Рассчитать площадь поверхности или сечения трубопровода помогает формула длины развертки заготовки трубы. Расчет основывается на величине будущей трассы и диаметре планируемой конструкции. В каких случаях требуются такие вычисления и как они делаются, расскажет данная статья.
Когда нужны расчеты
Какую площадь должна иметь поверхность трубопровода, важно знать в следующих случаях.
- При расчете теплоотдачи «теплого» пола или регистра. Здесь высчитывается суммарная площадь, которая отдает помещению тепло, исходящее из теплоносителя.
- Когда определяются потери тепла по пути от источника тепловой энергии к обогревательным элементам – радиаторам, конвекторам и т.д. Чтобы определить количество и размеры таких приборов, нужно знать величину калорий, которой мы должны располагать, а она выводится с учетом развертки трубы.
- Для определения необходимого количества теплоизоляционного материала, антикоррозийного покрытия и краски. При строительстве магистралей протяженностью в километры, точный расчет экономит предприятию немалые средства.
- При определении рационально оправданного сечения профиля, которое могло бы обеспечить максимальную проводимость водопроводной или отопительной сети.
Определение параметров трубы
При решении вопроса, как рассчитать развертку трубы, принимают во внимание такие параметры проектируемой магистрали.
Площадь сечения
Сечение круглого профиля – это круг, диаметр которого определяется, как разница величины наружного диаметра изделия за вычетом толщины стенок.
В геометрии площадь круга рассчитывается так:
S = π R^2 или S= π (D/2-N)^2, где S – площадь внутреннего сечения; π – число «пи»; R – радиус сечения; D — наружный диаметр; N — толщина стенок трубы.
Обратите внимание! Если в напорных системах жидкость заполняет весь объем трубопровода, то в самотечной канализации постоянно смачивается только часть стенок. В таких коллекторах применяется понятие площади живого сечения трубы.
Внешняя поверхность
Поверхность цилиндра, которым и является круглый профиль, представляет собой прямоугольник. Одна сторона фигуры – длина отрезка трубопровода, а вторая – величина окружности цилиндра.
Расчет развертки трубы осуществляется по формуле:
S = π D L, где S – площадь трубы , L – длина изделия.
Внутренняя поверхность
Такой показатель применяется в процессе гидродинамических расчетов, когда определяется площадь поверхности трубы, которая постоянно контактирует с водой.
При определении данного параметра следует учитывать:
- Чем больше диаметр водопроводных труб, тем меньше скорость проходящего потока зависит от шероховатости стенок конструкции.
На заметку! Если трубопроводы с большим диаметром характеризуются малой протяженностью, то величиной сопротивления стенок можно пренебречь.
- При гидродинамических расчетах шероховатости поверхности стенок придается не меньшее значение, чем ее площади. Если вода проходит по ржавому внутри водопроводу, то ее скорость меньше скорости жидкости, которая протекает по сравнительно гладкой полипропиленовой конструкции.
- Сети, которые монтируются из не оцинкованной стали, отличаются непостоянной площадью внутренней поверхности. При эксплуатации они покрываются ржавчиной и зарастают минеральными отложениями, из-за чего сужается просвет трубопровода.
Важно! Обратите внимание на этот факт, если захотите сделать холодное водоснабжение из стального материала. Проходимость такого водопровода сократится в два раза уже после десяти лет эксплуатации.
Расчет развертки трубы в данном случае делается с учетом того, что внутренний диаметр цилиндра определяется, как разность внешнего диаметра профиля и увеличенной вдвое толщины его стенок.
В результате площадь поверхности цилиндра определяется по формуле:
S= π (D-2N)L, где к уже известным параметрам добавляется показатель N, определяющий толщину стенок.
Чтобы знать, как посчитать развертку трубы, достаточно вспомнить курс геометрии, которую осваивают в средних классах. Приятно, что школьная программа находит применение во взрослой жизни и помогает решать серьезные задачи, связанные со строительством. Пусть они окажутся полезными и для вас!
Опубликовано 21 Сен 2014 Рубрика: Механика |
При проектировании и изготовлении гнутых деталей из труб и прутков всегда возникает задача определения длины развертки – длины прямолинейной заготовки до начала технологического процесса гибки.
Продолжая тему…
…расчета длины разверток деталей, согнутых из листового металла прямоугольного сечения, представляю расчет в Excel длины развертки деталей из прутков и труб круглого сечения.
Программа расчета написана по формуле классического сопромата! Практические результаты будут немного отличаться от рассчитанных значений из-за целого ряда факторов, о которых уже упоминалось в статье о гибке листовых заготовок (ссылка на эту статью в предыдущем абзаце). Однако точность при гибке трубы для изготовления опытного образца представленная ниже программа обеспечит.
Ниже этого текста на рисунке представлена расчетная схема.
Радиусы нейтральных слоев каждого из изогнутых участков рассчитываются по формуле:
rni=((4*Ri2— D2)0,5+(4*Ri2— d2)0,5)/4
Нейтральный слой – это поверхность, ближе которой к центру радиуса изгиба материал трубы при гибке сжимается, а дальше которой от центра радиуса изгиба – растягивается.
Длина кривых участков при гибке трубы определяется по формуле:
li=π*αi/180*rni
Здесь угол αi должен быть в градусах.
Общая длина развертки вычисляется суммированием длин прямых и изогнутых участков:
L=∑(Li+li)
Расчет развертки трубы при гибке. Длина развертки. Формула расчета развертки трубы.
При определении общей длины развертки необходимо трубу разбить на прямые и гнутые участки. Для определения границы прямых и гнутых участков трубы из центров окружностей согнутых участков проводятся радиусы r1; r2; r3; r4 в точку их сопряжения с прямой. Тогда общая длина развертки гнутой трубы (рис. 1) будет:
L общее = l + s,
l — сумма длин прямых участков трубы;
s — сумма длин согнутых по радиусу участков трубы.
l = l1 + l2 + l3.
Длина развертки согнутой трубы рассчитывается по средней линии. За среднюю линию принимается ось симметрии трубы. Поэтому длина согнутых частей трубы рассчитывается по радиусам:
r1; r2; r3; r4 – внутренние радиусы гибки трубы;
d — наружный диаметр трубы.
Длина развертки гнутой трубы в соответствии с правилами геометрии равняется:
s = (2·π·R·α)/360,
R — радиус средней линии трубы;
α —угол загиба гнутой трубы.
Для угла в 180° s = π·R;
Для угла в 90° s = (π·R)/2.
Сумма длин гнутых частей трубы в данном случае равняется:
s2 = π·R2;
s3 = π·R3;
s4= (2π·R4·150)/360 = 5/6·π·R4.
s1 = π·(R1 + R2 + R3+ 5/6·R4),
L общее = (l1 + l2 + l3) + π·(R1+ R2+ R3+ 5/6·R4).
Точно так же производится расчет разверток металла кругового профиля.
Источник
КАЛЬКУЛЯТОР И ГЕНЕРАТОР ЧЕРТЕЖА ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ОБЕЧАЙКИ
С помощью данного калькулятора вы сможете рассчитать развертку(раскрой) для вальцовки цилиндрической обечайки. При гибке листового материала, внутренняя сторона сжимается, а внешняя растягивается. Есть место на листе, волокна которого не сжимаются и не растягиваются. Это место называют «нейтральной линией». Вот по этой нейтральной линии и необходимо производить расчет. Обечайки металлические находят широкое применение при изготовлении емкостей, трубопроводов, воздухопроводов, водостоков, бункеров для сыпучих материалов и др.
При расчете используются следующие буквенные обозначения:
- R внутр. — внутренний радиус обечайки;
- S — толщина стенки обечайки (листа-заготовки);
- D — наружный диаметр обечайки;
- h — высота обечайки;
- β — угол развертки;
- H — одна из сторон развертки;
- L — вторая из сторон развертки.
К-фактор — коэффициент, указывающий смещение нейтрального слоя при гибке взависимости от R внутр. и S. При построении развертки в инженерной графике К-фактор не учитывают. Диаметр для расчетов развертки принимается наружный.
Форма расчета размеров развертки размеры обечайки D
S
h
При расчете обечаек для эллиптических днищ по ГОСТ 6533-78 следует учитыватьм базовый наружный диаметр из: 133, 159, 168, 219, 273, 325, 377, 426, 480, 530, 630, 720, 820, 920, 1020, 1120, 1220, 1320, 1420. Или базовый внутренний диаметр из: 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 600, 650, 700, 800, 900, 1000, 1100, 1200, 1300, 1400, 1500, 1600, 1700, 1750, 1800, 1900, 1950, 2000, 2200, 2400, 2500, 2600, 2800, 3000, 3200, 3400, 3600, 3800, 4000, 4500. В расчетах участвует наружный диаметр, поэтому к внутреннему диаметру следует прибавить 2 толщины стенки (листа).
размеры развертки К-фактор
L
H
H и L важны при планировании закупки материала. Данные параметры указаны без учета припусков. НЕ ЗАБУДЬТЕ ИХ ЗАЛОЖИТЬ НА СВОЕ УСМОТРЕНИЕ!!!
