Устройство для холодной гибки труб

Авторы патента:

B21D9/14 - гибка с образованием складок

Полезная модель относится к области машиностроения и, в частности к трубогибочным станкам для образования пластического шарнира при гибки труб средней и повышенной толщины из нержавеющих и труднодефорими-руемых сплавов.

В конструкции устройства для холодной гибки труб, раскатник содержит внешнюю обойму с сепаратором, содержащим шариковые деформирующие элементы, барабан, катушку с направляющими клиновидными пластинками для создания необходимого натяга стенки трубы при рабочем движении барабана с роликовыми и шариковыми деформирующими элементами. При этом роликовые деформирующие элементы образуют непрерывную замкнутую поверхность, а шариковые деформирующие элементы барабана образуют периодический контакт со стенкой трубы. Шариковые деформирующие элементы внешней обоймы установлены в осевом направлении между деформирующим элементами барабана, это решение позволяет обеспечить наружное радиальное обжатие, что помогает достичь предел текучести по всей толщине стенки трубы.

Использование предложенных технических решений в конструкции устройства для холодной гибки труб, позволяет облегчить, условия гибки толстостенных труб из труднодеформируемых материалов в условиях единичного и серийного производства. Также оно может быть использовано в трубогибочных станках, как дополнительное оснащение, что повысит производительность и увеличит универсальность оборудования, с облегчением и упрощением человеческого труда с минимальными энергетическими затратами и позволит в кратчайшие сроки производить нужные - изогнутые трубы и отводы.

Известно устройство для гибки труб в холодном состоянии [1], содержащее раскатник, выполненный в виде шарнирно-закрепленных в опорах роликах, которые посредством тяг связаны стаканом, коаксиально установленным на валу.

Недостатком устройства является обстоятельство, ограничивающее толщину стенки трубы, так как при увеличении толщины стенки трубы возникают геометрические дефекты сечения и, напротив: с меньшей толщиной стенки трубы, при гибки в зоне растяжения возникает неравномерное уменьшение толщины стенки трубы, что ведет к снижению применяемости данной трубы в гидросистемах за счет снижения рабочего давления.

Технической задачей, решаемой полезной моделью, является устранение указанных недостатков, путем обеспечения равномерного вытягивания стенки трубы на периферии гиба и облегченного распределения материала на внутренней стенки изгибаемой трубы.

Поставленная задача достигается тем, что раскатник устройства для холодной гибки труб, содержит внешнюю обойму с сепаратором, содержащим шариковые деформирующие элементы, барабан, катушку с направляющими клиновидными пластинками для создания необходимого натяга стенки трубы при рабочем движении барабана с роликовыми и шариковыми деформирующими элементами. При этом роликовые деформирующие элементы образуют непрерывную замкнутую поверхность, а шариковые деформирующие элементы барабана образуют периодический контакт со стенкой трубы. Шариковые

деформирующие элементы внешней обоймы установлены в осевом направлении между деформирующим элементами барабана, это решение позволяет обеспечить наружное радиальное обжатие, что помогает достичь предел текучести по всей толщине стенки трубы.

Указанная совокупность признаков позволит облегчить условия, гибки труб средней и повышенной толщины из нержавеющих и труднодефорими-руемых сплавов в условиях единичного и серийного производства.

Сущность полезной модели поясняется рисунками, где на Фиг.1 показана схема расположения усилий в зоне гиба; на Фиг.2, Фиг.4 показан общий вид раскатника устройства, для холодной гибки труб; на Фиг.3 показано сечение раскатника устройства, для холодной гибки труб.

