Выбираем трубогиб вместе с КАМИ

Станки для гибки обкаткой

Для гибки труб диаметром до 150 мм со значительной толщиной стенки и сравнительно большом радиусе гиба применяется гибка обкаткой.При данном способе вокруг неподвижного гибочного ролика двигается обкатывающий прижимной ролик (фиг. 11, а), прижимающий трубу непосредственно или с помощью ползуна (фиг. 11, б).Размер ручья гибочного ролика, обкатывающего ролика или ползуна должен соответствовать наружному диаметру изгибаемой трубы.

Фиг.11. Гибка обкаткой.

Влияние на качество гиба оказывает выбор расстояния между обкатывающим роликом и трубой. Если расстояние мало, то или нельзя гнуть трубу (необходимо плечо для создания изгибающего момента) или труба в гибе в большой степени овализуется. При слишком большом зазоре между обкатывающим роликом и трубой, особенно при гибке тонкостенных труб, поперечное сечение в гибе приобретает неодинаковое сечение по всему изогнутому участку.Зазор между обкатывающим роликом и трубой определяется опытным путем, приближенно: 6,35 мм при гибке труб диаметром до 50 мм; 6,35-12,7 мм для труб диаметром 50-100 мм и, наконец, 12,7 мм — для труб диаметром 100 мм и больше.

Для повышения производительности применяют многоручьевые гибочные ролики, при помощи которых можно гнуть на один и тот же радиус одновременно несколько труб. На этих станках устанавливают также гибочные ролики, которые позволяют за одну установку оснастки получить 2-3 различных радиуса гиба. Гибка с обкаткой осуществляется в зависимости от потребной производительности на станках с ручным или механическим приводом.На фиг. 12 показан ручной рычажный трубогиб, предназначенный для гибки водогазопроводных стальных труб диаметром 1/2″ 3/4″ и 1″ в холодном состоянии без наполнителя.

Фиг. 12. Ручной рычажный трубогиб

Станок состоит из следующих основных частей: подставки, гибочного ролика, вилки с обкатывающим роликом и скобы для закрепления трубы.Подставка станка крепится четырьмя болтами диаметром 16 мм .к верстаку или другому основанию. Гибочные ролики и вилка с обкатывающим роликом крепятся на специальной оси так, что в зависимости от диаметра изгибаемых труб они могут меняться.

При вращении вилки на оси обкатывающий ролик огибает трубу вокруг гибочного ролика на угол гиба, который может быть равен 180°.В комплект станка входят два гибочных ролика и два обкатывающих ролика:для труб диаметром 1/2″ и 3/4″- гибочный ролик соответственно радиусом 80 и 95 мм и прижимной ролик диаметром 98 и 52 мм;для труб диаметром 3/4″ и 1″ — гибочный ролик радиусом соответственно 138 и 135 мм и прижимной ролик диаметром соответственно 76 и 70 мм.

На станке весом 30 кг можно гнуть трубы с радиусами гиба, приведенными в табл. 3.

Таблица 3

Радиусы гибов при гибке на ручных трубогиба

На ручном станке подобной конструкции можно гнуть также трубы диаметром до 1 1/4″, тогда усилие на рычаге равно 60-70 кг, вес станка возрастает до 80 кг, а наименьший радиус гиба для трубы диаметром 1 1/4″ равен 89 мм.

Для гибки стальных труб диаметром до 50 мм на угол гиба до 180° без наполнителя в холодном состоянии может служить головка (фиг. 13) с ручным приводом.

Фиг. 13. Головка с ручным приводом для гибки труб.

Головка состоит из плиты с неподвижным упором 1 для крепления трубы сменного гибочного ролика 2 с полукруглой канавкой и обкатывающего ролика 3, который через сменный ползун 4 с полукруглой канавкой создает усилие для гибки трубы вокруг гибочного ролика.При вращении рукоятки 5 приводится во вращение коническая зубчатая передача 6. На одной оси с ведомым коническим колесо установлено цилиндрическое зубчатое колесо 5, которое вращает цилиндрическое колесо 8, приводящее в движение обкатывающий ролик.

Перемещаясь, обкатывающий ролик, давит на ползун и гнет трубу 9 вокруг гибочного ролика. Гибочный ролик и ползун имеют полукруглые канавки (ручьи) в зависимости от наружного диаметра изгибаемой трубы. При работе на головке надо следить за тем, чтобы обкатывающий ролик и прижимная планка были установлены в соответствии с гибочным роликом.На столе станка установлен переставной упор 10 для фиксации конца гиба.При гибке большого количества труб диаметром до 150 мм применяют станки с механическим приводом головки. На фиг.

Фиг. 14. Трубогиб  с электромеханическим приводом

Привод трубогиба состоит из электродвигателя 20 мощностью 2,8 квт при 1450 об/мин, клиноременной передачи 17, пары конических шестерен со спиральными зубьями 14 и червячной передачи 13. Червячное колесо при помощи водила 11, шарнирно укрепленного на оси 10, связано со столом. Угол гиба устанавливается на трубогибе путем вставки рычага 4 в один из пазов стола 28.Включение привода производится кнопкой 12, при этом стол трубогиба поворачивается на заданный угол, после чего палец с роликом 5 нажимает на выключатель 6, и стол останавливается.