Возможно, данный чертеж и не отнести в производство (он не идеален), но его можно использовать на этапе расчета себестоимости для согласования с заказчиком.
Форма генерации чертежа (от 31.08.21)
Для генерации чертежа необходимо произвести расчет. В случае изменения значений необходимо заново нажать на кнопку генерации чертежа.
центрирование по X и Y X конуса Y конуса
X развертки
Y развертки
Для перемещения изображения конуса изменяйте значения X и Y конуса. Для перемещения изображения развертки изменяйте значения X и Y развертки.
МАСШТАБ КОНУСА :
Для масштабирования изображения конуса изменяйте ячейки масштаба в нужную сторону.
МАСШТАБ РАЗВЕРТКИ :
Для масштабирования изображения развертки изменяйте ячейки масштаба в нужную сторону.
шифр (max 28 символов) наименование (max 18 символов) толщина листа марка стали
Когда нужны расчеты
Какую площадь должна иметь поверхность трубопровода, важно знать в следующих случаях.
- При расчете теплоотдачи «теплого» пола или регистра. Здесь высчитывается суммарная площадь, которая отдает помещению тепло, исходящее из теплоносителя.
- Когда определяются потери тепла по пути от источника тепловой энергии к обогревательным элементам – радиаторам, конвекторам и т.д. Чтобы определить количество и размеры таких приборов, нужно знать величину калорий, которой мы должны располагать, а она выводится с учетом развертки трубы.
- Для определения необходимого количества теплоизоляционного материала, антикоррозийного покрытия и краски. При строительстве магистралей протяженностью в километры, точный расчет экономит предприятию немалые средства.
- При определении рационально оправданного сечения профиля, которое могло бы обеспечить максимальную проводимость водопроводной или отопительной сети.
Определение параметров трубы
При решении вопроса, как рассчитать развертку трубы, принимают во внимание такие параметры проектируемой магистрали.
Площадь сечения
Сечение круглого профиля – это круг, диаметр которого определяется, как разница величины наружного диаметра изделия за вычетом толщины стенок.
В геометрии площадь круга рассчитывается так:
S = π R^2 или S= π (D/2-N)^2, где S – площадь внутреннего сечения; π – число «пи»; R – радиус сечения; D — наружный диаметр; N — толщина стенок трубы.
Обратите внимание! Если в напорных системах жидкость заполняет весь объем трубопровода, то в самотечной канализации постоянно смачивается только часть стенок. В таких коллекторах применяется понятие площади живого сечения трубы.
Внешняя поверхность
Поверхность цилиндра, которым и является круглый профиль, представляет собой прямоугольник. Одна сторона фигуры – длина отрезка трубопровода, а вторая – величина окружности цилиндра.
Расчет развертки трубы осуществляется по формуле:
S = π D L, где S – площадь трубы , L – длина изделия.
Внутренняя поверхность
Такой показатель применяется в процессе гидродинамических расчетов, когда определяется площадь поверхности трубы, которая постоянно контактирует с водой.
При определении данного параметра следует учитывать:
- Чем больше диаметр водопроводных труб, тем меньше скорость проходящего потока зависит от шероховатости стенок конструкции.
На заметку! Если трубопроводы с большим диаметром характеризуются малой протяженностью, то величиной сопротивления стенок можно пренебречь.
- При гидродинамических расчетах шероховатости поверхности стенок придается не меньшее значение, чем ее площади. Если вода проходит по ржавому внутри водопроводу, то ее скорость меньше скорости жидкости, которая протекает по сравнительно гладкой полипропиленовой конструкции.
- Сети, которые монтируются из не оцинкованной стали, отличаются непостоянной площадью внутренней поверхности. При эксплуатации они покрываются ржавчиной и зарастают минеральными отложениями, из-за чего сужается просвет трубопровода.
Важно! Обратите внимание на этот факт, если захотите сделать холодное водоснабжение из стального материала. Проходимость такого водопровода сократится в два раза уже после десяти лет эксплуатации.
Расчет развертки трубы в данном случае делается с учетом того, что внутренний диаметр цилиндра определяется, как разность внешнего диаметра профиля и увеличенной вдвое толщины его стенок.
В результате площадь поверхности цилиндра определяется по формуле:
S= π (D-2N)L, где к уже известным параметрам добавляется показатель N, определяющий толщину стенок.
Чтобы знать, как посчитать развертку трубы, достаточно вспомнить курс геометрии, которую осваивают в средних классах. Приятно, что школьная программа находит применение во взрослой жизни и помогает решать серьезные задачи, связанные со строительством. Пусть они окажутся полезными и для вас!
Расчет развертки выполним в программе MS Excel.
В чертеже детали заданы: величина внутреннего радиуса R
, угол
a
и длина прямолинейных участков
L1
и
L2
. Вроде все просто – элементарная геометрия и арифметика. В процессе изгиба заготовки происходит пластическая деформация материала. Наружные (относительно пуансона) волокна металла растягиваются, а внутренние сжимаются. В середине сечения – нейтральная поверхность…
Но вся проблема в том, что нейтральный слой располагается не в середине сечения металла! Для справки: нейтральный слой – поверхность расположения условных волокон металла, не растягивающихся и не сжимающихся при изгибе. Более того – эта поверхность (вроде как) не является поверхностью кругового цилиндра. Некоторые источники предполагают, что это параболический цилиндр…
Я более склонен доверять классическим теориям. Для сечения прямоугольной формы по классическому сопромату нейтральный слой располагается на поверхности кругового цилиндра с радиусом r
.
r
=s/ln(1+s/R)
На базе этой формулы и создана программа расчета развертки листовых деталей из сталей марок Ст3 и 10…20 в Excel.
В ячейках со светло-зеленой и бирюзовой заливкой пишем исходные данные. В ячейке со светло-желтой заливкой считываем результат расчета.
1.
Записываем толщину листовой заготовки
s
в миллиметрах
в ячейку D 3 : 5,0
2.
Длину первого прямого участка
L1
в миллиметрах вводим
в ячейку D 4 : 40,0
3.
Внутренний радиус сгиба первого участка
R1
в миллиметрах записываем
в ячейку D 5 : 5,0
4.
Угол сгиба первого участка
a1
в градусах пишем
в ячейку D 6 : 90,0
5.
Длину второго прямого участка детали
L2
в миллиметрах вводим
в ячейку D 7 : 40,0
6.
Все, результат расчета — длина развертки детали
L
в миллиметрах
в ячейке D 17 : =D4+ЕСЛИ(D5=0;0;ПИ()/180*D6*D3/LN ((D5+D3)/D5))+ +D7+ЕСЛИ(D8=0;0;ПИ()/180*D9*D3/LN ((D8+D3)/D8))+D10+ +ЕСЛИ(D11=0;0;ПИ()/180*D12*D3/LN ((D11+D3)/D11))+D13+ +ЕСЛИ(D14=0;0;ПИ()/180*D15*D3/LN ((D14+D3)/D14))+D16 =91.33
L
=∑(Li+3.14/180*ai*s/ln((Ri+s)/Ri)+L(i+1) )
Используя предложенную программу, можно рассчитать длину развертки для деталей с одним сгибом – уголков, с двумя сгибами – швеллеров и Z-профилей, с тремя и четырьмя сгибами. Если необходимо выполнить расчет развертки детали с большим числом сгибов, то программу очень легко доработать, расширив возможности.
Важным преимуществом предложенной программы (в отличие от многих аналогичных) является возможность задания на каждом шаге различных углов и радиусов гибки
.
А «правильные» ли результаты выдает программа? Давайте, сравним полученный результат с результатами расчетов по методике изложенной в «Справочнике конструктора-машиностроителя» В.И. Анурьева и в «Справочнике конструктора штампов» Л.И. Рудмана. Причем в расчет возьмем только криволинейный участок, так как прямолинейные участки все, надеюсь, считают одинаково.
Проверим рассмотренный выше пример.
«По программе» : 11,33 мм – 100,0%
«По Анурьеву» : 10,60 мм – 93,6%
«По Рудману» : 11,20 мм – 98,9%
Увеличим в нашем примере радиус гибки R
1
в два раза — до 10 мм. Еще раз произведем расчет по трем методикам.
«По программе» : 19,37 мм – 100,0%
«По Анурьеву» : 18,65 мм – 96,3%
«По Рудману» : 19,30 мм – 99,6%
Таким образом, предложенная методика расчетов выдает результаты на 0,4%…1,1% больше, чем «по Рудману» и на 6.4%…3,7% больше, чем «по Анурьеву». Понятно, что погрешность существенно уменьшится, когда мы добавим прямолинейные участки.
«По программе» : 99,37 мм – 100,0%
«По Анурьеву» : 98,65 мм – 99,3%
«По Рудману» : 99,30 мм – 99,9%
Возможно Рудман составлял свои таблицы по этой же формуле, которую использую я, но с погрешностью логарифмической линейки… Конечно, сегодня «на дворе» двадцать первый век, и рыскать по таблицам как-то не с руки!
