Как правильно согнуть трубу без трубогиба

Радиусы изгиба труб

Радиусы изгиба труб

Гнутьем труб называется технологический процесс, В результате которого под действием внешних нагрузок изменяется наклон геометрической оси трубы. При этом в металле стенок трубы возникают упругие и упруго-пластические деформации. На внешней части погиба возникают растягивающие напряжения, а на внутренней—сжимающие. В результате этих напряжений наружная по отношению к оси изгиба стенка трубы растягивается, а внутренняя сжимается. В процессе гнутья трубы происходит изменение формы поперечного сечения — начальный кольцевой профиль трубы переходит в овальный. Наибольшая овальность сечения наблюдается в центральной части погиба и уменьшается к началу и концу погиба. Это объясняется тем, что наибольшие растягивающие и сжимающие напряжения при гнутье приходятся на центральную часть погиба. Овальность сечения в месте изгиба не должна превышать: для труб диаметром до 19 мм— 15%, для труб диаметром 20 мм и более— 12,5%. Овальность сечения Q в процентах определяют по формуле:

где Dмакс, Dмин, Dном — максимальный, минимальный и номинальный наружные диаметры труб в месте изгиба.

Кроме образования овальности при гнутье, особенно тонкостенных труб, на вогнутой части погиба иногда возникают складки (гофры). Овальность и складкообразование отрицательно сказываются на работе трубопровода, так как они уменьшают проходное сечение, увеличивают гидравлическое сопротивление и являются обычно местом засорения и повышенной коррозии трубопровода.

В соответствии с требованиями Госгортехнадзора радиусы изгиба стальных труб, отводов, компенсаторов и других гнутых элементов трубопроводов должны быть не менее следующих величин:

при гнутье с предварительной набивкой песком и с нагревом — не менее 3,5 DH.

при гнутье на трубогибочных станках в холодном состоянии без набивки песком — не менее 4DH,

при гнутье с полурифлеными складками (с одной стороны) без набивки песком с нагревом газовыми горелками или в специальных печах — не менее 2,5 DH,

для крутоизогнутых отводов, изготовленных методом горячей протяжки или штамповки, — не менее одного DH.

Допускается гнутье труб с радиусом изгиба менее указанных в первых трех пунктах, если способ гнутья гарантирует утонение стенки не более чем на 15% толщины, требующейся по расчету.

На трубозаготовительных базах и заводах, а также монтажных площадках применяются следующие основные способы гнутья труб: гнутье в холодном состоянии на трубогибочных станках и приспособлениях, гнутье в горячем состоянии на трубогибочных станках с нагревом в печах или токами высокой частоты, гнутье со складками, гнутье в горячем состоянии с набивкой песком.

Длину трубы L, необходимую для получения гнутого элемента, определяют по формуле:

L = 0,0175 R α + l,

где R — радиус изгиба трубы, мм;

α— угол изгиба трубы, град;

l — прямой участок длиной 100—300 мм, необходимый для захвата трубы при гнутье (зависит от конструкции оборудования).

1. Назовите допуски на овальность сечения трубы.

2. Как исчисляется овальность в процентах?

3. Какие радиусы изгиба допускаются требованиями Госгортехнадзора при гнутье труб различными способами?

4. Как определить длину трубы для получения гнутого элемента?

Все материалы раздела «Обработка труб» :

● Очистка и правка труб

● Отбортовка концов труб, штуцеров и отверстий

● Нарезание и накатывание резьбы на трубах

● Радиусы изгиба труб

● Гнутье труб в холодном состоянии

● Гнутье труб в горячем состоянии

● Резка и обработка концов труб

● Обработка труб из цветных металлов

● Обработка труб из пластмасс и стекла

● Подготовка и ревизия арматуры

● Изготовление прокладок в трубозаготовительных цехах и мастерских

● Правила техники безопасности при обработке труб

Простые способы гибки труб

Метод прогиба с нагревом неуместен для заготовок из нержавейки, меди, металлопластика и полипропилена.

