حساب أنبوب التشكيل الجانبي للثني: لماذا وكيف تتم هذه الحسابات

تستخدم الأنابيب الشخصية على نطاق واسع في البناء الخاص والصناعي. منها إنشاء العرش والصوبات والمرائب والمباني الملحقة واللوحات الإعلانية. التصاميم ليست فقط مستطيلة كلاسيكية ، ولكن يمكن أن يكون لها أيضًا التكوين الأكثر تنوعًا. لذلك ، من المهم جدًا حساب الحد الأقصى المسموح به من انحناء الأنبوب بشكل صحيح. هذا سيوفر للمبنى القوة والمتانة وسيسمح بالحفاظ على شكله الأصلي.

في تصنيع الهياكل من أنبوب جانبي ، يجب ألا تكون عازمة "بالعين" - يجب إجراء الحسابات المناسبة

خصائص وميزات المنتجات الأنبوبية على شكل

من المعتاد تسمية الأنابيب على أنها أنابيب ، يختلف المقطع العرضي منها عن المستدير. الخيارات الأكثر شيوعًا هي المنتجات المربعة والمستطيلة. وهي تحظى بشعبية خاصة مع حقيقة أن التصميم النهائي الذي تم إنشاؤه على أساسها له وزن منخفض نسبيًا. علاوة على ذلك! نظرًا لشكله المحدد ، يتم تبسيط تثبيت عناصر الأنبوب على الأسطح المختلفة وإلى بعضها البعض بشكل كبير.

منتجات البناء هذه مصنوعة من مجموعة واسعة من السبائك والمعادن. ومع ذلك ، غالبًا ما يتم استخدام الأنابيب الجانبية المصنوعة من السبائك المنخفضة والفولاذ الكربوني. يتميز كل معدن بهذه الجودة الطبيعية كنقطة مقاومة. يمكن أن يكون الحد الأقصى والحد الأدنى. الأول ، على وجه الخصوص ، يسبب تشوه الهياكل المبنية ، يؤدي إلى تجاوزات ، مما قد يؤدي إلى التواءات.

عند الانحناء ، من المهم أن تأخذ في الاعتبار خصائص مثل نوع المنتج وكثافته ، المقطع العرضي ، الحجم ، بالإضافة إلى مرونة المادة وصلابتها. بمعرفة كل هذه الخصائص للمعدن ، سيكون المقاول قادرًا على فهم كيفية عمل الهيكل أثناء التشغيل.

بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن نتذكر أنه عند ثني المنتج ، يتم ضغط أجزائه الداخلية ، مما يؤدي إلى زيادة كثافته وانخفاض حجمه. يزداد طول الطبقة الخارجية وفقًا لذلك ، تصبح أكثر تمددًا ، ولكن أقل كثافة. علاوة على ذلك ، حتى في نهاية العملية ، يتم الحفاظ على الخصائص الأولية للأقسام الوسطى.

عند ثني الأنبوب ، من الضروري مراعاة خصائص المواد التي يتم صنعها منها وأبعادها وسمك الجدار

مهم! سيحدث الإجهاد أثناء ثني ملف تعريف الأنابيب بالضرورة حتى في أجزاء المنتج بقدر الإمكان من المنطقة المحايدة. سيشهد الضغط العالي بشكل خاص طبقات تقع في المنطقة المجاورة مباشرة للمنطقة المحايدة المذكورة أعلاه.

كيف تؤثر قوة المواد على نصف قطر الانحناء المسموح به؟

تنظم GOSTs العاملة في أراضي بلدنا بتفاصيل كافية خصائص وخصائص العناصر المستخدمة في حساب قوة الانحناء للأنبوب. بادئ ذي بدء ، في هذا السياق ، نعتبر الحد الأدنى لنصف القطر الذي يسمح به لثني منتج أنبوبي على شكل. يعتمد ذلك على ظروف الانحناء. إذا تم تنفيذ هذا الإجراء بالتسخين أو بتعبئة تجويف الأنبوب بالرمل ، تبدأ قيمة القطر الخارجي عند 3.5 DN (يشير DN إلى تمرير شرطي).

في الحالة التي يمكن فيها للمقاول استخدام معدات متخصصة (على سبيل المثال ، آلة ثني الأنابيب) التي تسمح لك بإجراء تسلسل العمليات الضرورية بدون تدفئة ، أو تدابير إضافية أخرى ، فإن الحد الأدنى للقطر هو 4 DN.

