для чего трубы делают с изгибом
Для чего нужен изгиб на стояке отопления, есть ли минимальный радиус для такого изгиба?
Есть ли вообще регламентирующие этот показатель для стояков горячего водоснабжения документы? Он же делается для компенсации расширения?
На стояках системы отопления встречаются изгибы («утки»). Может возникнуть вопрос: сантехники при монтаже стояка ошиблись и с помощи таких «уток» вышли из положения. Но это не совсем так.
Всем известно, что тело при нагревании увеличивается. Тоже самое происходит и со стояком. Ведь он монтируется при температуре окружающего воздуха (в холодном состоянии). В процессе эксплуатации температура теплоносителя может достигать 90 градусов для водяного отопления и до 200 градусов- для парового отопления. Соответственно, происходит линейное расширение трубы, и пожет увеличиваться на каждом метре стояка в зависимости от диаметра трубы и температуры теплоносителя 1-2 мм, что на длине, например, 30 метров (длина стояка обычной 9-этажки) может достигнуть 5-6 см. А такое увеличение может привести к повышенным нагрузкам системы отопления и даже к аварийным ситуациям. Обычно такие изгибы монтируются в месте врезки стояка в подачу и обратку.
Решение данной проблемы может решаться не только за счет изгибов («уток»), но и устройством:
Некоторые вопросы регламентируются СНиП 2.04.05-91 «ОТОПЛЕНИЕ, ВЕНТИЛЯЦИЯ И КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ».
Когда необходима пружина для металлопластиковых труб – расчет радиуса изгиба
Появление трехслойных труб на основе полиэтилена, алюминия и полипропилена в свое время стало открытием для большинства любителей строить своими руками. Работать с жесткой и одновременно гибкой металлопластиковой трубой было намного удобнее, чем со сталью или чистым полипропиленом.
Но настоящим открытием стал тот факт, что гнуть водопроводы можно было просто руками, используя для этого специальную пружину для металлопластиковой трубы. Причем качество изгиба получалось достаточно высоким.
Когда нужна пружина
Преимущество металлопластиковой трубы – сочетание относительно тонких пластичных пластиковых стенок с жестким алюминиевым армированием. Это означает, что при небольшой радиальной или продольной нагрузке, изгибе изделие будет вести себя подобно винилу на морозе.
До определенного угла закручивания оно поддается равномерному изгибу. Как только радиус становится меньше определенной величины, металлопластиковая труба ломается с образованием «шарнира» или брыжей.
Можно попытаться выровнять заготовку, и для этого есть специальные приемы, но только для коротких отрезков. Если же проблема возникла с длинным участком системы отопления или греющего контура теплого пола, то исправить ситуацию можно будет установкой двух фитингов в точке излома.
От того, насколько правильно согнута металлопластиковая труба, зависит долговечность алюминиевого и полиэтиленовых слоев. Если хотя бы один из них был поврежден, то металлопластик неминуемо выйдет из строя.
Как гнут трубы
Есть несколько базовых способов правильно согнуть металлопластиковую заготовку.
В домашних условиях используют три основных:
Самое высокое качество изгиба получается при использовании ручного трубогиба, самое низкое – у полукустарных инструментов.
Любые попытки согнуть трубу с помощью шаблона из саморезов или фанерного кондуктора приводят к отслоению полиэтилена на внутренних стенках трубы. Даже если сварочный шов на алюминии остался целым, все равно надежной защиты металла от воды уже не будет.
Покупать трубогиб для того, чтобы согнуть десяток радиусов, нет смысла. Поэтому оптимальным решением будет пружина для гибки металлопластиковых труб, тем более что ее стоимость на порядок ниже, чем у ручного инструмента хорошего качества.
Что дает использование пружины
Кроме доступной цены, использование пружинного кондуктора обладает двумя преимуществами:
Еще один плюс в использовании пружины заключается в возможности выполнять изгиб трубы с переменным радиусом кривизны. Выполняется он только руками и пружиной. Но сделать подобный поворот на трубогибе под силу только опытному мастеру.
