Трубогиби і трубогибочні верстати

При роботі з каркасними металоконструкціями, особливо при влаштуванні арок і склепінь, не обійтися без застосування деталей радіусної форми. Виготовити їх можна на досить простому обладнанні — трубогибах. Про види та особливості трубогибов і трубозгинальні верстати та їх виборі ми розповімо у статті.

Як влаштований і працює трубогиб

Для згинання товстого металу однієї тільки м'язової силою розумно виконати ряд поетапних деформацій малої величини відповідним докладеним зусиллям. Це і є головний принцип роботи трубогиба, простий аналог якого можна виготовити навіть у домашніх умовах.

У робочу частину верстата входять три ролика з твердої сталі, розташовані в ряд на однаковій відстані один від одного. Крайні ролики жорстко закріплені до основи верстата на однаковій висоті. Середній ролик трохи піднятий над ними, щоб в просвіт містилася деталь з металевого прокату. Технічно можна зігнути прокат будь-якого профілю (залежить від форми роликів), але труби в будівництві доводиться гнути найчастіше. Звідси походить і назва інструменту, і найбільш поширена форма катків з напівкруглою канавкою, якими трубогиб зазвичай комплектується виробником.

Якщо докласти зусилля до середнього ролика, він передасть його на трубу й та прогнеться. Якщо зусилля буде вища порогу пружності (10 кН), в металі відбудуться структурні зсуви, і він прогнеться настільки сильно (1:50 мм), що не випрямиться назад навіть після зняття навантаження. Примітно, що будь-які зміни форми відбуваються тільки в робочій зоні, тобто хвости труби, починаючи від останньої точки контакту з роликом, залишаться практично без змін.

Зусилля не можна збільшувати безмежно. На таких малих відстанях структуру металу порушити дуже легко, тому будь прокат має нешкідливий радіус згинання, кратний діаметру труби або іншого основного розміру. Тому точку контакту кілька переміщують уздовж труби, збільшуючи радіус вигину до допустимих значень. Його можна навіть задавати фіксовано, спираючись на значення прикладеного зусилля і розташування точок, в яких воно докладено — роликів.

В цьому полягає основна складність вигину прокату зі складним профілем: для розрахунку необхідного зусилля (або хоча б фіксації його поточного значення) верстат повинен бути укомплектований допоміжними системами.

Ручні і стаціонарні — принципові відмінності

Прямо випливає відміну стаціонарного від ручного інструменту — примітивне пристрій останнього і відсутність яких-небудь додаткових систем. Виняток становлять трубогиби гідравлічні, у яких зусилля можна досить точно визначити по манометру, вказує тиск на поршні.

Сфера застосування також різниться. У будівництві, наприклад, може бути не важливо, щоб метал вигинався з критичним радіусом, в тому числі і під гострими кутами. Тому для прокладання металевих трубопроводів їх елементи гнуть на завищених радіусах, щоб гарантовано виключити структурні порушення.

Розмір деталей теж має величезне значення, але не тільки в поділі класів інструменту. З одного боку, щоб обробляти більш масивні деталі, потрібні вузли та з'єднання підвищеної надійності, які роблять обладнання в зборі неперемещаемым. З іншого боку, мелкоразмерный прокат немає сенсу тримати на верстаті для швелера № 12. Дорогі та сучасні верстати цього недоліку позбавлені: ролики різних діаметрів можна переставляти, до того ж крайні катки рухаються лінійно і відстань між ними можна, наприклад, зменшити, щоб точно зігнути тонкий пруток. У цьому вся суть роботи трубогиба: не прогнути метал, а зігнути його.

Механізована і напівавтоматична обробка

Користуючись даними з спеціальних таблиць, можна зробити розрахунки для згинання труби діаметром D, товщиною стінки N під кутом S з радіусом R між прямими ділянками. Всього чотири величини для круглої труби, але для більш складних профілів можуть знадобитися додаткові розрахунки, зазвичай виконуються технологами промислових підприємств.

Інший спосіб — суто експериментальний. Якщо точність не архіважлива, але потрібна висока швидкість, верстат можна змусити виконати повтор тільки що виробленої людиною послідовності дій, але вже з новою заготівлею, а згодом відкалібрувати програму остаточно.

Для цього потрібно, щоб процес гнуття міг відбуватися без участі людини. Тому для прокатки деталей використовується привід на середньому ролику або двох крайніх, якщо вони синхронізовані передачею. М'язову силу може замінити мотор-редуктор або гідравлічний двигун, підключений до однієї з давящим поршнем маслостанції. Механізовані верстати не завжди мають автоматичне поле, ручні інструменти комплектують приводом просто для економії сил.

Слабкі місця трубогибов

Як і будь-механічний пристрій, трубогиби, а в особливості трубосгибающие верстати, не позбавлені недоліків. Деякі з них суто технічні і виправляються тільки в черговому поколінні обладнання.

Очевидно слабке місце — підшипники ковзанок, які під високим тиском швидко виробляються. Все залежить від якості сталі — вона тим краще, чим дорожче інструмент. По клейму на підшипнику можна визначити його тип (оптимально — роликовий) і країну виробництва.

Більшість інших поломок трапляється в приводної частини машини. Механічні грішать швидким спрацюванням шестерень, гвинтів і роликових ланцюгів. Слабкі місця гідравлічних трубогибов — шланги і трубки високого тиску, вальці і штуцера, інші фітинги. З часом навіть в хорошій гідравліці можуть виникнути течі, тому необхідність заміни масла або емульсії повинна бути передбачена конструктивно.

Загальна рекомендація щодо надійності конструкції така: оскільки регіон належить до спеціального інструменту, всі деталі повинні мати узкоцелевое призначення. Наприклад, не допускається використання широко використовуваних металовиробів (у тому числі метричних шпильок) на регулювальних гвинтах. З видів з'єднань прийнятні тільки гарячі заклепки, спеціальні гвинтові штифти і роликові втулки в місцях рухливих з'єднань. Підробку можуть також видати велосипедні або мотоциклетні зірочки ланцюгових передач, відсутність на приводному гвинті спеціальної профільної різьби та подібні деталі. Про виробника гідравлічного інструменту може багато що сказати інформація на шильдику поршня. Оптимально, якщо останній є одним цілим з корпусом верстата і свого шильдика не має.

Спеціальні трубогиби

Описана конструкція вважається найбільш поширеною, хоча можна зустріти обладнання з дещо іншим принципом дії. Оправка з валків з канавками залишається майже незмінною тенденцією, але трубогиб, наприклад, може не прокатувати метал, а просто продавлювати його. Якщо відстань між валками ретельно вивірене, кут вигину визначається по зрушенню ролика або куті повороту приводний рукоятки.

Всього ж існує чотири способи зігнути трубу: прокаткою, накаткою, обмоткою і гарячої формуванням. У будівництві актуальні перші два, решта напевно залишаться вотчиною точних виробництв.