Переключение направления движения стола производится при помощи выключателей, магнитных пускателей и гидравлического реле времени 15. Последнее обеспечивает переключение трубогиба с рабочего на холостой ход лишь после полной остановки всех механизмов, что исключает инерционные перегрузки электродвигателя и ходовой части. Гидравлическое реле состоит из центробежного масляного насоса 19, цилиндра с плунжером 16 и уравнительного масляного бачка 18. До поворота стола (перед рабочим ходом) палец с роликом 7 нажимает на кнопку выключателя 8.

На фиг. 15 показан трубогиб для одновременной гибки обкаткой пяти труб, который по схеме приложения усилий аналогичен ручной головке.

Фиг. 15 Трубогиб для одновременной гибки пяти труб

Трубогиб выполнен в виде литой станины 1, внутри которой размещен электродвигатель 2, он через редуктор вращаетпланшайбу 3. В центре станка установлена ось для сменных неподвижных гибочных роликов 7. К планшайбе крепится рычаг 5 для установки обкатывающего ролика 6, апо верх планшайбы установлена планка 9 для крепления упора 8. Обкатывающий ролик присоединяется к планке так, что в нижней своей части имеет выступ, куда входит винт 4. Для установки по диаметру трубы обкатывающий ролик перемещается при помощи этого винта вдоль планки, тем самым удаляясь или приближаясь к гибочному ролику.

После установки обкатывающего ролика под размер он фиксируется путем затяжки двух гаек. Точно так же устанавливается и перемещается упор 8.При вращении планшайбы одновременно перемещается по кругу обкатывающий ролик, который гнет трубу вокруг гибочного ролика. На станке имеются два конечных выключателя: для выключения электродвигателя по окончании гиба и для остановки планшайбы при обратном ее ходе.Соответствующей установкой переключателей по периферии кругового контура станины станка можно регулировать угол гиба трубы.

Упорная планка крепится так, чтобы она могла переставляться в зависимости от угла гиба.Таким образом, на станке можно осуществлять гибке путем вращения планшайбы с обкатывающим роликом как по часовой стрелке, так и в обратном направлении. Это позволяет осуществлять гибку трубы в разных плоскостях путем последовательной гибки серии труб в одной плоскости, переналадки станка и гибки в другой плоскости.В зависимости от диаметра труб и мощности двигателя на станках подобной конструкции можно гнуть одновременно до семи груб.

Станки для гибки с обкаткой могут выполняться с гидроприводом, в этом случае вращение огибающего ролика и его поджатие осуществляются от гидросистемы.

Трубогибочные станки для гибки на двух опорах

Холодную гибку труб диаметром до 351 мм можно производить путем укладки трубы на двух опорах и приложения изгибного усилия в середине трубы. При этом опоры выполнятся таким образом, чтобы они поворачивались вокруг своих осей по мере изгиба трубы. Гибочный шаблон в этих устройствах соединяется со штоком гидравлического или винтового домкрата.Качественная гибка возможна при условии, когда отношение толщины стенки трубы к ее диаметру составляет:

Гибочные станки данного типа удобны при строительных и ремонтных работах, когда трубы надо гнуть непосредственно на строительном участке. На трубогибах, работающих по данному способу, можно производить правку и подгонку под необходимый размер труб, согнутых на других станках, после их термообработки. Преимуществом этих станков яв-ляется также то, что на изогнутых трубах не образуются следы от применения; дорна.
Трубогибочные станки этого типа менее производительны, чем при гибке наматыванием или с обкаткой, поэтому при массовом и крупносерийном производстве они мало эффективны. Гибка с большим углом гиба трубы достигается путем последовательных перестановок трубы для осуществления гибки по участкам.
Гибочный шаблон должен выдвигаться только на такую длину, чтобы величина гиба не превосходила длину ручья гибочного шаблона.
Величина хода штока и последовательность перестановки трубы определяются опытным путем. На подобных станках можно также гнуть трубы в различных плоскостях.
Для холодной гибки труб диаметром до 108 мм в монтажных условиях можно применять ручной трубогибочный пресс (фиг. 32).

Фиг. 32. Ручной трубогибочный пресс для гибки труб диаметром до 108 мм.

Как видно из чертежа, пресс имеет следующее устройство. В стальном корпусе 1 перемещается плунжер пресса 2. На одном конце плунжера при помощи штифта прикрепляется сменный гибочный шаблон 3, на другом — при помощи винта укреплены уплотнительная шайба 4, манжета 5 и шайба 6. Жидкость (в данном случае масло) под плунжер нагнетается ручным насосом 7. К проушникам корпуса 8 при помощи осей 9 прикрепляются четыре боковые тяги 10. К этим тягам при помощи двух осей 11 прикрепляются две опоры 12 для труб и две поперечные планки 13.

Гибка труб производится следующим образом. В зависимости от диаметра изгибаемой трубы устанавливаются соответственный гибочный шаблон и опоры. Трубу устанавливают на опоры и нагнетают насосом жидкость (масло) под плунжер. Плунжер выдвигается из цилиндра и гибочным шаблоном давит на трубу, создавая усилие для гибки.Для возвращения плунжера в исходное положение служат тяга и рычаг. При этом следует упорную планку отвести в сторону и опустить плунжер насоса вниз. Конец плунжера нажимает на шарики и тем самым дает возможность маслу выйти из цилиндра насоса в камеру.

Фиг. 33. Трубогиб к механизму ВМС-12 для гибки труб диаметром до 2″.

