Согнуть полдюймовую водопроводную трубу по радиусу
Re: Согнуть полдюймовую водопроводную трубу по радиусу
Расчет для трубы.Не совсем понятно, о расчёте какого параметра идёт речь — прочность на сжатие, разрыв, изгиб? Если это прочность на сжатие, то расчёт понятен — периметр квадратной трубы больше, чем круглой, при одинаковой площади сечения. Правда, при этом, как правильно было замечено, вес квадратной трубы будет больше. Но в данном случае, думаю, больше интересует прочность на изгиб — т.е., если закрепить оба конца трубы, а посередине подвесить груз — какая больше прогнётся? Мне кажется, если есть возможность, надо так и сделать, а то расчёты расчётами. Тем более, я сомневаюсь, что трубы реально одинаковой площади в сечении, да и толщина стенок не обязательно одинаковая — может быть, отсюда и мнение продавцов.
Для любого сечения другой формы,квадратного в том числе, существует понятие косого изгиба, в рузультате которого напряжения в крайних точках сечения, а для квадрата это будут угловые точки, будут иметь увеличенное значение. В частности, в нашем случае сечений одинаковой площади (равной массы), в квадратном сечении напряжения в угловых точках при косом изгибе будут в 1,35 раза больше , чем в кольцевом при одном и том же изгибающем моменте.
Для сравнения обычно берут не площадь сечения и диаметры , а массу трубы, тут выиграет круглая.
Контактная поверхность ?
Какие проблемы сделать хомут ?
Технологичность — это да, на первый взгляд сложно обеспечить разделку торца для сварки трубного соединения вида «Т».
Но вот ролик , где это решено (наберитесь терпения, то , что нужно в последней трети)
http://www.youtube.com/watch?v=BYllaxuzMk0
Николай Николаевич, здравствуйте.
большое спасибо за развернутый ответ.
планируется установка мачты из квадратных труб по принципу труба в трубе, т.е. что то типа телескопической мачты.
высота мачты планируется от 5 до 8 метров от уровня крепления, крепление на стену существующего здания.
мачта (или трубостойка не знаю как правильно назвать) должна стоять без растяжек.
высота антенны 4,4 м. (петлевой диполь расположенный вертикально), масса с креплением 6 кг., площадь ветрового сопротивления 0,16 м2.
таковы были исходные данные.
сегодня-завтра определяюсь с окончательным вариантом и в производство.
спасибо еще раз, Николай Николаевич!
Еще — две трубы (круглых) равных площадей сечения, но разной толщины стенки имеют разные диаметры?
Или предельный вариант — сжимаем трубу до состояния пластины (стержня с шириной равной удвоенной толщине стенки трубы и высотой равной pi*R). Площадь сечения при этом не меняется?
Итого: 8м мачта. Верх — 2м 35-40мм, среднее звено 3м 55-75 мм Нижнее — 3м восьмидесятки. Трубы стандартные водопроводные (подходящие под диаметр) или алюминиевые, но с толщиной стенок не менее 4 мм.
Все круглое. Делать запас длины на соединение сегментов. Крепеж сегментов на болтах через стенки внешней трубы. Монтируется «телескопом» двумя крепкими человеками.
Стоит крепко, но с небольшим «покачиванием» при сильном ветре. Трубы тоньше делать — будет сильная «болтанка» последнего сегмента с антенной.
Если нужна бОльшая жесткость — то ферменная конструкция из уголков.
Это жизненный опыт.
Томас
Я и не собираюсь спорить. Суть в том, что все ваши тонкие расчёты по двухтомнику и т.д, и огромная кладезь знаний, всё это будет определённо испорчено корявой сваркой непрофессионала. В гаражных условиях проще и надёжнее уголок. Тем более, для высоты 5-8 м с осевой нагрузкой в 6 кг.
Вот посмотрите спорили тут:
Расчет для трубы. Пусть k — это отношение внешнего и внутреннего диаметров для каждой из труб. Тогда площадь квадратной трубы
Sкв = H^2(1-k^2)
площадь круглой трубы
Sкр = pi*D^2(1-k^2)/4
где pi 3.1415.
Поскольку мы сравниваем трубы с одинаковой площадью сечения, то Sкв = Sкр, то есть
H^2(1-k^2) = pi*D^2(1-k^2)/4
откуда
H = pi^(1/2)*D/2
Осевой момент сопротивления для круглой трубы
Wкр = pi * (D^3)/32 *(1 — k^4)
Осевой момент сопротивления для квадратной трубы
Wкв = (H^3)/6 * (1 — k^4)
Вывод формулы для квадратной трубы не привожу, он достаточно простой. Тогда
Wкв / Wкр = (H^3)/6 /(pi * (D^3)/32 ) = 16/3/pi*((H/D)^3) =
= 16/3/pi *(pi^(1/2)/2)^3 = 2 * (pi^(1/2))/3 ~ 1.18
Квадратная труба с одинаковой площадью сечения и с одинаковым отношением внешних и внутренних диаметров по сравнению с круглой трубой будет прочнее в
2*(pi^(1/2))/3 ~ 1.181 раза.
т.е. практически одинаково, но у круглой трубы есть недостаток, сложнее обеспечить хорошую контактную поверхность, а это большой минус.
Видно , что на изгиб сечения практически равнопрочны (при равнопрочности материала), а вот радиус инерции круглого сечения на 10% больше. Это означает, что потеря устойчивости сжатого стержня из круглой трубы произойдет при несколько большем усилии сжатия (порядка 2%-5%).
Кукин Николай Николаевич,
Теормех для меня, увы, осталась в далеком прошлом. Но теперь понятно — сечение измеряется исключительно по металлу, без учета внутри содержащегося воздуха.