Профильные

Профильный металлопрокат – изделия с квадратной, овальной или прямоугольной конфигурацией. Их очень сложно прогнуть, не нарушив технические параметры. Оптимальный вариант – сваркой с предварительным подрезанием стенок болгаркой в нескольких местах на сгибе. Сначала выполняют пропилы, сгибают деталь до желаемого радиуса, затем сваривают швы. Детали небольшого диаметра можно запаивать специальным паяльником.

Нержавеющие или стальные

Изделия из нержавейки нельзя гнуть посредством нагревания. Для снижения вероятности деформации используют различные наполнители: мелкозернистый песок, замерзшую воду либо калибрующую пробку. Жесткие наполнители позволяют сберечь форму заготовки, упругие – меньше растянуть наружную стенку. Для получения равномерного изгиба устанавливают ограничители и внутри, и снаружи детали.

Важно! Чтобы избежать насечек и изъянов от калибровочной пробки, применяют смазку: машинное масло либо мыльную антикоррозийную эмульсию

Медные и алюминиевые

Алюминий и медь достаточно мягкие. Выгибание можно выполнять холодными методами и с подогревом. В качестве наполнителя пригоден песок, вода, пружина или канифоль. Горячий метод лучше всего подходит для заготовок с небольшим диаметром.

Металлопластиковые

Металлопластиковые заготовки сгибаются без нагрева руками, достаточно приложить усилия. Необходимо следить, чтобы не образовывался перегиб. Допустимое значение — 15⁰ на каждые 2 см.

Изделия легко выгибаются с помощью проволоки, которую вводят в обе полости, равномерно заполняя полость. Допускается горячий метод. Заготовку прогревают газовой горелкой или строительным феном, постепенно сгибая. Температуру нагрева контролируют бумажным листом. Прогревание следует длить до тех пор, пока лист не задымит.

Полипропиленовые

Выгибать полипропиленовые детали рекомендуется только в случае крайней необходимости. Поверхность прогревают строительным феном до температуры 150⁰С, сгибают в перчатках вручную без подручных средств. Таким методом можно сгибать заготовки с радиусом, равным 8 диаметрам детали.

Видео: Советы мастеров по гибке разных труб

Важно! Толстая стенка при изгибе должна располагаться с внешней стороны, более тонкая – на изломе

При выборе метода выгибания следует обратить внимание на материал детали, ее диаметр и необходимый радиус изгиба. Не все материалы допускают выполнение процедуры посредством нагрева

Предварительно рекомендуется попрактиковаться на ненужных остатках. Следует помнить, что с помощью подручных средств получить идеальный изгиб невозможно. Для толстостенных изделий лучше взять трубогиб.

Пределы радиусов изгиба труб

Руководствуясь госстандартами, трубы должны иметь минимальный радиус изгиба (детальнее: «Какой радиус гиба труб можно получить при помощи разных типов трубогибов»). При осуществлении сгибания при помощи нагрева трубы, заполненной песком, внешнее сечение трубы должно быть как минимум 3,5 DN. При изменении формы трубы на трубогибочной установке без использования нагрева – более 4DN.

При прогреве газовой горелкой или в печи, чтобы складки образовывались наполовину, величина должна равняться 2,5 DN. В случае потребности в получении сильного сгиба, например для систем с согнутыми канализационными отводами, которые изготавливаются способом горячей протяжки или штамповкой – более 1 DN.

Труба может иметь и меньшую величину сгиба. Тем не менее, допускать это можно лишь в том случае, если трубы изготавливались при технологии, когда их стенки утончаются на 15 % от всей толщины.

Все расчеты на прочность трубы при изгибе должны осуществляться с максимальной ответственностью.

Технологический процесс изгиба

Гнутье создает в стенках металла определенную степень напряжения. На наружном участке получается растягивающее напряжение, а на внутреннем – сжимающее. Благодаря этим воздействиям изменяется наклон оси.