В заключение добавлю «ложку дегтя». Длина развертки — это очень важный и «тонкий» момент! Если конструктор гнутой детали (особенно высокоточной (0,1 мм)) надеется расчетом точно и с первого раза определить ее, то он зря надеется. На практике в процесс гибки вмешается масса факторов
– направление проката, допуск на толщину металла, утонение сечения в месте изгиба, «трапециевидность сечения», температура материала и оснастки, наличие или отсутствие смазки в зоне гибки, настроение гибщика… Короче, если партия деталей большая и дорого стоит –
уточните практическими опытами длину развертки на нескольких образцах
. И только после получения годной детали рубите заготовки на всю партию. А для изготовления заготовок для этих образцов, точности, которую обеспечивает программа расчета развертки, хватит с лихвой!
Программы расчета «по Анурьеву» и «по Рудману» в Excel можете найти в Сети.
Жду ваших комментариев, коллеги.
Для ОСТАЛЬНЫХ — можно скачать просто так…
Продолжение темы — в статье о .
О расчете развертки при гибке труб и прутков читайте .
Технология работы
Шаг 1. Заготовка
Инструкция по изготовления трубы из жести начинается с описания изготовления заготовки:
Укладываем материал на верстак
- На верстаке или другой ровной поверхности раскатываем листовой металл, при необходимости выравнивая его с помощью механических воздействий.
- Отмеряем длину и ширину трубы, нанося мелом, маркером или разметчиком обозначения на материал. При разметке учитываем, что ширина заготовки должна быть равной длине окружности трубы + 1,5…1,6 см на формирование шва.
- Контролируем перпендикулярность проведённых линий с помощью угольника.
Расчет развертки трубы при гибке.
Расчет развертки трубы при гибке. Длина развертки. Формула расчета развертки трубы. 4.43/5 (88.57%) проголосовало 7
При определении общей длины развертки необходимо трубу разбить на прямые и гнутые участки. Для определения границы прямых и гнутых участков трубы из центров окружностей согнутых участков проводятся радиусы r1; r2; r3; r4 в точку их сопряжения с прямой. Тогда общая длина развертки гнутой трубы (рис. 1) будет:
l — сумма длин прямых участков трубы;
s — сумма длин согнутых по радиусу участков трубы.
Длина развертки согнутой трубы рассчитывается по средней линии. За среднюю линию принимается ось симметрии трубы. Поэтому длина согнутых частей трубы рассчитывается по радиусам:
r1; r2; r3; r4 – внутренние радиусы гибки трубы;
Гибка трубы. Длина развертки в Excel!
При проектировании и изготовлении гнутых деталей из труб и прутков всегда возникает задача определения длины развертки – длины прямолинейной заготовки до начала технологического процесса гибки. . расчета длины разверток деталей, согнутых из листового металла прямоугольного сечения, представляю расчет в Excel длины развертки деталей из прутков и труб круглого сечения.
Программа расчета написана по формуле классического сопромата! Практические результаты будут немного отличаться от рассчитанных значений из-за целого ряда факторов, о которых уже упоминалось в статье о гибке листовых заготовок (ссылка на эту статью в предыдущем абзаце). Однако точность при гибке трубы для изготовления опытного образца представленная ниже программа обеспечит.
Ниже этого текста на рисунке представлена расчетная схема.
Радиусы нейтральных слоев каждого из изогнутых участков рассчитываются по формуле:
rni =((4* Ri 2 — D 2 ) 0,5 +(4* Ri 2 — d 2 ) 0,5 )/4
Нейтральный слой – это поверхность, ближе которой к центру радиуса изгиба материал трубы при гибке сжимается, а дальше которой от центра радиуса изгиба – растягивается.
Длина кривых участков при гибке трубы определяется по формуле:
Здесь угол αi должен быть в градусах.
Общая длина развертки вычисляется суммированием длин прямых и изогнутых участков:
L = ∑( Li + li )
Как самому сделать трубы из листа металла
Сегодня расскажем, как согнуть трубу без вальцовочного станка. Нужна, чтоб установить «буржуйку». В данном случае аналогичная из гаража выходит. Можно, конечно, купить в металлопрокате, но там нет с толщиной стенки 1,5 мм, есть по 3-4 мм и она тяжелая. Поэтому решение купить листовой металл 1,5 мм и согнуть самому. Для этого нужна труба, на которой будем ее гнуть. На нее будем крутить металл. С торцов приварены две трубки. Вставлять лом и крутить с одной стороны и с другой. А сюда приварен листовой металл, чтобы его зафиксировать. На видео «Авраменко Garage» покажем, как это происходит.
Получили на выходе. Стоит задача. Как согнуть край, его в конце не получается захватить. Пробовать молотком, киянкой, сгибать или просто отрезать часть, что не согнулась (просто удалить). Потом делаем мерную веревочку. Отмеряем, какой диаметр нужен и делаем мерную веревочку, допустим, 30 см. Замеряем. С другой стороны делаем отметку и болгаркой отрезаем и снимаем часть. Следующий отрезок трубы. Когда все срезали и сняли, свариваем шов, получаем трубу из металла 1,5 мм, не используя листогибочные станки.
Читать также: Какое оборудование нужно для изготовления мебели
Следующая, такое же расстояние отрезается и снова сваривается. В одну длинную трубу они сварятся. Конечный результат сваренного готового изделия. Это одна часть, как видно, вторая и третья, так набирать длину. Таким несложным способом можно сделать в домашних условиях трубу, какую нужно. Спасибо за внимание.
При наличии прямых рук гнуть жесть и делать из нее трубы довольно просто!
Изготовление трубы из жести своими руками – это отличная альтернатива покупке дорогого водостока или вентиляционного кожуха. На практике экономия выходит колоссальной, а если учесть, что освоив технологию, вы сможете буквально «штамповать» трубы любого (ну ладно, почти любого) диаметра – то прочитать мои советы и хотя бы попробовать реализовать их на практике определенно стоит!
Программа расчета длины развертки в Excel
Опубликовано 09 Июн 2013Рубрика: Механика |
Как я и обещал в комментариях к статье «Расчет усилия листогиба», сегодня поговорим о расчете длины развертки детали, согнутой из листового металла. Конечно, процессу гибки подвергают не только детали из листов. Гнут детали круглого и.
. квадратного сечений, гнут и все прокатные профили – уголки, швеллеры, двутавры, трубы. Однако холодная гибка деталей из листового металлопроката, безусловно, является наиболее распространенной.
Для обеспечения минимальных радиусов, детали перед гибкой иногда нагревают. При этом повышается пластичность материала. Используя гибку с калибрующим ударом, добиваются того, что внутренний радиус детали становится абсолютно равным радиусу пуансона. При свободной V-образной гибке на листогибе внутренний радиус получается на практике больше радиуса пуансона. Чем более у материала детали ярко выражены пружинные свойства, тем более отличаются друг от друга внутренний радиус детали и радиус пуансона.
На рисунке, представленном ниже, изображен согнутый из листа толщиной s и шириной b уголок. Необходимо найти длину развертки.
Расчет развертки выполним в программе MS Excel.
В чертеже детали заданы: величина внутреннего радиуса R, угол a и длина прямолинейных участков L1 и L2. Вроде все просто – элементарная геометрия и арифметика. В процессе изгиба заготовки происходит пластическая деформация материала. Наружные (относительно пуансона) волокна металла растягиваются, а внутренние сжимаются. В середине сечения – нейтральная поверхность…
Но вся проблема в том, что нейтральный слой располагается не в середине сечения металла! Для справки: нейтральный слой – поверхность расположения условных волокон металла, не растягивающихся и не сжимающихся при изгибе. Более того – эта поверхность (вроде как) не является поверхностью кругового цилиндра. Некоторые источники предполагают, что это параболический цилиндр…
Я более склонен доверять классическим теориям. Для сечения прямоугольной формы по классическому сопромату нейтральный слой располагается на поверхности кругового цилиндра с радиусом r.
На базе этой формулы и создана программа расчета развертки листовых деталей из сталей марок Ст3 и 10…20 в Excel.
В ячейках со светло-зеленой и бирюзовой заливкой пишем исходные данные. В ячейке со светло-желтой заливкой считываем результат расчета.
1. Записываем толщину листовой заготовки s в миллиметрах
2. Длину первого прямого участка L1 в миллиметрах вводим
3. Внутренний радиус сгиба первого участка R1 в миллиметрах записываем
4. Угол сгиба первого участка a1 в градусах пишем
5. Длину второго прямого участка детали L2 в миллиметрах вводим
6. Все, результат расчета — длина развертки детали L в миллиметрах
в ячейке D17: =D4+ЕСЛИ(D5=0;0;ПИ()/180*D6*D3/LN ((D5+D3)/D5))+ +D7+ЕСЛИ(D8=0;0;ПИ()/180*D9*D3/LN ((D8+D3)/D8))+D10+ +ЕСЛИ(D11=0;0;ПИ()/180*D12*D3/LN ((D11+D3)/D11))+D13+ +ЕСЛИ(D14=0;0;ПИ()/180*D15*D3/LN ((D14+D3)/D14))+D16=91.33
Используя предложенную программу, можно рассчитать длину развертки для деталей с одним сгибом – уголков, с двумя сгибами – швеллеров и Z-профилей, с тремя и четырьмя сгибами. Если необходимо выполнить расчет развертки детали с большим числом сгибов, то программу очень легко доработать, расширив возможности.
