Какой минимальный радиус гибки квадратной трубы 20х20х2
#4 Ответ от DMS 2 ноября 2004г. 10:54:50
Не всегда профиль замкнутого сечения изготавливают из электросварной трубы. Есть бесшовные профильные изделия, которые прокаткой на калибровочных валках получают из цельнотянутой круглой трубы. Цельнотянутая труба не имеет шва, так как производится из сплошной цилиндрической заготовки — «штанги». Бесшовная профильная труба отличается повышенной устойчивостью и герметичностью, при этом она значительно дороже.
Благодаря свариванию, из металла удаётся создавать изделия любой формы, при этом соединения имеют прочность не ниже, чем стальной массив. Кроме того, металлические детали можно гнуть и деформировать давлением, ковать под нагревом. Любые металлоконструкции всегда будут легче и компактнее аналогичных по функции элементов из камня и железобетона. При правильной сборке и грамотном уходе, они намного долговечнее, особенно если выбирать конкретный металл или марку стали, обеспечивающие заготовке подходящие для тех или иных условий эксплуатационные характеристики.
Если говорить о сложных пространственных металлоконструкциях для двора, то тут металлу вообще нет равных, ведь он выгодно отличается своей пластичностью и высокой несущей способностью. Беседки, лестницы, навесы, ограждения, ворота, скамейки, всевозможные каркасы — список безграничен. Чаще всего для этих целей применяется прут для создания кованых изделий и профильные трубы как элемент несущей системы. В нашей стране профильнаяметаллопродукция стала активно применяться не так давно, но популярность квадратных и прямоугольных труб неуклонно растёт. Они становятся качественнее и дешевле, расширяется их ассортимент по размерам и типам сечения.
Квадратные и прямоугольные трубы отлично выдерживают поперечные нагрузки, из-за чего используются для создания строительных несущих систем и различных элементов мебели. Из строительных замкнутых профилей собирают каркасы архитектурных сооружений, которые потом обшиваются листовыми материалами, из них делают балки перекрытия, фермы, стойки, колоны. Профильные трубы строительного и общего назначения необходимы для армирования ПВХ окон, для сборки коробок и полотен металлических дверей. Из профтрубы изготавливаются малые архитектурные формы (павильоны, бытовки, киоски, теплицы) а также станины, стеллажи, рекламные носители. Почти всегда она незаменима, если нужно на участке сделать ворота или навес. По многим причинам профильные трубы являются лучшим материалом для изготовления стоек и переборок забора с заполнением пролётов сеткой-рабицей, профнастилом, коваными секциями.
Практически абсолютную устойчивость к коррозии показывают профильные трубы из нержавеющей стали, которые изготавливаются обычно из марки AISI 304 и AISI 316, немного реже — из AISI 439, 430, 409. В основном они применяются для выполнения архитектурных деталей здания и не так часто — для создания несущих каркасов. Профтруба из нержавейки отличается стойкостью к истиранию, жаропрочностью, разнообразием вариантов финишной обработки (шлифование, полирование, пескоструйная текстура, травление…).
Разделение труб по толщине стенок является довольно условным. Здесь во внимание необходимо брать соотношение наружного диаметра к толщине наружной стенки. Трубный прокат считается тонкостенным, если это соотношение не превышает отметку в 0,025, при показателе в 0,05 — труба называется стандартной, толстостенное изделие имеет соотношение 0,1 и выше. В любом случае, технология такова, что чем больше сечение трубы — тем больше толщина стенок. Основные ГОСТы чётко указывают, какие варианты этого соотношения допустимы при том или ином способе производства трубы (горячая прокатка или холодная прокатка). Например, квадратная труба со стороной 180 мм и стенкой 4–14 мм может быть произведена только горячим деформированием. Стенка замкнутых профилей может варьироваться по толщине в пределах 1–12 мм, естественно, для более нагруженных конструкций (допустим, для опор) следует применять трубы с более массивными стенками.
Re: Какой минимальный радиус гибки квадратной трубы 20х20х2?
Нормирование по классу «В» обычно предполагается для профильных труб большого размера, так как они обычно используются для изготовления несущих строительных конструкций. При температуре от -20 до +20 они проходят испытания на ударную вязкость. Этот же тест проводится после механического старения металла. Гидравлическим испытаниям профильные трубы не подвергаются, но некоторые производители могут их проводить по своей инициативе, и, соответственно, гарантировать корректную эксплуатацию изделий при конкретном давлении. Таким профильным трубам присваивается категория нормирования «Д».