Типы пружин
Единственный минус использования пружинного кондуктора – его «заточенность» под определенный диаметр металлопластиковой трубы.
Размер трубной заготовки указывается на упаковке с пружиной. Поэтому для сборки водопровода или системы «теплый пол» в квартире приходится покупать пружинные кондукторы под несколько диаметров труб.
Часто в продаже можно встретить наборы из двух пружин разного диаметра, причем выглядят кондукторы по разному. Это комплект для изгибания одной металлопластиковой трубы, в который входит одна внутренняя пружина-кондуктор и одна наружная пружина для металлопластиковых труб. Такими наборами гнут заготовки диаметром более 25 мм. В остальных случаях можно использовать одну кондуктор-пружину.
Пружины могут отличаться по профилю проволоки. Сечение проволочной основы может быть круглым или прямоугольным.
Внутренние пружины
Гибкий кондуктор для выгибания металлопластиковой трубы легко отличить по характерному проволочному конусу на конце и наличию кольца. Наружный диаметр его на 1-1,5 мм меньше внутреннего размера трубной заготовки. Поэтому конусное окончание приспособления помогает вставить его внутрь и пройти все повороты до точки изгиба.
К кольцу привязывают шнур, с помощью которого можно протащить кондуктор к месту выполнения изгиба. Кольцо и конус считаются незаменимыми при изгибе длинных трубопроводов, например, если нужно уложить водяной теплый пол одним сплошным отрезком.
Наружные пружины
Этот тип пружины-кондуктора одевается поверх трубной заготовки, поэтому один из концов приспособления выполнен в виде раструба.
У моделей, предназначенных для гибки заготовок небольшого диаметра, на концах имеются кольца, отогнутые под углом 90 о к оси заготовки.
Они служат для надежного удержания пружины руками при выполнении изгиба. Наружные модели считаются более безопасными и удобными в работе. Процент брака в несколько раз ниже, чем при использовании внутренних кондукторов.
Расчет радиуса изгиба металлопластиковой трубы
Есть условная формула для вычисления минимально допустимого радиуса поворота тела заготовки при изгибе в холодном состоянии. Для изгиба руками радиус R должен быть не меньше произведения наружного диаметра металлопластиковой заготовки на коэффициент 5. Например, для трубы 20 мм радиус изгибания должен быть не меньше 100 мм.
Это означает, что трубная заготовка, изогнутая руками до подковы или полуокружности, будет иметь расстояние между концами, равное 200 мм.
При использовании пружины радиус изгиба принимается равным 3,5 диаметров заготовки.
Самостоятельная гибка металлопластиковых труб пружиной
Существует устоявшееся мнение, что трубные заготовки из металлопластика перед изгибанием нужно греть феном до 80-90 о С. Считается, что разогретый наружный полипропиленовый и внутренний слой полиэтилена становятся более пластичными, легче деформируются при изгибе.
На практике подогрев заготовок рекомендуется лишь при условии выполнения работ руками, при температуре ниже +5 о С. В остальных случаях нагрев может привести к повреждению внутреннего слоя из сшитого полипропилена.
Процесс гибки выглядит следующим образом:
Если требуется изгиб с маленьким радиусом, то нужно будет сделать хват руками чуть больше длины изгибаемого участка. Обычно гибка выполняется за 15-20 изгибающих движений. Остается слегка ослабить изгиб, чтобы вытащить пружину за шнур. Далее промыть мыльной водой для удаления остатков глицериновой смазки.
А вам приходилось гнуть металлопластиковые трубы самостоятельно?
Да, получалось качественно! 1
Нет, я считаю, что лучше доверить это специалисту.
Пружина для металлопластиковых труб – удобный и простой в работе инструмент. Научиться работать с пружиной-кондуктором может любой человек. Часто приспособления для гибки делают своими руками.