Важным преимуществом предложенной программы (в отличие от многих аналогичных) является возможность задания на каждом шаге различных углов и радиусов гибки.
А «правильные» ли результаты выдает программа? Давайте, сравним полученный результат с результатами расчетов по методике изложенной в «Справочнике конструктора-машиностроителя» В.И. Анурьева и в «Справочнике конструктора штампов» Л.И. Рудмана. Причем в расчет возьмем только криволинейный участок, так как прямолинейные участки все, надеюсь, считают одинаково.
Проверим рассмотренный выше пример.
«По программе»: 11,33 мм – 100,0%
Увеличим в нашем примере радиус гибки R1 в два раза — до 10 мм. Еще раз произведем расчет по трем методикам.
«По программе»: 19,37 мм – 100,0%
Таким образом, предложенная методика расчетов выдает результаты на 0,4%…1,1% больше, чем «по Рудману» и на 6.4%…3,7% больше, чем «по Анурьеву». Понятно, что погрешность существенно уменьшится, когда мы добавим прямолинейные участки.
Программа расчета в Excel длины развертки при гибке труб.
Для выполнения расчетов используем программу MS Excel. Можно воспользоваться табличным процессором Calc из свободно распространяемых пакетов Apache OpenOffice или LibreOffice.
Исходные данные:
Положим, что в рассматриваемом примере деталь состоит из трех прямых и двух изогнутых участков (как на схеме вверху).
1. Записываем наружный диаметр трубы D в миллиметрах
в ячейку D4: 57,0
2. Значение внутреннего диаметра трубы d в миллиметрах заносим
в ячейку D5: 50,0
Внимание!!! Если рассчитывается длина развертки прутка сплошного круглого сечения, то d=0!
3. Длину первого прямого участка L1 в миллиметрах вводим
в ячейку D6: 200,0
4. Осевой радиус сгиба первого кривого участка R1 в миллиметрах записываем
в ячейку D7: 300,0
5. Угол сгиба первого кривого участка α1 в градусах пишем
в ячейку D8: 90,0
6. Длину второго прямого участка детали L2 в миллиметрах вводим
в ячейку D9: 100,0
7. Осевой радиус сгиба второго изогнутого участка R2 в миллиметрах записываем
в ячейку D10: 200,0
8. Угол сгиба второго изогнутого участка α2 в градусах пишем
в ячейку D11: 135,0
9. Длину третьего прямого участка детали L3 в миллиметрах вводим
в ячейку D12: 300,0
10-15. Ввод исходных данных в Excel для нашего примера завершен. Ячейки D13…D18 оставляем пустыми.
Программа позволяет рассчитывать развертки деталей, содержащих до пяти прямых участков и до четырех изогнутых. Гибка трубы с большим количеством участков требует для расчета развертки незначительной модернизации программы.
Результаты расчетов:
16. Длину первого изогнутого участка L1 в миллиметрах вычисляем
в ячейке D20: =ЕСЛИ(D7=0;0;ПИ()*D8/180*((4*D7^2-$D$4^2)^0,5+(4*D7^2-$D$5^2)^0,5)/4) =469,4
17. Длину второго изогнутого участка L2 в миллиметрах вычисляем
в ячейке D21: =ЕСЛИ(D10=0;0;ПИ()*D11/180*((4*D10^2-$D$4^2)^0,5+(4*D10^2-$D$5^2)^0,5)/4)=467,0
18-19.Так как в рассматриваемом примере нет третьего и четвертого кривых участков, то
в ячейке D22: =ЕСЛИ(D13=0;0;ПИ()*D14/180*((4*D13^2-$D$4^2)^0,5+(4*D13^2-$D$5^2)^0,5)/4)=0,0
в ячейке D23: =ЕСЛИ(D16=0;0;ПИ()*D17/180*((4*D16^2-$D$4^2)^0,5+(4*D16^2-$D$5^2)^0,5)/4)=0,0
20. Общая длина развертки детали L в миллиметрах суммируется
в ячейке D24: =D6+D9+D12+D15+D18+D20+D21+D22+D23=1536,3
Длина развертки изогнутой трубы рассчитана с помощью программы MS Excel.
Как гнуть листовой металл в домашних условиях
В процессе строительства дома или дачи зачастую появляется необходимость в оборудовании водостоков, канализации, каркасов из металла.
При изготовлении подобных изделий необходимо придать плоской заготовке необходимую пространственную форму. Советы опытных мастеров, как загнуть лист металла в домашних условиях, позволят изготавливать конструкции хорошего качества, которые прослужат долгое время.
Технология гибки – основные сведения
Сгибание металла выполняют без сварочных швов, что позволяет избежать коррозии в дальнейшем и получить изделие повышенной прочности. Деформация не требует значительных усилий и выполняется, как правило, в холодном состоянии.
Исключение составляют твердые материалы, вроде дюрали или углеродистых сталей. Технология гибки листового металла разрабатывается соответственно поставленным задачам в таких вариантах, как:
Отдельный случай – сгибание с растяжением. Данную технологию применяют при изготовлении деталей с большими радиусами гибки, небольшого диаметра. При изготовлении деталей своими руками, процесс сочетают с такими операциями, как резка или пробивка.
Расчет развертки трубы при гибке. Длина развертки. Формула расчета развертки трубы.
Расчет развертки трубы при гибке. Длина развертки. Формула расчета развертки трубы.
Оцените запись
Расчет развертки трубы при гибке. Длина развертки. Формула расчета развертки трубы.
При определении общей длины развертки необходимо трубу разбить на прямые и гнутые участки. Для определения границы прямых и гнутых участков трубы из центров окружностей согнутых участков проводятся радиусы r1; r2; r3; r4 в точку их сопряжения с прямой. Тогда общая длина развертки гнутой трубы (рис. 1) будет:
L общее = l + s,
Где:
l — сумма длин прямых участков трубы;
s — сумма длин согнутых по радиусу участков трубы.
На рис. 1 видно, что:
l = l1 + l2 + l3.
Длина развертки согнутой трубы рассчитывается по средней линии. За среднюю линию принимается ось симметрии трубы. Поэтому длина согнутых частей трубы рассчитывается по радиусам:
R1 = r1 + d/2;
R2 = r2 + d/2;
R3 = r3 + d/2;
R4 = r4 + d/2;
Где:
r1; r2; r3; r4 – внутренние радиусы гибки трубы;
d — наружный диаметр трубы.
Длина развертки гнутой трубы в соответствии с правилами геометрии равняется:
s = (2·π·R·α)/360,
Где:
R — радиус средней линии трубы;
α —угол загиба гнутой трубы.
Для угла в 180° s = π·R;
Для угла в 90° s = (π·R)/2.
Сумма длин гнутых частей трубы в данном случае равняется:
s = s1 + s2 + s3 + s4,
Где:
s1 = π·R1;
s2 = π·R2;
s3 = π·R3;
s4 = (2π·R4·150)/360 = 5/6·π·R4.
Отсюда:
s1 = π·(R1 + R2 + R3 + 5/6·R4),
L общее = (l1 + l2 + l3) + π·(R1 + R2 + R3 + 5/6·R4).
Точно так же производится расчет разверток металла кругового профиля.
ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ:
Гибка трубы. Длина развертки в Excel!
При проектировании и изготовлении гнутых деталей из труб и прутков всегда возникает задача определения длины развертки – длины прямолинейной заготовки до начала технологического процесса гибки. . расчета длины разверток деталей, согнутых из листового металла прямоугольного сечения, представляю расчет в Excel длины развертки деталей из прутков и труб круглого сечения.
Программа расчета написана по формуле классического сопромата! Практические результаты будут немного отличаться от рассчитанных значений из-за целого ряда факторов, о которых уже упоминалось в статье о гибке листовых заготовок (ссылка на эту статью в предыдущем абзаце). Однако точность при гибке трубы для изготовления опытного образца представленная ниже программа обеспечит.
Ниже этого текста на рисунке представлена расчетная схема.
Радиусы нейтральных слоев каждого из изогнутых участков рассчитываются по формуле:
rni =((4* Ri 2 — D 2 ) 0,5 +(4* Ri 2 — d 2 ) 0,5 )/4
Нейтральный слой – это поверхность, ближе которой к центру радиуса изгиба материал трубы при гибке сжимается, а дальше которой от центра радиуса изгиба – растягивается.
Длина кривых участков при гибке трубы определяется по формуле:
Здесь угол αi должен быть в градусах.
Общая длина развертки вычисляется суммированием длин прямых и изогнутых участков:
L = ∑( Li + li )
КАЛЬКУЛЯТОР И ГЕНЕРАТОР ЧЕРТЕЖА ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ОБЕЧАЙКИ
С помощью данного калькулятора вы сможете рассчитать развертку(раскрой) для вальцовки цилиндрической обечайки. При гибке листового материала, внутренняя сторона сжимается, а внешняя растягивается. Есть место на листе, волокна которого не сжимаются и не растягиваются. Это место называют «нейтральной линией». Вот по этой нейтральной линии и необходимо производить расчет. Обечайки металлические находят широкое применение при изготовлении емкостей, трубопроводов, воздухопроводов, водостоков, бункеров для сыпучих материалов и др.