В процессе изгиба на согнутом месте меняется форма поперечного сечения. В результате кольцевой профиль приобретает овальную форму. Более четкая форма овала просматривается на середине прогиба, а вот к концу и к началу деформация понижается.

Для труб с сечением до 20 мм овальность в деформированном месте не должна превышать 15 %. Для труб с сечением 20 и больше – 12,5%.

Обратить внимание следует на то, что на вогнутом месте у тонкостенной продукции могут возникнуть складки. Они, в свою очередь, негативно сказываются на функционировании системы (снижают проходимость рабочей среды, повышают уровень гидравлического сопротивления, степень засорения)

Допустимые радиусы сгиба трубы

Согласно государственным стандартам трубы имеют минимальный радиус изгиба.

Если сгибание осуществляется путем нагревания и набивкой песком, наружный диаметр трубы составляет не менее 3,5DN.

Формирование трубы на трубогибочном станке (без нагрева) – не менее 4DN.

Сгиб при нагреве газовой горелкой или в печи для получения наполовину рифленых складок возможен при показателе в 2,5DN.

Если сгиб предусматривается крутой (для согнутых канализационных отводов, изготовленных путем горячей протяжки или же способом штамповки) – не меньше 1DN.

Сгиб трубы может быть меньше указанных показателей. Однако это возможно в том случае, если метод производства гарантирует, что стенки трубы утончатся на 15% от общей толщины.

Расчет на прочность при изгибе трубы выполняем ответственно.

Какой может быть максимальная нагрузка на опору из стальной трубы?

Во многих несущих конструкциях труба играет роль элемента, без которого невозможно соорудить каркас . Помимо этого, изделия удобно использовать при устройстве различных перегородок. Важным преимуществом продукции является то, что она подходит как для временного, так и постоянного применения. Именно поэтому зачастую трубы используют в качестве надежных опор для аппаратуры, вспомогательного оборудования.

Эксплуатация трубы в качестве несущего элемента объясняется тем, что данное изделие отличается:

• высокой прочностью на сдавливание и разрыв;
• невосприимчивостью к вибрациям;
• достаточной упругостью;
• пригодностью к многократному применению;
• доступной ценой;
• простотой монтажа.

Для достижения таких преимуществ от использования необходимо верно определить несущую способность, то есть выполнить расчет нагрузки, которую может выдержать опора из стальной трубы для навеса, ВЛ, оборудования и т. д.

Методы сгибания трубы под прямым углом

Металлические изделия отличают особой прочностью, однако особое воздействие на этот материал позволяет придать ему необходимую форму.

Согнуть металлическую трубу самостоятельно можно несколькими способами:

С помощью колышков. При таком способе сгибания возрастает риск образования дефектов трубы или ее поломки. Решить проблему помогает заполнение внутренней полости сухим мелким песком. Предотвратить его высыпание можно с помощью заглушек на обоих концах трубы. После этого можно приступать к непосредственному сгибанию трубного изделия. Заготовку вкапывают в землю и методом рычага стараются выполнить сгибание. Для проверки своих сил можно потренироваться на не пригодных стройматериалах аналогичного состава. Такой способ становится решением задачи, как согнуть тонкую трубу, например, диаметром 16-20 мм. Допускается применять этот прием и для более толстых конструкций, но стоит помнить, что это будет более трудно

Особенно важно помнить, что не все материалы можно сгибать указанным методом. Оцинкованные изделия требуют использования других способов.

Методом нагревания

Изменить форму алюминиевых или стальных трубопроводов можно при нагревании. Конструкция заполняется песком и закрепляется в тисках. С помощью газовой горелки нагревается участок трубы, где планируется выполнить сгиб. Определить предел температуры нагревания алюминиевых труб можно следующим образом: бумажный листок, поднесенный к нагреваемому участку, должен начать дымиться(про

Простейшие приспособления для холодной гибки

Для сооружения теплицы или арки под виноград на загородном участке много профиля не понадобится. Поэтому на самом деле нет смысла покупать дорогостоящие станки.