Пружина для гибки пластиковых труб: видео
Приходилось ли вам на практике делать пружинные кондукторы своими руками? Поделитесь, насколько удачными получились пружины, было ли удобно согнуть металлопластиковую трубу самодельным приспособлением. Сохраните статью в закладках, чтобы не потерять полезную информацию.
masterok
masterokМастерок.жж.рф
Хочу все знать
Наверняка каждый, у кого во дворе хотя бы раз раскапывали какие-нибудь трубы, обращал внимание на то, что они зачастую идут прямо не на всем своем протяжении. В одном или нескольких местах коммуникации имеют нехарактерный изгиб, который отнюдь не продиктован необходимостью изменить направление.
Создание изгиба на прямом участке канализационных труб – это всегда дополнительные траты материалов, финансов и человеко-часов. Однако, подобные работы не бесполезные, а вынужденные. Продиктованы они законами физики. Делаются изгибы на прямых участках труб специально для того, чтобы канализационная инфраструктура могла нормально функционировать. Без подобного изгиба трубы будет просто рвать.
Почему такое может случиться? Все дело в тепловом расширении. Когда коммуникации только укладывают, то они находятся в условиях уличной температуры, которая не соответствует эксплуатационным качествам материалов. В дальнейшем, когда по трубам пойдет вода, температура материала, из которого они сделаны, значительно повысится. В зимнее время трубы поставляющие в здания горячую воду нагреваются до 90 градусов по Цельсию.
Под действием такой температуры любая труба начинает расширяться. Для 20-метрового участка при 75 градусном нагреве расширение составит 16.5 мм. Этого более, чем достаточно для того, чтобы деформировать материал и порвать трубу.
Собственно технические изгибы «зигзагом» и нужны для того, чтобы трубе было куда расширяться и гнуться без вреда для конструкции. Подобные участки коммуникаций называют «компенсирующими». Они же нужны еще и для того, чтобы защищать конструкцию от гидроудара при подаче воды.
Как производится гибка металлических труб: технологические тонкости выполнения работ
Трубы, согнутые под углом, нашли применение в нефтяной и химической отраслях, машино- и аппаратостроении. Без них не обходится ни один архитектурный или строительный проект.
Для поворотов можно использовать всевозможные фитинги, но тогда возможно возникновение течи, а иногда это просто недопустимо из эстетических соображений. Более привлекательный внешний вид и высокую надежность обеспечивает гибка труб — процесс, не нарушающий их целостность.
Мы расскажем, как лучше согнуть металлическую трубу как по холодной, так и по горячей технологии. В представленной нами статье описана специфика сгибания труб, выполненных из различных материалов. Приведены особенности работы с профильными и обычными круглыми трубами.
Особенности процесса гибки
Каждый металл обладает своими особенностями, без их учета невозможно придать металлическому прокату сложную форму. На изгибаемую трубу воздействуют радиальные и тангенциальные силы.
Первые деформируют сечение, а последние способствуют появлению складок. Основное требование к окончательному результату — сечение трубы должно остаться без изменений, а на стенках не должно быть гофр. Гибка позволяет свести к минимуму число сварных швов при прокладке трубопроводов со всяческими отводами.
Способы сгибания труб
Исходя из требуемого угла загиба, материала и диаметра трубы, гибку можно осуществить вручную или с применением специального оборудования. Различают также горячую и холодную гибку, с наполнением полости трубы и без ее наполнения.
После прекращения воздействия нагрузки возникает такое явление, как пружинение, прямо пропорциональное модулю упругости материала. Величина возможной деформации также зависит от примененного метода гибки и геометрии объекта.
Специфика горячей технологии
Выбирают этот метод, когда нужно согнуть трубу диаметром от 10 см. Деформируют трубы горячим способом как вручную, так и с применением механизмов. Существует такое понятие, как минимальный радиус изгиба.
Протяженность зоны трубы, которую необходимо нагреть, определяют исходя из диаметра трубы и угла изгиба. При этом закругление не может быть меньшим, чем диаметр трубы, умноженный на 3.