Трубогибочный станок имеет две опорные поворотные колодки 1 для труб диаметром 1″; 1 1/4″‘, 1 1/2″ и 2″ и четыре сменных гибочных ролика 2 для тех же диаметров труб. Подлежащая гибке труба закладывается между опорными колодками и нажимным сегментом. После этого включается построечный механизм, который через карданный вал приводит во вращение ведущую шестерню станка. Шестерня при вращении сообщает поступательное движение винту 3 на котором укреплен гибочный шаблон 2. По окончании гибки механизм переключается на обратный ход, причем нажимной сегмент освобождает изогнутую трубу.

Фиг. 34. Электромагнитное управление полуавтоматическим станком.

При прекращении подачи тока к электромагнитам шарикового гидрораспределителя 1 шарики закрывают отверстие гидрораспределителя, соединенные с трубопроводами цилиндра 5, и шток остается неподвижным. Гидросистема питается от насоса, приводимого во вращение электродвигателем, к выходному валу которого присоединен насос. Для ограничения перемещения штока с гибочным шаблоном на станке установлено два конечных выключателя (фиг. 35).

Фиг. 35. Установка конечных выключателей на полуавтоматическом станке для гибки труб на двух опорах.

Фиг. 36. Электрическая схема полуавтоматического станка для гибки на двух опорах.

Как видно из электрической схемы (фиг. 36), вначале выключают рубильник 1, от которого ток поступает к кнопке 2 «Пуск», вставляют трубу и включают кнопку «Пуск». Через реле 3 осуществляется включение управляющего электромагнита 4 и одновременно электродвигателя насоса 5. Шток вместе с гибочным роликом выдвигается на заданный ход до соприкосновения с конечным выключателем 6, который вновь переключает при помощи реле 8 электромагнит 4, связанный с гидрораспределителем. Тем самым шток начинает возвращаться в исходное положение и, дойдя до конечного выключателя 5, останавливает станок.

Фиг. 37. Станок для гибки труб диаметром до 300 мм.

Перемещение гибочного ролика может осуществляться при помощи винтовой передачи. Так, судостроительный и судоремонтный завод им. 40-й годовщины Октября изготовляет трубогибочные станки для гибки без наполнения песком труб диаметром до 60 мм и с наполнением песком — до 90 мм, у которых перемещение гибочного ролика осуществляется при помощи винта.Станок (фиг. 38) состоит из станины 1 и опорного стола 2, изготовленных из чугуна. В верхней части станины имеются две поперечные прорези для перемещения двух суппортов 3 с опорами 4, которые в зависимости от диаметра трубы и необходимого угла гиба перемещаются при помощи винтового механизма.Сменный гибочный шаблон 5 крепится к концу ходового винта 6, на котором навинчена гайка 7. При вращении гайки ходовой винт, удерживаемый от поворачивания шпонкой 8, перемещается вместе с гибочным шаблоном.

Фиг.38. Станок для гибки груб с винтовым домкратом.

Привод гайки во вращение производится от реверсивного электродвигателя 9 через двухскоростной редуктор, большая скорость используется при обратном перемещении винта. Вес станка 920 кг, наибольший угол гиба 150°.

Трубогибочные станки для гибки наматыванием

Широкое распространение в цехах трубной заготовки, где объем выпускаемой продукции значителен, для гибки труб диаметром 10-426 мм нашли применение станки, работающие способом наматывания.Гибка наматыванием отличается от гибки обкаткой тем, что нейтральная ось трубы во время изгиба смещается по отношению оси изгиба в противоположную сторону. Если при обкатке она удаляется от оси гиба в сторону растянутых волокон, то при наматывании она приближается к сжатым волокнам.В результате такого смещения нейтральной оси при гибке наматыванием стенка трубы хотя и утоняется в большей степени, чем при обкатке, но при этом уменьшается сжатие волокон внутренней части гиба и соответственно уменьшается возможность потери устойчивости и образования гофр.

Фиг. 17. Схема гибки наматыванием.

Механизм для гибки способом наматывания (фиг. 17) состоит из гибочного ролика 1, зажима 2 и ползуна 3 (опорной колодки). В большинстве случаев при данном способе применяется еще дорн 4 для предотвращения образования овальности и гофр. В отличие от способа гибки с обкаткой при гибке наматыванием вращается гибочный ролик, а ползун неподвижен или перемещается в продольном направлении.Порядок работы на станке следующий: трубу устанавливают в ручей гибочного ролика и закрепляют к прямолинейной его части при помощи зажима 2; устанавливают ползун 5, которым труба во время гибки прижимается к гибочному ролику.

Приводимый во вращательное движение гибочный ролик увлекает за собой трубу, которая, находясь в ручье между гибочным роликом и ползуном, стаскивается с дорна и изгибается на необходимый угол и радиус.Оснастка станка. Гибочный ролик, ползун, зажим и дорн должны для каждого диаметра трубы иметь свои размеры, кроме того, для каждого раздела гиба требуется свой гибочный ролик. Поэтому вес станка возрастает, увеличивается также место, необходимое для хранения оснастки, что является недостатком машин для гибки наматыванием (так же, как и для гибки обкаткой).

