חישוב צינור פרופיל לכיפוף: למה ואיך מבוצעים חישובים כאלה

צינורות פרופיל נמצאים בשימוש נרחב בבנייה פרטית ותעשייתית. מהם יוצרים ארבובים, חממות, מוסכים, מבני חוץ, שלטי חוצות. עיצובים הם לא רק מלבניים קלאסיים, אלא יכולים גם להיות בעלי התצורה המגוונת ביותר. לכן, חשוב מאוד לחשב נכון את עיקול הצינור המרבי המותר. זה יספק לבניין חוזק, עמידות ויאפשר לשמור על צורתו המקורית.

בייצור מבנים מצינור פרופיל אסור לכופף אותו "בעין" - יש לבצע חישובים מתאימים

מאפיינים ותכונות של מוצרים צינוריים מעוצבים

מקובל לקרוא לצינורות כצינורות שהחתך שלהם שונה מהעגול. האפשרויות הנפוצות ביותר הן מוצרים מרובעים ומלבניים. הם פופולריים במיוחד בעובדה שלעיצוב הסופי שנוצר על בסיסם יש משקל נמוך יחסית. יתר על כך! בשל צורתו הספציפית, הפשטת אלמנטים של הצינור למשטחים שונים זה לזה מפושטת מאוד.

מוצרי הבניין הללו מיוצרים ממגוון רחב של סגסוגות ומתכות. עם זאת, לרוב משתמשים בצינורות פרופיל העשויים מסגסוגת נמוכה ופלדת פחמן. כל מתכת מאופיינת באיכות טבעית כנקודת התנגדות. זה יכול להיות גם מקסימלי וגם מינימלי. הראשון, בפרט, גורם לעיוות של המבנים הבנויים, מוביל לעודף יתר, מה שעלול לגרום לקריצות.

בעת כיפוף, חשוב לקחת בחשבון מאפיינים כמו סוג המוצר וצפיפותו, חתך רוחב, גודל, כמו גם גמישות החומר וקשיחותו. בידיעת כל המאפיינים הללו של המתכת, הקבלן יוכל להבין כיצד יתנהג המבנה במהלך הפעולה.

בנוסף, יש לזכור שכאשר המוצר כפוף, חלקיו הפנימיים דחוסים, מה שמוביל לעלייה בצפיפותם וירידה בגודל. אורך השכבה החיצונית גדל בהתאם, הוא מתוח יותר, אך פחות צפוף. יתר על כן, גם בסוף התהליך נשמרים המאפיינים הראשוניים של החלקים האמצעיים.

בעת כיפוף צינור, יש לקחת בחשבון את תכונות החומר ממנו הוא עשוי, מידותיו ועובי הקיר שלו.

חשוב! לחץ במהלך כיפוף פרופיל הצינור יתרחש בהכרח אפילו בקטעי המוצר רחוק ככל האפשר מהאזור הניטרלי. לחץ גבוה במיוחד יחווה שכבות הממוקמות בסביבה הקרובה של האזור הנייטרלי לעיל.

כיצד חוזק החומר משפיע על רדיוס הכיפוף המותרים?

GOSTs הפועלים בשטחה של ארצנו מווסתים בפירוט מספיק את המאפיינים והתכונות של האלמנטים המשמשים בחישוב חוזק הכיפוף של הצינור. ראשית, בהקשר זה אנו רואים את הרדיוס המינימלי שבאמצעותו מותר לכופף מוצר צינורי מעוצב. זה תלוי בתנאי הכיפוף. אם הליך זה מתבצע בחימום או באריזת חלל הצינור בחול, הערך של הקוטר החיצוני מתחיל ב -3.5 ד.נ. (DN מתייחס למעבר מותנה).

במקרה בו הקבלן יכול להשתמש בציוד ייעודי (למשל, מכונת כיפוף צנרת) המאפשרת לבצע את רצף הפעולות הנחוצות ללא חימום, או אמצעים נוספים אחרים, אז הקוטר המינימלי הוא 4 DN.