Находят длину нагреваемого участка по формуле:
L = α х d / 15
В формуле: L — искомая длина в мм, α — угол изгиба в градусах, d — диаметр трубы снаружи в мм, 15 — коэффициент. Допустим, трубу диаметром 200 мм нужно изогнуть под углом 60⁰, тогда L = 60 х 200/15 = 800 мм, т.е. 4 диаметра.
Чтобы согнуть трубу, ее нужно нагреть до 900⁰. Оптимальная температура для начала гибки 760⁰, а на конец — 720⁰С. При пережоге ухудшаются прочностные характеристики материала.
В процесс горячего изгиба входит несколько операций:
Чтобы не деформировалось сечение трубы и на внутренней ее части в месте изгиба не образовывались сладки, внутреннее пространство набивают кварцевым песком.
Предварительно песок сушат и прокаливают, с целью удалить органические примеси при температуре от 150 до 500⁰, а после пропускают через мелкое решето с размером ячеек 3,3 х 3,3 мм. Перед тем как начать набивку трубы, нужно заглушить один ее конец.
В качестве заглушек применяют деревянные или металлические пробки, имеющие отверстие для выхода газов. Мелкий и влажный песок использовать нельзя, т.к. первый при термическом воздействии спекается и крепко пристает к стенкам труб.
Второй, в результате образования пара, способствует возникновению высокого внутреннего давления, что может стать причиной вылета пробки. Недопустимо наличие в набивке камешков, они могут продавить стенку трубы.
Процесс набивки трубы очень трудоемкий, поэтому ее транспортируют к вышке и придают ей слегка наклонное или вертикальное положение. Так как качество изгиба находится в прямой зависимости от уплотнения набивки, трубу на протяжении процесса непрерывно обстукивают. Глухой звук свидетельствует о хорошем наполнении заготовки.
Перед тем как приступить непосредственно к главной операции, на набитой песком трубе прорисовывают участки будущих изгибов, приложив шаблон. Нагревают трубы в печах или горнах. Сгибают как вручную, так и механизированным способом.
В последнем случае используют специальные плиты, оснащенные упорными стойками, с помощью которых фиксируется нагретый участок трубы и прижимами, служащими для удержания конца трубы на плите. На противоположный торец трубы надевают трос, натяжение которого с помощью лебедки или шпиля и заставляет трубу изгибаться.
Чтобы стенки трубы не деформировались, в пространство стойка-труба помещают прокладки — прямые или изогнутые. Свободный конец с надетым на него тросом подстраховывается при помощи подставки. Во время процесса осуществляют контроль геометрии трубы, периодически прикладывая к ней шаблон.
Изогнув трубу под нужным углом, из нее удаляют пробки путем выжигания или просто выбивают их. Песок высыпают, трубу очищают и промываю. Выполняют окончательную проверку изгиба при помощи шаблона.
Гибка холодным методом
Для изменения конфигурации труб небольших диаметров используют различные ручные приспособления, для больших — механизированные трубогибы. В домашних условиях чаще всего требуется гибка водогазопроводных стальных труб, применяемых в устройстве систем водоснабжения и отопления.
Гибка трубы под 90⁰ называется отводом, 180⁰ — калач, с образованием уступа — утка, в виде петли — скоба.
Для ручной гибки существуют и другие приспособления. В домашних условиях для изготовления змеевика для нагрева воды, трубку из нержавейки диаметром около 20 мм просто наматывают на отрезок трубы большого диаметра. Предварительно на большую трубу наваривают скобу, укладывают ее на опоры и зажимают.
Трубку плотно набивают песком и закрывают пробками, затем вставляют в скобу и начинают навивку. Трубу, используемую в качестве шаблона, нужно прокручивать, поэтому потребуются усилия как минимум двух человек. Закончив навивку, змеевик ровняют.
Гибку трубы из нержавеющей стали или другого материала в домашних условиях можно выполнить и на самом простом приспособлении. Его целесообразно применять при небольших объемах работ.