Гибочный ролик станка является основным инструментом при гибке, поэтому от точности изготовления его рабочей поверхности (ручья) зависит качество гибки.Гибочный ролик должен быть правильно установлен на станке, по конструкции отвечать гибу и иметь такую форму, чтобы труба плотно к нему прилегала. Очертания гибочного ролика зависят от необходимой формы гиба — если гиб должен иметь кольцеобразную форму, то гибочный ролик круглый, а если он должен быть эллипсообразным, то гибочный ролик соответственно имеет форму эллипса.

Радиус гибочного ролика должен быть равен радиусу гиба трубы, если допускаются отклонения радиуса гиба готовой детали в пределах остаточного радиуса. Для получения радиуса гиба у детали в соответствии с чертежом необходимо учитывать пружинение, и в этом случае радиус гибочного ролика делают меньше радиуса гиба, указанного в чертеже изогнутой трубы, на величину, равную разности между радиусом остаточным и радиусом гиба детали по чертежу.Пружинение зависит от материала трубы, его упругих свойств, толщины стенки трубы и длины изогнутой части трубы.Остаточный радиус гиба определяется экспериментальным путем. Ориентировочно для труб малого диаметра он может быть определен по формуле

где R2-радиус гиба до снятия нагрузки в мм; т и n — коэффициенты, учитывающие материал, диаметр и толщину стенки трубы.Значения этих коэффициентов приведены для двух марок сталей в табл. 4. Величины коэффициентов т и n могут быть также рассчитаны по формуле

где 

Таблица 4

Величина коэффициентов для подсчета остаточного радиуса

Полученные экспериментальные данные по гибке труб размером 19,5X1,5 мм и 13X1,5 мм из стали 1Х18Н9Т полностью совпадают с расчетными, полученными из приведенной формулы.

Для удешевления оснастки можно каждый гибочный ролик использовать при гибке труб двух ближайших диаметров путем установки в ручей гибочного ролика вставки переходника из половинки трубы. Например, чтобы использовать гибочный ролик, предназначенный для гибки труб диаметром 83 мм, устанавливается вставка из половинки трубы диаметром 76 мм с толщиной стенки 4 мм, которая дает возможность гнуть трубы диаметром 63,5 мм.Радиус ручья ползуна равен половине наружного диаметра трубы (по номиналу) плюс 0,1-0,15мм.

Ползун изготавливают из прочной стали с учетом того, что во время гибки происходит его истирание.Радиус ручья прижима равен половине наружного диаметра трубы по номиналу. Во избежание освобождения трубы при гибке, т.е. для лучшего ее прижима, кромка ручья прижима срезается па 0,5-0,8 мм. Длину прижима выбирают равной не менее 1,5 наружного диаметра трубы.Для сохранения заданной круглой формы трубы применяют калибрующие пробки (дорны) различной конструкции: сплошные и виде стержня (фиг. 18, а-г) и составные (фиг. 18, д- к).

Фиг. 18 Конструкция дорнов

Самым простым дорном при гибке малого числа труб диаметром до 32 мм служит стальной канат, у которого один конец закреплен в рукоятке, второй — опаивается и ровно подрезается. При этом центральной пряди второго конца придают форму петли. С этой петлей сращивается проволока для протягивания каната в трубе.Наибольшее распространение получили дорны из стержня, имеющего ложкообразную форму конца (фиг. 18, б) шарообразную (фиг. 18, а) или усеченную шарообразную форму (фиг. 18, в и г). Дорн с ложкообразной формой конца применяется для гибки труб диаметром до 75 мм с толщиной стенки 0,7-1,5 мм при радиусе гиба до ЗDн.

где dд — диаметр дорна в мм.Длину конца, имеющего сферическую форму, определяют точкой пересечения оси цилиндрической части дорна с его сферической образующей и выражают формулой

Дорн с усеченным шарообразным концом (фиг. 18, в) имеет то преимущество, что на нем можно гнуть трубы, у которых гибы сопрягаются без прямолинейных участков, кроме того, он прост к изготовлении.При большом объеме производства и малой толщине стенки трубы радиус сферы r соответствует радиусу гиба трубы. Если на одном и том же дорне надо гнуть трубы одного диаметра, но с разным радиусом гиба, то радиус закругления конца дорна уменьшается. Так, для труб диаметром до 100 мм этот радиус равен 0,6 Dв, а при большом диаметре 0,3Dв.

Для труб диаметром свыше 100 мм и до 400 мм зазор принимают равным 0,3 от внутреннего диаметра трубы.Для качественной гибки в целях обеспечения зазоров между дорном и внутренней поверхностью трубы целесообразно иметь дорны: не менее двух размеров на трубу для труб с внутренним диаметром до 50 мм и не менее трех размеров на трубу для труб диаметром свыше 50 мм. Во избежание перекосов дорна длину его цилиндрической части рекомендуется принимать:

Когда при сплошном дорне овализация тонкостенных труб превосходит допустимую величину и образуются гофры, необходимо применять составной дорн. У составных дорнов (фиг. 18, д-к) к сплошному дорну добавляют шарики или ролики со сферическими образующими, которые соединяют так, что дополнительные звенья могут размещаться по всему гибу. Такие дорны поддерживают стенку трубы в месте изгиба, и, кроме того, создают возможность при перемещении трубы по дорну придать ей круглую форму и даже произвести выравнивание неглубоких гофр.