אם יש צורך לבצע כיפוף חד מספיק, הקוטר צריך להיות לפחות 10 DN, שכן הליך זה יבוצע בשיטות אחרות, בעיקר בטמפרטורות גבוהות.

כמובן, ניתן להפחית מעט את הערכים המסופקים בתקני המדינה, אך אז יש צורך לחשב את צינור הפרופיל לכיפוף בזהירות רבה. סטיות מ- GOST אפשריות אם בשיטת הכיפוף המשומשת מובטח כי עובי הקיר ישתנה מהמקור במקור של 15%. רק אז תוכלו להיות בטוחים כי כיפוף בערכים קטנים יותר לא ישפיע באופן משמעותי על חוזק המבנה בעתיד.

אפשר לכופף את הצינור לרדיוס המותר המרבי עבורה רק בעזרת מכונה או מכשיר מיוחד

באילו נוסחאות וטבלאות משתמשים

לצורך החישוב הנכון של חוזק כיפוף הצינור, יש צורך לברר את אורך החלק. זה נעשה על פי הנוסחה הבאה:

D = 0.0175 × P × Y + p1, איפה

D הוא אורך החומר; P הוא רדיוס הכיפוף של הצינור (מ"מ); Y הוא זווית הכיפוף הנדרשת; p1 הוא המרחק להחזקת חומר העבודה הנדרש בעת שימוש בציוד מיוחד.

בשלב הבא אנו מעריכים את גודל קטע הכיפוף המוצע על פי נוסחה זו:

D1 = π × Y / 180 (P + DN / 2), איפה

D1 - אורך החלק הכופף; π הוא קבוע מתמטי ידוע; Y - זווית כיפוף (מעלות); קוטר DN על המשטח החיצוני של הצינור (מ"מ).

מכשירי GOST מס '617/90 ומספר 494/90 מכילים את הערכים הקטנים ביותר של המאפיינים העיקריים, שעל בסיסם מחושב חוזק מוצר צינור הפרופיל לכיפוף.

טוב לדעת! גישה זו - ויסות ערכי המינימום - מספקת את הנוחות של המאסטר, כמו גם את הבטיחות הגדולה ביותר בעת ביצוע עבודות וכמובן, כאשר מפעילים מבנים, בפרט, בנויים מפרופילי פליז ונחושת.

המאפיינים העיקריים המשמשים בתהליך חישוב חוזק הכיפוף של צינור ניתנים בטבלה שלהלן.

שולחן 1

הנתונים בטבלה זו מיועדים למוצרי פליז ונחושת צינוריים. וחישוב עומס הכיפוף על צינור הפרופיל העשוי מפלדה מתבצע בהתאם לנתונים להלן (GOST מס '3263/75).

שולחן 2

הפרמטרים העיקריים שיש לקחת בחשבון בעת ​​קביעת עומס הכיפוף כוללים עובי הקיר וקוטר העבודה. המתאם של שני אינדיקטורים אלה מוצג בטבלה הבאה. אגב, המידע הכלול בו יכול לשמש לחישוב העומס על הצינור של חתך רוחב מעגלי.

שולחן 3

יש עוד דבר אחד שאפשר לומר. מחשבונים מקוונים שונים הקיימים באינטרנט נקראים להחליף את החישוב הידני של העומס מהסוג המדובר. הם עובדים על פי הנוסחאות שנקבעו בהם, מכוונים לדגימות שונות של מוצרי צינור. מגוון היישומים של מחשבון מקוון מודרני הוא רחב מאוד: החל מהחישוב הפשוט ביותר של צינור עגול לסטיה, ומסתיים בחישוב העומס על צינור הפרופיל כשהוא מכופף.