Благодарю за разъяснения! И прошу прощения у Вас и автора темы за возможно излишнюю назойливость.
Берём 1,5 м дюймовой трубы , на конец поперёк привариваем стальную дюймовую муфту и получаем простейший трубогиб. Работать им очень просто , одеваем муфту на конец трубы и как рычагом гнём трубу на себя, далее по чуть чуть перемещаем муфту по трубе и гнём дальше, изгиб контролируем прикладывая трубу к шаблону, если изогнули лишнего можно также разогнуть. Таким трубогибом в молодости, работая электромонтажником на стройке, перегнул огромное количество труб под прокладку проводов. Вместо муфты лучше выточить кольцо и снять у него внутренние радиусные фаски.
Описка, вместо трубы следует читать круга, квадрата,то есть формулы для сплошных сечений.
Нет, не описка. Это те «определения» площадей сечения (вне зависимости, сплошные они или нет), руководствуясь которыми я и написал предыдущие посты (собственно они и были — «задача о квадратуре круга»).
Для сравнения обычно берут не площадь сечения и диаметры , а массу трубы, тут выиграет круглая.
При таких исходных условиях масса круглой меньше квадратной всего в ~ 1,13 раза , или на ~ 13%
(это отношение периметров кв. и круг. труб одинакового сечения, с учетом одинаковой толщины стенок и плотности их материала)
планируется установка мачты из квадратных труб по принципу труба в трубе, т.е. что то типа телескопической мачты.
высота мачты планируется от 5 до 8 метров от уровня крепления, крепление на стену существующего здания.
мачта (или трубостойка не знаю как правильно назвать) должна стоять без растяжек.
высота антенны 4,4 м. масса с креплением 6 кг., площадь ветрового сопротивления 0,16 м2.
таковы были исходные данные.
Eisenfaust2
Если взять дисциплину «теоретичекая механика», ее раздел «механика Ньютона»( классическая механика), раздел «статика», то там можно выделить отдельный раздел который называется «механика стержневых систем». Именно в этом разделе введено понятие абсолютно жесткого стержня как тела, одно измерение которого во много-много раз больше двух других. Для стержня способного деформироваться ( а тут речь именно о возможности деформации тела от внешних воздействий) приходится дополнительно вводить слова «призматического», и я условно ограничил это отношение до 10. При этом статический расчет усилий в опорах можно выполнять так как для абсолютно жесткого без потери точности.
спасибо.
в принципе сходится с тем, что мне говорили продавцы.
квадратная удобнее (для меня) в части выполнения «навески». и проще для исполнителей (и дешевле для меня). т.к. будет делаться не одно изделие, а партия в довольно сжатые сроки
будут еще какие либо мнения с расчетами?
Много лет пользуюсь ручным трубогибом. В основном загибаю 15 и 20 профили, недавно сделал ролики под круглые трубы 22мм и 16мм. Незаменимый станок при изготовлении самодвижущихся конструкций и не только. Большой ролик закреплен неподвижно, маленький вращается. На больших, неподвижных роликах под профильную трубу сделана реборда для вминания металла, что облегчает загиб.
Если речь идет об изготовлении феменной мачты, ствол которой состоит из нескольких труб, то тут практически все равно, какую форму поперечного сечения имеют элементы поясов и решетки при выполнении геометрических требований при изготовлении, так как все элементы фермы либо растянуты, либо сжаты. При растяжении элементы равнопрочны при любой форме сечения, при сжатии кольцевое сечение обеспечивает запас по устойчивости несколько процентов и обеспечении безмоментного стыка в узлах решетки. И основным фактором, влияющим на выбор, тут будет стоимость материала и стоимость изготовления. Соответственно конструкция узлов примыкания уже будет зависеть от типа примененного сечения элементов и возможности разместить сварные швы в пределах поперечного сечения.
Как-то так.
Николай.
Справа подставляется гидравлический домкрат и помаленьку-помаленьку подкачивается. За прогонов 30-40 труба гнётся.
Думал обойтись сильной затяжкой среднего ролика на шпильке — фиг там. Присирать сваркой пришлось, иначе прокручивается.
Шпилька 12мм крутится в двух втулках: одна из нерж. трубки (на промежуточном этапе была сточена резьба, чтоб засунуть в эту трубку), другая — пол-поршневого пальца от Audi
мачты заказаны.
квадратные трубы, 3 шт., 40х40, 50х50, 60х60, толщина стенок 3 мм. нижняя труба будет крепиться к стене, расстояние от трубы до стены 50 см., узел крепления к стене 2 шт. приварены на расстоянии 70 см. от краев трубы. длина труб по 3 м. труба в трубу на глубину 50 см., крепление двумя болтами. окраска порошковой эмалью.
Модест Петрович, конечно круглая, и сопромата не надо 🙂
Вертикальная нагрузка (в сопромате — продольный изгиб) или S-образная мачта 🙁 создаётся 90% не редуктором с антенной, а растяжками, посчитать с каким рычагом Вы дожны будете крутить натяжение их можно, но толку от этого немного — мерять усилие нечем, уж если очень хочется, могу помочь.
Полученные RN3GP соотношения получены не из условия соблюдения требований «одинаковой площади сечения и одинаковой толщины стенок». Эти соотношения получены, если можно так выразиться, при равенстве «относительных толщин стенок» (определяется коэффициентом «к» в формулах). А это не одно и то же. Просто при этом подходе арифметика получается очень простой. Если исходить из условий «одинаковой площади сечения и одинаковой толщине стенок», то точный вывод соотношений получается более громоздким и трудоемким.