Этот параметр нормируется действующими ГОСТами, по которым трубы произведены. Оптимальным считается радиус угла в 2S (удвоенная толщина стенки), или 2,5S — для труб со стенками толщиной свыше 2,5 мм. В зависимости от условий изготовления и характеристик оборудования, на деле радиус скругления углов зачастую больше проектного, что позволяет производителю сделать профильные трубы легче и дешевле. Трубы со сверхмалыми скруглениями выглядят красивее, но они тяжелее и дороже стандартных. Заметим, что слишком круглые (маленькое ребро жёсткости) и слишком прямые углы (большой собственный вес) могут снижать несущие способности конструкции.
Существует технологический приём, насколько я знаю (его можно увидеть на настенных кронштейнах для телевизоров), на пальцах трудно описать, вообщем внешнюю стенку трубы специально деформируют (вминают) внутрь трубы и радиус гибки получается минимум ~ 10 — 20 мм.
Трубы для мебели не испытывают серьёзных нагрузок и, как правило, не подвергаются негативным воздействиям окружающей среды. Поэтому мебельные профильные трубы отличаются меньшими габаритами сечения, небольшой толщиной стенок, повышенными требованиями к качеству поверхности. Такую трубу можно увидеть в конструкции металлических скамеек и качелей, школьных парт и стульев, кроватей и прочей «общественной» мебели.
Радиус изгиба стальных квадратных труб я расчитываю аналогично методике расчета для круглых труб.
Если толщина стенки до 2 мм. то при твоем размере 20 мм, минимальный радиус изгиба составит 4х20= 80 мм.
Эта методика работает 100%. Ни разу не ошибался. Другой вопрос. Как гнуть квадратные трубы? Для этого нужна специальная оснастка. Подходит обычный трубогибный станок, но валики нужны специальные. При гибке квадратных труб неизбежно будет происходить деформация внутренних граней. Чтобы этого не было я рекомендую использовать специальный стержень, который вставляется внутри трубы и по мере изгиба трубы стержень выдвигается. (Стержень не гнется вместе с трубой). Все про оснастку можно узнать у производителей трубогибных станков.
Если есть вопросы, буду рад помочь! Пишите мне все, кто желает.
О себе..
Конструктор со стажем, сейчас начальник технического отдела.
wainbaum@sovsib.ru
wim@ngs.ru
Максим Вайнбаум.
Человеку, который спрашивал зачем гнуть трубу скажу, что из подобных труб лично я разработал около тридцати видов мебели и оборудования для медицинской отрасли. И вообще квадратные и прямоугольные трубы — очень удобный материал.
У нас эти, да и не только трубы гнули на крытые павильоны.
Так вот сваривался блок по несколько труб в 5-10 точках, а потом на вальцы. Если трубы 40-60 мм то на блок из вальцов торчащий даже полновесного рабочего загоняли — правили что-то с выходом (небольшой отрезок в конце), а это высота 3-4 Метра. И маленькие гнули так-же, но радиус был большим — 120-240 мм. Потом блок разрезается болгаркой.
Профильная труба — это полое трубопрокатное изделие, имеющее любое сечение, кроме круглого. Также такие трубы называют «гнутыми профилями замкнутого сечения», «профтрубами». Чаще всего в разрезе мы увидим прямоугольник, квадрат или овал, хотя современные прокатные технологии позволяют получить и более сложные формы.
Производство профилей замкнутого сечения осуществляется аналогично круглым трубам. На специальных трубосварочных станах листовые заготовки (штрипсы) изгибаются в цилиндр, и получившийся продольный шов проваривается. Затем цилиндрическая труба прогоняется через систему дополнительных валков, где она с усилием в сотни тонн обжимается до необходимого сечения. После этого уже профильное изделие нагревается, чтобы «отпустить» неизбежно напряжённый после механического воздействия металл. В зависимости от того, нагревается ли заготовка при вальцевании, трубы разделяют на холоднокатаные и горячекатаные. Далее проверяется качество шва и геометрия профиля, изделия нарезаются по длине и складируются. Потребителю профтрубы отгружаются в связанных пачках весом до 5 тонн. Для защиты металла трубы могут быть покрыты смазкой и упаковываться в металлические короба.
