Что прочнее квадратная или круглая труба на изгиб: труба или профильная труба, какая труба крепче на прочность при нагрузке

Содержание

Какие трубы прочнее — квадратные или круглые

Профильные трубы, применяемые в качестве конструкционных деталей и строительных элементов, производятся в виде полых стержней, обладающих квадратным или прямоугольным сечением. Профильная труба по своим качествам аналогична металлическому брусу, но благодаря меньшему весу и четырем ребрам жесткости находит боле широкое применение. При изгибе основная нагрузка воздействует на крайние участки изделия, а сердцевина бруса не подвергается значительным деформациям, поэтому прочность профильной трубы на изгиб не отличается от показателей сплошного изделия аналогичного сечения.

Профильные трубы, произведенные с квадратным сечением, оказывают одинаковое сопротивление изгибающему усилию, которое направлено перпендикулярно любой из граней. Прямоугольные трубы более прочны на изгиб вдоль широкой стороны.

Замкнутость поперечного сечения способствует увеличению устойчивости данного типа профиля к кручению, что обеспечивает возможность применения профильных труб при создании арочных сводов, крутоуклонных кровель и ребристых куполов.

Сравнение показателей прочности круглых и квадратных труб

Профильные трубы имеют ряд преимуществ перед круглыми при эксплуатации в качестве несущего элемента конструкций. Применение квадратных труб позволяет уменьшить площадь поверхности конструкции и снизить вес изделия, что обеспечивает их эффективное использование в составе соединительных и каркасных частей строений и дает возможность создавать более сложные инженерные конструкции с минимальными затратами материала.

Определение показателя прочности на изгиб выполняется с учетом поперечного момента инерции. За счет равномерности распределения металла по периметру профиля квадратные трубы характеризуются высокими показателями радиусов инерции по отношению к их площади поперечного сечения, что обеспечивает эффективность их использования для изготовления сжато-изогнутых и сжатых стержней.

При равных показателях площади сечения, диаметров и толщины стенок для изгиба квадратной трубы требуется приложить большее усилие. При условии равнопрочности материалов и равной удельной тяжести изделий на погонный метр показатели прочности на изгиб сечения квадратных и круглых труб имеют сравнимые значения, при этом радиус инерции круглого сечения превышает данный показатель для квадратного сечения.

Какие трубы прочнее – квадратные или круглые?

1 633

30.08.2018

Стройка и ремонт

Металлические профильные трубы находят применение в самых разных сферах хозяйственной деятельности. Они широко используются в качестве несущих и поддерживающих конструкций при возведении зданий, павильонов, теплиц, заборов и навесов, а также при монтаже промышленного оборудования. Каркасы из труб применяют в мебельной промышленности, где они выполняют как несущую, так и декоративную функцию.

Сортамент выпускаемых изделий достаточно широк. Трубы отличаются по виду профиля и бывают круглыми, квадратными, прямоугольными и овальными. Они имеют свои геометрические размеры: общие — толщину стенки и длину, и индивидуальные. Так, труба прямоугольная характеризуется шириной и высотой профиля, а круглая — диаметром. От характеристик профильной трубы напрямую зависят прочность и продолжительность службы возводимой конструкции.

Труба круглая стальная и квадратная: сравнение

  • Монтировать гораздо удобнее конструкции из квадратных стоек и прогонов, так как они более технологичны в обработке — проще и быстрее режутся и стыкуются при помощи сварки.
  • Кроме того, за счет плоской поверхности контакта навесные элементы из любого материала на таком каркасе фиксируются жестче и надежнее.

Сравнить показатели прочности на изгиб помогает такой раздел технической механики, как сопромат. Расчеты производились для труб с равными площадями сечения и с одинаковой толщиной стенок, выполненных из одной и той же марки стали и обладающих равными показателями массы одного погонного метра. Полученные значения оказались практически одинаковыми. Но все-таки, чтобы согнуть трубу квадратного сечения, придется приложить усилие, примерно в 1,181 раза больше.

Объясняется этот факт тем, что при расчетах показателя прочности на изгиб учитывается так называемый момент инерции поперечного сечения. Эта величина, характеризующая меру инертности тела при его вращательном движении, у квадратной трубы больше, чем у круглой.

Что крепче труба или уголок. Сравнение квадратных и круглых труб с точки зрения показателя прочности на изгиб. Сравнение показателей прочности круглых и квадратных труб

Что предпочтительней использовать в качестве столбов для забора из профнастила? На этот вопрос 99% ответит однозначно — металлическую трубу. И совершенно правильно. стальная труба — наиболее экономичный и долговечный материал, обладающий достаточной прочностью на изгибающие (в первую очередь) нагрузки.

Следующий вопрос: какую трубу лучше использовать — круглую или квадратную? Здесь все не так однозначно. Мнения раезделяются примерно поровну. Изложим в этой статье своё видение данного вопроса. Вопросы эстетики и дизайна оставляем за скобками — «На вкус и на цвет товарищей нет», как говорится… Вопросы прочностного расчета заборных столбов подробно рассмотрены в другой статье .