עיוות של הצינורות בעיקול הוא לעיתים בלתי נמנע, אך הוא עלול לבזות את ביצועי המבנה המוגמר

תהליך כיפוף

כל עיוות מביא לירידה בכושר הנשיאה של צינור הפרופיל ומלווה בהופעת מתחים ממושכים על קירותיו. בשכבה הפנימית, עקב דחיסת המתכת, הצפיפות עולה, ובחלק החיצוני מתח, להפך, מוריד את הערך של מחוון זה. צורת חתך הרוח משתנה גם כצפוי. השילוב של גורמים אלה מוביל לעובדה שיכולת הנשיאה של המבנה בעיקול מופחתת משמעותית. זה נכון לצינור עגול, כמו גם למוצר צינור מלבני ומרובע. יתר על כן, בשני האחרונים, תופעה זו אינה כה בולטת מאשר לצינור עם חתך עגול.

עם זאת, בכל מקרה, נדרשת גישה זהירה להערכת מידת העומס המופעל במהלך כיפוף החומר. אז לא יופיעו עליו תקלות ועיקולים מיותרים. מבחינת המטרה הפונקציונלית, מדובר בראש ובראשונה בצינורות עגולים שמהם עשויים כיפוף למערכות אספקת מים.

טוב לדעת! הקפלים הנוצרים מובילים לחסימות, מגבירים את ההתנגדות של הנוזל המובל ומפחיתים את החדירות של המדיום העובד.

לפיכך, מידת העיוות הסגלגלה עבור חלק בקוטר של עד 20 מ"מ לא תעלה על 15 אחוז. עם עליית הקוטר, ערכו של אינדיקטור זה יורד לרמה של 12.5 אחוזים. אותם מספרים משמשים גם לקביעת העומס האופטימלי על הסטה של ​​צינור עם חתך פרופיל, והקטרים ​​לעיל מתייחסים למלבן (א) או ריבוע (א) של המעגל שנקבע / מתואר בתוך / מסביב.

החל את חוק הוק

חישוב חוזק הכיפוף של מוצר צינורי מצטמצם, על פי חוק הוק, לקביעה פשוטה של ​​ערך הלחץ המרבי לנקודה המבנית הנחקרת. במקרה זה, חשוב לקחת בחשבון מאיזה חומר עשוי הפרופיל, מכיוון שכל אחד מהם מאופיין במדד מתח משלו.

על פי החוק של הוק, הכוח האלסטי נמצא ביחס ישיר למידת העיוות. באופן כללי, הנוסחה הבאה משמשת לחישובים:

H = P / V, איפה

N הוא המתח; P הוא גודל העיקול לאורך ציר הכוח המופעל; V הוא הערך של התנגדות הכיפוף, שנלקחת לאורך הציר לעיל.

בעת כיפוף צינורות, יש לזכור שהעומס על חומר העבודה לא צריך להיות חזק מדי, אחרת הצינור פשוט יתפוצץ

קביעת הערך הרגיל של ההתנגדות כלולה במעגל המשימות העיקריות של אדם שהחליט להקים מבנה מפרופיל. והשימוש בפורמולה לחישוב רמת הכוח האופטימלית הפועלת על הצינור כרוך באימות נכונות התוצאות. לשם כך עליכם לדעת מספר כללים וכמובן לעקוב אחריהם. הם מנוסחים בקצרה כדלקמן:

• לפני שממשיכים בחישובים, יש צורך לצייר לפחות סקיצה של העיצוב העתידי. כך תהיו מבוטחים מפני טעויות הנגרמות על ידי אי הבנה של צורת המבנה;
• על מנת למנוע עיוות או הרס של הפרופיל המכשיל את פעולת המבנה, יש לקחת בחשבון את חומר ייצורו ועובי הקיר;
• לאחר שחישב את חוזק הכיפוף של הצינור, יש צורך ללמוד בזהירות את התוצאות. אסור להם לחרוג מערכי המקסימום.

ובכן, הכלל הבסיסי הוא: עשה את החישובים לאט, מדויק, מדויק. השתמש בנוסחאות מתאימות בכל שלב, אל התאם את הערכים לאלו המועילים לעצמך.