Несложный механический станок для сгибания трубы можно соорудить собственными руками, особенно, если вы владеете навыками сварщика и знакомы со сварочным аппаратом:
Выполняем расчеты на прогиб трубы самостоятельно
Профильные трубы широко применяются в частном и промышленном строительстве. Из них создают беседки, теплицы, гаражи, хозяйственные постройки, рекламные щиты. Конструкции бывают не только классическими прямоугольными, но могут также иметь самую разнообразную конфигурацию. Поэтому очень важно правильно рассчитать максимально допустимый изгиб трубы. Это обеспечит сооружению прочность, долговечность и позволит сохранить его изначальную форму.
При изготовлении конструкций из профильной трубы нельзя изгибать ее «на глаз» — следует произвести соответствующие расчеты
Свойства сгибаемого металла
Металл имеет свою точку сопротивления, как максимальную, так и минимальную.
Максимальная нагрузка на конструкцию приводит к деформациям, ненужным изгибам и даже изломам. При расчетах обращаем внимание на вид трубы, сечение, размеры, плотность, общие характеристики. Благодаря этим данным известно, как поведет себя материал под воздействием факторов окружающей среды.
Учитываем, что при давлении на поперечную часть трубы напряжение возникает даже в точках, удаленных от нейтральной оси. Зоной наиболее касательного напряжения будет та, которая располагается вблизи нейтральной оси.
Во время сгибания внутренние слои в согнутых углах сжимаются, уменьшаются в размерах, а наружные слои растягиваются, удлиняются, но средние слои сохраняют и после окончания процесса первоначальные размеры.
Как сделать правильные расчеты
Расчет профильной трубы на прогиб – это определение степени максимального напряжения на конкретную точку трубы.
У каждого материала существуют показатели нормального напряжения. Они не влияют на само изделие. Чтобы правильно сделать расчеты, следует применить специальную формулу. Нужно следить за тем, чтобы показатели не превышали максимально допустимые значения. По закону Гука возникающая сила упругости прямо пропорциональна деформации.
При расчете изгиба необходимо также применять и формулу напряжения, которая выглядит как М/W, где М – показатель изгиба по оси, на которую и приходится усилие, а вот W – это показатель сопротивления изгиба по этой же оси.
Вместе с типами, существуют четыре схемы нагрузок:
Наш онлайн калькулятор позволяет сделать расчет, комбинируя все виды балок, типы и схемы нагрузок, при этом абсолютно исключив вероятность допущения ошибки в процессе расчета. Обычно рассчитывают деревянные балки, а также металлические. В процессе вычисления показателя определяется сумма сил, воздействующих на балку, которые направлены перпендикулярно конструкции. Расчет деревянной балки на прогиб осуществляется с учетом материала, т.е. учитывают вид древесины, её гибкость и многие другие параметры, также важно учесть форму сечения балки и нагрузка какого вида оказывается на балку. Сравнивая с расчетом балки из древесины, расчет металлической балки на прогиб существенно отличается, поскольку важное внимание уделяют виду соединения: электросварка, заклепки, болты и другие виды соединений.
Все перечисленные выше нюансы позволяют понять, что расчет балки на прогиб — крайне ответственный этап в процессе стройки какого-либо объекта. От него зависит надежность, долговечность и целостность всей конструкции. Наш калькулятор позволит Вам быстро и безошибочно провести предельно точный расчет.
Технологический процесс изгиба
Гнутье создает в стенках металла определенную степень напряжения. На наружном участке получается растягивающее напряжение, а на внутреннем – сжимающее. Благодаря этим воздействиям изменяется наклон оси.
В процессе изгиба на согнутом месте меняется форма поперечного сечения. В результате кольцевой профиль приобретает овальную форму. Более четкая форма овала просматривается на середине прогиба, а вот к концу и к началу деформация понижается.
Для труб с сечением до 20 мм овальность в деформированном месте не должна превышать 15 %. Для труб с сечением 20 и больше – 12,5%.
Обратить внимание следует на то, что на вогнутом месте у тонкостенной продукции могут возникнуть складки. Они, в свою очередь, негативно сказываются на функционировании системы (снижают проходимость рабочей среды, повышают уровень гидравлического сопротивления, степень засорения).