При расчете используются следующие буквенные обозначения:
- R внутр. — внутренний радиус обечайки;
- S — толщина стенки обечайки (листа-заготовки);
- D — наружный диаметр обечайки;
- h — высота обечайки;
- β — угол развертки;
- H — одна из сторон развертки;
- L — вторая из сторон развертки.
К-фактор — коэффициент, указывающий смещение нейтрального слоя при гибке взависимости от R внутр. и S. При построении развертки в инженерной графике К-фактор не учитывают. Диаметр для расчетов развертки принимается наружный.
Форма расчета размеров развертки размеры обечайки D
S
h
При расчете обечаек для эллиптических днищ по ГОСТ 6533-78 следует учитыватьм базовый наружный диаметр из: 133, 159, 168, 219, 273, 325, 377, 426, 480, 530, 630, 720, 820, 920, 1020, 1120, 1220, 1320, 1420. Или базовый внутренний диаметр из: 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 600, 650, 700, 800, 900, 1000, 1100, 1200, 1300, 1400, 1500, 1600, 1700, 1750, 1800, 1900, 1950, 2000, 2200, 2400, 2500, 2600, 2800, 3000, 3200, 3400, 3600, 3800, 4000, 4500. В расчетах участвует наружный диаметр, поэтому к внутреннему диаметру следует прибавить 2 толщины стенки (листа).
размеры развертки К-фактор
L
H
H и L важны при планировании закупки материала. Данные параметры указаны без учета припусков. НЕ ЗАБУДЬТЕ ИХ ЗАЛОЖИТЬ НА СВОЕ УСМОТРЕНИЕ!!!
Возможно, данный чертеж и не отнести в производство (он не идеален), но его можно использовать на этапе расчета себестоимости для согласования с заказчиком.
Форма генерации чертежа (от 31.08.21)
Для генерации чертежа необходимо произвести расчет. В случае изменения значений необходимо заново нажать на кнопку генерации чертежа.
центрирование по X и Y X конуса Y конуса
X развертки
Y развертки
Для перемещения изображения конуса изменяйте значения X и Y конуса. Для перемещения изображения развертки изменяйте значения X и Y развертки.
МАСШТАБ КОНУСА :
Для масштабирования изображения конуса изменяйте ячейки масштаба в нужную сторону.
МАСШТАБ РАЗВЕРТКИ :
Для масштабирования изображения развертки изменяйте ячейки масштаба в нужную сторону.
шифр (max 28 символов) наименование (max 18 символов) толщина листа марка стали
Программа расчета в Excel длины развертки при гибке труб.
Для выполнения расчетов используем программу MS Excel. Можно воспользоваться табличным процессором Calc из свободно распространяемых пакетов Apache OpenOffice или LibreOffice.
Исходные данные:
Положим, что в рассматриваемом примере деталь состоит из трех прямых и двух изогнутых участков (как на схеме вверху).
1. Записываем наружный диаметр трубы D в миллиметрах
в ячейку D4: 57,0
2. Значение внутреннего диаметра трубы d в миллиметрах заносим
в ячейку D5: 50,0
Внимание. Если рассчитывается длина развертки прутка сплошного круглого сечения, то d =0!
3. Длину первого прямого участка L1 в миллиметрах вводим
в ячейку D6: 200,0
4. Осевой радиус сгиба первого кривого участка R1 в миллиметрах записываем
в ячейку D7: 300,0
5. Угол сгиба первого кривого участка α1 в градусах пишем
в ячейку D8: 90,0
6. Длину второго прямого участка детали L2 в миллиметрах вводим
в ячейку D9: 100,0
7. Осевой радиус сгиба второго изогнутого участка R2 в миллиметрах записываем
в ячейку D10: 200,0
8. Угол сгиба второго изогнутого участка α2 в градусах пишем
в ячейку D11: 135,0
9. Длину третьего прямого участка детали L3 в миллиметрах вводим
в ячейку D12: 300,0
10-15. Ввод исходных данных в Excel для нашего примера завершен. Ячейки D13…D18 оставляем пустыми.
Программа позволяет рассчитывать развертки деталей, содержащих до пяти прямых участков и до четырех изогнутых. Гибка трубы с большим количеством участков требует для расчета развертки незначительной модернизации программы.
Результаты расчетов:
16. Длину первого изогнутого участка L1 в миллиметрах вычисляем
в ячейке D20: =ЕСЛИ(D7=0;0;ПИ()*D8/180*((4*D7^2-$D$4^2)^0,5+(4*D7^2-$D$5^2)^0,5)/4) =469,4
17. Длину второго изогнутого участка L2 в миллиметрах вычисляем
Пылегазовоздухопроводы
перейти на главную страницу
Добро пожаловать, на сайт Пылегазовоздухопроводы, который позволяет:
Автоматически создавать эскизы оборудования по задаваемым габаритам
Сайт ПЫЛЕГАЗОВОЗДУХОПРОВОДЫ создает эскизы, которые могут быть использованы при разработке чертежей газоходов, воздуховодов и пылепроводов. Эскизы предоставляются в виде 2-х файлов: — первый с расширением .jpg, свободный к бесплатному просмотру и скачиванию, — второй с расширением с расширением .dxf, требующий установки на Вашем компьютере программ, поддерживающих этот формат файла. Это могут графические системы типа DraftSight, AutoCAD или KOMPAS. Скачать условно-бесплатную программу для работы с файлами с расширением .dxf (DraftSight) Вы можете ЗДЕСЬ Скачать программу для просмотра файлов с расширением .dxf (DWG True View) Вы можете ЗДЕСЬ
Используйте программы сайта и не забывайте оставлять свои комментарии.
Опора по ОСТ 34-10-623
Опора по ОСТ 34-10-623 тип I (из углеродистой стали); Опора по ОСТ 34-10-623 тип I (из коррозионностойкой стали); Опора по ОСТ 34-10-623 тип II (из углеродистой стали); Опора по ОСТ 34-10-623 тип II (из коррозионностойкой стали);
Развертки листового металла
Наклонный переход с прямоугольника на круг Несимметричный переход с прямоугольника на круг Симметричные штаны Наклонный штуцер со смещением Наклонный конический переход (вариант 1) Наклонный конический переход (вариант 2) Козырек кармана Рихтера Воротник наклонного штуцера Воротник прямого штуцера Поверхность цилиндра (секторный отвод) Симметричный переход с прямоугольника на круг Прямой конус Прямой конический переход Усеченный под углом прямой конус Развертка цилиндра. Развертка наклонного цилиндра. Штуцер наклонной выкройки (диаметр штуцера меньше диаметра ствола) Штуцер прямой выкройки (диаметр штуцера меньше диаметра ствола) Штуцер прямой выкройки (диаметр штуцера равен диаметру ствола)
Круглый линзовый компенсатор по ПГВУ
Компенсатор круглый 1-линзовый для газовоздухопроводов по ПГВУ 242-92 (исполнение 1); Компенсатор круглый 1-линзовый для газовоздухопроводов по ПГВУ 242-92 (исполнение 2); Компенсатор круглый 2-линзовый для газовоздухопроводов по ПГВУ 243-92 (исполнение 1); Компенсатор круглый 2-линзовый для газовоздухопроводов по ПГВУ 243-92 (исполнение 2); Компенсатор круглый 3-линзовый для газовоздухопроводов по ПГВУ 244-92 (исполнение 1); Компенсатор круглый 3-линзовый для газовоздухопроводов по ПГВУ 244-92 (исполнение 2); Компенсатор круглый 4-линзовый для газовоздухопроводов по ПГВУ 245-92 (исполнение 1); Компенсатор круглый 4-линзовый для газовоздухопроводов по ПГВУ 245-92 (исполнение 2); 1. Компенсаторы линзовые круглые предназначены для компенсации температурных удлинений круглых газовоздухопроводов тепловых электростанций. 2. На этом сайте вы можете получить эскизы чертежей типовых линзовых компенсаторов следующих размеров: Dу 200; 250; 300; 350; 400; 450; 500; 600; 700; 800; 900; 1000; 1100; 1200; 1300; 1400; 1500; 1600; 1800; 2000; 2200; 2400; 2500; 2600; 2800; 3000; 3200; 3400; 3600; 3800; 4000; 4200; 4400; 4600; 4800; 5000; 5200; 5600; 5800; 6000. Для компенсаторов с Dу большим или равным 1100 мм предусмотрены два исполнения: без фланцев и с фланцами, выполненими из равнобоких уголков. 3. ПГВУ 242-92 … ПГВУ 245-92 разработаны с учетом предложений заводов-изготовителей, проектных организаций, а также с учетом переизданных государственных отраслевых стандартов, технических условий и взаимосвязанной проектной документацией. 4. Наибольшая
компенсирующая способность 1-линзового круглого компенсатора 19 мм, 2-линзового 38 мм, 3-линзового 57 мм, 4-линзового 76 мм при работе линзы только на сжатие без предварительной холодной растяжки. Если компенсатор при монтаже будет растянут на ту же величину, то общая компенсирующая способность удвоится, поэтому в таблицах компенсирующая способность соответственно удвоится: 36, 72, 108, 144. Компенсаторы предназначены для неагрессивных малоагрессивных сред с избыточным давлением до 0,02 МПа (2000 мм в.ст.) и температурой среды от -10 до +425°С. 5. В соответствии с предназначением компенсаторов материал принят: — для линз — сталь 10 по ГОСТ 16523-89 (допускается замена на сталь 08, сталь 15 и сталь 08кп); — для остальных элементов компенсатора: — ст3сп5 по ГОСТ 14637-89 для листов, — ст3сп5 по ГОСТ 535-88 для профильного проката (уголков). — для элементов компенсатора может применятся сталь 20К-11 по ГОСТ 5520-77. — при установке изделий в районах с температурой ниже минус 40°С применять стали 09Г2С категории 12 по ГОСТ 19281-89. — при установке изделий на газопроводах уходящих газов котлов работающих на: а) твёрдых топливах с высокообразивной золой применять сталь 16ГС-7 или сталь 14ХГС по ГОСТ 19281-89; б) высокосернистом топливе — применять сталь 10ХНДП-12 или сталь 10ХСНД-12 по ГОСТ 19281-89. Условия установки компенсаторов, требующие замены материала в зависимости от тмпературы и агрессивности среды, должны оговариваться в условном обозначении компенсатора. 6. При сборке элементов компенсаторов может применяться ручная дуговая сварка (РДС), а также сварка в углекислом газе. 7. В сборнике даны осевые компенсаторы, однако для напора не более 0,02 МПа они могут применяться и в шарнирных схемах компенсации, как угловые. Угол поворота шарнирных компенсаторов подсчитывается по формуле: где ∆ — компенсирующая способность, мм; D — большой диаметр линзы, мм; d — малый диаметр линзы, мм; z — колличество линз. 8. Чертежам ПГВУ 320-92 предлагается разбивка негабаритных компенсаторов на транспортабельные блоки.
