при цьому декілька зменшує свою кривизну за рахунок пружної деформації. Потім трубу переміщають в сторону упорного ложемента, виводячи її зігнуту дільницю за межі робочої зони формуючого лекала, і, піднявши та закріпивши упорний ложемент в робочому положенні другого згинального циклу (рис. 7.34. випроводять другий згин (7.34, г). Цикли повторяються (рис. 7.34, д) до одержання неощадного кута згину труби. При цьому робоче положення ложемента змінюється протягом трьох перших згинальних циклів, залишаючись дальше постійним. По закінченні гнуття трубу знімають зі станка трубоукладачами.
Рис. 2 Схема загинання труб.
Для зменшення зусилля переміщення труби здійснюється по роликових опорах, встановлених на рамі станка і ложементі упору. Під час гнуття труби роликова опора, встановлена на ложементі упору, опускається і таким чином не сприймає реактивних навантажень. Щоб запобігти цьому, ділянку тонкостінної труби, що знаходиться в зоні ложементу від можливої деформації (сплющування) при згинанні упорні ложементи обладнуються спеціальними захватами з круговими опорними контурами, шарнірне з'єднаними з ложементами. Після встановлення упорного ложемента в робоче положення труба затискається на ньому захватами з допомогою гідравлічних циліндрів.
Гнуття тонкостінних труб ускладнюється можливістю втрати місцевої стійкості форми їх стінок в зоні стиску з утворенням гофр та вм'ятин. Для ліквідації цього негативного елементу застосовують гідравлічні або пневматичні ростисні елементи - дорни, які вводяться всередину труби на початку її формування.
Для згинання тонкостінних труб великого діаметру, мають місце три типи дорнів. Дорн першого типу складається із ряду розтискуючих механізмів, з'єднаних її повздовжньому напрямку в одне ціле гнучкими елементами. Віддаль між розтискуючими механізмами визначають
l = (0,5 – l)D
Для запобігання внутрішньої поверхні труби при згині поздовжні гнучкі елементи покривають еластичним матеріалом. Існують три різні схеми розтискуючих механізмів:
а) корпус, що переходить в циліндричну поверхню (рис. 2, а. І), на яку опираються механізми розтискування;
б) корпус (рис. 3, а, II), на який опираються розтискувачі;
в) механізм зонтового типу.
Дорн другого типу складається із розтискуючих механізмів, виконаних в виді двох півдисків (рис. 3, б), які розтискуються механізмом зонтового типу. При цьому півдиски з'єднані в поздовжньому напрямку гнучкими елементами покритими еластичним матеріалом (рис. 3, б, І) або замість еластичного покриття на гнучких елементах можуть бути змонтовані порожнисті еластичні рукави, в яких знаходиться рідина або газ. Підтримуючу стінку труби дорна монтують із листових ресор (рис. 3, в), які випрямляються після згинання.
Дорн третього типу виконаний у вигляді еластичної оболонки з поздовжніми гнучкими сталевими елементами, в яку нагнітається рідина.
Питання про положення зварного шва при згинанні повинен вирішуватися в залежності від методу виготовлення труб і способу згинання. При холодному гнутті зварених труб малого діаметру на станках без дорну найбільш вигідно розташовувати шов в тих місцях, де стінка труби не зазнає поперечних деформацій згину, тобто під кутом 45° до площини згину. При згинанні з дорном місце розташування шва не обмежене. При згинанні труб з поздовжнім швом на станках з двостороннім стисненням при згинанні зварний шов розташовують по нейтральній осі тому, що при такому положенні труба не заклинюється в згинальному башмаку і ложементі. В зарубіжній практиці, труби з повздовжнім швом встановлюють на станку так, щоб шов був під кутом не більше 15° до нейтральної осі згину.
Рис. 3. Схеми дорнів.
Потужність станка для згинання труб
, де Т – момент на валу станка; n – швидкість згинання; - к.к.д. станка, = 0,15…0,3.
Момент на валу станка складається із моменту, необхідного для пластичної деформації труби Т1 і моменту для переборення сил тертя між трубою і згиним елементом Т2
T = T1 + T2 .
Із умови рівноваги :
Т1 = k т R2
де т – розрахункова межа текучості матеріалу труб; R – радіус труби; - її товщина; k – коефіцієнт
,
де Е1 – модуль усталення; Е – модуль пружності; - центральний кут границі пружної зони поперечного січення труби
,
де Rтр – радіус осі зігнутої труби
Т2 = 2 f F R ,
де f –коефіцієнт тертя, f = 0,1; F – сила, що притискує повзун до труби.
,
де l – довжина повзуна.
Машини і обладнання для згинання труб з нагріванням заготовок
Для підвищення пластичності металу, полегшення утворення необхідної форми та зменшення зусиль, необхідних для згинання, труби нагрівають. Нагрівання здійснюється до згинання або в його процесі.
В залежності від технологічного процесу для згинання застосовують декілька видів нагрівання: попередній - в електричних або газових печах; нагрівання під час згинання заданого по довжині труби, труби малого діаметру до 50-70 мм можна нагрівати за допомогою ацетиленового газового пальника. Положення нагрітої зони визначається тими вимогами, які пред'являються до процесу згинання, виходячи із умов дальшого використання зігнутої труби. Так, для збереження .початкової товщини стінки зовнішньої частини, згину при згинанні нагрівається внутрішня частина труби і деформація в зігнутій ділянці досягається за рахунок надлишкового осаду нагрітого металу.
Способи нагріву і деформування при гарячому згинанні труб показані на рис. 7.36. Вибір способу залежить від об'єму виробництва, параметрів труби і впливу підігріву на фізико-механічні властивості металу для наступної експлуатації.
При малих об'ємах виробництва і відсутності згинального обладнання труби можна гнути на плитах з допомогою лебідки (рис. 4, а). Згинання на плитах здійснюється з наповнювачем, яким служить кварцовий пісок. Пісок прожарюють при температурі 100-150 °С для видалення вологи та органічних домішок і просіюють через сито з отворами 2,5x2,5 мм. Труби набивають піском на механізованих установках. Дільниці труб, які