Своими руками изготавливают простейшие приспособления, позволяющие красиво обработать трубу. В их число входят оправка для профиля и усовершенствованная гибочная плита.

Оправка для профиля

Согнуть профиль, высота которого не превышает 25 мм, можно на массивном верстаке с оправкой.

Важный фактор для удобства работы – наличие свободного места вокруг верстака. Оправку изготовляют из толстой фанеры, но в случае больших объемов работы лучше использовать уголок из металла.

В оправке и в верстаке сверлят совпадающие отверстия для прочного скрепления приспособлений друг с другом болтами или чем-нибудь другим. Обрабатываемую трубу тоже следует прочно закрепить у основания оправки.

Главный минус этого способа – применение физических усилий.

Усовершенствованная гибочная плита

На таком приспособлении удобно делать изгиб небольших размеров. Для изготовления устройства потребуется толстая металлическая плита.

Ее располагают на прочном основании. Поскольку монтаж и демонтаж плиты требует значительных усилий, то после гибки можно предусмотреть выполнение на ней других слесарных работ.

У основания плиты сверлят отверстия для болтов-упоров. Один из них держит трубу, на другой надевают насадки различных радиусов, по которым профилю придают требуемую форму.

Сгибаемый профиль укладывают между прижимной пластиной и плитой и тянут за другой край. Если не хватает усилия, то добавляют плечо. Гнуть без прижимной пластины нельзя — нарушится соосность, и концы трубы разведутся в разные стороны.

Чтобы придать профилю округлые формы наличие станков и мастерских не обязательно. В домашних условиях можно обойтись и без них.

Применение профилей

Чтобы знать, для чего нужен расчет нагрузки на профильную трубу, посмотрим, где она используется.

Стояки с профильным сечением нашли свое применение в различных сферах жизнедеятельности человека.

• монтируются навесы на балконах, верандах, возле частных домов;
• собираются лестницы, подиумы, сцены.

На аналогичных конструкциях размещают барные стойки, телевизионные подставки, поручни, аквариумы. Без них нельзя обойтись в строительстве.

Особую популярность детали приобрели при сооружении объектов в сельском хозяйстве. Они незаменимы при возведении ангаров для хранения зерна, складов, гаражей, иных зданий.

Способы сгибания медной трубы

Для ручного сгибания трубы, выполненной из любого металла, всегда используется высокая температура. Металлическую поверхность нагревают с помощью газовой горелки или паяльной лампы в месте сгиба

После достижения требуемой температуры трубе можно осторожно придать нужную форму, осторожно согнув под необходимым углом

Рекомендуем ознакомиться: Как соорудить стеллаж из металлической профильной трубы

С помощью пружины

Простая металлическая пружина – самый простой способ согнуть трубу в домашних условиях. Для этого требуется прочная пружина из стали, чей внутренний диаметр совпадает с сечением трубы.

Сгибание трубы происходит следующим способом:

• пружина надевается поверх;
• труба прогревается полностью или частично с помощью горелки;
• после нагрева металл можно сгибать физическим усилием;
• когда она примет нужную форму, необходимо дать ей остыть.

С помощью песка

Еще один способ согнуть медный трубопрокат – с помощью песка. В этом случае также придется нагревать трубу в области сгиба. Песок, как и пружина, служит для сохранения формы изделия во время деформации.

Он предотвращает неравномерное перераспределение структуры металла и не дает трубке сломаться в случае превышения физического усилия. С помощью песка трубу сгибают так:

один конец закрывается заглушкой или пробкой;
в полость изделия насыпается чистый и сухой песок;
другой конец закрывается пробкой;
в точке сгиба металл нагревается газовой горелкой;
внешний конец прижимается к опоре (столу, стене);
другой конец осторожно загибается под нужным углом.

Придавая трубе необходимую форму, нужно дать ей остыть, после чего можно удалить заглушки и высыпать песок. Во время заполнения трубы сыпучим материалом нужно периодически встряхивать и постукивать ей по столу, чтобы песок равномерно распределился в полости трубы.

