Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Труби, зігнуті під кутом, знайшли застосування в нафтовій і хімічній галузях, машино- і апаратобудуванні. Без них не обходиться жоден архітектурний або будівельний проект.

Для поворотів можна використовувати всілякі фітинги, але тоді можливе виникнення течі, а іноді це просто неприпустимо з естетичних міркувань. Більш привабливий зовнішній вигляд і високу надійність забезпечує гнучка труб - процес, що не порушує їх цілісність.

Ми розповімо, як краще зігнути металеву трубу як по холодній, так і по гарячій технології. У представленій нами статті описана специфіка згинання труб, виконаних з різних матеріалів. Наведено особливості роботи з профільними і звичайними круглими трубами.

Особливості процесу гнучкі

Кожен метал має свої особливості, без їх урахування неможливо надати трубному матеріалу складну форму. На згинатися трубу впливають радіальні і тангенціальні сили.

Перші деформують перетин, а останні сприяють появі складок. Основна вимога до остаточного результату - перетин труби повинно залишитися без змін, а на стінках не повинно бути гофр. Гнучка дозволяє звести до мінімуму число зварних швів при прокладці трубопроводів з усілякими відводами.

Способи згинання труб

Виходячи з необхідного кута загину, матеріалу і діаметра труби, гнуття можна здійснити вручну або із застосуванням спеціального обладнання. Розрізняють також гарячу і холодну гнуття, з наповненням порожнини труби і без її наповнення.

Тут схема, формули і рекомендації щодо розрахунку параметрів гнуття труб, дотримання яких є гарантією гарного результату

Після припинення дії навантаження виникає таке явище, як пружіненіе, прямо пропорційне модулю пружності матеріалу. Величина можливої деформації також залежить від застосованого методу гнучкі і геометрії об'єкта.

Специфіка гарячої технології

Вибирають цей метод, коли потрібно зігнути трубу діаметром від 10 см. Деформуються труби гарячим способом як вручну, так і з застосуванням механізмів. Існує таке поняття, як мінімальний радіус вигину.

Протяжність зони труби, яку необхідно нагріти, визначають виходячи з діаметра труби і кута вигину. При цьому закруглення не може бути меншим, ніж діаметр труби, помножений на 3.

Знаходять довжину ділянки, що нагрівається за формулою: L = α х d / 15

У формулі: L - шукана довжина в мм, α - кут вигину в градусах, d - діаметр труби зовні в мм, 15 - коефіцієнт. Припустимо, трубу діаметром 200 мм потрібно зігнути під кутом 60⁰, тоді L = 60 х 200/15 = 800 мм, тобто 4 діаметра.

Мінімально допустиму величину радіуса вигину для водогазопровідних труб відповідно до вимог ГОСТ 3262-92 можна взяти з таблиці

Щоб зігнути трубу, її потрібно нагріти до 900⁰. Оптимальна температура для початку гнучкі 760⁰, а на кінець - 720⁰С. При пережоге погіршуються характеристики міцності матеріалу.

В процес гарячого вигину входить кілька операцій:

  • виготовлення шаблону;
  • набивка піском;
  • розмітка ділянки;
  • нагрів;
  • згинання.

Щоб не деформувалося перетин труби і на внутрішній її частині в місці вигину не утворювалися солодкі, внутрішній простір набивають кварцовим піском.

Попередньо пісок сушать і прожарюють, з метою видалити органічні домішки при температурі від 150 до 500⁰, а після пропускають через дрібне решето з розміром осередків 3, 3 х 3, 3 мм. Перед тим як почати набивання труби, потрібно заглушити один її кінець.

Як заглушок застосовують дерев'яні або металеві пробки, що мають отвір для виходу газів. Дрібний і вологий пісок використовувати не можна, тому що перший при термічному впливі спікається і міцно пристає до стінок труб.

Другий, в результаті утворення пари, сприяє виникненню високого внутрішнього тиску, що може стати причиною вильоту пробки. Неприпустимо наявність в набиванні камінчиків, вони можуть продавити стінку труби.