Иногда ось роликов располагают выше или ниже центра. В первом случае ролики располагаются более плотно друг к другу со стороны внешней части гиба, увеличивая тем самым кривизну.Дорн может состоять из роликов с осями, расположенными параллельно оси гиба. В этом случае оси связаны между собой серьгами (фиг. 18, к). Для. трубы диаметром 108 мм при толщине стенки 5 мм берут четыре ролика диаметром 92 мм. При такой конструкции между трубой и пробкой возникает трение качения, что приводит к уменьшению потребной мощности трубогибочного станка.

Кроме того, уменьшается глубина рисок на трубе, возникающих от контактных напряжений.На качество гиба влияние оказывает положение дорна относительно гибочного ролика. При установке дорна учитывают три фактора: угол а (фиг. 17) между осью дорна и вертикалью, проходящей через центр гибочного ролика, величину зазора между дорном и стенкой трубы и положение дорна относительно вертикали. Опытным путем установлено, что угол α должен быть равен 90°. Если угол больше 90°, то дорн не доходит до вертикали и тем самым не поддерживает стенку трубы от овализации, что приводит к образованию гофр на внутренней части гиба.

При угле α < 90° дорн оказывается вынесенным вперед по отношению к месту изгиба, что приводит к большему утонению стенки трубы на внешней части гиба и даже разрыву трубы. Если между дорном и внутренней поверхностью трубы имеется зазор, то перед началом гибки дорн устанавливается с некоторым опережением относительно вертикальной оси. При больших зазорах между дорном и трубой лучше всего применять цилиндрический дорн.Опытным путем установлено, что показателем правильной установки дорна может служить величина деформаций поперечного сечения трубы в средней части гиба.

Если эта величина не будет превышать 5% при расположении большой оси деформированного сечения в плоскости, перпендикулярной плоскости гиба, то можно считать, что дорн занимает правильное положение относительно гибочного диска.Дорн с шарообразным концом также устанавливается с некоторым опережением относительно центра гибочного ролика.Величина опережения зависит от внутреннего диаметра трубы и радиуса гиба. При радиусе гиба от 2 до 4 Dн опережение равно от 0,46 до 0,59 Dв для труб диаметром до 60 мм.

Составной дорн устанавливается так, что его основная цилиндрическая часть располагается относительно оси гибочного ролика, так же как и при сплошном дорне.Дорн с ложкообразной формой конца устанавливается так, чтобы его контрольная риска совпала с центром гибочного ролика. Дорн должен быть плотно установлен на своей опоре во избежание смещения его в процессе гибки.На внутренней поверхности трубы могут образоваться задиры и риски в результате возникновения больших контактных напряжений между дорном и внутренней поверхностью трубы.

В особенности это наблюдается при гибке труб из нержавеющей стали , при котором на дорне, вблизи границы сопряжения сферической части дорна с цилиндрической (в области схода трубы с дорна и на торце дорна в области контакта с внутренней частью гиба), образуется налет (нагартовка) в виде тонкого слоя плотно приставшего металла. Этот слой металла не только создает риски и царапины на внутренней поверхности трубы, но и приводит к увеличению потребного усилия для гибки, а также к тому, что гибочный ролик вращается прерывисто (скачкообразно).

Уменьшение задиров и рисок на внутренней поверхности трубы, а также продление срока службы дорна достигается соответствующим выбором материала дорна, чистотой его поверхности, термической обработки и смазкой. Сферическая часть дорна шлифуется и для ответственных трубопроводов полируется, на ней вытачиваются канавки для масла, способствующие уменьшению трения дорна о внутреннюю поверхность трубы. Материал дорна должен быть стойким от истирания, прочным и обеспечивать малый коэффициент трения с трубой.

Для стальных труб диаметром выше 100 мм рационально изготавливать дорны из чугуна СЧ 18-32. Для труб меньшего диаметра можно применять дорн из стали 20 или стали Ст. 3, цементованной на глубину 1,2 — 1,5 мм и каленой до HRC 52 — 58, а также дорны в виде набора текстолитовых колец (поделочный текстолит ПТ), устанавливаемых на стальном стержне, на конце которого навинчивается гайка.Текстолит обладает стойкостью против истирания при сравнительно высокой прочности (предел прочности при растяжении 850 кГ/см2, при сжатии вдоль волокон — 1300.

кГ/см2 и поперек волокон- 2000 кГ/см2).При холодной гибки труб на станках важное значение имеет смазка трубы, которая обеспечивает равномерный ее изгиб. В случае недостаточной или плохой смазки между дорном и трубой, а также между наружной поверхностью трубы и ползуном удаление трубы из дорна и скольжение ползуна происходит рывками, что сопровождается образованием гофров. Лучше всего поэтому смазывать внутреннюю и наружную стенки трубы. Для смазки короткие трубы целесообразно перед гибкой погрузить в ванну, где содержится смазочное масло.

Если гиб удален от концов трубы, то смазка подводится непосредственно к изгибаемому месту. Лучше всего подвод масла осуществлять через отверстия дорна (фиг. 18, г). Количество отверстий зависит от диаметра трубы: чем больше диаметр, тем больше отверстий. Все отверстия должны находиться за вертикалью (фиг. 17).В качестве смазки применяют антикоррозионную мыльную эмульсию или машинное масло.Крутящий момент на валу гибочного ролика Е. Н. Мошнин рекомендует рассчитывать как сумму крутящего момента М1, затрачиваемого на деформирование трубы, крутящего момента М2, затрачиваемого на преодоление трения трубы по ползуну, крутящего момента М3 — на преодоление трения в подшипниках вала гибочного ролика и в случае гибки с дорном — крутящего момента М4, затрачиваемого на преодоление трения трубы по дорну.