Рекомендуем ознакомиться: Как навсегда избавиться от появления конденсата в вентиляционной трубе?

С помощью трубогиба

Для профессиональной гибки трубы под любым углом используется специальный трубогиб. Это ручное, гидравлическое/пневматическое или электрическое устройство, оснащенное специальными вальцами, сменными насадками и зажимами, позволяющими работать с трубами любого диаметра.

Ручные трубогибы – самый простой и доступный способ профессиональной гибки, который можно использовать в домашних условиях. Преимущества ручного устройства – мобильность и небольшой вес, такой трубогиб не занимает много места в гараже или в кладовой. Недостаток у него один – необходимость прикладывать значительное физическое усилие, из-за чего с его помощью можно гнуть относительно тонкие трубы.

Гидравлические и пневматические трубогибы не требуют применения силы со стороны исполнителя, позволяя гнуть трубы любого диаметра. Недостаток у механических устройств – более высокая цена и большие габариты. Не каждый может позволить себе покупку профессионального оборудования, особенно когда работа срочная.

Электрический трубогиб, который отличается максимальной производительностью, обычно применяется в промышленных условиях. Принцип его работы тот же, что и у ручного инструмента, но с помощью электрического трубогиба можно более точно настраивать угол сгиба.

Для разовых работ покупать сложное и дорогостоящее электрооборудование нецелесообразно. Если есть необходимость сгибать толстые медные трубы, можно поискать предложения по аренде в интернете.

Как согнуть трубу в спираль

Описанные выше способы гибки труб подходят для относительно простых задач: согнуть трубу под углом от 30 до 90 градусов. Иногда требуется выполнить более сложную работу, например, придать трубе форму спирали для дизайнерского проекта системы отопления и других нестандартных задач. Сделать это вручную несложно, но это более трудоемкий и длительный процесс, требующий аккуратности.

Проще всего согнуть в спираль с помощью заготовки цилиндрической формы. Для гибки также требуется заполнить полость трубопроката песком и закрыть с обоих концов заглушками. Один конец медной трубки фиксируется между прочной вертикальной опорой и цилиндрической заготовкой, а область гибки прогревается горелкой.

Рекомендуем ознакомиться: Как устроен водопроводный вентиль и особенности его ремонта

После достижения требуемой температуры внешний конец трубы заводится в одну или другую сторону с помощью мускульной силы. Шаг между секциями спирали необходимо контролировать, легонько постукивая по трубе резиновым молотком.

Как согнуть медную трубу методом спирали

Порой выполнить загибание труб обычными способами не удается из-за нестандартных параметров, например, квадратной, а не цилиндрической формы заготовки. Чтобы понять, как загнуть медную трубу в таком случае, нужно, прежде всего, приобрести киянку из резины и пару опор. Затем засыпать полость трубки песком либо наполнить льдом (зимой); изделие установить концами на опоры; подогреть место сгиба; при помощи киянки придать ей соответствующую форму.

Нередко мастерам приходится по заказу сгибать трубу из меди в спираль.

Для этого потребуется:

1. Обжечь заготовку для большей гибкости.
2. Дать полностью остыть.
3. Засыпать внутрь трубы песок либо заморозить там воду.
4. Согнуть изделие руками или с помощью паяльной лампы, которая поможет значительно ускорить и облегчить процесс гибки.

Можно при сгибании трубы из меди воспользоваться опорой цилиндрической формы, и тогда спираль получится идеально ровной.

Как видим, методов, как гнуть медные трубы, придумано много. Но на каком бы из них вы не остановились, нужно строго придерживаться основных правил. В первую очередь, все действия выполнять аккуратно и неторопливо во избежание деформации и разрыва стенок трубы. Порой неожиданное резкое движение способно привести к негативным необратимым последствиям и отбраковке изделий.