إذا كان من الضروري إجراء انحناء حاد بما فيه الكفاية ، يجب أن يكون القطر 10 DN على الأقل ، حيث سيتم تنفيذ هذا الإجراء بطرق أخرى ، خاصة في درجات الحرارة المرتفعة.

بالطبع ، يمكن تقليل القيم التي توفرها معايير الدولة بشكل طفيف ، ولكن بعد ذلك من الضروري حساب أنبوب المظهر الجانبي للانحناء بعناية. من الممكن حدوث انحرافات عن GOST إذا تم ضمان تغيير سمك الجدار عن الأصل بنسبة 15 ٪ باستخدام الطريقة المستخدمة في الانحناء. عندها فقط يمكنك التأكد من أن الانحناء بقيم أصغر لن يكون له تأثير كبير على قوة الهيكل في المستقبل.

من الممكن ثني الأنبوب إلى أقصى نصف قطر مسموح به فقط بمساعدة آلة أو جهاز خاص

ما هي الصيغ والجداول المستخدمة

من أجل الحساب الصحيح لقوة الانحناء للأنبوب ، من الضروري معرفة طول الجزء. يتم ذلك وفقًا للصيغة التالية:

D = 0.0175 × P × Y + p1 ، أين

D هو طول الشغل ؛ P هو نصف قطر الانحناء للأنبوب (مم) ؛ Y هي زاوية الانحناء المطلوبة ؛ p1 هي المسافة اللازمة لعقد قطعة العمل المطلوبة عند استخدام معدات خاصة.

بعد ذلك ، نقوم بتقييم حجم قسم الانحناء المقترح وفقًا لهذه الصيغة:

D1 = π × Y / 180 (P + DN / 2) ، حيث

D1 - طول المقطع المنحني ؛ π ثابت رياضي معروف ؛ Y - زاوية الانحناء (بالدرجات) ؛ DN - القطر على السطح الخارجي للأنبوب (مم).

يحتوي GOSTs رقم 617/90 ورقم 494/90 على أصغر القيم للخصائص الرئيسية ، والتي على أساسها يتم حساب قوة منتج الأنابيب الشخصية للانحناء.

جيد ان تعلم! هذا النهج - تنظيم الحد الأدنى من القيم - يوفر الراحة للسيد ، وكذلك أكبر قدر من الأمان عند أداء العمل ، وبالطبع أثناء تشغيل الهياكل ، على وجه الخصوص ، التي يتم إنشاؤها من صفائح النحاس والنحاس.

يتم إعطاء الخصائص الرئيسية المستخدمة في عملية حساب قوة الانحناء للأنبوب في الجدول أدناه.

الجدول 1

البيانات الواردة في هذا الجدول خاصة بالنحاس الأنبوبي ومنتجات النحاس. ويتم حساب حمل الانحناء على الأنبوب الجانبي المصنوع من الفولاذ وفقًا للبيانات أدناه (GOST رقم 3263/75).

الجدول 2

تشمل المعلمات الرئيسية التي يجب أخذها في الاعتبار عند تحديد حمل الانحناء سمك الجدار وقطر قطعة العمل. ويرد ارتباط هذين المؤشرين في الجدول التالي. بالمناسبة ، يمكن استخدام المعلومات الواردة فيه لحساب الحمل على أنبوب المقطع العرضي الدائري.

الجدول 3

هناك شيء آخر يمكن قوله. يتم استدعاء العديد من الآلات الحاسبة على الإنترنت الموجودة على الإنترنت لاستبدال الحساب اليدوي لتحميل النوع المعني. تعمل وفقًا للصيغ الموضوعة فيها ، وتوجه إلى عينات مختلفة من منتجات الأنابيب. مجموعة تطبيقات الآلة الحاسبة الحديثة عبر الإنترنت واسعة جدًا: بدءًا من أبسط حساب للأنبوب الدائري للانحراف ، وتنتهي بحساب الحمل على أنبوب التشكيل الجانبي عند ثنيها.

