Profiliniai vamzdžiai tampa vis populiaresne statybine medžiaga. Jie naudojami konstrukciniams elementams, tokiems kaip grindys, laikantysis karkasas ir sijos, statyti. Toks platus jų naudojimas pirmiausia susijęs su lengvu konstravimu, eksploatavimu ir konstrukcijų priežiūra, taip pat su mažu pačių gaminių svoriu.
Tačiau svarbu nepamiršti, kad profilio vamzdis turi turėti padidintą lenkimo jėgą, o kaip jį apskaičiuoti, bus aptarta vėliau straipsnyje.
Siūlome tuo pasinaudoti Internetinė skaičiuoklė, skirta apskaičiuoti įvairaus skerspjūvio sijų, pagamintų iš vamzdžių, lenkimo stiprumą.
Profilinių gaminių savybės ir savybės
Profiliniai vamzdžiai yra vamzdžiai, kurių skerspjūvis nėra apskritas. Dažniausiai pasitaiko stačiakampiai ir kvadratiniai vamzdžiai. Kaip minėta anksčiau, šio tipo populiarumas kyla dėl vieno iš pagrindinių jo privalumų: lengvos konstrukcijos.
Be to, unikali jų forma gerokai supaprastina tvirtinimą tiek tarpusavyje, tiek prie kitų paviršių. Šio tipo statybiniai gaminiai pagal GOST standartus gaminami iš įvairių metalų ir lydinių. Tačiau dažniausiai naudojami profiliuoti plieniniai vamzdžiai iš anglinio ir mažai legiruoto plieno.
Kiekvienas metalas turi svarbią natūralią savybę – savo atsparumo tašką. Jis gali būti minimalus arba maksimalus. Pastarasis, pavyzdžiui, yra statomų konstrukcijų deformacijos priežastis, dėl kurios jos lenkiasi ir dėl to lūžta.
Lenkiant svarbu įvertinti tokias savybes kaip dydis, skerspjūvis, gaminio tipas, tankis, taip pat medžiagos standumas ir lankstumas. Žinodami visas šias bendrąsias metalo savybes, galime suprasti, kaip konstrukcija veiks naudojimo metu.
Svarbu atsiminti, kad lenkiant gaminį, vidinės konstrukcijos dalys suspaudžiamos, padidėja jų tankis, o pačios sumažėja. Išorinis sluoksnis atitinkamai tampa ilgesnis, retesnis, bet labiau tempiamas.
Be to, centrinės dalys išlaiko savo pirmines savybes net ir po proceso pabaigos. Todėl visada reikėtų atsiminti, kad Lenkimo proceso metu įtampa neišvengiamai atsiras net ir tose vietose, kurios yra kuo toliau nuo neutralios zonos.Didžiausias slėgis bus tuose sluoksniuose, kurie yra labai arti šios neutralios ašies.
Leidžiami lenkimo spinduliai, priklausomai nuo medžiagos stiprumo
GOST standartai labai išsamiai reglamentuoja tiek elementų savybes ir charakteristikas, tiek jų transformavimo procedūras. Tai apima ir minimalų profilinio vamzdžio lenkimo spindulį. Jis nustatomas atsižvelgiant į lenkimo sąlygas. Lenkiant vamzdį su smėliu arba kaitinant, išorinis skersmuo turi būti ne mažesnis kaip 3,5 DN.
Jei meistras turi galimybę kreiptis specializuota įranga (pavyzdžiui, vamzdžių lenkimo staklės), kuris leidžia atlikti reikiamas operacijas be šildymo ar kitų papildomų veiksmų, tokiu atveju skersmuo turėtų būti ne mažesnis kaip 4DN.
Jei norite atlikti gana statų lenkimą, pavyzdžiui, norėdami padaryti sulenktą kanalizacijos atšaką ar vamzdyną, tokiu atveju skersmuo turėtų būti ne mažesnis kaip 1 DN, nes lenkimas bus atliekamas kitais būdais, daugiausia naudojant aukštą temperatūrą.
Žinoma, valstybinių standartų nustatytas vertes galima šiek tiek sumažinti, tačiau tokiu atveju vamzdžio lenkimo stiprumą reikia apskaičiuoti labai atsargiai. Jei lenkimo metodas leidžia tam tikru mastu sumažinti sienelės storį 15% nuo originalo, galimi nukrypimai nuo GOST standarto, o pats lenkimas gali būti atliekamas žemiau nurodytų verčių, o tai neturės didelės įtakos vėlesniam stiprumui.
Naudojamos formulės ir lentelės
Norint sėkmingai apskaičiuoti vamzdžio įlinkį be netikėtų komplikacijų, reikia nustatyti detalės ilgį. Ši vertė apskaičiuojama pagal paprastą formulę:
L = 0,0175 × r × α + I
Šioje išraiškoje pagrindiniai rodikliai pateikiami šiomis raidžių išraiškomis:
- r – profilio vamzdžio lenkimo spindulys (mm);
- α - atitinka kampą, kurį galiausiai norite gauti;
- I – 100/300 atstumas, naudojamas dirbant su specialia ruošinio laikymo įranga.
Skaičiuojant vamzdžio deformaciją, svarbus darbo etapas yra lenkimo elemento apskaičiavimas.
Žiūrėti vaizdo įrašą
Sudarydami sąmatą, turime įvertinti sulenkiamos dalies dydį. Šios formulės formulė yra labai paprasta ir atrodo taip:
U = π × α / 180 (r + DH / 2)
Čia formulėje esančius elementus galima pavaizduoti taip:
- Šiuo atveju π imama lygu 3,14;
- α – reiškia lenkimo kampą, išreikštą laipsniais;
- r – lenkimo spindulys (mm);
- DH – išorinis skersmuo.