Процес набивання труби дуже трудомісткий, тому її транспортують до вишки і надають їй злегка похиле або вертикальне положення. Так як якість вигину знаходиться в прямій залежності від ущільнення набивки, трубу протягом процесу безперервно обстукують. Глухий звук свідчить про хорошому наповненні заготовки.

Перед тим як приступити безпосередньо до головної операції, на набитою піском трубі прорисовують ділянки майбутніх вигинів, приклавши шаблон. Нагрівають труби в печах або горнах. Згинають як вручну, так і механізованим способом.

В останньому випадку використовують спеціальні плити, оснащені наполегливими стійками, за допомогою яких фіксується нагріту ділянку труби і притисками, що служать для утримання кінця труби на плиті. На протилежний торець труби надягають трос, натяг якого за допомогою лебідки або шпиля і змушує трубу згинатися.

Щоб стінки труби не деформувалися, в простір стійка-труба поміщають прокладки - прямі або вигнуті. Вільний кінець з надітим на нього тросом підстраховується за допомогою підставки. Під час процесу здійснюють контроль геометрії труби, періодично прикладаючи до неї шаблон.

Зігнувши трубу під потрібним кутом, з неї видаляють пробки шляхом випалювання або просто вибивають їх. Пісок висипають, трубу очищають і промиваю. Виконують остаточну перевірку вигину за допомогою шаблону.

Гнучка холодним методом

Для зміни конфігурації труб невеликих діаметрів використовують різні ручні пристосування, для великих - механізовані трубогиби. У домашніх умовах найчастіше потрібно гнучка водогазопровідних сталевих труб, що застосовуються в пристрої систем водопостачання та опалення.

Гнучка труби під 90⁰ називається відведенням, 180⁰ - калач, з утворенням уступу - качка, у вигляді петлі - скоба.

Якщо гнучка труб буде проводитися рідко, досить запастися найпростішими пристосуваннями. Металевої плитою з отворами, в які в залежності від радіуса встановлюються штирі (рис.2) або оправкой - встановленої вертикально подвійний плоскопараллельной плитою з варіаціями кута загину (рис.3)

Для ручної гнучкі існують і інші пристосування. У домашніх умовах для виготовлення змійовика для нагріву води, трубку з нержавійки діаметром близько 20 мм просто намотують на відрізок труби великого діаметру. Попередньо на велику трубу наварюють скобу, укладають її на опори і затискають.

Трубку щільно набивають піском і закривають пробками, потім вставляють в скобу і починають навивку. Трубу, яка використовується як шаблон, потрібно прокручувати, тому будуть потрібні зусилля як мінімум двох осіб. Закінчивши навивку, змійовик рівняють.

На такому пристосуванні згинають труби діаметром до 2 см. Його кріплять до верстата за допомогою плити (1) і маточини. Ролик-шаблон (6) закріплений на загальній осі плити і маточини. Рухомий ролик (2) зафіксовано скобою (4), що має рукоятку (3) .Трубу розміщують між роликами з таким розрахунком, щоб кінець її увійшов в хомут (7). Скобу за допомогою рукоятки повертають навколо шаблону до отримання потрібного кута загину

Згинання труби з нержавіючої сталі або іншого матеріалу в домашніх умовах можна виконати і на найпростішому пристосуванні. Його доцільно застосовувати при невеликих обсягах робіт.

Для виготовлення примітивного трубозгинаючого пристосування потрібна плита з бетону, штирі з металу і перфоратор. Плиту ділять на клітини 40 х 40 або 50 х 50 мм. По кутах клітин просвердлюють за допомогою перфоратора отвори і вставляють в них штирі.

Трубне виріб вставляють межу штирями і, докладаючи зусилля, загинають. Точність при такому способі гнучкі не ідеальна, але для використання заготовки в домашніх умовах цілком достатня. Для гнучкі з більш високою точністю можна використовувати пристосування, виготовлене на основі домкрата.