Итак, квадратная труба имеет, несомненно, большую изгибную прочность. Её момент сопротивления примерно в 1,7 раза больше круглой трубы с аналогичными параметрами (наружн. диаметр и толщина стенки). Это если ставить столб параллельно плоскости забора, как делают 99% застройщиков. (К слову, если поставить столбы диагонально — углом к плоскости забора, повышение момента сопротивления составит всего 1,2 раза по сравнению с круглой трубой.)

Однако такой способ установки имеет довольно существенный недостаток: В месте крепления лаги к столбу неизбежно образуется очаг коррозии, который практически невозможно остановить или предотвратить. Дело в том что в месте перехлеста труб образуется непродуваемая полость где постоянно присутствует влага (после дождя) и прекрасный доступ кислорода. А это два условия при которых металл корродирует исключительно быстро. Наличие сварного шва только усугубляет проблему. За несколько лет сварное соединение полностью разрушается и забор требует ремонта или замены. Самое неприятное, что это место невозможно защитить или хотя бы снизить скорость разрушения. Металл корродирует изнутри!

Многие выходят из ситуации, разрезав лаги забора кратно шагу заборных столбов и приварив их встык к каждому столбу. Однако помимо значительно больших трудозатрат (и расходов на такой монтаж), резко снижается жесткость силовой конструкции в плоскости забора и ее прочность. Основными нагруженными элементами такой конструкции являются как раз сварные швы, а это неправильно с инженерной точки зрения. Зимой силы морозного пучения могут поднять некоторые столбы. Сварные соединения при этом разрушаются и работают как шарниры (не работают). Помимо прочего, требуется высокое качество сварочных работ, т.к. необходимо обеспечить герметичный сварной шов, чтобы избежать проблем коррозии уже внутри трубы лаги.

Многие ошибочно полагают, что лист профнастила придает дополнительную жесткость конструкции. К сожалению, это не так. При перекосе забора лист элементарно рвется в местах крепежа.

Помимо указанного выше основного недостатка квадратных столбов, следует отметить и другие:

  • Повышается трудоемкость установки: кроме обеспечения вертикальности нужно следить за тем, чтобы одна грань квадрата находилась в одной плоскости с линией забора.
  • Высокая себестоимость квадратной трубы — труба весит на 30% больше аналогичной круглой, а стоит примерно на 35% дороже
  • Наличие сварного шва. Трубы квадратного (прямоугольного) сечения производятся только по сварной технологии. По одной из сторон идет сварной шов на всю длину трубы. Труба начинает активно корродировать, причем окраска практически не предотвращает возникновение коррозии по сварному шву.

Лаги к таким столбам крепятся внахлест двумя короткими швами вверху и снизу лаги. Соединение получается продуваемое, легко защищается от коррозии краской и служит долгие годы и десятилетия. Сварной шов обладает достаточной прочностью на разрыв (более 1,5 тн на одну лагу). Это в 15 раз превышает нагрузку, вызываемую штормовым ветром (25 м/с, для забора высотой 2м с шагом столбов 2,5м). Благодаря тому, что лаги не разрезаются, силовая конструкция забора получается максимально жесткой и препятствует выпиранию отдельного столба из земли. Столб, по сути, удерживают от выпирания два соседних.

Наиболее оптимальное, пожалуй даже лучшее, решение — использовать заборные столбы из трубы НКТ. Она толстостенная и бесшовная, изготавливается из высокопрочной стали (предел текучести достигает 116 кгс/мм2, что в 5,5 раз выше чем у обычных труб). Благодаря высокой прочности стали такие столбы гораздо крепче соразмерной квадратной, а стоят примерно в 2 раза дешевле. На столбах НКТ можно устанавливать заборы высотой 4 метра и более!

Расценки на столбы НКТ и другие материалы для строительства забора:

Профильные трубы, применяемые в качестве конструкционных деталей и строительных элементов, производятся в виде полых стержней, обладающих квадратным или прямоугольным сечением. Профильная труба по своим качествам аналогична металлическому брусу, но благодаря меньшему весу и четырем ребрам жесткости находит боле широкое применение. При изгибе основная нагрузка воздействует на крайние участки изделия, а сердцевина бруса не подвергается значительным деформациям, поэтому прочность профильной трубы на изгиб не отличается от показателей сплошного изделия аналогичного сечения.

Профильные трубы, произведенные с квадратным сечением, оказывают одинаковое сопротивление изгибающему усилию, которое направлено перпендикулярно любой из граней. Прямоугольные трубы более прочны на изгиб вдоль широкой стороны.

Замкнутость поперечного сечения способствует увеличению устойчивости данного типа профиля к кручению, что обеспечивает возможность применения профильных труб при создании арочных сводов, крутоуклонных кровель и ребристых куполов.

