Розрахунок труби на вигин: прогин круглої і профільної труби на міцність, навантаження

рофільние труби застосовуються в будівництві досить часто, так що нерідко потрібно дещо змінити їх форму, щоб на виході отримати конструкцію необхідної конфігурації. У даній статті мова піде про те, як виконується розрахунок на прогин профільної труби, який знадобиться для того, щоб виготовляються споруди не втратили своєї міцності і були практичними.

Характеристики металу для гнучкі

юбому металу властива своя точка опору, тобто максимальна і мінімальна навантаження, яку він може витримати.

кщо надати на метал занадто великий тиск, це може спровокувати деформацію, непотрібні прогини або надломи в профілі. Виконуючи розрахунок на вигин труби, необхідно враховувати такі важливі характеристики як щільність металу, розміри і діаметр профільних або круглих труб, а також ряд інших параметрів. Таким чином, можна буде спрогнозувати, наскільки ефективним буде використання того чи іншого матеріалу в умовах навколишнього середовища.

Зверніть увагу, що напруга буде виникати не тільки безпосередньо в місці прогину профільної труби, але і на віддалених від центру згину ділянках. Вища дотичне напруження буде спостерігатися саме в області центральної осі згину.

процесі гнучкі труби відбувається стиснення внутрішнього шару металу, він стає менше, а зовнішній шар, навпаки, збільшується за рахунок розтягування. А ось центральний шар металу залишається незмінним, зберігає вихідні параметри, забезпечуючи тим самим міцність труби.

Виконання розрахунків на вигин

иполненіе розрахунку круглої труби на вигин потрібно для того, щоб визначити максимально допустимий рівень напруги на кожен конкретний ділянку труби.

аждий матеріал має свою величину нормального напруги, які не надають будь-якого впливу на сам виріб. Для отримання правильних розрахунків, їх потрібно проводити за спеціальною формулою. Особливу увагу слід приділяти тому, щоб показники залишалися в межах максимально дозволених значень. Відповідно до закону Гука, що утворюється сила пружності прямо пропорційна деформації.

ассчітивая величину вигину, потрібно додатково використовувати наступну формулу напруги: M / W, де M – величина вигину по осі, яка має на собі зусилля, а W – величина опору цієї осі в місці вигину.

Технологія виконання вигину

процесі гнуття в металі виникають певні показники напруги. Із зовнішнього боку утворюється розтяжне напруга, а зсередини – напруга стиснення. У момент таких взаємодій змінюється вигин осі.

про час згинання в зігнутому відрізку змінюється форма поперечного перерізу. У підсумку профіль у вигляді кільця змінює свою форму на овальну. Найчіткіший овал можна спостерігати посередині прогину. Деформація знижується на початку і кінці прогину.

труб, що мають діаметр не більше 20 мм, овальність на відрізку, що піддається деформації, повинна бути не більше 15%. А для труб з діаметрами рівними або більше 20 мм – 12,5%.

Варто відзначити, що зсередини вигину, де відбувається деформація стиснення, можуть з’являтися складки. Даний факт, як правило, негативно позначається на коректній роботі системи, так як складки знижують прохідність труб, збільшують величину гідравлічного опору і рівень засмічення.

Межі радіусів вигину труб

уководствуясь держстандартів, труби повинні мати мінімальний радіус вигину (детальніше: “Який радіус вигину труб можна отримати за допомогою різних типів трубогибов”). При здійсненні згинання за допомогою нагрівання труби, заповненої піском, зовнішнє розтин труби повинно бути як мінімум 3,5 DN. При зміні форми труби на трубогибочні установці без використання нагрівання – більш 4DN.

ри прогріванні газовим пальником або в печі, щоб складки утворювалися наполовину, величина повинна дорівнювати 2,5 DN. У разі потреби в отриманні сильного згину, наприклад для систем із зігнутими каналізаційними відводами, які виготовляються способом гарячої протягання або штампуванням – більше 1 DN.

руба може мати і меншу величину згину. Проте, допускати це можна лише в тому випадку, якщо труби виготовлялися при технології, коли їх стінки тоншають на 15% від всієї товщини.

се розрахунки на міцність труби при згині повинні здійснюватися з максимальною відповідальністю.

Формули та інші дані для отримання розрахунків

ля проведення розрахунків на прогин, з’ясовуємо довжину деталі.

олучая її можна за такою формулою:

= 0,0175 • R •? + L, де

  • R – радіус вигину, вимірюваний в міліметрах;
  • ? – кут;
  • І – рівний відрізок в 100/300, потрібний для захоплення вироби (при оперуванні інструментом).

роводя розрахунки для профільної труби потрібно врахувати розмір елемента, що підлягає згинанню.

ля цього потрібно провести розрахунки за такою формулою:

=? •? / 180 (R + DH / 2), де

  • ? – 3,14;
  • ? – кут вигину;
  • R – радіуса (вимірюється в міліметрах);
  • DH – зовнішнє перетин труби.

інімально допустимі градуси для вигину труб з міді та латуні можна знайти у відповідних таблицях. Всі дані відповідають ГОСТам № 494/90 та № 617/90. Додатково в них можна знайти величини зовнішніх перетинів, мінімальні статично вільні відрізки.

рісутствует також таблиця, яка допоможе провести розрахунки труби на вигин – в ній знаходяться дані по сталевих трубах, які відповідають ГОСТу № 3262/75.

ля недопущення недоліків в розрахунках потрібно також враховувати перетин і товщину стінок.

Як самостійно зігнути трубу

випадку виникнення необхідності в згині труби своїми руками, можна при розрахунку скористатися універсальною формулою (п’ять діаметрів труби).

ля прикладу розрахуємо вигин для труби діаметром 1,6 мм:

  • Спочатку потрібно точно уявити, яку окружність потрібно отримати в результаті (для точного згину потрібно? Окружності).
  • Далі потрібно дізнатися радіус. Для цього 16 множиться на 5 – виходить 80 мм.
  • Тепер вираховуються стартові точки для вигину. В даному випадку потрібно скористатися формулою C = 2? • R: 4. Тут С – той відрізок труби, який братиме участь в роботі. Застосовується два? і величина зовнішнього радіуса труби.
  • На останньому етапі величини заміщуються відомими показниками: 2 • 3,14 • 80: 4. У підсумку виходить 125 мм, що дорівнює тривалості відрізка, на якому мінімально допустимий радіус вигину буде дорівнювати 80 мм.

слі за наведеними формулами у вас розрахунки отримати не виходить, їх можна провести за допомогою програми-калькулятора, яких достатньо в мережі Інтернет.

межах навантаження на круглу трубу і провівши всі розрахунки, можна починати роботи з гнуття, для чого краще скористатися спеціальним ручним трубогибам, який в значній мірі спростить монтаж. Таких інструментів існує кілька різновидів. Сегментне пристрій дозволить проводити роботу, орієнтуючись на спеціальні шаблони, форма яких підбирається під певний перетин і форму труб. Можливий згин труби до 180 ?.

дорнового трубогиба є рухливий елемент всередині, який не допускає утворення деформацій.

Незалежно від використовуваного інструменту, пам’ятайте, що для отримання точного і якісного вигину, проведіть початкові точні переперевірені розрахунки.

Ссылка на основную публикацию