Типовые процессы в машиностроении . Шубин И.Н - 36 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

который оценивается как радиус кривизны. Радиус кривизны ρ нейтрального слоя изогнутой трубы необходимо знать для
определения заготовки при гибке трубы по чертежам и на трубогибочных станках с программным управлением. По смеще-
нию нейтрального слоя также определяют опасность потери устойчивости стенки трубы в процессе гибки. Значение ρ при
чистом изгибе трубы принимают аналогично значениям радиуса при изгибе кривого бруса со сложным поперечным сечени-
ем и определяют как
)4/4/(8
22
1
22
1
Dd
dD
−ρ−−ρ
−
=ρ
, (4.1)
где ρ
1
– радиус кривизны трубы до гибки.
Упругая разгрузка трубы (пружинение), имеющая место после снятия нагрузки, зависит от ряда факторов:
– механических свойств материала (чем выше модуль упругости, тем больше упругая деформация);
– геометрических параметров трубы и гиба – диаметра трубы, толщины стенки, радиуса гиба, длины изогнутой части
трубы;
– условий нагружения трубы, т.е. способа гибки;
– степени образования овальной формы трубы в гибе, т.е. условия поддержания стенки трубы;
– неоднородности напряженного состояния в поперечном сечении гиба.
Упругую деформацию определяют экспериментальным путем. Радиус гиба R
ср
после снятия нагрузки рассчитывают по
формуле
R
ср
= 0,5
k
D
ш
, (4.2)
где D
ш
– диаметр гибочного шаблона; k – средний коэффициент упругой деформации, учитывающий диаметр и марку мате-
риала труб. Для стальных, медных, медно-никелевых труб диаметром до 40 мм среднее значение k = 1,02; для медных и мед-
но-никелевых труб диаметром более 40 мм k = 1,014; для стальных труб диаметром более 40 мм k = 1,02.
Угол гиба, учитывая упругую деформацию, определяют по формуле [1]
+α=α
m
1
1
1
, (4.3)
где α – угол гиба трубы; m – коэффициент, определяющий упругую деформацию трубы (для медных и медно-никелевых
труб m = 75, для стальных труб при отношении R / D = 2 / 3,3m = 60 / 40).
Наряду с отклонениями по наружному диаметру и толщине стенки, различают поперечную разностенность – эксцен-
тричность линий, ограничивающих внутреннюю и наружную поверхности труб.
Гибка прямолинейных участков труб увеличивает их разностенность. Например, на трубы и отводы гнутые стальные
при толщине стенки свыше 3 мм допускается утончение стенки к нормальной не более 15 %. При холодной гибке, а также
при гибке с индукционным нагревом ТВЧ при отношении радиуса гиба к диаметру трубы R / D = 1,5 – 3,0 допускаемая вели-
чина утончения колеблется от 33 до 23 %.
В случае чистого изгиба прямой трубы изменение толщины стенки находится по зависимости
()
.
sin1
1
1
αγ+
=
δ
δ
(4.4)
Из этого уравнения видно, что на внутренней части гиба стенка утолщается (так как sin α отрицателен), а на внешней –
становится тоньше. При α = 90° уравнение примет вид
)1(
1
1
γ+
=
δ
δ
−
.
Форма поперечного сечения круглой трубы определяется также овальностью. Под овальностью следует понимать от-
клонение формы трубы от окружности
%100
ном
minmax
⋅
−
=ν
D
DD
.
Величина допускаемой овальности зависит от назначения трубопровода. Например, для судовых трубопроводов оваль-
ность в гибе не должна превышать 8 %, а у труб диаметром 38 мм при холодной гибке по радиусу (1,5 – 2,0)
D – овальность
допускается до 10 %.
4.3. ВЫБОР НАИМЕНЬШЕГО РАДИУСА ГИБА
При проектировании радиусы криволинейных участков выбирают в зависимости от условий работы и монтажа. В прак-
тике возникает необходимость изгибать трубы с наименьшим возможным радиусом гиба, например, по радиусу, равному
наружному диаметру трубы [2].
При гибке наименьший возможный радиус гиба зависит от: механических свойств материала трубы; отношения толщи-
ны стенки к величине диаметра; технологии (способа) и конструкций устройства гибки; а также способа изготовления, соот-
ветственно, труб.

Страницы