Сравнение показателей прочности круглых и квадратных труб

Профильные трубы имеют ряд преимуществ перед круглыми при эксплуатации в качестве

Профильная или круглая труба

Лучшим основанием являются металлические трубы для забора – прочные, технологичные в монтаже и долговечные. На металлическом каркасе можно без проблем закрепить любой ограждающий материал – древесину, профилированный стальной лист, сетку, сотовый поликарбонат, асбесто или цементно — стружечные листы.

 

Бюджетных застройщиков часто останавливает высокая цена металла. Однако, сравнив срок эксплуатации металлического ограждения с деревянным, вы убедитесь в обратном.

 

Металлические столбы и прожилины простоят минимум 50 лет в то время, как деревянный каркас забора за этот период вам придется заменить 3-4 раза со всеми вытекающими расходами.

 

С точки зрения науки, изучающей сопротивление материалов (сопромат), наиболее выгодным является круглое сечение трубы. При минимуме материала оно обеспечивает максимальную жесткость.

 

Если учесть удобства монтажа, то круглые трубы уступают профильным. Прямоугольные стойки и прогоны удобнее резать и стыковать с помощью сварки. Плоская поверхность контакта позволяет плотнее и жестче фиксировать все элементы забора, чем круглая.

 

Как мы уже говорили, круглая труба при одинаковом весе прочнее профильной на изгиб. Поэтому, решив купить для забора стойки круглого сечения, вы сэкономите за счет уменьшения веса металла. Кроме этого, в мягкий грунт круглую трубу удобнее ставить методом вкручивания с помощью ворота.

Надежность всей конструкции забора напрямую зависит от материала несущего каркаса.

Поставьте деревянные столбики, и ограждение на вашей участке простоит не более 10 лет. Древесина, даже антисептированная, подвержена гниению.

 

Бетон – вариант более надежный. Но при монтаже такой конструкции возникают трудности с креплением прогонов.

 

Сверлить армированный столб непросто, а качественно установить в нем закладные могут далеко не все застройщики.

Большое значение имеет шаг стоек забора. Оптимальный — 2,5 метра. В районе с сильными порывистыми ветрами его нужно уменьшить до 2 метров.

 

Для невысоких заборов (менее 1,5 метра) может быть использована квадратная труба 40х40х2 мм или 60х60х2 мм с прожилинами сечением 30х20х2 мм или 40х20х2 мм.

 

Немного о прямоугольной трубе

 

ГОСТ Р 54157-2010 «Трубы стальные профильные для металлоконструкций», настоящий стандарт распространяется на круглые, квадратные, прямоугольные, овальные и плоскоовальные трубы для металлоконструкций из углеродистой и низколегированной стали.

 

Размеры прямоугольных профильных труб:

 

– 20х10, 28х25, 30х15, 30х20, 40х25, 40х28, 50х20, 50х25, 50х30, 50х40

– 60х30, 60х40, 80х40, 80х60, 100х50, 100х60, 100х80, 120х60, 120х80

– 140х60, 150х100, 160х120, 160х80, 180х125, 200х100

 

Большим плюсом стальных прямоугольных труб является эффективная способность к взаимодействию с плоскостями симметричной поверхности, что позволяет значительно расширить области использования в целом. Прямоугольное сечение труб увеличивает спектр функциональной направленности продукта конечного сырья, но стоит сразу исключить те области, в которых не используют трубы с подобным сечением и это, прежде всего транспортировка газообразных веществ, водопроводные и прочие системы.

 

Основные сферы и области применения:

– Мелкомасштабное строительство (реже — крупномасштабное)

– Машиностроение

– Монтажные работы, как наружного, так и внутреннего типа

– Металлоконструкции широкого профиля

– Производство товаров народного потребления

 

Схема установки трубчатого каркасного забора

Круглая труба прочнее квадратной?

Поездка на автосалон в Стоунли Кит побудила меня провести дополнительные исследования.

Я знал, что ответ будет непростым — я был прав. Как только я сделал один вывод, возник другой аргумент.

С квадратными трубами, прямоугольными секциями и двутавровыми балками можно услышать такие термины, как «сильное направление силы» или «жесткое изгибание». Когда направление силы контролируется или известно, для данного пролета квадратная труба значительно сильнее.Однако, когда направление силы неизвестно или неконтролируемая круглая труба — лучший выбор.

Если вы построили шасси из круглой трубы 1 ″, а другое — из 1 ″ квадратной; обеспечение хорошей триангуляции; квадратный был бы намного сильнее, но и намного тяжелее.

Что бы произошло, если бы вы использовали круглую трубу большего сечения и того же веса, что и квадратная труба?

Вот тут и началось мое замешательство, и началась математика.Все потому, что некоторые профессиональные производители гоночных автомобилей придерживались противоположных взглядов.

К счастью, многие люди уже выполнили за меня большую часть математических расчетов, поместив результаты в красивые таблицы.