(Администрация сайта за правильность расчетов отвественности не несет)
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Содержание
- 1 Приспособление для разметки труб. Расчет и изготовление шаблона
- 1.1 Таблица 5. Скиды и длины изогнутых частей трубы для любого радиуса
- 1.2 Изготовление шаблона
- 2 Как и для чего рассчитывают развертку трубы — расчет
- 2.1 Когда нужны расчеты
- 2.2 Определение параметров трубы
- 2.3 Площадь сечения
- 2.4 Внешняя поверхность
- 2.5 Внутренняя поверхность
- 3 Глава VII. Гибка металла
- 3.1 § 26. Общие сведения
- 4 Гибка трубы. Длина развертки в Excel!
- 4.1 Программа расчета в Excel длины развертки при гибке труб
- 4.2 Исходные данные:
- 4.3 Результаты расчетов:
- 4.4 Заключение
- 5 Площадь трубы через сечение и поверхность: формула через диаметр
- 5.1 Когда это может пригодиться?
- 5.2 Как произвести расчет?
- 5.3 Производим расчет площади внешней поверхности
- 5.4 Производим расчет площади внутренней поверхности
Приспособление для разметки труб. Расчет и изготовление шаблона
В крупных заготовительных мастерских разметку и резку труб производят на разметочно-отрезном агрегате, который позволяет получать детали трубопроводов с допуском ± 1 мм.
В небольших заготовительных мастерских и на монтажной площадке разметку труб производят на разметочных стеллажах, применяя обычный разметочный и измерительный инструмент: линейки, рулетки, чертилки, шаблоны и др.
Разметка трубы заключается в определении ее заготовительной длины и нанесении необходимых осей. Разметив трубу для резки, на ней намечают начала всех изгибов, отверстия для врезки отборов и тройников.
Для изготовления гнутого отвода и определения длины заготовки должны быть известны радиус (R) и угол (а) загиба трубы, длина свободных концов или длина прямого участка между отводами. Длину заготовки (рис. 1) определяют по формуле
Где LОбщ – длина заготовки, м;
L= π/180*αR – длина изогнутом части, м;
L1 = L – S – длина прямого участка, м;
L2 = L1-S‑длина второго прямого участка, м; [S – скид, мм (табл. 5)].
Рисунок 1. Разметка трубы для изгиба
- а – разметка отвода;
- б – участок трубопровода.
При пересечении двух труб тройник реза намечают по приспособлению, которое изготавливают на листе плотной бумаги. Вначале вычерчивают в двух проекциях и в натуральную величину пересечение двух труб, как показано на рис. 2.
На врезаемой части трубы строят полуокружность, которую обычно делят на шесть частей (точки 1, 2, 3, 4, 5, 6). Через эти точки проводят прямые параллельные оси трубы. На второй проекции делают аналогичные построения, прямые проводят до пересечения с контуром трубы, в которую нужно сделать врезку (точки 0, 1, 2, 3).
Проводя из этих точек параллельные прямые, как показано на рисунке, получим точки 0l, 1l, 2l, 3l, 4l, 5l, 6l.
Рис. 5. Разметка пересечения двух труб
- а – построена для изготовления шаблона;
- б – шаблон.
Таблица 5. Скиды и длины изогнутых частей трубы для любого радиуса
Примечания; 1. Для определения величины скида или длины изогнутой части необходимо их значения, указанные в таблице, умножить на радиус гнутья (в мм)гнутья и углов гиба
| Длина изогнутой части трубы 1. мм | 0,6981 | 0,7854 | 1,0472 | 1,1781 | 1,2915 | 1,5708 |
| Скид S, мм | 0,364 | 0,4141 | 0,5774 | 0,6663 | 0,7673 | 1 |
| Угол гнутья а. град | 40 | 45 | 60 | 57 30′ | 75 | 90 |
| Длина изогнутой части трубы 1, мм | 0,1745 | 0,2618 | 0,3491 | 0,3927 | 0,5236 | 0,6545 |
| Скид S, мм | 0,0875 | 0,1316 | 0,1763 | 0,199 | 0,2679 | 0,3396 |
| Угол гнутья а. град | 10 | 15 | 20 | 22 30′ | 30 | 37 30′ |
| Длина изогнутой части трубы , мм | 0,0087 | 0,0175 | 0,0349 | 0,0524 | 0,0698 | 0,0873 |
| Скид 5. мм | 0,0045 | 0,0087 | 0,0175 | 0,0261 | 0,0349 | 0,0436 |
| Угол гнутья а. град | 30′ | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
Примечания; 1. Для определения величины скида или длины изогнутой части необходимо их значения, указанные в таблице, умножить на радиус гнутья (в мм).
2. Величину скидов и длину изогнутой части для углов, не указанных в таблице, определяют путем сложения. Например, скид для угла 53е равен сумме скидов для углов 45 + 5 +3° и т. д.
Изготовление шаблона
Для построения линии развертки на листе плотной бумаги проводят прямую линию длиной πd и делят на 6 частей. В точках деления проводят перпендикуляры, на которых откладывают величины 1–1, 2–2, 3–3, 4–4, 5–5. Полученные точки соединяют плавной кривой. Легко заметить, что линия развертки симметрична. Вторую половину получают, согнув лист по перпендикуляру в точке 6. Изготовив шаблон, его переносят на трубу, намечая линию реза чертилкой или мелом.
Рисунок 3. Универсальный циркуль
- 1 – упор;
- 2 – угломер;
- 3 – гайка;
- 4 – осевая стойка;
- 5 – мерная линейка;
- 6 – ползун;
- 7 – штанга – чертилка;
- 8 — натяжное устройство.
Для разметки отверстий в трубах под врезку можно пользоваться универсальным циркулем (рис. 3.). Циркуль закрепляют на трубе и поворотом на 360° штанги-чертилки, установленной на определенном делении мерной линейки, очерчивают контур вырезаемого отверстия.
Вырезку отверстий в трубах и резку врезаемых патрубков в небольших мастерских и на монтажной площадке проводят газопламенным методом.
Источник: https://arxipedia.ru/oborudovanie/prisposoblenie-dlya-razmetki-trub-raschet-i-izgotovlenie-shablona.html
Как и для чего рассчитывают развертку трубы — расчет
Рассчитать площадь поверхности или сечения трубопровода помогает формула длины развертки заготовки трубы. Расчет основывается на величине будущей трассы и диаметре планируемой конструкции. В каких случаях требуются такие вычисления и как они делаются, расскажет данная статья.
Когда нужны расчеты
Параметры рассчитываются на калькуляторе или с помощью онлайн-программ
Какую площадь должна иметь поверхность трубопровода, важно знать в следующих случаях.
- При расчете теплоотдачи «теплого» пола или регистра. Здесь высчитывается суммарная площадь, которая отдает помещению тепло, исходящее из теплоносителя.
- Когда определяются потери тепла по пути от источника тепловой энергии к обогревательным элементам – радиаторам, конвекторам и т.д. Чтобы определить количество и размеры таких приборов, нужно знать величину калорий, которой мы должны располагать, а она выводится с учетом развертки трубы.