или по формуле (2).Крутящий момент, затрачиваемый на преодоление трения трубы по ползуну,M2 PL ƒk,где Р- усилие на ползуне;L — расстояние от оси вала гибочного ролика до рабочейповерхности ползуна (фиг. 19); ƒk — коэффициент трения скольжения трубы по ползуну

Фиг. 19. Схема для определения расчетных параметров при гибке наматыванием.

Фиг. 20. Схема трубогибочного станка с механическим приводом для гибки наматыванием.

При гибке без смазки горячекатаной трубы ƒk=0,4 и холоднокатаной — ƒk=0,25, а, с обильной смазкой горячекатаной, трубы — ƒk=0,2 и холоднокатаной — ƒk=0,15.Усилие нажима на ползун:

где L — плечо силы Р относительно оси вала гибочного ролика, рекомендуется принимать равным 2 2,5,При данном способе гибки наибольшие напряжения имеют место в точке, где начинается гибка. С одной стороны стенка трубы поддерживается ползуном, а с другой она еще не соприкасается с гибочным роликом. Поэтому для гибки тонкостенных труб способом наматывания во избежание потери устойчивости стенок, трубы устанавливается со стороны гибочного ролика складкоразглаживатель 5 (фиг. 17).Складкоразглаживатель поддерживает внутреннюю часть гиба.

В результате установки складкоразглаживателя та часть трубы, которая гнется, поддерживается как со стороны внутренней, так и внешней части гиба. Складкоразглаживатель и ползун должны быть изготовлены из износостойких материалов.Привод станка может быть ручной, электромеханический, гидравлический и пневматический.Станки с ручным приводом предназначены для гибки труб из сплавов меди или алюминия диаметром до 3″ и для стальных труб диаметром до 2 1/2″-На фиг. 20 показана принципиальная схема станка с механическим приводом для гибки труб наматыванием.

Конец трубы 1 крепится зажимом 2 и поджимается двумя роликами 3. Вращая гибочный ролик 4, при помощи прижимных роликов гнут трубу вокруг гибочного ролика на угол до 180°.Прижимные ролики установлены на суппорте, который перемещается при помощи винта.Привод гибочного ролика осуществляется от электродвигателя через червячную передачу. Гибочный ролик установлен на планшайбе, которая жестко соединена с червячным колесом, поэтому вращение червяка передается на гибочный ролик.Трубогибочные станки С-288 и ТГС-38-159 с электромеханическим приводом; могут быть использованы как в заготовительных мастерских, так и на строительной площадке. Завод строительных инструментов им. М. И. Калинина выпускает трубогибочный станок С-288 для холодной гибки труб диаметром от 1″ до 3″ способом наматывания.

Фиг. 21. Общий вид тругибочного станка С-288

Трубогибочный станок (фиг. 21) состоит из корпуса 1 с механизмами приводного и главного валов, поворотного стола 2 с гибочным роликом, рамы 3, тяги с дорном, суппорта 5 со сменной планкой. Гибочный ролик, зажим и ползун сменные в зависимости от диа-метра изгибаемой трубы.Включение станка производится вручную при помощи рукоятки 6, а выключение при помощи передвижного упора, укрепленного на поворотном столе. Упор переставляется в зависимости от потребного угла гиба. Станок устанавливается на бетонном фундаменте и укрепляется при помощи анкерных болтов. На фиг. 22 показана кинематическая схема трубогибочного станка.

Фиг. 22 Кинематическая схема трубогибочного станка С-288.

Привод поворотного стола 1 осуществляется от электродвигателя 2 при помощи клиноременной передачи 3, вращающей через червячную передачу главный вал 4. На главном валу установлено свободно червячное колесо 5, зубчатое колесо 6 и зубчатая муфта 7. Червячное колесо, находясь в зацеплении с червяком, свободно вращается на валу, приводя последний в движение. При помощи рукоятки 8 включают зубчатую муфту и тогда вал начинает вращаться и тем самым зубчатое колесо 6 вращает поворотный стол с установленным на нем гибочным роликом.

Крепление гибочного ролика к поворотному столу осуществляется при помощи гайки со съемной шайбой. Последняя позволяет осуществлять быструю замену гибочного ролика без того, чтобы полностью свинчивать гайку с оси поворотного стола.Работа на трубогибочном станке ведется в следующей последовательности: трубу устанавливают на станке до упора так, чтобы дорн вошел внутрь трубы. Затем трубу поджимают к гибочному ролику и закрепляют ее эксцентриковым зажимом, для чего перемещают прижимную планку до соприкосновения ее с трубой при легком нажиме.

Технические характеристики трубогибочного станка

Трубогиб ТГС-38-159 для холодной гибки труб диаметром от 38 до 159 мм при толщине стенки до 8 мм Киевского электромеханического завода (фиг. 23) работает по способу наматывания с использованием дорна.

Фиг. 23. Трубогиб ТГС-38-159.