см. Здесь:

Квадратная труба

За исключением отсюда:

Размер Толщина Масса / метр Второй момент области Константы кручения
Инерция Модуль упругости
B т М / м I Дж С
мм x мм мм кг / м см 4 см 4 см 3
20 2 1.05 0,692 1,21 1,06
20 2,5 1,25 0,766 1,39 1,19
25 2 1,36 1,48 2,53 1,8
25 2,5 1,64 1,69 2,97 2,07
25 3 1,89 1.84 3,33 2,27

Для моего шасси в стиле Haynes Roadster / Locost я использовал квадратные трубки ERW толщиной 25 × 25 — 2,5 мм. Этот выбор не был научным, больше основан на том факте, что у местного продавца стали есть некоторые по выгодной цене. Я купил 15 метров, а осталось примерно 2 метра. Таким образом, у меня в шасси 21,32 кг (13 м x 1,64 кг) квадратной коробки.

Моя трубка весит 1,64 кг на метр и имеет «второй момент площади» 1,69 см.

секунд площади — это мера сопротивления изгибу и деформации. Большие значения второго момента вызывают меньшие значения напряжения и прогиба.

Константы крутильных колебаний являются мерой сопротивления скручиванию. Чем больше значение, тем меньше скручивание.

Чтобы получить такой же второй момент площади для круглой трубы аналогичного размера, мне потребуется трубка толщиной 26,9 Ø x 3,2 мм и весом 1,87 кг на метр (всего 24,31 кг). Для хорошо триангулированного шасси с низкой способностью к скручиванию квадратная труба выглядит лучшим выбором (читайте дальше).Для хорошо триангулированного шасси крутильное скручивание является менее критическим конструктивным фактором, но для нетриангулированного шасси дополнительная прочность на скручивание круглой трубы может дать преимущества в определенных приложениях.

Тем не менее, это всего лишь один (плохой) пример, потому что раунд выигрывает как для второго момента площади, так и для крутильного скручивания для одного и того же веса. Круглая труба всегда будет иметь большую ширину, но она будет прочнее.

Например, я мог использовать трубки толщиной 33,7 Ø x 2 мм.Несмотря на то, что он на 9 мм шире, он покрывает дно моей квадратной коробки для второго момента площади и крутильного скручивания. Это шасси будет весить 20,28 кг (1,56 х 13 м). К тому же экономия более килограмма. Я потенциально мог бы заменить несколько трубок на тщательно сконструированные «срезные панели» и сэкономить еще больше. Жаль, что я не подсчитал эти суммы, пока не заварил шасси …….

Базовое шасси Haynes Roadster / Locost можно улучшить с точки зрения триангуляции с небольшим добавлением веса или без него.Я выяснил, что, обладая знаниями, которые у меня есть, я мог бы построить его, используя квадратную трубу, которая легче и прочнее. Используя круглую трубу, я мог бы построить более прочную. Я никогда не участвовал в гонках, поэтому не уверен, насколько гибкость шасси является проблемой для этих автомобилей. Мой гуру FEA эмигрировал, и я не собираюсь учиться делать это сам, поэтому мне просто придется довольствоваться тем, что я знаю, что мой сильнее большинства.

Труба круглая

An кроме:

Внешний диаметр Толщина Масса / метр Второй момент площади Константы кручения
D т М I Дж С
мм мм кг / м см 4 см 4 см 3
21,3 2 0,952 0,571 1,14 1,07
21,3 2,5 1,16 0,664 1,33 1,25
21,3 3 1,35 0,741 1,48 1,39
26,9 2 1,23 1,22 2,44 1,81
26,9 2,5 1,5 1,44 2,88 2,14
26,9 3 1,77 1,63 3,27 2,42
26,9 3,2 1,87 1,7 3,41 2,54
33,7 2 1,56 2,51 5,02 2,98

Так почему же лучше использовать круглые трубки, чем квадратные?

Ответ: круглая труба имеет более высокое сопротивление как изгибу, так и кручению, чем квадратная при заданном весе.

NB. Используйте трубки ERW, поскольку они намного прочнее CHS. Если позволяют финансы, используйте CDS, который еще сильнее.

В приведенных выше примерах можно увидеть, что вы можете построить шасси из круглой трубы, которая легче и прочнее, чем шасси квадратного сечения.

Если у вас круглое отверстие, пропустить через него круглую трубку максимального размера будет прочнее, чем у квадратного аналога. Однако, если у вас квадратное отверстие, используйте квадратную трубку.

Согласитесь, корпус с круглыми трубами выглядит круто!

Проблемы начинаются, когда вам приходится «выламывать» конец каждой трубы на шасси, чтобы подогнать их под себя.Забудьте о ленточной пиле, вам действительно понадобится специальное оборудование для резки труб (кольцевая пила) или напильник, а также много времени и терпения.

Для небольшого транспортного средства большой объем круглых труб является проблемой. По мере увеличения размера транспортного средства проблема упаковки уменьшается, в то время как вес и прочность растут в геометрической прогрессии. Другими словами, если у вас большой, тяжелый автомобиль или ваше шасси смоделировано в САПР с анализом методом конечных элементов (FEA); круглую трубку однозначно стоит рассмотреть.

Итак, почему следует выбирать квадратные трубки вместо круглых?

