Трубогибы — разновидности и принцип работы

Практика гибки труб с помощью нагрева теплом паяльной лампы ушла в прошлое. Разнообразие оборудования для пространственной гибки труб и их устройство, дает возможность удовлетворять все запросы строительных организаций и фирм, поставляющих услуги по прокладке трубопроводов. Современные трубогибы — простые в эксплуатации и производительные агрегаты. Они компактны, расходуют не много энергии, да и стоят совсем недорого (исключая агрегаты с программным управлением).

Разновидности трубогибов

Виды трубогибов отличаются по таким параметрам:

1. По типу привода — агрегат может быть ручным и механизированным, причём в последнем случае их привод может быть механический, гидравлический и электромеханический.
2. По сечению обрабатываемой трубы: трубогиб для профильной трубы, в частности будет отличаться от универсального.
3. По технологии гиба существуют дорновые, бездорновые и вальцовочные роликовые установки (чаще встречается трёхроликовый трубогиб).
4. По степени насыщенности машин средствами автоматизации устройство может предусматривать ручную переналадку режимов, либо их программирование.

Ручной трубогиб имеет невысокую цену, но даже в этом случае можно сэкономить, сделав его самостоятельно по общедоступным чертежам. Таким образом можно сделать и трубогиб для профильной трубы. Ручной агрегат часто имеет переносное исполнение, но функциональность таких устройств ограничивается гибкой труб круглого поперечного сечения.

Российский трубогибочный станок

Ручной профилегиб BendMax

Трубогибочный станок Blacksmith

Принципы работы

Общим для всех конструкций трубогибов является то, что гибка ведется в холодном состоянии.

Это увеличивает качество поверхности заготовки в зоне гиба, но вместе с тем вызывает увеличение усилия, и способствует искажению формы сечения (особенно для труб из среднеуглеродистых и легированных сталей). Деформация изделия при условии его свободной гибки объясняется возникающими в ходе процесса растягивающими напряжениями по внешнему диаметру. Они не уравновешиваются сжимающими напряжениями на внутреннем диаметре, потому что там отсутствует необходимый опорный элемент, называемый дорном. Бездорновые трубогибы неэффективны при деформировании в основном тонкостенных труб.

Характер перемещения дорна в ходе деформации? исключает его использование для труб сложных поперечных сечений. По этой причине трубогиб для профильной трубы имеет иное устройство: деформирование происходит не столько усилием, сколько обкаткой профилированного ролика по недвижной трубчатой заготовке, прижимаемой к неподвижному ролику того же поперечного сечения. Прижим может быть гидравлическим или механическим.

По подобному принципу работает и угловой трубогиб, причём сколько неподвижных роликов, столько и вероятных углов гибки. Такие конструкции очень громоздки, но позволяют за один технологический цикл произвести полнокоординатное пространственное деформирование детали.

Области использования и особенности эксплуатации

Бездорновые трубогибы, реализующие гибку тонкостенных труб обкаткой, используются лишь для больших радиусов гиба, иначе на внутренней части образующей поверхности появляются складки (гофры). В частности, минимально допустимый радиус гиба не может быть меньше 3-4 наружных диаметров заготовки. Проектируемый трубогиб для профильной трубы должен разрабатываться с учетом этого ограничения. Вместо диаметра в этом случае при расчёте учитывается значение площади поперечного сечения трубы F, с использованием такого соотношения:

Значение d_экв применяется при определении минимального радиуса гибки заготовки.

Бездорновые агрегаты мало эффективны при гибке тонкостенных изделий. Желательно не использовать в качестве исходных заготовок цельносварные стальные трубы, поскольку при использовании вторичного проката может произойти частичное раскрытие мест сварного шва.

Виды трубогибов определяются также по разновидности, реализующие гибку методом холодной вальцовки. Агрегат, реализующий такую технологию гибки (как правило трёхроликовый) называется трубогибочными вальцами. Конструкцией такого оборудования предусматривается установка 3-х гибочных роликов, два из которых размещаются в одной плоскости. Подлежащая деформированию заготовка ставится в ручьи этих роликов. Расстояние между ними подбирается так, чтобы обеспечить качественный гиб на нужный угол без складкообразования. С увеличением процентного содержания углерода в материале круглой трубы межосевое расстояние между роликами делают больше, используя данные этой таблицы:

Материал	Стали 08, 10, Ст 1,Ст 2	Стали 15,20, Ст 3	Стали 25,30, Ст 4	Стали 45,50, Ст 5	Медь и её сплавы	Алюминий и его сплавы
Rmin/s	0,4	0,5	0,6	1,0	0,25 …0.3	0,4 … 0,6

Здесь R_min — минимальный радиус гибки, мм; s – толщина стенки изделия, мм

Зажим заготовки подвижным роликом обеспечивает её начальное натяжение до начала гибки, что предотвращает неограниченное деформирование трубы в начальный момент вальцовки.

После этого происходит подведение третьего ролика к месту сгиба с последующей деформацией заготовки. Трехроликовый агрегат оснащается одним из таких приводов:

• гидравлический привод от цилиндра, к штоку которого крепится средний ролик;
• электромеханический привод, при котором станок снабжается червячным редуктором и механизмом типа «винт-гайка»;
• ручной механический (рычажный) привод — для трубогибов с допускаемым внешним диаметром изделия до 25-40 мм, причём меньшее значение соответствует стальным заготовкам.

Гидравлический трубогиб

Арбалетный трубогиб

Арбалетный трубогиб для медных труб

Сколько различных сечений профиля роликов, столько должно быть и прижимов.

Заключение

Роликовый трубогиб для профильной трубы позволяет производить по кольца, спиральные элементы и пространственные профили, угол гиба которых не превышает соотношений, разрешённых таблицей. Ещё больше опций у вальцовочных станков, предназначенных для гибки изделий круглого поперечного сечения. Это объяснено меньшим значением момента сопротивления круглого сечения той же площади, что и квадратное, либо прямоугольное.