Для виготовлення гідравлічного гибочного верстата потрібен домкрат, що витримує 5-тонну навантаження, міцне підгрунтя і штирі. Труби згинають за допомогою черевиків. Розмір цих елементів повинен відповідати параметрам згинається труби

Щоб внутрішній просвіт труби не деформувався, застосовують засоби, які протидіють цьому процесу зсередини. Серед внутрішніх обмежувачів найчастіше використовують пісок. При цьому в один кінець труби вставляють заглушку, а через другий насипають пісок, потім і його забивають пробкою. Далі, виконують вигин.

Іноді обмежувачем служить пружина, спеціально виготовлена для цієї мети. Для навивки використовують дріт діаметром від 1 до 4 мм. Пружина повинна вільно увійти в трубу в точці згину, зовні залишають частину дроту.

Після виконання вигину пружину видаляють, потягнувши дріт. У разі роботи з трубою, що має в перетині квадрат, для виготовлення пружини підбирають дріт з таким же перетином.

Підійде для цієї мети і пучок дроту, що складається з окремих відрізків, що по одному заштовхують усередину до місця майбутнього згину. Після завершення операції відрізки також по одному витягають. Вручну можна зігнути нержавіючу трубу перетином до 4 см і товщиною стінки 0, 3 см.

Поширені методи ручної гнучкі труб: з обкаткою, шляхом намотування, на двох опорах, шляхом гнуття з волочінням. Останній метод застосовується для суцільнотягнутого тонкостенного трубного матеріалу. Таким способом згинають труби малої довжини на невеликий кут

Для роботи з великими діаметрами необхідно професійне обладнання. Є трубогибочні верстати, укомплектовані дорном. Цей конструктивний елемент - звичайний металевий прут.

На верстатах-трубогиба можна згинати труби з різною геометрією і розміром перетину. Це універсальне обладнання, тому що можлива гнучка виробів з великим діапазоном діаметрів і з різних матеріалів починаючи з вуглецевої сталі і закінчуючи трубами з кольорових металів. Найбільш складні верстати мають електронне управління

Перед тим як почати процес гнучкі, його поміщають всередину, щоб попередити деформацію стінок труби. Дорни, що входять в комплект, мають різний перетин, тому можна підібрати потрібний для певного діаметра трубної продукції.

Зміна конфігурації труб з кольорових металів

Є дуже корисна властивість у кольорових металів - висока пластичність. Однак вони володіють недостатньою міцністю. В процесі згинання, в результаті докладання зусиль стиснення і розтягування, може спостерігатися смятие або розрив труби. Щоб цього не сталося потрібно в точності дотримуватися технологію.

Як гнути труби з міді та латуні?

Для гнучкі мідних, а також латунних труб застосовують як гарячий, так і холодний методи. При виборі першого в якості внутрішнього наповнювача вибирають пісок, другого - розплавлену каніфоль. Технологія гнуття така ж, як і для труб зі сталі.

Трубна продукція з міді та латуні перед холодної гнучкою підлягає відпалу з подальшим охолодженням. Діапазон температур для обох матеріалів однаковий - від 600 до 700⁰С. Різниця в охолоджуючої середовищі - мідь поміщають в воду, а латунь охолоджується на повітрі.

Після завершення процесу каніфоль видаляють шляхом її виплавки. Щоб не допустити розриву труби, процес ні в якому разі не починають з середини труби, тільки з кінців. Як пристосувань для гнуття використовують як прості інструменти, так і складне верстатне обладнання.

Ручні трубогиби працюють за рахунок фізичних зусиль людини, а гідравлічні зводять ці зусилля до мінімуму. І ті, і інші укомплектовують змінними насадками для можливості підбору потрібного діаметру.