في بعض الأحيان يكون تشوه الأنابيب عند الانحناء أمرًا لا مفر منه ، ولكن يمكن أن يؤدي إلى تدهور أداء الهيكل النهائي

عملية الانحناء

يؤدي أي تشوه إلى انخفاض في قدرة تحمل الأنبوب الجانبي ويصاحبه ظهور ضغوط طويلة على جدرانه. على الطبقة الداخلية ، بسبب ضغط المعدن ، تزداد الكثافة ، وعلى الجانب الخارجي ، يقلل التوتر ، على العكس ، من قيمة هذا المؤشر. كما يتغير شكل المقطع العرضي كما هو متوقع. يؤدي الجمع بين هذه العوامل إلى حقيقة أن قدرة التحمل للهيكل عند المنعطف تقل بشكل كبير. هذا ينطبق على الأنابيب الدائرية ، وكذلك على الأنابيب المستطيلة والمربعة. علاوة على ذلك ، بالنسبة للاثنين الأخيرين ، فإن هذه الظاهرة ليست واضحة للغاية مقارنة بالأنبوب ذي المقطع العرضي الدائري.

ومع ذلك ، على أي حال ، يلزم اتباع نهج دقيق لتقييم درجة الحمل المطبق أثناء ثني قطعة العمل. ثم لن تظهر عليها أخطاء وانحناءات غير ضرورية. من وجهة نظر الغرض الوظيفي ، فإن هذا يتعلق ، أولاً وقبل كل شيء ، بأنابيب مستديرة يتم من خلالها الانحناءات لأنظمة إمدادات المياه.

جيد ان تعلم! تؤدي الطيات المشكلة إلى انسداد ، وزيادة مقاومة السائل المنقول وتقليل نفاذية وسط العمل.

لذلك ، يجب ألا تتجاوز درجة التشوه البيضاوي لجزء بقطر يصل إلى 20 ملم 15 في المائة. مع زيادة القطر ، تنخفض قيمة هذا المؤشر إلى مستوى 12.5 في المائة. يتم استخدام نفس الأرقام أيضًا لتحديد الحمل الأمثل على انحراف الأنبوب بقسم جانبي ، وتشير الأقطار المذكورة أعلاه إلى المستطيل (أ) أو المربع (أ) للدائرة المنقوشة / الموصوفة في / حولها.

تطبيق قانون هوك

يتم تقليل حساب قوة الانحناء لمنتج أنبوبي ، وفقًا لقانون هوك ، إلى تحديد بسيط لقيمة الضغط القصوى للنقطة الهيكلية قيد الدراسة. في هذه الحالة ، من المهم النظر في المواد التي يتكون منها الملف الشخصي ، حيث يتميز كل منها بمؤشر الإجهاد الخاص به.

وفقًا لقانون هوك ، تتناسب القوة المرنة بشكل مباشر مع درجة التشوه. بشكل عام ، يتم استخدام الصيغة التالية للحسابات:

H = P / V ، حيث

N هو الجهد. P هو حجم الانحناء على طول محور القوة المطبقة ؛ V هي قيمة مقاومة الانحناء ، والتي تؤخذ على طول المحور أعلاه.

عند ثني الأنابيب ، يجب أن نتذكر أن الحمل على قطعة العمل يجب ألا يكون قويًا جدًا ، وإلا فإن الأنبوب سينفجر ببساطة

يتم تضمين تحديد القيمة الطبيعية للمقاومة في دائرة المهام الرئيسية للشخص الذي اتخذ قرار إقامة الهيكل من الملف الشخصي. واستخدام الصيغة لحساب المستوى الأمثل للقوة المؤثرة على الأنبوب ينطوي على التحقق من صحة النتائج. للقيام بذلك ، تحتاج إلى معرفة عدد من القواعد ، وبطبيعة الحال ، اتبعها. وقد صيغت بإيجاز على النحو التالي:

• قبل الشروع في الحسابات ، من الضروري رسم رسم تخطيطي على الأقل للتصميم المستقبلي. لذلك سيتم تأمينك ضد الأخطاء الناجمة عن سوء فهم لشكل الهيكل ؛
• من أجل منع تشويه أو إتلاف الملف الشخصي الذي يعوق تشغيل المبنى ، يجب أن تؤخذ في الاعتبار مواد تصنيعه وسمك الجدار ؛
• بعد حساب قوة الانحناء للأنبوب ، من الضروري دراسة النتائج بعناية. يجب ألا تتجاوز القيم القصوى.

حسنًا ، القاعدة الأساسية هي: إجراء الحسابات ببطء ودقة ودقة. استخدم الصيغ المناسبة في كل مرحلة ، ولا تعدل القيم إلى تلك التي تفيدك.