Прислушайтесь к нашим полезным советам, и вы без труда согнете в домашних условиях медную заготовку для будущего водопровода или системы отопления.

Выполнение расчетов на изгиб

Выполнение расчета круглой трубы на изгиб требуется для того, чтобы определить максимально допустимый уровень напряжения на каждый конкретный участок трубы.

Каждый материал имеет свою величину нормального напряжения, которые не оказывают какого-либо воздействия на само изделие. Для получения правильных расчетов, их нужно проводить по специальной формуле

Особое внимание следует уделять тому, чтобы показатели оставались в пределах максимально разрешенных значений. Согласно закону Гука, образующаяся сила упругости прямо пропорциональна деформации

Рассчитывая величину изгиба, нужно дополнительно использовать следующую формулу напряжения: M/W, где M – величина изгиба по оси, испытывающая на себе усилие, а W – величина сопротивления этой оси в месте изгиба.

Особенности производства, свойства алюминиевых труб

Трубные профили из алюминия делятся по способу производства на три группы:

• холоднодеформированные;
• прессованные;
• сварные.

Трубопрокаты из алюминия производят разными способами

Первая позиция – алюминиевые трубы диаметром 6-150 мм. Они носят общепромышленное назначение и выпускаются по ГОСТу под номером 18475-87.

Суть технологии заключается в том, что берется алюминиевая болванка, в которой сверлится сквозной отверстие вдоль оси. Затем заготовку прокатывают между роликами, формируя сечение готового изделия.

Вторая позиция – это алюминиевые трубы диаметром 6-220 мм, изготавливаемые по ГОСТ 18482-79. В основе технологии лежит метод прессования разогретой заготовки на специальном стане. Заготовку укладывают на матрицу и прессуют до образования требуемой формы. Далее полуфабрикат прокатывают на стане через ролики.

Третья позиция – это алюминиевые трубы, изготавливаемые или из листа, или из ленты, она же штрипс, методом скручивания и сварки по шву с внутренней и внешней стороны. Обязательно в качестве конечного этапа проводят горячий отпуск готового изделия. Причина – снятие внутренних напряжений на сварочных участках.

Алюминиевые трубы можно разделить еще на две категории по толщине стенки:

• до 5 мм – тонкостенные;
• более 5 мм – толстостенные.

Толстостенные модификации

В процессе производства нередко применяют дополнительные операции, которые улучшают технические и эксплуатационные характеристики. Все дело в самом металле. При температурах ниже +20°С при деформации может произойти излом конструкции. Поэтому применяют или термообработку, например отжиг или закаливание, или механическую обработку – нагартовку, другое название – наклеп.

Оба варианта улучшения дают возможность сделать из пластичного и мягкого металла твердый и прочный. Именно такие профили используются в разных конструкциях.

И все же высокая пластичность – главное достоинство алюминиевых труб. То есть деформировать, согнуть изделие несложно, при этом оно не теряет своих качеств и свойств.

Где применяются алюминиевые изделия

Область использования широка. Причины популярности:

• продукция из алюминия не требует особого технического обслуживания;
• легкость получаемых конструкций;
• простота в транспортировке и монтаже, в т. ч. и если изделие требуется согнуть.

Основные сферы применения:

1. Сельское хозяйство. Из алюминиевых труб сооружают дренажные и поливочные системы, собирают ограждения для мелких животных и растений.
2. Нефтедобыча. Алюминиевые трубы инертны к нефтепродуктам, не изменяют своих характеристик под их действием.
3. Системы вентиляции. Изделия из алюминия легко поддаются деформации, резке и сверлению, их достаточно просто согнуть, что упрощает процесс монтажа вентиляционных воздуховодов и шахт.
4. Строительство. Из алюминиевых труб изготавливают каркасы для беседок, ангаров и навесов. Делают перила, козырьки, ограждения. Сегодня все чаще стали использовать в сооружении навесных фасадов.
5. Мебель – стулья, кресла, столы и прочее.
6. Реклама – щиты, стойки, каркасы под витрины.