На схеме расположения усилий в зоне гиба Фиг.1 показано размещение замкнутого контура растягивающего усилия 1 в зоне растяжения 3, при возвратно-поступательном движении раскатника устройства для холодной гибки труб 7, периодическое расположение усилий 2 в зоне сжатия 4 и периодическое расположение усилий 16 смещенное относительно усилий 2 и 1. Раскатник устройства для холодной гибки труб Фиг.2, Фиг.4 содержит катушку 14 с направляющими пластинками 15, где расположены роликовые деформирующие элементы 5 и шариковые деформирующие элементы 6, которые находятся в барабане 8. Раскатник устройства для холодной гибки труб, содержит внешнюю обойму 9 с закрепленными в ней направляющими пластинками 10, шариковые деформирующие элементы 11 удерживаются от выпадения и смещения сепаратором 12, внешняя обойма 9 крепится к катушке 14 гайкой 13. На сечении (фиг.3) раскатника устройства для холодной гибки труб, показано размещение барабана 8 и внешней обоймы 9 с сепаратором 12 и шариковыми деформирующими элементами 11.

Устройство для холодной гибки труб работает следующим образом. Один конец трубы 7 перед началом работы закрепляют на гибочном ролике (на фигурах не указан), в другом конце трубы 7 размещают катушку 14 с барабаном 8 таким образом, чтобы роликовые деформирующие элементы 5 были

обращены к зоне растяжения 3 стенки трубы 7. Закручивают гайку 17, которая, упираясь своим концом в направляющие клиновидные пластины 15, разводит их относительно катушки 14 в осевом направлении. Разводимые направляющие клиновидные пластины 15 соприкасаются с деформирующими элементами 5 и 6 барабана 8 и прижимают их к внутренним стенкам трубы 7, что обеспечивает необходимый натяг стенки трубы 7. Для образования сложнонапряженного состояния (пластический шарнир) по всей толщине стенки трубы 7, обеспечивают дополнительное радиальное обжатие, создавая давление усилиями 16 на стенку трубы 7 посредством внешней обоймы 9, с установленным в ней сепаратором 12, удерживающем шариковые деформирующие элементы 11 и направляющие пластинки 10. Далее, затягивая гайку 13, стягивают внешнюю обойму 9 с катушкой 14 таким образом, чтобы сориентировать шариковые деформирующие элементы 11 со смещением в осевом направлении относительно деформирующих элементов 5 и 6 барабана 8. Далее задают раскатнику возвратно-поступательное движение, относительно закрепленной трубы 7. При этом происходит качение роликовых деформирующих элементов 5, которые образуют замкнутый контур по всей поверхности контакта со стенкой трубы 7, необходимый для образования замкнутого контура растягивающего усилия 1 в зоне растяжения 3 стенки трубы 7 при гибки, что вызывает явление ползучести [2] и удлинение стенки трубы 7. Качение шариковых деформирующих элементов 6, обеспечивает периодический контакт со стенкой трубы 7, для образования периодического расположение усилий 2 и облегченного распределения материала в зоне сжатия 4 стенки трубы 7. Шариковые деформирующие элементы 11 при качении обеспечивают дополнительное радиальное обжатие стенки трубы 7 в зонах 3 и 4 усилиями 16. Качение деформирующих элементов 5 и 6 барабана 8 и шариковых деформирующих элементов 11 внешней обоймы 9 происходит без проскальзывания и юза, что позволяет достичь предела текучести по всей толщине стенки трубы 7. Одновременно с этим к трубе 7 прилагают изгибающий момент, посредством гибочного ролика (на фигурах не указан). Поcле

окончания работы устройство для холодной гибки труб демонтируют в обратном порядке.

Источник информации:

1. Патент РФ №2008117.

2.Беляев Н.М. Сопротивление материалов. М.: Наука, 1976. 608 с.

1. Устройство для холодной гибки труб, содержащее раскатник, отличающееся тем, что раскатник содержит внешнюю обойму и установленный в ней сепаратор с шариковыми деформирующими элементами, катушку с направляющими пластинками, барабан, с одной стороны которого на нескольких участках вдоль его оси установлены роликовые деформирующие элементы, с возможностью вращения вдоль своей оси, а с другой стороны барабана закреплены с возможностью вращения шариковые деформирующими элементы.

2. Устройство для холодной гибки труб по п.1, отличающееся тем, что направляющие пластинки катушки имеют клиновидную форму.

3. Устройство для холодной гибки труб по п.1, отличающееся тем, что шариковые деформирующие элементы внешней обоймы в осевом направлении установлены между деформирующим элементами барабана.