ на этом оборудовании требуется физическая сила, однако он достаточно простой в плане эксплуатации;
  • Инструмент с гидравликой. Основным элементом являются вальцы, которые позволяют сгибать трубы под различным углом;
  • Электромеханическое устройство. Профессиональный инструмент. Позволяет выполнить наиболее точные расчеты, используются в массовом производстве.

ВАЖНО ЗНАТЬ:  Что нужно знать об ингибиторах коррозии металла?

  1. Неважно, какое оборудование используется при сгибании металлических конструкций, необходимо избегать ошибок.
  2. Видео:

Металлическая труба не должна растрескаться. В местах, где в дальнейшем предполагается нагрузка, необходимо избегать растяжения или, наоборот, сжатия материала.

Также профильная труба не должна быть деформирована, не должно быть изломов, признаков коррозии.

Как изготовить трубогиб самому?

Инструмент под названием трубогиб сделать своими руками достаточно просто. Устройство могут быть сконструировано по-разному, главное, чтобы оно было прочное и устойчивое.

В качестве основы лучше всего подойдет металлический стол.

Его вы также можете сделать из профильного материала своими руками.

Вторым основным элементом оборудования будут три металлических цилиндра с осью для вращения — вальцы, выполненные из высокопрочного материала, так как через них будут прокатываться профильные трубы.

Вальцы крепят на устройство в следующем порядке. Два вала закрепляют на одной высоте параллельно друг другу немного выше основы, а третий вал устанавливается по центру над ними.

Дополнительно инструмент необходимо оборудовать роликами и стопперами, чтобы была возможность двигать нижние вальцы по прямой, изменяя расстояние между ними в соответствии с требуемым углом изгиба профильной трубы.

Вращаются вальцы с помощью цепного механизма. Если вы делаете трубогиб своими руками, то воспользуйтесь цепью, снятой со старого автомобиля, либо приобретите готовую.

ВАЖНО ЗНАТЬ:  Технология фрезеровки алюминия с ЧПУ и без

Цепной механизм обязательно должен быть оснащен шестернями. Пара шестеренок устанавливается на нижние вальцы, одна шестерня закрепляется под ними по центру на натяжителе.

  • Инструмент приводится в действие с помощью ручки, которую крепят к верхнему валу.
  • Сам процесс изготовления трубогиба можно посмотреть в следующем видео сюжете.
  • Видео:
  • Такой трубогиб требует определенных временных и финансовых затрат, однако, если работы по сгибанию труб своими руками вы планируете выполнять регулярно, то это устройство будет незаменимым помощником.
  • Для разовых работ по изгибу профильных труб своими руками можно соорудить и другой трубогиб — на бетонной основе.
  • Часто инструмент изготавливается на уже готовой бетонной плите, в которой сверлят не менее десяти отверстий для фиксирующих штырей.

Штыри должны будут располагаться вдоль предполагаемой дуги, угол которой равен углу будущего загиба.

После того как фиксаторы будут вставлены в отверстия, их необходимо укрепить. В качестве сцепки можно использовать бетонный раствор.

  1. Этот инструмент требует определенной физической сноровки, профильную трубу перед сгибанием рекомендуем нагреть.
  2. Закрепив трубу с одного конца, ее сгибают вдоль установленных штырей и фиксируют другой конец, оставляя так на некоторое время, чтобы профиль адаптировался к форме.
  3. Этот трубогиб, в отличие от устройства, где основную роль играют вальцы, подходит для кратковременных работ и небольшого количества труб.

Как сделать изгиб правильно?

Форма сечения трубы при работах по сгибанию, выполняемых своими руками, часто вызывает много вопросов. Правильная гибка профильной трубы по радиусу возможна только с выполнением следующих условий.

ВАЖНО ЗНАТЬ:  Использование припоя для пайки алюминия, меди, стали

  • Вальцы настраиваются в соответствие с размером поперечного сечения и толщины трубы, трубогиб нельзя настраивать так, чтобы материал располагался в нем впритык.
  • Если инструмент был подготовлен не верно, то вы можете испортить сгибаемую трубу.
  • На этом видео показан весь процесс этого вида работ.
  • Видео:
  • Расчеты для будущего угла сгибания должны быть проведены особо тщательно.
  • При большом радиусе загиба давление необходимо распределить по краям изделия, чтобы предотвратить появление трещин и порчу трубы.
  • Дополнительно придать трубе пластичность могут небольшие поперечные распилы, расположенные по всей длине будущего сгиба.

После того как изгиб будет сделан, отверстия нужно заварить, поверхность отшлифовать.

  1. Приобретая трубы в магазине, уточните, выполняют ли они услуги по сгибанию профильных труб.
  2. Фирмы, специализирующиеся на этих видах работ, выполняют их на профессиональном оборудовании в специальном цехе, что значительно повышает качество, однако не всегда экономически оправдано.
  3. В любом случае, выбор остается за вами, будете ли вы выполнять эти работы своими руками, используя собственное оборудование, или обратитесь с помощью к специалистам.
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector