Радіус згину труби: оптимальні розміри і методи отримання

При монтажі трубопроводів з різного виду матеріалів його вигин дозволяє зменшити кількість розбірних або зварних з’єднань, що знижують надійність магістралі. При проведенні трубогибочні робіт корисно знати допустимий радіус вигину труби, що забезпечує безпеку і надійну експлуатацію трубопровідної системи відповідно до технічної документації.

Найчастіше згинаються труби виконані зі сталі і корозійно-стійких металів: нержавійки, міді, алюмінію, латуні, при влаштуванні побутових систем опалення та водопроводів згинають вироби з пластику та металопластику. Методи згинання труб по радіусу різні в залежності від матеріалу їх виготовлення і можуть бути виконані ручним або електромеханічним способом на спеціальних верстатах.

Мал. 1 Кути вигину мідних труб і виробів з латуні

Вимоги стандартів до радіусу вигину

При згині трубних елементів їх стінки не повинні змінювати свій профіль, перетин і пропускну здатність (зміна внутрішнього діаметра) – це досягається за рахунок певного радіусу розвороту, який встановлений стандартами.

При визначенні мінімальних меж заокруглення враховують способи його отримання – найкращі показники в бік зменшення забезпечують дорновие трубогиби з технологією намотування і температурна обробка, що дозволяє зменшити розміри окружності.

Показник також залежить від матеріалу виготовлення та розмірів виробу: зовнішнього діаметра (Dn) і товщини стінок (S), в таблицях також наводиться довжина прямої ділянки, яка необхідна для отримання зазначених значень.

При роботах важливо знати розміри ирагмента, на якому отримані дані значення радіуса – вони обчислюються підсумовуванням довжин двох прямих ділянок і дуги, що розраховується за спеціальною формулою.

Мал. 2 Мінімальний радіус вигину труби сталевих трубопроводів і розрахунок довжини дуги

Дані, наведені в таблицях, гарантують при дотриманні розмірних параметрів необхідну ГОСТ елліпсность і овальність до 12,5%.

Згідно ГОСТ 17365-71В на трубопроводи для агресивних середовищ, зазначений наступний мінімальний радіус вигину труб:

  • для елементів із зовнішнім діаметром D до 20 мм. – не менше 2,5 D;
  • при D, більше 20 мм. радіус не повинен бути менше 3,5 D.

При цьому утоньшение стінок в зоні згину не повинно перевищувати 20% для сталі і 25% для алюмінію.

Методи згинання труб і їх переваги

Згинання труб є технологією, де потрібний поворот в напрямку трубопровідної лінії створюється шляхом фізичного впливу на заготовку, метод має такі переваги:

  • Зменшена металоємність, в магістралі відсутні перехідні фланці, муфти і патрубки.
  • Знижені трудовитрати при монтажі трубопроводів в порівнянні зі зварними з’єднаннями.
  • Низькі гідравлічні втрати через постійне профільного перетину.

Мал. 3 Дорни для трубогибов

  • Незмінна структура металу, його фізичні і хімічні параметри у порівнянні зі зварюванням.
  • Висока якість герметизації, лінія має однорідну структуру без розривів і стиків.
  • Естетичний зовнішній вигляд магістралі

Існують дві основні технології гнучкі – гаряча і холодна, пристосування і методи можна розбити на наступні категорії:

  1. За типом фізичного впливу трубогібний агрегат може бути ручний і електричний з механічним або гідравлічним приводом.
  2. За технологією згинання – дорновие (гинув за допомогою спеціальних внутрішніх протекторів), бездорновие, і вальцювальні установки з роликами.
  3. За профілем – установки для металлопропрофільних прямокутних або круглих виробів.

Мал. 4 Гарячі способи гнуття труб

гаряча гнучка

Популярна в побуті технологія застосовується у випадках, коли відсутня трубогібний апарат чи ні можливості провести роботи холодним способом, процес складається з декількох операцій:

  1. Заготівля заповнюється річковим дрібнозернистим сіяним піском без сторонніх вкраплень в сухому вигляді. Для цього з одного кінця вставляють заглушку, засипають пісок і закривають отвір з іншого боку.
  2. Місце згинання нагрівається до температури не більше 900 градусів, щоб уникнути перевитрати і проводиться поступове плавне механічне намотування деталі навколо округлого шаблону.
  3. Після закінчення процесу заглушки витягуються і з заготовки висипається пісок.

Холодні методи згинання круглих труб

Холодні способи мають незаперечні переваги перед гарячими технологіями: вони не порушують структуру металу, більш продуктивні і вимагають менше витрат. При холодному згині виникають такі дефекти:

  1. зменшення перетину труби із зовнішнього боку профілю;
  2. викривлення в загині у вигляді гофри з внутрішньої сторони;
  3. зміна профільної форми в місцях вигину труб з круглої на овальну.

Мал. 5 Згинання заготовок з металопрофілю в побуті

Найчастіше подібні дефекти виникають при деформації тонкостінних труб, тому при операціях з ними використовується внутрішній протектор – Дорн, що вставляється у внутрішню порожнину.