Meistro patogumui ir maksimaliam saugumui darbo metu, taip pat eksploatuojant iš vario ir žalvario pagamintas konstrukcijas, GOST standartuose nurodytos minimalios pagrindinių charakteristikų, naudojamų profilio vamzdžio lenkimo stipriui apskaičiuoti, vertės.
Jūsų patogumui lentelėje pateiktos pagrindinės charakteristikos, reikalingos profilio vamzdžio lenkimo stiprumui nustatyti.
1 lentelė.
Nors ankstesnėje lentelėje daugiausia buvo pateiktos fiksuotos vario ir žalvario elementų vertės, kitoje lentelėje bus pateikti duomenys apie plieninius elementus. Ši lentelė leidžia įvertinti profilio vamzdžio (GOST Nr. 3262/75) lenkimo apkrovą.
2 lentelė.
Kaip minėta anksčiau, sienelės storis vaidina pagrindinį vaidmenį apskaičiuojant kvadratinio vamzdžio (taip pat ir apvalaus vamzdžio) lenkimo stiprumą. Todėl šioje lentelėje skaičiavimuose galima atsižvelgti tiek į sienelės storį, tiek į skersmenį.
3 lentelė.
Lenkimo proceso technologija
Kaip jau teisingai minėta, bet kokia metalinės konstrukcijos deformacija sukelia papildomą įtempį konstrukcijos sienelėms. Vidiniame sluoksnyje tai lemia metalo tankio padidėjimas dėl suspaudimo, o išoriniame sluoksnyje yra priešingai: įtempimas, dėl kurio metalo tankis sumažėja.
Lenkimo metu skerspjūvio forma keičiasi, kaip ir tikėtasi. Tai taikoma apvaliems, stačiakampiams ir kvadratiniams vamzdžiams. Pastarųjų dviejų atveju šie pokyčiai nėra labai ryškūs, o apvalių vamzdžių atveju taip nėra.
Taip žiedo profilis tampa ovalus. Pažymėtina, kad didžiausias formos pokytis pastebimas tiesiai ties lenkimu, ir kuo toliau nuo jo, tuo skerspjūvis artimesnis pradinei formai.
Žiūrėti vaizdo įrašą
Tačiau svarbu tiksliai įvertinti smūgio jėgą ir vamzdžio deformacijos laipsnį, kad būtų išvengta nereikalingų lūžių ir iškraipymų. Detalės, kurios skersmuo yra iki 20 mm, ovalo formos deformacijos laipsnis neturėtų būti didesnis nei 15 %.
Didėjant profiliui, vertė dar labiau mažėja ir siekia tik 12,5 %. Kitas svarbus veiksnys yra raukšlių buvimas (plonasieniai gaminiai tam ypač jautrūs). Šis veiksnys ypač svarbus, jei lenkimo konstrukcija tarnaus kaip vamzdynas.
Dėl susidariusių raukšlių sumažėja srautas, padidėja pasipriešinimas skysčio tekėjimui ir padidėja užsikimšimas. Todėl, naudojant šiems tikslams lenkiamą vamzdį, reikia atidžiai apsvarstyti sienelės storio pasirinkimą.
Kokia apkrova veikia profilio vamzdžius?
Vamzdžio lenkimo stiprio apskaičiavimas paprastai reiškia maksimalaus įtempio nustatymą tam tikrame konstrukcijos taške. Svarbu suprasti, iš kokios medžiagos pagamintas profilis, nes kiekviena medžiaga turi savo įtempio rodiklį.
Norint teisingai apskaičiuoti, reikia naudoti teisingą formulę. Šiuo atveju galioja Huko dėsnis, teigiantis, kad tamprumo jėga yra tiesiogiai proporcinga deformacijai. Skaičiavimo išraiška yra tokia:
ĮTAMPA = M / W, kur:
- M yra lenkimo išilgai ašies, kuria veikia jėga, laipsnio vertė;
- W yra lenkimo pasipriešinimo vertė, paimta išilgai tos pačios ašies.
Kaip galiu sužinoti, ar mano skaičiavimai teisingi?
Kaip minėta anksčiau, kiekvienas metalas ar lydinys turi savo normaliąsias įtempių vertes. Šių verčių nustatymas yra viena iš pagrindinių užduočių, su kuriomis susiduriate nusprendę statyti konstrukciją naudodami profilius.
Norint įsitikinti rezultatų teisingumu, reikia žinoti keletą svarbių taisyklių ir, žinoma, jų laikytis.
- Atlikite visus skaičiavimus tiksliai, atsargiai ir neskubėdami. Kiekviename etape vadovaukitės atitinkamomis formulėmis, nebandydami koreguoti verčių pagal savo poreikius.
- Apskaičiavus profilio vamzdžio lenkimo stiprumą, reikia užtikrinti, kad gautos vertės neviršytų nustatytų didžiausių verčių.
- Atsižvelkite į medžiagą, iš kurios pagamintas profilis, sienų storį, kad būtų išvengta jo sunaikinimo ar deformacijos, o tai ateityje trukdys konstrukcijos veikimui.
- Prieš atliekant skaičiavimus, būtina nubraižyti būsimo elemento schemą. Šis techninis brėžinys leis atlikti tikslesnius skaičiavimus, išvengiant klaidų, susijusių su konstrukcijos formos neteisingu supratimu.
Žiūrėti vaizdo įrašą
Laikantis visų būtinų taisyklių ir saugos priemonių, net ir neprofesionalas gali būti tikras, kad visi vamzdžių lenkimo stiprumo skaičiavimai bus tikslūs ir rezultatas sėkmingas. Nuolatinis skaičiavimų tikrinimas ir kiekvieno darbo etapo stebėjimas yra raktas į sėkmingą rezultatą.