С этим, похоже, не согласны производители шасси.Аргумент заключается не в прочности круглой трубы для данного веса, проблемы, похоже, заключаются в изготовлении.

Один из аргументов — изготовление «панелей сдвига». В рамах коробчатого сечения зазоры между рельсами шасси четко обозначены квадратными плоскими поверхностями. Заполнение зазора между рельсами; типа для переборки; легко с коробчатым сечением. С круглой трубкой это становится намного сложнее и требует много времени. Панель сдвига — это плоская секция с небольшой отдачей по всем краям; обычно 5 мм или ровно столько, чтобы дать твердое место и достаточно для сварки.Панель, работающая на сдвиг, должна быть из того же материала, что и трубная рама, и должна быть приварена швом по всем краям без зазоров. Здесь нет заклепок! Когда все сделано правильно, это может выглядеть впечатляюще, как трубчатое шасси.

Шасси с панелями, работающими на сдвиг, может быть очень жестким. Эти панели добавляют совершенно новое измерение жесткости рамы на скручивание. Вы используете квадратную трубу значительно меньшего диаметра, но заполняете все открытые участки рамы стальными листами. В результате получается рама, которая весит столько же, как ее эквивалент круглой трубы, но не имеет слабых мест.Кроме того, есть много места для установки двигателей, выхлопных труб и т. Д.

Это в основном то, что делают гонщики NASCAR. При использовании этого метода расчет прочности рамы до конечного уровня становится даже более сложным, чем при использовании круглой трубы. И САПР, и программное обеспечение для анализа методом конечных элементов (FEA) имеют жизненно важное значение.

Второй ответ — время и навыки. Для сборки круглого трубчатого шасси обязательно потребуется специальный кондуктор и инструменты. Использование таких инструментов, как измеритель угла и даже рулетка, с круглыми трубками становится еще более сложным.С квадратными, зажимными битами для сварки и т. Д. Это на порядок проще и быстрее. Запиливание квадратного конца прямоугольного сечения не требует особой практики. Чтобы добиться идеального «рыбьего рта», нужны годы практики и изрядная доля суждений; в противном случае необходимы значительные вложения в специальный инструмент.

Третий аргумент, кажется, связан с массивным корпусом из круглых труб. Упаковка таких компонентов, как двигатели и коробки передач, направление выхлопных газов — все это становится намного более сложной задачей.Просто не так много места для всех ваших частей. Чтобы все было подогнано, трубы могут быть опущены, а их радиусы уменьшены и т. Д. Если проектировщик оказывается в такой ситуации, прочность на скручивание может фактически быть потеряна. По сути, требуется гораздо больше планирования и расчетов.

Последний аргумент — стоимость. Круглые трубки CDS в пару раз дороже квадратных труб, а потери при производстве значительно выше. Значительная часть того, что вы покупаете, окажется на полу в виде опилок и обрезков.

Меня немного раздражает то, что я сначала построил шасси, а потом понял, почему я построил его именно так. Я построил его правильно, но толком не знал почему.

,

Гибка труб квадратного и прямоугольного сечения

Процесс гибки труб во многом основан на современной науке и технологиях. Гибочные штампы разрабатываются с использованием компьютерного программного обеспечения, гибочные машины управляются компьютером, а напряжения и деформации можно точно предсказать с помощью математики.

Однако эти принципы основаны не только на современных гаджетах и ​​сложной математике. Основополагающие концепции гибки труб такие же, как те, которые использовались кузнецами на протяжении веков, и были разработаны задолго до логарифмической линейки, калькулятора или настольного компьютера.

Хотя процедуры гибки круглого, прямоугольного и квадратного материала одинаковы, квадратная и прямоугольная труба требуют особого внимания.

Сходства между гибкой круглой и прямоугольной трубки

Основы гибки одинаковы для всех материалов в том смысле, что для изготовления точной детали требуется определенная информация (см. Рисунок 1 ):

  • Степень изгиба
  • Радиус гнутого участка
  • Хорда гнутого участка
  • Длина дуги
  • Уклон гнутого участка
  • Длина касательной

Необязательно знать все шесть параметров.Однако для получения изогнутого участка необходимо знать как минимум три.

После сбора и анализа информации выбирается соответствующий метод гибки. Методы гибки одинаковы для круглых, квадратных и прямоугольных материалов:

  • Ротационная гибка с вытяжкой
  • Индукционная гибка
  • Валковая гибка
  • Приращение гибки
  • Гибка под давлением

Как и в случае со всеми гнутыми деталями, допуски клиента и требования к внешнему виду помогают выбрать правильный метод.

Получение материала для сотрудничества

Все доступные современные инструменты — сложные математические формулы, компьютерные программы и гибочные станки с ЧПУ — могут не создать желаемый продукт. Это происходит потому, что формируемая деталь не знает, что инструменты говорят ей делать.

Заготовка имеет собственное мышление, и оператор должен быть связующим звеном между инструментами и заготовкой, чтобы преодолеть то, что материал не «понимает». Это особенно верно для квадратных и прямоугольных материалов, которые создают уникальные проблемы, для решения которых обычно требуются знания кузнечного дела.