#8 Ответ от at 6 декабря 2004г. 18:02:58
Бесшовные трубы имеют куда большую прочность, чем электросварные, так как некачественный шов может являться слабым местом. Кроме того, горячедеформированные бесшовные трубы обычно изготавливаются с большой толщиной стенки — до нескольких сантиметров. Трубы без шва отличаются устойчивостью к высокому давлению, пластичностью, хорошим качеством поверхностей.
Благодаря плоским поверхностям, трубы квадратного и прямоугольного сечения технически намного проще обработать, чем круглые. Их легче грунтовать и окрашивать, защитные составы лучше держатся на плоскостях. Подобная металлопродукция, например, по сравнению с двутавровой балкой или швеллером, не имеет труднодоступных для обработки зон, что положительно сказывается на коррозийной устойчивости собранного изделия. Таким образом, конструкция, где все поверхности «на виду», лучшим образом соответствует санитарным и гигиеническим требованиям, более эффективной становится огнезащита металлических каркасов и несущих элементов.
Несмотря на сменяющие друг друга кризисы, загородное строительство продолжает развиваться, всё больше наших соотечественников хотят иметь свой собственный дом подальше от шумных мегаполисов. Древесина, бетон и кирпич являются традиционными материалами для возведения зданий, но никогда дело не обходится без металлопроката, так как все монолиты нуждаются в армировании, необходимы профили для каркасов, балки для перекрытий, сетки и профилированные листы.
Горячекатаные трубы (изготавливаются из горячекатаного штрипса) — являются строительными и общего назначения, они применяются для создания уличных металлоконструкций, а также для возведения строительных опор и несущих каркасов. Они, из-за высокотемпературной обработки заготовок, отличаются некоторой шероховатостью поверхности, но зато не имеют внутренних напряжений. Горячая прокатка позволяет изготавливать профтрубы большого диаметра (от 80х80) и с увеличенной толщиной стенок. Так как легированную и высокоуглеродистую сталь на высоких температурах деформировать легче — то трубы ГК часто обладают антикоррозийными свойствами. Горячекатаные профильные трубы существенно дешевле холоднокатаных.
Плоские грани профтрубы обеспечивают ей отличную эргономику, которая так ценится в строительстве. Эти профили замкнутого сечения устойчиво стыкуются с любыми конструктивными элементами, их очень удобно прокладывать по несущим плоскостям. Профильные трубы занимают минимум места возле основы, не образуют мёртвых зон в каркасах. В них удобно вкручивать самонарезные винты, они легко обшиваются листовыми материалами.
Обычно, когда речь идёт о трубах, мы представляем простой цилиндрический предмет. Именно так выглядят окружающие нас трассы коммуникаций, переносящие жидкость и газ. Круглое сечение трубы отличается лучшей пропускной способностью при минимальной площади поверхности. Это идеальная конфигурация для восприятия давления (не важно, внутреннего или внешнего). Однако далеко не во всех условиях круглая труба работает наилучшим образом. Например, она легко гнётся, что очень хорошо для выполнения цельных поворотов трубопровода, но весьма неблагоприятно для пространственной жёсткости различных конструкций. Совсем другими характеристиками и преимуществами обладают профильные трубы.
Прочность квадратных труб позволяет в металлоконструкциях применять более тонкое сечение профиля, что для многих сооружений имеет не последнее значение. Из-за малой площади наружной поверхности снижается аэродинамическое сопротивление изделия, следовательно, конструкция может выдерживать большие ветровые нагрузки. По той же причине увеличиваются световые проёмы, так как используются довольно узкие металлические переборки. Также имеет место экономия на защитных и декоративных лакокрасочных материалах.
Холодная прокатка профильных труб на высокотехнологичных станах позволяет изготавливать профили очень высокого качества. Это касается чистоты поверхности и точности геометрических размеров (в том числе, малая шероховатость плоскостей, небольшой радиус скругления углов). Данный тип трубы выбирают для создания тех изделий, к которым предъявляются повышенные эксплуатационные требования. Это — так называемые «мебельные» профтрубы с небольшими сторонами (от 10 до 40 мм) и малой толщиной стенки (до 1,5 мм). Деформация заготовки без применения высоких температур делает профильную трубу более устойчивой к внутреннему или наружному давлению, при этом она более податлива к изгибанию.