На сварной раме 1 трубогиба смонтирован блок-редуктор, который состоит из двух шестеренчатых и одного червячного редуктора с двумя червяками. В нижней части рамы трубогиба установлены два электродвигателя 2 и 3, которые через кулачковые муфты приводят
во вращение два параллельно работающих шестеренчатых редуктора 4 и 5. Передаточное число каждого редуктора 8 сустановленным на нем гибочным диском 9. Общее передаточное число шестеренчатого и червячного редукторов трубогиба 

Крутящий момент на гибочном ролике:n1=1450 об/мин; M1= 895 000 кг*см; n2= 2280 об/мин; М2 = 634000 кг*см.Гибочный ролик свободно вращается на оси 10, а при гибке он приводится в движение толкателем 11, который вставляется в одно из имеющихся в червячном колесе отверстий — а1, а2 или а3 в зависимости от радиуса гиба трубы. Изгибаемая труба одним концом жестко крепится к гибочному ролику при помощи эксцентрикового валика 13 и фиксируется сменной прижимной планкой 12.В комплект трубогиба входит набор сменных гибочных роликов, Во время гибки труба направляется и плотно прижимается к гибочному ролику при помощи винта 14 и прижимной планки 15.

Направляющее устройство состоит из кронштейна 16 с цапфой, которая устанавливается в одно из десяти отверстий приваренной к станине траверсе в соответствии с радиусом гиба трубы.Работа на трубогибе производится бригадой из двух человек.Загрузка трубы в трубогиб и ее закрепление занимает от 4 до 5 мин, а снятие изогнутой трубы от 2 до 3 мин.Машинное время, потребное для гибки трубы на угол в 90°, составляет не более одной минуты.При гибке труб диаметром 133 и 153 мм наибольшая овальность при угле гиба 90° и радиусе гиба 600-650 мм составляет 1,5-2,0%, а глубина волн гофра не превышает 0,5-1,0 мм.

Техническая характеристика трубогиба

Угол гиба трубы за один ход (без перехвата):а) для гибочных роликов с радиусом гиба до 400 мм — 180°:б) для гибочных роликов с радиусом гиба свыше 400 мм — 90°.Число оборотов гибочного ролика:а) первый вариант включения электродвигателя для гибки труб до 108 мм включительно (в об/мин):

б) второй вариант включения электродвигателя для гибки труб диаметром свыше 108 мм (в об/мин):

Вес трубогиба с комплектом сменных деталей:

В качестве примера станка с гидравлическим приводом может служить трубогибочный станок, разработанный Ленинградским филиалом ВПТИ, для гибки труб диаметром от 18 до 60 мм со стенками толщиной 3 мм для радиусов гибов от 30 до 300 мм. На станке зажим трубы, гибка, вывод дорна из зоны гибки, освобождение трубы от зажима механизированы.Трубогибочный станок (фиг. 24) состоит из станины 2, корпуса 4, механизма для гибки 6, механизма отвода дорна 1, электродвигателя 3, гидрооборудования 5, блока выключателя и электрооборудования. Гибочный механизм состоит из гидропривода и механизма зажима 5.

Фиг. 24. Станок для гибки труб диаметром до 60 мм.

Как видно из кинематической схемы трубогибочного станка (фиг. 25), перемещение дорна с тягой 5, соединенною со штоком цилиндра муфтой 2, производится путем подачи масла из резервуара 3 в одну из полостей цилиндра 1. Для установки трубы имеется установочная линейка 10 и упор 4. Электродвигатель 7 приводит в движение насос 8 (Г12-14А с давлением до 65 кг/см2, который подает масло в гидромотор 6.

Фиг. 25. Кинематическая схема трубогибочного станка с гидроприводом

На трубогибочном станке имеется левая 9 и правая 11 опоры, поджимной ползун 14. Гидромотор 6 для вращения гибочного ролика 13 выполнен и виде полого цилиндра, в котором на шарикоподшипниках установлен вал с лопастью; с одной стороны масло подается под давлением, а с другой сливается. Вал может поворачиваться на 240°. Цилиндр всеми приспособлениями может перемещаться зависимости от радиуса гиба и устанавливаться по линейке.Механизм зажима 12, установленный на валу гидромотора 6, захватывает трубу и прижимает ее к гибочному ролику.

Выполнен этот механизм в виде тисков, которые приводятся в действие от гидравлического цилиндра через толкающие рычаги. В случае замены гибочного ролика при изменении радиуса гиба каретка зажима подводится к трубе маховиком. Привод механизма опоры ползуна по конструкции аналогичен механизму зажима трубы. В отличие от механизма зажима ползун не зажимает трубу, а только подводится к ней без зазора.В том случае, когда в гибочных станках для вращения гибочного ролика требуется большой крутящий момент, превращение поступательного движения штока 1 цилиндра во вращательное движение стола 2, на котором укреплен гибочный ролик 3, осуществляется при помощи цепной передачи 4 (фиг. 26).

Фиг. 26. Схема гидропривода станка с цепной передачей

В этом случае станок имеет неподвижный стол с установленным на нем гидравлическим устройством для прижима ползуна и поворотный стол с зажимным гидравлическим устройством. Питание гидравлической сети производится от насоса с приводом от электродвигателя.Примером применения такого привода является трубогибочный станок Уралмашзавода. Трубогибочный станок Уралмашзавода предназначен гнуть трубы диаметром от 114 мм до 426 мм при серийном производстве в заводских условиях. Трубы диаметром до 219 мм при толщине стенки до 28 мм гнут без нагрева — в холодном состоянии, а при больших диаметрах трубы до гибки нагревают.