Мінімальний радіус для гнучкі мідних і латунних труб регламентується ГОСТ 617-90 і ГОСТ 494-90 відповідно. Фахівці не рекомендують використовувати цей радіус без особливої потреби. Завжди краще обійтися великим його значенням

З трубами мідними і латунними працювати значно легше, ніж зі сталевими, але деформація металу при вигині відбувається за тими ж законами фізики. На згинатися ділянці зовнішня поверхня відчуває розтягнення, в результаті чого стінки стоншуються.

Усередині труби відбуваються зворотні процеси - стінка стискається і стає товщі. Існує ризик перетворення круглого перетину в овал і зменшення умовного проходу, тому не можна приступати до згинанні, не прийнявши заходів, що запобігають ці явища.

Гнучка труб з алюмінію

Основні способи гнуття алюмінієвих труб такі ж, як і латунних або мідних:

  • проштовхування між роликами;
  • прокатка;
  • відкочування;
  • тиск.

Перед прийняттям рішення з приводу того, як і яким способом зігнути алюмінієві труби, потрібно ознайомитися з кожним. Перший метод застосовують для тонкостінних труб діаметром максимум 10 см, коли потрібно отримати пологий згин з невеликими вимогами до точності. Тут строго регламентований мінімальний радіус. Його величина - 5-6 діаметрів труби.

Кривизну ділянки визначає положення відхиляє ролика. Таким способом найчастіше виготовляють декоративні елементи інтер'єру. Другим способом згинають трубний матеріал великого діаметру, для чого використовують 3-роликові трубогиби. Трубу простягають між приводними роликами, орієнтація яких визначає радіус згину.

На фото стаціонарний електричний 3-роликовий трубогиб, але існують і ручні мобільні моделі обладнання. На ньому заготівля переміщається через ролики і згинається під заданим кутом по всій довжині. На такому верстаті можна змінити конфігурацію труби, зігнувши її кільцем, спіраллю або виконати дугу великого радіусу

Точність цього методу ще нижче попереднього, але деталь можна піддати повторному изгибанию і повторювати процес до тих пір, поки не буде отримана потрібна геометрія.

Метод відкатки не передбачає наявності внутрішнього наповнювача, тому його не застосовують для отримання невеликих радіусів. Чи не вийде при виборі цього способу виконати і строгі вимоги з приводу овальності перетину в місці вигину.

Для деформації алюмінієвої труби тиском використовують преси з встановленими на них штампами з матрицею потрібної форми. Задана геометрія виходить в результаті впливу тиску, що чиниться ззовні.

В окремих випадках тиск може бути внутрішнім, коли трубу поміщають в пресформ і подають всередину рідину з напором, достатнім для того, щоб притиснути її до стінок.

Труби з дюралюмінію зігнути непросто, тому що цей матеріал досить твердий і пружну. Щоб полегшити процес їх обпалюють безпосередньо перед гнучкою при температурі від 350 до 400⁰С, потім чекають поки труби охолонуть природним шляхом на повітрі.

Способи гнуття труб великих діаметрів

Відносно недавно з'явилися способи - гнучка труб за участю струмів промислової і високої частоти і гнучка з розтягуванням. У першому випадку використовується високопродуктивна високочастотна установка, в якій трубу діаметром 95 - 300 мм нагрівають, виконують згинання та охолоджують.

До її складу входять дві частини - механічна у вигляді гибочного верстата і електрична, що включає електричну частину і високочастотну установку.

Труба деформується тільки на нагрітому ділянці, що перебуває в зоні індуктора. Зміна геометрії до заданого розміру відбувається під впливом відхиляється ролика. Таким методом можна отримати гинув з кривизною малого радіусу.

Згинання з використанням другого способу здійснюють на гибочно-розтяжних машинах, в комплект яких входить поворотний стіл. На трубу впливають великі розтягують і згинають зусилля. Так отримують круто-вигнуті згини з постійною товщиною стінки по всьому колу.

Застосовують метод для гнуття труб великого діаметру, які використовуються в авіаційній, автомобільній промисловості, суднобудуванні, де до трубопроводу висувають високі вимоги. Перевага в можливості згинати труби зі стінкою від 2 - 4 мм на 180⁰.