Допустимые радиусы сгиба трубы
Согласно государственным стандартам трубы имеют минимальный радиус изгиба.
Если сгибание осуществляется путем нагревания и набивкой песком, наружный диаметр трубы составляет не менее 3,5DN.
Формирование трубы на трубогибочном станке (без нагрева) – не менее 4DN.
Сгиб при нагреве газовой горелкой или в печи для получения наполовину рифленых складок возможен при показателе в 2,5DN.
Если сгиб предусматривается крутой (для согнутых канализационных отводов, изготовленных путем горячей протяжки или же способом штамповки) – не меньше 1DN.
Сгиб трубы может быть меньше указанных показателей. Однако это возможно в том случае, если метод производства гарантирует, что стенки трубы утончатся на 15% от общей толщины.
Расчет на прочность при изгибе трубы выполняем ответственно.
Формулы и таблицы
Чтобы сделать расчет трубы на прогиб, определяем длину детали. Она высчитывается по данной формуле:
Радиус гиба труб: размеры, материалы и особенности
Труба является просто незаменимым изобретением человека. Без нее не обходится ни одна техника, строительство и комфортное проживание. Трубы несут в наш дом воду и газ, отводя при этом все ненужные стоки. На производстве они также являются неотъемлемыми элементами для полноценного функционирования. Но при применении труб не всегда обходятся простым прямым прокладыванием.
Они имеют изгибы и повороты. Все это делается для того, чтобы максимально комфортно расположить их для потребителя, и создать коммуникации со всеми удобствами. Для сгибания труб применяют специальные приспособления, и делать это можно даже вручную. Применяемый метод зависит от материала и диаметра. Рассмотрим, какой же бывает радиус гиба труб, и все особенности этого процесса.
Стандарты и приспособления
Естественно, для каждой трубы применяют свои стандартные углы. Этот показатель, как уже говорилось, зависит от материала и диаметра. Чаще всего встречаются изделия с поворотами и гибкой при строительстве домов. Для этого применяют специальные приспособления – трубогибы. Рассмотрим самые часто применяемые. Итак, трубогибы бывают:
Ручные трубогибы
Ручной трубогиб применяется при гибке материалов небольшого диаметра. В данном устройстве можно легко согнуть трубы из цветных металлов и нержавейки. Принцип работы этого устройства заключается в том, что вставив один конец в специальный зажим, нужно начинать крутить ручку. Проводя эту процедуру, труба будет проходить между вальцами, и таким образом создается нужный поворот. При проведении этой процедуры рекомендуется придерживаться ГОСТ, в котором указано, что минимальные радиусы гибки для труб из чистых цветных металлов и нержавейки обязательно должен составлять:
Как сделать расчет трубы на изгиб – пошаговое руководство
Профильные трубы применяются в строительстве достаточно часто, так что нередко требуется несколько изменить их форму, чтобы на выходе получить конструкцию необходимой конфигурации. В данной статье речь пойдет о том, как выполняется расчет на прогиб профильной трубы, который понадобится для того, чтобы изготавливаемые сооружения не утратили своей прочности и были практичными.
Какой может быть максимальная нагрузка на опору из стальной трубы?
Эксплуатация трубы в качестве несущего элемента объясняется тем, что данное изделие отличается:
Для достижения таких преимуществ от использования необходимо верно определить несущую способность, то есть выполнить расчет нагрузки, которую может выдержать опора из стальной трубы для навеса, ВЛ, оборудования и т. д.
Характеристики металла для гибки
Любому металлу присуща своя точка сопротивления, то есть максимальная и минимальная нагрузка, которую он может выдержать.
Если оказать на металл слишком большое давление, это может спровоцировать деформацию, ненужные прогибы или надломы в профиле. Выполняя расчет на изгиб трубы, необходимо учитывать такие важные характеристики как плотность металла, размеры и диаметр профильных или круглых труб, а также ряд других параметров. Таким образом, можно будет спрогнозировать, насколько эффективным будет использование того или иного материала в условиях окружающей среды.