- Для определения необходимого количества теплоизоляционного материала, антикоррозийного покрытия и краски. При строительстве магистралей протяженностью в километры, точный расчет экономит предприятию немалые средства.
- При определении рационально оправданного сечения профиля, которое могло бы обеспечить максимальную проводимость водопроводной или отопительной сети.
Определение параметров трубы
При решении вопроса, как рассчитать развертку трубы, принимают во внимание такие параметры проектируемой магистрали.
Площадь сечения
Труба представляет собой цилиндр, поэтому производить расчеты не сложно
Сечение круглого профиля – это круг, диаметр которого определяется, как разница величины наружного диаметра изделия за вычетом толщины стенок.
В геометрии площадь круга рассчитывается так:
S = π R2 или S= π (D/2-N)2, где S – площадь внутреннего сечения; π – число «пи»; R – радиус сечения; D — наружный диаметр; N — толщина стенок трубы.
Обратите внимание! Если в напорных системах жидкость заполняет весь объем трубопровода, то в самотечной канализации постоянно смачивается только часть стенок. В таких коллекторах применяется понятие площади живого сечения трубы.
Внешняя поверхность
Поверхность цилиндра, которым и является круглый профиль, представляет собой прямоугольник. Одна сторона фигуры – длина отрезка трубопровода, а вторая – величина окружности цилиндра.
Расчет развертки трубы осуществляется по формуле:
S = π D L, где S – площадь трубы , L – длина изделия.
Внутренняя поверхность
Такой показатель применяется в процессе гидродинамических расчетов, когда определяется площадь поверхности трубы, которая постоянно контактирует с водой.
При определении данного параметра следует учитывать:
- Чем больше диаметр водопроводных труб, тем меньше скорость проходящего потока зависит от шероховатости стенок конструкции.
На заметку! Если трубопроводы с большим диаметром характеризуются малой протяженностью, то величиной сопротивления стенок можно пренебречь.
- При гидродинамических расчетах шероховатости поверхности стенок придается не меньшее значение, чем ее площади. Если вода проходит по ржавому внутри водопроводу, то ее скорость меньше скорости жидкости, которая протекает по сравнительно гладкой полипропиленовой конструкции.
- Сети, которые монтируются из не оцинкованной стали, отличаются непостоянной площадью внутренней поверхности. При эксплуатации они покрываются ржавчиной и зарастают минеральными отложениями, из-за чего сужается просвет трубопровода.
Важно! Обратите внимание на этот факт, если захотите сделать холодное водоснабжение из стального материала. Проходимость такого водопровода сократится в два раза уже после десяти лет эксплуатации.
Расчет развертки трубы в данном случае делается с учетом того, что внутренний диаметр цилиндра определяется, как разность внешнего диаметра профиля и увеличенной вдвое толщины его стенок.
В результате площадь поверхности цилиндра определяется по формуле:
S= π (D-2N)L, где к уже известным параметрам добавляется показатель N, определяющий толщину стенок.
Формула развертки заготовки помогает рассчитать количество необходимой теплоизоляции
Чтобы знать, как посчитать развертку трубы, достаточно вспомнить курс геометрии, которую осваивают в средних классах. Приятно, что школьная программа находит применение во взрослой жизни и помогает решать серьезные задачи, связанные со строительством. Пусть они окажутся полезными и для вас!
Источник: http://trubsovet.ru/nazn/primenenie/razvertka-truby.html
Глава VII. Гибка металла
Рассчитать площадь поверхности или сечения трубопровода помогает формула длины развертки заготовки трубы. Расчет основывается на величине будущей трассы и диаметре планируемой конструкции. В каких случаях требуются такие вычисления и как они делаются, расскажет данная статья.
§ 26. Общие сведения
Гибка — способ обработки металла давлением, при котором заготовке или ее части придается изогнутая форма. Слесарная гибка выполняется молотками (лучше с мягкими бойками) в тисках, на плите или с помощью специальных приспособлений. Тонкий листовой металл гнут киянками, изделия из проволоки диаметром до 3 мм — плоскогубцами или круглогубцами. Гибке подвергают только пластичный материал.
Гибка деталей — одна из наиболее распространенных слесарных операций. Изготовление деталей гибкой возможно как вручную на опорном инструменте и оправках, так и на гибочных машинах (прессах).
Сущность гибки заключается в том, что одна часть заготовки перегибается по отношению к другой на заданный угол. Происходит это следующим образом: на заготовку, свободно лежащую на двух опорах, действует изгибающая сила, которая вызывает в заготовке изгибающие напряжения, и если эти напряжения не превышают предел упругости материала, деформация, получаемая заготовкой, является упругой, и по снятии нагрузки заготовка принимает первоначальный вид (выпрямляется).
Однако при гибке необходимо добиться, чтобы заготовка после снятия нагрузки сохранила приданную ей форму, поэтому напряжения изгиба должны превышать предел упругости и деформация заготовки в этом случае будет пластической, при этом внутренние слои заготовки подвергаются сжатию и укорачиваются, наружные слои подвергаются растяжению и длина их увеличивается.
В то же время средний слой заготовки — нейтральная линия — не испытывает ни сжатия, ни растяжения и длина его до и после изгиба остается постоянной (рис. 93,а). Поэтому определение размеров заготовок профилей сводится к подсчету длины прямых участков (полок), длины укорачивания заготовки в пределах закругления или длины нейтральной линии в пределах закругления.
При гибке деталей под прямым углом без закруглений с внутренней стороны припуск на загиб берется от 0,5 до 0,8 толщины материала. Складывая длину внутренних сторон угольника или скобы, получаем длину заготовки детали.
Пример 1. На рис. 93, в, г показаны угольник и скоба с прямыми внутренними углами.
Размеры угольника (рис. 93, в): а = 30 мм, b = 70 мм, t = 6 мм. Длина развертки
L = а + b + 0,5t = 30 + 70 + 3 = 103 мм.
Размеры скобы (рис. 93, г): а = 70 мм, b = 80 мм, с = 60 мм, t = 4 мм. Длина развертки заготовки скобы
L = 70 + 80 + 60 + 2 = 212 мм.
Разбиваем угольник по чертежу на участки. Подставляем их размеры а = 50 мм, b = 30 мм, t = 6 мм, r = 4 мм в формулу
L = а + b + π/2(r + t/2)
Тогда получим:
L = 50 + 30 + 3,14/2(4 + 6/2) = 50 + 30 + 1,57⋅7 = 90,99 91 мм.
Разбиваем скобу на участки, как показано на чертеже. Их размеры: а = 80 мм, h = 65 мм, с = 120 мм, t = 5 мм, r = 2,5 мм.
L = а + h + с + π(r + t/2) = 80 + 65 + 120 + 3,14(2,5 + 5/2),
следовательно,
L = 265 4 + 15,75 = 280,75 мм.
Сгибая в окружность эту полосу, получим цилиндрическое кольцо, причем внешняя часть металла несколько вытянется, а внутренняя сожмется. Следовательно, длине заготовки будет соответствовать длина средней линии окружности, проходящая по середине между внешней и внутренней окружностями кольца.
Длина заготовки
Зная диаметр средней окружности кольца и подставляя его числовое значение в формулу, находим длину заготовки:
L = πD = 3,14 108 = 339,12 мм.
В результате предварительных расчетов можно изготовить деталь установленных размеров.
В процессе гибки в металле возникают значительные напряжения и деформации. Они особенно ощутимы, когда радиус гибки мал. Чтобы не появились при этом трещины в наружных слоях, радиус гибки не должен быть меньше минимально допустимого радиуса, который выбирается в зависимости от толщины и рода изгибаемого материала (рис. 95).
Источник: https://heatylab.com/calculation-of-the-sweep-length/
Гибка трубы. Длина развертки в Excel!
21 Сен 2014
Рубрика: Механика | 17 комментариев
При проектировании и изготовлении гнутых деталей из труб и прутков всегда возникает задача определения длины развертки – длины прямолинейной заготовки до начала технологического процесса гибки.
Продолжая тему…
…расчета длины разверток деталей, согнутых из листового металла прямоугольного сечения, представляю расчет в Excel длины развертки деталей из прутков и труб круглого сечения.
Программа расчета написана по формуле классического сопромата! Практические результаты будут немного отличаться от рассчитанных значений из-за целого ряда факторов, о которых уже упоминалось в статье о гибке листовых заготовок (ссылка на эту статью в предыдущем абзаце). Однако точность при гибке трубы для изготовления опытного образца представленная ниже программа обеспечит.
Ниже этого текста на рисунке представлена расчетная схема.
Радиусы нейтральных слоев каждого из изогнутых участков рассчитываются по формуле:
rni=((4*Ri2— D2)0,5+(4*Ri2— d2)0,5)/4
Нейтральный слой – это поверхность, ближе которой к центру радиуса изгиба материал трубы при гибке сжимается, а дальше которой от центра радиуса изгиба – растягивается.
Длина кривых участков при гибке трубы определяется по формуле:
li=π*αi/180*rni
Здесь угол αi должен быть в градусах.