Проблемы, связанные с квадратным и прямоугольным материалом, включают его физические размеры и характеристики.

Рисунок 2
Хотя жесткое изгибание (слева) требует большего усилия, оно приводит к меньшим искажениям, чем простой способ (справа).

Квадратные и круглые углы. Угловые радиусы определяют, будет ли оправка соответствовать внутреннему диаметру (ID) трубы. В некоторых случаях заготовки с закругленными углами имеют тенденцию катиться в направлении, противоположном радиусу изгиба, что вызывает скручивание материала.

Расположение сварного шва. Идеальное положение сварного шва — в центре одной из четырех сторон. Чем ближе сварной шов к закругленному углу, тем больше вероятность неправильной посадки оправки и растрескивания сварного шва. По возможности сварной шов следует располагать на нейтральной оси гнутого участка.

Производство заводских материалов по сравнению с материалами заводского производства. Заводской материал можно изгибать так же, как и заводской материал.Однако при изготовлении заводского квадратного или прямоугольного материала угловые кромки становятся закаленными. Это может вызвать трудности с изгибом или растрескивание в углах.

Трудный путь против простого. Когда прямоугольная труба изгибается, материал часто имеет меньшую деформацию, если он изгибается жестко (см. , рисунок 2, ). Для легкого изгиба, чем больше разница между сторонами трубы (например, секция размером 16 на 4 дюйма имеет большую разницу, чем секция размером 12 на 4 дюйма).секции), тем больше искажение или вогнутость на
ID изгиба. Вогнутость — меньшая проблема для толстостенных материалов.

Размер материала, толщина стенки и радиус изгиба. Чем больше толщина стенки, тем плотнее она может быть сформирована с минимальной деформацией. Формирование 8 на 8 дюймов. стальная труба на 5 футов. радиус приводит к большей деформации, если толщина стенки составляет 0,188 дюйма, чем при толщине стенки 0,500 дюйма. Расчетные параметры и требуемый внешний вид конечного продукта часто помогают в изготовлении
выбор толщины.

Архитектурно открытые или закрытые материалы. Материал сечения с архитектурной экспозицией (AES) требует более тщательного анализа радиуса изгиба, толщины стенки и метода изгиба. Кроме того, если в изогнутой части допускается минимальное искажение, оператор должен уделять больше внимания надлежащим процедурам изгиба.

Факторы, влияющие на процесс гибки

Несколько советов могут помочь облегчить изгиб квадратного или прямоугольного материала и уменьшить степень деформации изогнутых участков.

Толщина стенки. Сгибание материала круглой, квадратной или прямоугольной формы включает растяжение внешнего диаметра (OD) гиба и сжатие его внутреннего диаметра. Следовательно, большая толщина стенки обеспечивает меньший радиус изгиба и большую растяжимость материала с меньшими искажениями.

Метод гибки. Это ключевой фактор в борьбе с искажениями. Правильно подобранная процедура может помочь получить стабильные допуски и точные детали. Как правило, для более мелкого материала требуется изгиб с вращательной вытяжкой или изгиб при сжатии, который может включать в себя фильеры и оправки.Индукционный и инкрементный изгиб следует использовать для материала большего размера, изгибаемого на больший радиус.
Деформация конструкции и размер материала являются важными факторами при выборе метода гибки.

Во многих случаях нет лучшего фактора, чем опыт. Многие обученные мастера по гибке знают, что требуется для производства приемлемого продукта.

Размер материала. Более крупный материал, изогнутый до меньшего радиуса, имеет больше шансов деформироваться, чем меньший материал, изогнутый до большего радиуса.Дизайн и планирование необходимы для решения проблем с изгибом до того, как они возникнут.

Оснастка. После того, как детали спроектированы, выбран метод гибки и установлены процедуры гибки с соблюдением надлежащих допусков, станок должен быть настроен с использованием подходящего инструмента. Исходя из проектных условий, инструменты, которые можно использовать, включают гибочную матрицу, зажимной блок, ведомый блок, оправку и грязесъемную матрицу. Могут потребоваться все или некоторые из этих инструментов.

Внутренняя и внешняя смазка. Смазочные материалы уменьшают трение между инструментом и сгибаемым материалом. Когда трение уменьшается, материал плавно течет через гибочное оборудование, позволяя оборудованию эффективно выполнять задуманную работу.

Современная наука и древнее искусство

Искусство гибки включает в себя все действия, которые выполняются перед включением станка. Корни этого искусства уходят в те времена, когда орудиями труда были клещи, молотки и наковальни. В тот момент, когда трубогиб включается, процесс приобретает знания и технологии современности — накопленный кузнецами опыт дополняется расчетами и дифференциальными уравнениями, а также
сила мышц заменяется гидравликой и электричеством.

Современные проекты используют как знания прошлого, так и инструменты настоящего для производства деталей, пригодных для использования. Сочетание прошлых и настоящих процедур превращает гибку в настоящее искусство и позволяет производить детали, которые упрощают производство и строительство и делают их более прибыльными.