Обратите внимание, что напряжение будет возникать не только непосредственно в месте прогиба профильной трубы, но и на удаленных от центра сгиба участках. Высшее касательное напряжение будет наблюдаться именно в области центральной оси сгиба.
В процессе гибки трубы происходит сжатие внутреннего слоя металла, он становится меньше, а внешний слой, напротив, увеличивается за счет растяжения. А вот центральный слой металла остается неизменным, сохраняет исходные параметры, обеспечивая тем самым прочность трубы.
Инструкция к калькулятору
Обращаю ваше внимание, что в нецелых числах необходимо ставить точку, а не запятую, то есть, например, 5.7 м, а не 5,7. Также, если что-то не понятно, задавайте свои вопросы через форму комментариев, расположенную в самом низу.
Исходные данные
Длина пролета (L) — расстояние между опорами или длина консоли.
Расстояния (A и B) — расстояния от опор до мест приложения нагрузок. Для 3 схемы А равна длине консоли балки.
Нормативная и расчетная нагрузки — нагрузки, на которые рассчитывается прямоугльная труба. Определить их можно, используя следующие статьи сайта:
Fmax — максимально допустимый прогиб, подбираемой по таблице E.1 СНиПа «Нагрузки и воздействия», в зависимости от вида конструкции. Некоторые значения этого показателя приведены в таблице 1.
Количество труб — чаще всего здесь выбирается «одна», но если есть потребность в ее усилении путем укладки трубы того же профиля рядом, то необходимо указать «две».
Расчетное сопротивление Ry— данный параметр зависит от марки стали. Основные значения этого показателя приведены в таблице 2.
Размер трубы — здесь необходимо определиться с ГОСТом (8645-68 или 30245-2003) и размером трубы. При желании можно выбрать профиль по обоим этим стандартам одновременно, а в результатах сравнить значения.
Выполнение расчетов на изгиб
Выполнение расчета круглой трубы на изгиб требуется для того, чтобы определить максимально допустимый уровень напряжения на каждый конкретный участок трубы.
Каждый материал имеет свою величину нормального напряжения, которые не оказывают какого-либо воздействия на само изделие. Для получения правильных расчетов, их нужно проводить по специальной формуле. Особое внимание следует уделять тому, чтобы показатели оставались в пределах максимально разрешенных значений. Согласно закону Гука, образующаяся сила упругости прямо пропорциональна деформации.
Рассчитывая величину изгиба, нужно дополнительно использовать следующую формулу напряжения: M/W, где M – величина изгиба по оси, испытывающая на себе усилие, а W – величина сопротивления этой оси в месте изгиба.
Методы сгибания труб и их преимущества
Сгибание труб является технологией, где нужный поворот в направлении трубопроводной линии создается путем физического воздействия на заготовку, метод имеет следующие преимущества:
Рис. 3 Дорны для трубогибов
Существуют две основных технологии гибки — горячая и холодная, приспособления и методы можно разбить на следующие категории:
Рис. 4 Горячие способы гибки труб
Горячая гибка
Популярная в быту технология применяется в случаях, когда отсутствует трубогибный аппарат или нет возможности произвести работы холодным способом, процесс состоит из нескольких операций:
Холодные методы сгибания круглых труб
Холодные способы имеют неоспоримые преимущества перед горячими технологиями: они не нарушают структуру металла, более производительны и требуют меньше затрат. При холодном сгибе возникают следующие дефекты:
Технология выполнения изгиба
В процессе гнутья в металле возникают определенные показатели напряжения. С внешней стороны образуется растягивающее напряжение, а изнутри – напряжение сжатия. В момент таких взаимодействий меняется изгиб оси.
Во время изгибания в согнутом отрезке изменяется форма поперечного сечения. В итоге профиль в виде кольца изменяет свою форму на овальную. Самый четкий овал можно наблюдать посередине прогиба. Деформация снижается в начале и конце прогиба.
У труб, имеющих диаметр не более 20 мм, овальность на отрезке, подвергающемся деформации, должна быть не более 15 %. А для труб с диаметрами равными или более 20 мм – 12,5 %.