Общая длина развертки вычисляется суммированием длин прямых и изогнутых участков:
L=∑(Li+li)
Программа расчета в Excel длины развертки при гибке труб
Для выполнения расчетов используем программу MS Excel. Можно воспользоваться табличным процессором Calc из свободно распространяемых пакетов Apache OpenOffice или LibreOffice.
Исходные данные:
Положим, что в рассматриваемом примере деталь состоит из трех прямых и двух изогнутых участков (как на схеме вверху).
1. Записываем наружный диаметр трубы D в миллиметрах
в ячейку D4: 57,0
2. Значение внутреннего диаметра трубы d в миллиметрах заносим
в ячейку D5: 50,0
Внимание!!! Если рассчитывается длина развертки прутка сплошного круглого сечения, то d=0!
3. Длину первого прямого участка L1 в миллиметрах вводим
в ячейку D6: 200,0
4. Осевой радиус сгиба первого кривого участка R1 в миллиметрах записываем
в ячейку D7: 300,0
5. Угол сгиба первого кривого участка α1 в градусах пишем
в ячейку D8: 90,0
6. Длину второго прямого участка детали L2 в миллиметрах вводим
в ячейку D9: 100,0
7. Осевой радиус сгиба второго изогнутого участка R2 в миллиметрах записываем
в ячейку D10: 200,0
8. Угол сгиба второго изогнутого участка α2 в градусах пишем
в ячейку D11: 135,0
9. Длину третьего прямого участка детали L3 в миллиметрах вводим
в ячейку D12: 300,0
10-15. Ввод исходных данных в Excel для нашего примера завершен. Ячейки D13…D18 оставляем пустыми.
Программа позволяет рассчитывать развертки деталей, содержащих до пяти прямых участков и до четырех изогнутых. Гибка трубы с большим количеством участков требует для расчета развертки незначительной модернизации программы.
Результаты расчетов:
16. Длину первого изогнутого участка L1 в миллиметрах вычисляем
в ячейке D20: =ЕСЛИ(D7=0;0;ПИ()*D8/180*((4*D72-$D$42)0,5+(4*D72-$D$52)0,5)/4) =469,4
17. Длину второго изогнутого участка L2 в миллиметрах вычисляем
в ячейке D21: =ЕСЛИ(D10=0;0;ПИ()*D11/180*((4*D102-$D$42)0,5+(4*D102-$D$52)0,5)/4)=467,0
18-19.Так как в рассматриваемом примере нет третьего и четвертого кривых участков, то
в ячейке D22: =ЕСЛИ(D13=0;0;ПИ()*D14/180*((4*D132-$D$42)0,5+(4*D132-$D$52)0,5)/4)=0,0
в ячейке D23: =ЕСЛИ(D16=0;0;ПИ()*D17/180*((4*D162-$D$42)0,5+(4*D162-$D$52)0,5)/4)=0,0
20. Общая длина развертки детали L в миллиметрах суммируется
в ячейке D24: =D6+D9+D12+D15+D18+D20+D21+D22+D23=1536,3
Длина развертки изогнутой трубы рассчитана с помощью программы MS Excel.
Заключение
Гибка трубы и/или прутка – не простая технологическая задача, таящая целый ряд «подводных камней». Надеюсь, предложенный расчет в Excel упростит вам, уважаемые читатели, ее решение. Возможность задания на каждом шаге различных длин прямых участков, углов и радиусов гибки, несомненно, расширит область применения представленной программы.
Источник: http://al-vo.ru/mekhanika/gibka-truby-dlina-razvertki-v-excel.html
Площадь трубы через сечение и поверхность: формула через диаметр
Площадь трубы
Решая определённые инженерные задачи, очень часто нужно произвести расчет площади наружной и внутренней поверхности трубопровода или его сечения. Для расчета площади, следует воспользоваться формулой, которая рассчитывается на основе величины диаметра и длины трубы.
Эта статья расскажет о том, необходимы ли другие параметры, когда может пригодиться такой расчет и как его осуществлять.
Когда это может пригодиться?
Начать следует с определения случаев, когда подобные расчеты могут пригодиться:
Они могут быть полезны при необходимости рассчитать теплоотдачу через трубопровод. Всё это считается на основе площади поверхности, которая отдает окружающей среде тепловую энергию от теплоносителя. Часто необходимо определить потери тепловой энергии по пути к прибору отопления.
Все это позволит определить необходимые число и габариты радиаторов. Для этого необходимо знать, сколько калорий находится в нашем распоряжении.
Расчет производится также на основе площади соответствующей поверхности трубопровода, по которому теплоноситель транспортируется от узла элеватора.
С целью определить требуемый объем теплоизоляционного материала, следует также определить площадь внешней поверхности. В таком случае, чем точнее расчет, тем выше экономия средств на приобретение материала. Так как длина теплотрассы может быть равна нескольким километрам, то такая экономия может составить большую сумму.
Также расчет будет полезен при определении затрат, связанных с приобретением окрашивающего материала. Определение площади трубопровода под покраску наряду с расчётом расходования краски на один кв. м. позволяют точно получить величину суммарных затрат.
Определение площади внутренней поверхности трубопровода окажется полезным при расчете её максимальной проходимости. Это позволит избежать превышения произведенных затрат на приобретение труб над требуемыми. При проектировании больших сетей коммуникаций это позволит снизить сумму затрачиваемых средств.
Как произвести расчет?
Рассчитываем сечение
Определение сечения трубы является несложной геометрической задачей. Для этого следует для начала воспользоваться формулой площади круга:
Sн= π•Rн2, (1)
где Rн – наружный радиус трубы, равен половине наружного диаметра.
Таким образом, мы определим площадь круга, образованного наружным диаметром.
Теперь определим площадь круга, образованного внутренним диаметром трубы. Для этого необходимо определить внутренний радиус, который определяется по следующей формуле:
Rвн=Rн-?, (2)
где ? – толщина стенки трубы.
Определив площадь внутреннего круга Sве аналогично формуле (1), рассчитаем площадь сечения по формуле:
Sсеч=Sн ?-S?вн.
Все действия можно свести в упрощенную формулу определения площади сечения:
Sсеч=?•(?D_н/2?2- ??/2?2 ).
В качестве примера определим площадь сечения, внешний диаметр которого равен 1 метру, а толщина стенки – 10 мм.
Sсеч=3,14•(?1/2?2- ?0,01/2?2 )=0,75 м2.
Производим расчет площади внешней поверхности
Такой расчет также является геометрической задаче. Если развернуть трубу, то получится прямоугольник. Его ширина равна длине окружности внешней стенки трубы, а длина – длине.
Рассчитать длину окружности можно по следующей формуле:
L=?•D_н.
Тогда площадь развертки трубы будет вычисляться по формуле:
S=?•D_н•L_тр,
где Lтр – длина трубы.
В качестве примера рассчитаем площадь поверхности под окраску теплотрассы, длина которой составляет 10 км, а внешний диаметр – 1 метр.
S=3,13•1•10000=31416 м2.
Если говорить о количестве теплоизоляционного материала, то при подсчете следует учесть толщину слоя минеральной ваты.
Тогда формула примет вид:
S=?•?(D?_н+?2•??_(в))•L_тр,
где ?_в-толщина слоя минеральной ваты.
В действительности материала для теплоизоляции будет потрачено меньше, так как он накладывается в внахлест.
Производим расчет площади внутренней поверхности
Для начала необходимо определиться, для чего такой расчет следует проводить. Чаще всего он нужен при расчете гидродинамики движения теплоносителя в трубе. Внутренняя поверхность трубы является местом, где вода при её движении соприкасается с трубой. Таким образом, возникает гидравлическое сопротивление, которое необходимо учитывать при расчете сети коммуникации.
Необходимо помнить ряд следующих нюансов:
- При увеличении диаметра трубопровода снижается гидравлическое трение теплоносителя о стенки труб. Поэтому при большом диаметре и длине водопровода гидравлическое сопротивление трубы потоку воды можно не учитывать.
- Качество поверхности, её шероховатость, оказывает большое значение на величину гидравлического сопротивления. При этом такое влияние сильнее, чем зависимость сопротивления от площади поверхности внутренней стенки трубопровода. Так, полиэтиленовая труба обладает меньшей шероховатостью нежели ржавая металлическая. Поэтому величина гидравлического сопротивления в пластиковой трубе будет меньшей.
- Если в качестве материала для изготовления трубы применяется неоцинкованная сталь, то площадь поверхности внутренней стенки меняется во времени. На стенках такого трубопровода постепенно откладываются ржавчина и минеральные отложения. Как результат – происходит уменьшение внутреннего диаметра трубы и увеличение величины гидравлического сопротивления. Такой эффект необходимо учитывать при проектировании водопровода из стали.
Итак, для того чтобы рассчитать площадь поверхности внутренней стенки трубопровода следует воспользоваться следующей формулой:
S=?•?(D?_н-2•?)•L_тр.
В качестве примера рассчитаем трубу, диаметр которой равен одному метру, а толщина стенки – 10 мм.
S=3,14•(1-2•0,01)•10000=30788 м2.