Билл Смит — генеральный директор, а Марк Кинг — начальник цеха Albina Pipe Bending Co. Inc., 12080 S.W. Myslony St., Tualatin, OR 97062, телефон 503-692-6010, факс 503-692-6020, электронная почта [email protected], веб-сайт www.albinapipebending.com. Альбина гнет конструкционную сталь
Материалы угол; Я балки; каналы; круглые, квадратные и прямоугольные трубы, трубки и прутки — для черных и цветных металлов для подрядчиков общественных работ, целлюлозно-бумажных комбинатов, производителей грузовиков, архитектурных дизайнеров, скульпторов и судостроителей.

,

Гибка твердого материала — круглая, квадратная, прямоугольная

Bending solid material - round, square, rectangular

Bending solid material - round, square, rectangular

Цельные полуфабрикаты, такие как круглые стальные или квадратные поперечные сечения, можно сгибать с превосходными результатами на горизонтальной гибочной машине Stierli-Bieger. С круглым поперечным сечением часто используются так называемые «роликовые клиновые блоки». В процессе гибки ролики катятся по профилю.

В качестве альтернативы мы также рекомендуем радиально-гибочный станок, который часто используется для гибки круглых изделий.


Гибка круглой стали без царапин

Bending solid material - round, square, rectangular Гибка круглой стали (или прямоугольной заготовки) без царапин может быть достигнута с помощью роликового клинового блока. Ролик и гибочный пуансон могут иметь дополнительное профилирование.


Гибка с роликом v-block

Bending solid material - round, square, rectangular Этот район в настоящее время находится в стадии строительства. Дальнейшая информация появится в ближайшее время.


Электроды гибочные медные

Bending solid material - round, square, rectangular Bending solid material - round, square, rectangular Мы специализируемся на гибке медных электродов.В последние годы мы разработали решения для гибки медных электродов для нескольких известных компаний. Подобная гибка медных прутков обычна до диаметра 70 мм.


Гибка железобетона и арматурной стали

Bending solid material - round, square, rectangular Железобетон и арматурную сталь можно гнуть следующим образом:

  • Радиально-гибочная машина Stierli
  • Горизонтальная гибочная машина Stierli + формовочный инструмент
  • Горизонтальная гибочная машина Stierli + специальный инструмент

Свяжитесь с нами, мы будем рады подробно советую.


Гибка круглая сталь

Bending solid material - round, square, rectangular Круглый стальной лист изгибается на горизонтально-гибочном станке, обычно с помощью роликового клинового блока.

Они могут иметь фиксированный диапазон диаметров или могут быть регулируемыми.

,

Методы округления

Есть много способов округлить числа …

Во-первых, что такое «Округление»?

Округление означает упрощение числа , но сохранение его значения близким к тому, что было. Результат менее точный, но более простой в использовании.

Пример: 7,3 раунда до 7

Потому что 7.3 ближе к 7, чем к 8

(Примечание: в этих примерах мы округляем до целых чисел, но мы можем округлять до десятков, десятков и т. Д.)

А как насчет 7.5 ? Это ближе к 7 или ближе к 8?

7,5 находится на полпути, так что нам делать?

Half Round Up (общий метод округления)

Обычный метод округления состоит в том, чтобы сделать 0,5 до до , так что 7,5 округляются до 8

7,5 обычно округляется до 8

Но это не закон или что-то в этом роде, это просто то, что люди обычно соглашаются делать, и мы получаем следующее:

  • 7.6 раундов до 8
  • 7,5 раундов до 8
  • 7,4 округляется до 7

Подробнее об этом методе см. В разделе «Округление чисел».

Половина округления вниз

Но 5 может опуститься до , если захотим. В этом случае 7,5 округляются до 7, и мы получаем:

  • 7,6 раундов до 8
  • 7,5 округляется до 7
  • 7,4 округляется до 7

Но мы всегда должны сообщать людям, что мы используем «Half Round Down».

Почему снижается 0,5? Может быть, в наших числах много 0,5, и мы хотим посмотреть, как округление повлияет на наши результаты.

Поиграйте … попробуйте различные методы округления с помощью инструмента округления.

Отрицательные числа

А как насчет -7,5 ?

  • Округляется ли до -8 (и идет ли это «вверх» или «вниз»?),
  • Или округляется до -7?

Помогите! Я смущен!

На самом деле, весь мир сбит с толку округлением отрицательных чисел… некоторые компьютерные программы округляют от -7,5 до -8, другие до -7

Но мы можем согласиться с здесь , что «вверх» означает направление в положительном направлении, как на этой числовой строке:

Половина округления (включая отрицательные числа)

Получаем:

  • 7,6 раундов до 8
  • 7,5 раундов до 8
  • 7,4 округляется до 7
  • -7,4 округления до -7
  • -7.5 раундов до -7
  • -7,6 округления до -8

Половина округления вниз (включая отрицательные числа)

Когда мы округляем до 0,5 вниз на , получаем:

  • 7,6 раундов до 8
  • 7,5 округляется до 7
  • 7,4 округляется до 7
  • -7,4 округления до -7
  • -7,5 округления до -8
  • -7,6 округления до -8

«Симметричное» Округление

Но, может быть, вы думаете: «7.5 раундов до 8, поэтому -7,5 должно перейти в -8 дюймов, что красиво и симметрично.