Дорн представляє собою пристрій, що складається з жорсткого стержня з рухомими сегментами на краю кулястої або напівсферичної форми. Перед роботою пристрій поміщається у внутрішню порожнину заготовки таким чином, щоб його рухливі елементи розташовувалися в точці згину, після закінчення процедури Дорн витягують з готового елемента і процес повторюють.

Методи згинання квадратного металопрофілю

Згинання профілю квадратного або прямокутного перетину хоча і застосовується в промисловості, гнутий металопрофіль більш затребуваний в побуті. При спорудженні перекриттів теплиць потрібно арочний профіль, який можна зробити з використанням нескладного пристрою. Принцип дії цього пристосування полягає в прокатці профільної заготовки через систему з трьох обертових валків, два крайніх з яких є нерухомими, а третій переміщається в подовжньому напрямі, задаючи кут вигину.

Якщо необхідно отримати в прямокутному профілі менший радіус заокруглення, використовують термічний нагрів металопрофілю паяльною лампою або газовим пальником з одночасним загрозою фізичної розправи.

Мал. 6 Підоймові згини в ручних пристроях

Радіус згину труби – пристосування для отримання в побуті та промисловості

На будівельному ринку можна виявити велику кількість пристосувань індивідуального використання для згинання труб, від найпростіших пружин до складних електромеханічних верстатів з гідравлічною подачею.

ручні трубогиби

Трубогиби даного класу володіють невисокою вартістю, мають просту конструкцію, малу вагу і габарити, процес згинання заготовки відбувається за рахунок фізичного зусилля працівника. За принципом роботи ручні агрегати, що випускаються промисловістю, можна розбити на наступні категорії.

Важільні. Згинання проводиться за рахунок великого важеля, що дозволяє зменшити додається м’язове зусилля. У таких пристроях заготівля вставляється в оправлення заданої форми і розміру (пуансон) і за допомогою важеля відбувається огибание шаблонної поверхні виробом – в результаті виходить елемент заданого профілю. Важільні пристрої дозволяють отримувати радіус заокруглення в 180 градусів і підходять для труб з м’яких металів невеликого діаметра (до 1 дюйма). Для отримання заокруглень різного розміру використовують змінні пуансони, для полегшення проведення робіт багато моделей оснащуються гідроприводом.

Мал. 7 арбалетного пристосування ручного типу

Арбалетні. При роботі заготівля поміщається на два валика або упору, а згинання відбувається тиском на її поверхню між упорами пуансона заданої форми і перетину. Агрегати мають змінні Пуансон насадки і пересувні упори, що дозволяють задавати радіус вигину сталевої труби або заготовок з кольорових металів.

Гнучкий черевик встановлено на штоку, який може переміщатися за допомогою гвинтової передачі, гідравлічного тиску рідини при ручному нагнітанні або за допомогою гідравліки з електроприводом. Подібні пристрої дозволяють виробляти згинання труб з м’яких матеріалів діаметром до 100 мм.

Трехроліковие агрегати (трубогибочні вальці). Є найпоширенішим типом трубогибочні агрегатів в побуті та промисловості, працюють за принципом холодного вальцювання. Конструктивно виконані у вигляді двох роликів, в струмки яких встановлюється заготовка, третій ролик поступово підводять до поверхні, одночасно прокочуючи виріб в різні боки. В результаті відбувається деформація заготовки без складкообразования більшого перетину, ніж в інших Ручний трубогиб.

Відмінною особливістю агрегату є неможливість отримання малого радіусу заокруглення (звичайне значення 3 – 4 величини внутрішнього діаметра).

Всі перераховані пристрої є бездорновимі агрегатами, тому неефективні при згинанні тонкостінних виробів, також їх небажано використовувати при роботі з заготовками зі звареним стиком стінок – при пластичний деформації можливо розкриття окремих ділянок шва.

Мал. 8 Трубозгинальні вальці

електромеханічні трубогиби

Електромеханічні агрегати в основному використовуються в промисловості і забезпечують виконання таких технологічних процесів.

Бездорновая гнучка. Верстати застосовуються при роботі з заготовками, для радіусів згину 3 – 4 D., здатні згинати товстостінні труби для меблевої і будівельної галузі, магістральних трубопроводів. Верстати мають найпростішу конструкцію і управління в порівнянні з іншими видами, відрізняються малими габаритними розмірами і вагою.

Бустерна обробка. Агрегати, що працюють за спеціальною технологією просування каретки з деталлю додатковим вузлом, розроблені для отримання складних вигинів без утоньшения стінок. Застосовуються для виготовлення змійовиків різної форми в тепловій енергетиці, котельні та водонагрівальної індустрії.

Дорновая гнучка. Агрегати даного типу дозволяють виробляти високоякісне згинання тонкостінних елементів із зовнішнім діаметром до 120 мм. Промислові верстати можуть мати автоматичне або напівавтоматичне виконання з числовим програмним управлінням.

Трьохвалкова гнучка. Конструкція широко використовується для згинання будь-яких металів і сплавів, відрізняється універсальністю: відмінно справляється з профілем круглого або прямокутного перерізу, куточками і плоскими пластинами. Багатофункціональність агрегату досягається за рахунок зміни валків з різним видом робочих поверхонь і розмірів.