Гибка труб на станке производится способом наматывания. Трубы с отношением толщины стенки к диаметру 0,1 гнут с дорном, а более толстостенные трубы — без дорна.Трубогибочный станок (фиг. 27) состоит из литой станины 1, являющейся основным связующим узлом станка. В разъемных подшипниках устанавливается поворотный вал вместе с поворотным столом 2. К станине крепится рама 3, указатель гиба трубы 4, тяги рабочего цилиндра 5, а внутри станины вмонтирован цилиндр обратного хода. На неподвижном столе, выполненном заодно с головной частью станины, устанавливается суппорт 6 с упором и цилиндр зажима.

Фиг. 27. Гибочный станок Уралмашзавода для гнутья труб диаметром до 426 мм.

Возвратно-поступательное движение этого суппорта осуществляется при помощи цилиндра зажима, установленного внутри стола (фиг. 28).

Фиг. 28. Схема гидроуправления станка для гибки труб диаметром до 426 .км.1 — цилиндр обратного хода; 2, 13 и 14 — конечный выключатель; 3 — рабочий цилиндр; 4 — отстойник объемом 0,5 куб. м; 5 — пластинчатый фильтр; 6 — предохранительный клапан; 7 — насос Ш-18; 8 — цилиндр дорна; 9 — отстойник объемом 2 куб.м; 10 — Двухпозиционный золотниковый распределитель D 45 мм; 11 — обратный клапан; 12 — двухпозиционный золотниковый распределитель D 20 мм; 15 — цилиндр зажима поворотного стола; 16 — цилиндр зажима станины;

При движении суппорта вперед упор вплотную подходит к трубе и прижимает ее к инструменту, а при вращении поворотного стола упор изгибает трубу, навивая ее без проскальзывания на гибочный шаблон, установленный на поворотном столе. При этом свободный конец трубы скользит по упору неподвижного стола.При гибке с дорном для его удержания и удаления из деформированной зоны трубы предусмотрен гидроцилиндр. В зависимости от радиуса гиба цилиндр при помощи механизма перемещения меняет свое положение.

Указатель гиба помещен на станке так, чтобы он был виден рабочему, и снабжен циферблатом, по которому перемещается стрелка, показывающая, на какой угол согнута труба. На указателе гиба установлен конечный выключатель, который позволяет автоматически остановить процесс гибки при определенно заданном угле гиба.Трубопроводы гидросистемы в основном размещены в раме станка. На станке установлено три насоса:1) ротационно-плунжерный насос типа НПР-200 производительностью 200 л/мин при давлении 200 кг/см2 — для работы рабочего цилиндра;2) лопастной насос типа ЛЗФ-70 производительностью 70 л/мин при давлении до 65 кг/см2 — для работы обоих цилиндров зажима, цилиндра обратного хода, рабочего цилиндра и цилиндра калибрующей пробки;3) шестеренчатый насос типа Ш-18 производительностью 18 л/мин при давлении до 15 кг/см2 — для управления работой золотников.Для каждого насоса предусмотрен свой электродвигатель. Управление станком кнопочное, с включением каждого электродвигателя на пульте загорается соответствующая красная лампочка.

Техническая характеристика станка

В заводских условиях, где имеется сжатый воздух, может приеняться пневмопривод. В случае применения пневмопривода для вращения гибочного ролика отпадает редуктор, а силовой частью трубогибочного станка служит сервомотор с поворотной лопаткой, который преобразует энергию давления сжатого воздуха в механическую энергию вращения гибочного ролика.

 Фиг. 29. Пневматическая схема станка.

Как видно из фиг. 29, цилиндр 1 разделен неподвижным сектором 2 и поворотной лопастью 3 на две полости / и //. Эти полости поочередно соединяются с воздухопроводами из магистрали и атмосферой. Благодаря разности давления лопасть поворачивается. Крутящий момент может быть определен по формуле:

где Р1 — давление в сети в кг/см2; Р2 — давление выхлопа в кг/см2; Р — неуравновешенная площадь лопасти в см2; η — к. п. д. двигателя сервомотора, равный 0,9; rср — расстояние от оси до точки приложения результирующей силы в см

При этом

где D — внутренний диаметр цилиндра в см; d —диаметр вала лопасти в см;h — высота лопасти в см. Пусковой кран 6 имеет три положения: рабочий ход, обратный ход и нейтральное положение, когда кран закрыт. При рабочем ходе воздух из крана поступает через конечный выключатель 5 в камеру 1 сервомотора, поворачивая лопасть 3 и упор, закрепленный в Т-образном пазу на нижней поверхности стола станка; упор освобождает боек конечного выключателя, что позволяет пружине повернуть пробку и тем самым открыть проход воздуху из полости // через пусковой кран в коллектор 4.

Фиг.30. Сервомотор

Пневматика может применяться не только для привода ролика, но и для перемещения прижима станка.

Фиг. 31. Прижимное пневматическое устройство.

На фиг. 31 показано одно из прижимных пневматических устройств, конструкция которого следующая: в укрепленном неподвижно на станке воздушном цилиндре 3 имеется поршень с шарниром 6 и штоком 1, жестко соединенном с рамой 4, несущей на себе подвижный шарнир 9. Этот шарнир соединен при помощи тяг с шарниром неподвижной опоры 8 и шарниром подвижной прижимной планки 10. Положение неподвижной опоры фиксируется винтом 7. Прижимная планка и неподвижная опора соединены, кроме того, шарнирно при помощи тяг с цилиндром.