Особливості гнучкі профільного сортаменту

Профільна трубна продукція має більш естетичний вигляд, ніж її аналоги з круглим перетином, тому вона часто зустрічається в побутових конструкціях. При згинанні на неї зсередини впливає сила стиснення, а ззовні - розтягування. Слід ретельно підібрати спосіб гнучкі, перш ніж приступити до виконання цієї операції.

До профільного сортаменту відносяться труби з перетином у вигляді квадрата, овалу, прямокутника.

Існує кілька нюансів і про них не слід забувати, займаючись гнучкою профільних труб в домашніх умовах без наявності спеціального обладнання:

  1. Оптимальна довжина згинаного ділянки для профтруба з тонкими стінками і перетином до 2 см - висота труби, помножена на 2, 5.
  2. Для товстостінних труб довжину зони гнучкі визначають шляхом множення перетину на три. В іншому випадку не уникнути розтріскування матеріалу зовні або його деформації зсередини.
  3. Мінімальне значення радіуса кривизни - перетин вигину помножене на 2, 5.

Не враховуючи ці вимоги можна навіть не сподіватися на хороший результат. Способи гнуття не відрізняються від застосовуваних при роботі з виробами з круглим перетином. Кроме того, можно использовать способ ручной гибки с выполнением поперечных распилов, которые выполняют на трех сторонах трубы.

Длину резов и их количество определяют путем расчетов. Допустим, есть труба 40 х 90 мм. Нужно выполнить полный разворот, т.е. согнуть по стенке 40 мм под углом 180⁰ радиусом 150 мм. Сначала вычисляют длину полуокружности по наружному радиусу:

L = (2π r : 2 = 2х 3, 14 х 190) : 2 = 596, 6 мм

Для внутреннего радиуса вычисления такие же:

Lвн. = (2 х3, 14 х 150) : 2 = 471 мм.

Сумму длин резов на внутреннем радиусе определяют по формуле: Lвыр = L – Lвн = 596, 6 – 471 = 126 мм.

Желающие собственноручно сделать ручной трубогиб или станок для гибки профильной трубы собственными руками в предложенных нами статьях найдут массу полезной информации, схемы и полезные рекомендации.

Если учесть, что болгаркой можно выполнить рез шириной 5 мм, то на плоскости сгиба длиной 126 мм получится 25 прорезей, после выполнения которых трубу сгибают до тех пор, пока кромки вырезов не соприкоснутся. Прорези заваривают, а швы зачищают.

Для гибки профильных труб обычные трубогибы не подходят. Для этой цели существуют специальные трубогибочные станки, но, даже имея такое оборудование, прямой угол получить практически невозможно. Проще применить сварной способ или использовать фитинги

Есть еще один способ, которым сгибают профильные и круглые трубы, но применить его можно только в зимний период. Для этого в торцы тубы, вставляют пробки, заливают внутрь воду и ждут, пока она застынет. Трубу сгибают, контролируя процесс шаблоном, затем вынимают пробки и удаляют жидкость.

Висновки і корисне відео по темі

Ролик # 1. Как согнуть трубу при помощи подручных средств, узнаете из этого видео:

Ролик # 2. Как согнуть трубу любого сечения в круг:

Ролик # 3. Самодельный трубогиб - нужная вещь в хозяйстве:

При выполнении ремонта или строительстве дома необходимость изогнуть трубу- круглую или профильную, возникает часто. Если объем небольшой, можно сделать это своими руками. Массовая гибка трубной продукции возможна только при наличии специального оборудования.

Расскажите о том, как вы гнули металлическую трубу для устройства теплицы или других целей. Поделитесь с посетителями сайта технологическими нюансами, известными только вам. Пишите, пожалуйста, комментарии в расположенном ниже блоке, размещайте фото по теме статьи, задавайте вопросы.

Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Категорія:

Сантехніка