Стоит отметить, что изнутри изгиба, где происходит деформация сжатия, могут появляться складки. Данный факт, как правило, отрицательно сказывается на корректной работе системы, так как складки снижают проходимость труб, увеличивают величину гидравлического сопротивления и уровень засорения.
Пределы радиусов изгиба труб
Руководствуясь госстандартами, трубы должны иметь минимальный радиус изгиба (детальнее: «Какой радиус гиба труб можно получить при помощи разных типов трубогибов»). При осуществлении сгибания при помощи нагрева трубы, заполненной песком, внешнее сечение трубы должно быть как минимум 3,5 DN. При изменении формы трубы на трубогибочной установке без использования нагрева – более 4DN.
При прогреве газовой горелкой или в печи, чтобы складки образовывались наполовину, величина должна равняться 2,5 DN. В случае потребности в получении сильного сгиба, например для систем с согнутыми канализационными отводами, которые изготавливаются способом горячей протяжки или штамповкой – более 1 DN.
Труба может иметь и меньшую величину сгиба. Тем не менее, допускать это можно лишь в том случае, если трубы изготавливались при технологии, когда их стенки утончаются на 15 % от всей толщины.
Все расчеты на прочность трубы при изгибе должны осуществляться с максимальной ответственностью.
Методы гибки труб без заводских приспособлений
В бытовых условиях нередко возникает необходимость в изгибании трубных заготовок при проведении строительных работ или монтаже газовых трубопроводов. При этом экономически нецелесообразно тратить финансовые средства на приобретение заводских трубогибов для разовых операций, многие применяют для этих целей простые самодельные приспособления.
Стальные трубы
Сталь относится к довольно жестким и прочным материалам, с большим трудом поддающимся деформации, основным методом изменения ее конфигурации является сгиб в нагретом состоянии с наполнителем при одновременном физическом воздействии. Для труб из тонкостенной нержавейки для получения длинного участка с небольшим радиусом изгиба применяют следующую технологию:
Рис. 11 Как получают нужный радиус гиба трубы из меди
Медные трубы
Медь относится к более мягким материалам, чем сталь, ее также удобно гнуть при нагревании или с помощью засыпанного внутрь песка. Можно также использовать для изгибания бытовой заменитель дорна — стальную пружину с плотными толстыми витками и сечением чуть меньше обрабатываемой детали. При проведении работ элемент вставляется внутрь и находится в точке, где производится деформация, а после проведения необходимых операций легко извлекается наружу. Но намного проще изгибать медные трубы специальным пружинным трубогибом (данные изделия можно приобрести в торговой сети), которые эффективны на коротких трассах и работают за счет равномерного распределения прилагаемого усилия на поверхность. Пружинное устройство работает следующим образом:
Другой популярный материал – алюминий, проще изгибать с нагреванием горелкой.
Рис. 12 Как гнут трубы без станка из алюминия
Металлопластиковые трубы
Да изгибания металлопластиковых труб в бытовом хозяйстве используется внутренняя или наружная пружина (кондуктор). Технология проведения работ аналогична операциям с медной трубой, при сгибке следует соблюдать допустимые ограничения по радиусу во избежание повреждения изделия.
Формулы и другие данные для получения расчетов
Для проведения расчетов на прогиб, выясняем длину детали.
Получить ее можно по следующей формуле:
Проводя расчеты для профильной трубы нужно учесть размер элемента, подлежащего сгибанию.
Для этого нужно провести расчеты по такой формуле:
Минимально допустимые градусы для изгиба труб из меди и латуни можно найти в соответствующих таблицах. Все данные отвечают ГОСТам № 494/90 и № 617/90. Дополнительно в них можно найти величины наружных сечений, минимальные статично свободные отрезки.
Присутствует также таблица, которая поможет провести расчеты трубы на изгиб – в ней находятся данные по стальным трубам, которые соответствуют ГОСТу № 3262/75.
Для недопущения недочетов в расчетах нужно также учитывать сечение и толщину стенок.