Что ж, вам повезло, потому что это округление в сторону нуля или от нуля :

Раунд до половины от 0

Для этого метода 0,5 округляет число так, чтобы оно было на дальше от нуля , например:

  • 7,6 выстрелов до 8
  • 7,5 выстрелов до 8
  • 7,4 округления до 7
  • -7.4 раунда до -7
  • -7,5 выстрелов до -8
  • -7,6 выстрелов до -8

До половины раунда 0

Или мы можем округлить число, близкое к нулю, на 0,5, например:

  • 7,6 выстрелов до 8
  • 7,5 раундов до 7
  • 7,4 округления до 7
  • -7,4 об / мин до -7
  • -7,5 выстрелов до -7
  • -7,6 выстрелов до -8

Но быть последовательным может быть плохо

Однако выбор любого из этих методов может оказаться плохим!

Представьте, что вы складываете длинный список чисел.Вы решаете округлить каждое число, чтобы сделать это быстрее. Если много 0,5, все они округляются в большую сторону, и ваш ответ будет иметь смещение .

Пример: сложите эти числа до и после округления: 5,5, 7,5, 6,5, 9,5

До округления: 5,5 + 7,5 + 6,5 + 9,5 = 29

После округления: 6 + 8 + 7 + 10 = 31

Расчет был намного проще, но ответ сместился на !

Как мы можем сделать так, чтобы все округление не происходило в одном направлении?

Мы можем округлить до четных (или нечетных) чисел , или мы можем просто случайным образом выбрать .

Округление до четного (Банковское округление)

Округляем 0,5 до ближайшего даже цифр

Пример:

7,5 округления до до 8 (поскольку 8 — четное число)

, но 6.5 округляет вниз с до 6 (поскольку 6 — четное число)

Остальные числа (не заканчивающиеся на 0,5) округляем до ближайшего, как обычно, так:

  • 7,6 раундов до 8
  • 7.5 раундов вверх от до 8 (поскольку 8 — четное число)
  • 7,4 округляется до 7
  • 6,6 раундов до 7
  • 6.5 округляет вниз с до 6 (поскольку 6 — четное число)
  • 6,4 округляется до 6
  • и т. Д.

Округлить до нечетного

То же, что и «Round To Even», но с 0,5 до нечетных чисел

Пример:

7.5 округляется до 7 (поскольку 7 — нечетное число)

, но 6.5 округляет до 7 (поскольку 7 — нечетное число)

Раунд случайным образом

Мы также можем выбрать округление на 0,5 в большую или меньшую сторону, но как? Подбрасывая монетку? Или компьютерная функция?

С большим списком чисел это может дать хорошие результаты, но также дает каждый раз другой ответ (если мы не используем фиксированный список случайных вариантов).

Пол и потолок

Есть два других метода, которые даже не рассматривают 0.5. Они называются напольными и потолочными.

Этаж дает нам , ближайшее целое число меньше (а потолок идет вверх).

Пример: Что такое пол и потолок 2,31?

Этаж 2,31 составляет 2
Потолок 2,31 составляет 3

Этаж

При использовании «пола» все цифры опускаются, независимо от того, какая цифра пропущена:

Пример: 7,8 снижается до 7

и 7.2, 7,5, 7,9 и т. Д.

И 7 идет к 7 тоже.

потолок

И «потолок» поднимается:

Пример: 7.1 увеличивается до 8

, 7.2, 7.5, 7.8 и т. Д.

Но 7 остается на 7 .

Сводка

906337 Потолок

906337

Число Половина
Вверх
Половина
Вниз
Половина
На выезде 0
Половина
До 0
Половина
Четная
Половина
Нечетная
Пол
8 8 8 8 8 8 8 8 8
7.6 8 8 8 8 8 8 7 8
7,5 8 7 8 7 8 7 7 8
7,4 7 7 7 7 7 7 7 8
7 7 7 7 7 7 7 7 7
-7 -7 -7 -7 -7 -7 -7 -7 -7
-7.4 -7 -7 -7 -7 -7 -7 -8 -7
-7,5 -7 -8 -8 -7 -8 -7 -8 -7
-7,6 -8 -8 -8 -8 -8 -8 -8 -7
-8 -8 -8 -8 -8 -8 -8 -8 -8

Округление до десятков, десятых и т.д…

В наших примерах мы округлили до целых чисел, но вы можете округлить до десятков, десятых и т. Д .:

Пример: «Половина округления» до десятков (ближайшие 10):

25 раундов до 30

24,97 округляется до 20

Пример: «Половина округления» до сотых (ближайшее 1/100):

0,5168 округляется до 0,52

1,41119 округляется до 1,41

,