За допомогою даного агрегату зручно гнути елементи великої довжини з однаковим великим радіусом заокруглення на всьому протязі.

Мал. 9 Промислові трубогиби

Застосування гідравліки – переваги

У багатьох ручних і практично у всіх промислових трубогибочні агрегатах використовується гідравлічний привід, який має такі переваги перед гвинтовим механічним:

  • бесступенчатая подача приводу до згинаються виробу;
  • можливість розвивати великі статичні зусилля при зворотно-поступальному русі, недосяжні при використанні тільки одних електроприводів;
  • малі габарити основних вузлів;
  • високу швидкодію;
  • надійність і довговічність;
  • відсутність тертьових вузлів і хороша смазиваемость.

Мал. 10 Спосіб гнучкі сталевий металевої заготовки

Методи гнуття труб без заводських пристосувань

У побутових умовах нерідко виникає необхідність в згинанні трубних заготовок при проведенні будівельних робіт або монтажі газових трубопроводів. При цьому економічно недоцільно витрачати кошти на придбання заводських трубогибов для разових операцій, багато застосовують для цих цілей прості саморобні пристосування.

сталеві труби

Сталь відноситься до досить жорстким і міцним матеріалами, з великими труднощами піддається деформації, основним методом зміни її конфігурації є згин в нагрітому стані з наповнювачем при одночасному фізичному впливі. Для труб з тонкостінної нержавіючої сталі для отримання довгого ділянки з невеликим радіусом вигину застосовують наступну технологію:

  1. Встановлюють заготовку вертикально, закривають її з одного кінця пробкою і всередину засипають дуже дрібний сухий пісок, після повного заповнення вставляють пробку з іншого боку.
  2. Знаходять трубу або низький вертикальний стовп потрібного діаметру і жорстко закріплюють трубний кінець на його поверхні.
  3. Обертають деталь навколо трубної осі, повертаючи шаблон або обходячи його навколо.
  4. Після навивки звільняють кінець і витягають вигнуту деталь з шаблону, знімають пробки і висипають пісок.

Мал. 11 Як отримують потрібний радіус вигину мідної труби

мідні труби

Мідь належить до більш м’яким матеріалам, ніж сталь, її також зручно гнути при нагріванні або за допомогою засипаного всередину піску. Можна також використовувати для згинання побутової замінник дорна – сталеву пружину з щільними товстими витками і перетином трохи менше оброблюваної деталі. При проведенні робіт елемент вставляється всередину і знаходиться в точці, де проводиться деформація, а після проведення необхідних операцій легко витягається назовні. Але набагато простіше згинати мідні труби спеціальним пружинним трубогибам (дані вироби можна придбати в торговій мережі), які ефективні на коротких трасах і працюють за рахунок рівномірного розподілу зусилля, що додається на поверхню. Пружинне пристрій працює таким чином:

  1. Пружина одягається поверх труби в потрібне місце, після чого її вручну згинають разом з трубою.
  2. При подальшому згинанні пружину переміщують і виробляють загин в іншій точці.
  3. По завершенні операції пружинний сегмент легко витягається назовні без застосування підсобних засобів.

Інший популярний матеріал – алюміній, простіше згинати з нагріванням пальником.

Мал. 12 Як гнуть труби без верстата з алюмінію

металопластикові труби

Так згинання металопластикових труб в побутовому господарстві використовується внутрішня або зовнішня пружина (кондуктор). Технологія проведення робіт аналогічна операціями з мідною трубою, при сгібке слід дотримуватися допустимі обмеження по радіусу щоб уникнути пошкодження виробу.

пластикові труби

Основним елементом для зміни конфігурації пластикових труб є будівельний або побутовий фен, для полегшення робіт можна використовувати пісок. Вироби складної форми гнуть наступним чином:

  • На дерев’яну плиту за допомогою шуруповерта вкручують саморізи по потрібної конфігурації заготовки.
  • Вставляють трубний кінець між двома шурупами і виробляють нагрівання стінки труби феном, забезпечуючи напрямок вироби з поворотами і гнучкою по заданому маршруту.
  • Після закінчення робіт викручують саморізи і витягують заготовку.

Мал. 13 Способи гнуття труб з металопластику зовнішнім і внутрішнім кондуктором

Можна скористатися ще однією простою технологією:

  • Насипають в пластикову трубу пісок і щільно закривають її кінці.
  • Поміщають виріб на деякий час в киплячу воду і потім витягують на поверхню.
  • Надають заготівлі потрібну форму, фіксуючи її в потрібному положенні і чекаючи охолодження.

Мал. 14 Як згинають пластикові елементи

Існуючі промислові та побутові методи отримання необхідного радіуса вигину дозволяє проводити дані операції з будь-якими матеріалами різних діаметрів. Для проведення робіт застосовують спеціальні пристосування ручного або електромеханічного принципу дії, в яких часто використовуються гідравлічні вузли. У побутовому господарстві ефективними методами гнучкі є застосування спеціальних пружин і нагрів виробів газовими пальниками або побутовим феном (при згинанні пластика).

Ссылка на основную публикацию