Гнутый швеллерный профиль

 

Изобретение относится к производству проката, в частности холодногнутых профилей. Основная задача, решаемая изобретением, расширение технологических возможностей гнутого швеллерного профиля за счет повышения жесткости его поперечного сечения. Предлагаемый профиль, выполненный с закругленными участками сопряжений отдельных его элементов, содержит на стенке выпуклый наружу гофр и отличается тем, что выполнен из хромистокремниевоникелевых сталей и с одинаковой величиной R всех радиусов закруглений, равной 3,0 4,2 толщины S профиля, при этом глубина гофра равна (1,4 2,4) S, а расстояние по горизонтали между центрами закруглений участков сопряжений полок и стенки и участков у основания гофра (1,2 2,3)R. 1 ил.

Изобретение относится к производству холодногнутых профилей проката специального назначения, например для стрел автомобильных кранов.

Гнутые профили специального назначения могут иметь самую разнообразную форму поперечного сечения и изготавливаются из различных марок сталей, в том числе из низколегированных. Иногда в отдельную группу выделяют швеллеры специальные [1] отличающиеся от традиционных швеллеров (по ГОСТам 8278 и 8281) конфигурацией стенки или полок.

Известен гнутый профиль с закрытым контуром в виде полого ромба с углами, соответствующими углам нормального тетраэдра, что облегчает его стыковку с несколькими аналогичными профилями [2] Известен также гнутый профиль швеллерного типа с вертикальными полками и выпуклым наружу средним горизонтальным элементом со стрелой выпуклости заданной величины [3] Описанные гнутые профили непригодны для изготовления телескопических стрел автокранов.

Наиболее близким аналогом к изобретению является специальный швеллерный профиль (для комбайна) 224 х 45 х 3 мм [3] Этот профиль выполнен с закругленными участками сопряжений отдельных его элементов и характеризуется наличием на стенке выпуклого наружу гофра. Недостатком такого профиля является его относительно небольшая поперечная жесткость, что ограничивает возможности использования проката.

Технической задачей изобретения является расширение технологических возможностей гнутого швеллерного профиля за счет повышения жесткости его поперечного сечения.

Для решения этой задачи профиль, содержащий на стенке выпуклый наружу гофр, выполнен из хромистокремниевоникелевых сталей, например, 10ХСНД, и с одинаковой величиной R всех радиусов закруглений, равной 3,0-4,2 толщины S профиля, при этом глубина гофра (1,4-2,4)S, а расстояние по горизонтали между центрами закруглений участков сопряжений полок и стенки и участков у основания гофра равно (1,2-2,3)R.

Сущность изобретения состоит в оптимизации некоторых геометрических параметров поперечного сечения гнутого швеллера с гофрированной стенкой, что делает возможным использование достаточно прочной (но относительно малопластичной) стали с толщиной до 8 мм (включительно), обеспечивающей высокую жесткость профиля, при этом указанные соотношения параметров гарантируют необходимую точность размеров профиля и отсутствие трещинообразования при его формовке.

Важнейшими характеристиками холодногнутых профилей являются величины радиусов участков закруглений (мест изгиба), а также расстояния между центрами этих закруглений для отдельных элементов, которые обычно выражаются через толщину профиля. Увеличение значений этих характеристик уменьшает момент сопротивления (и жесткость) сечения профиля, а их уменьшение приводит к трещинообразованию при профилировании.

Известные рекомендации по допустимым минимальным величинам радиусов изгиба не относятся к профилям из хромистокремниевоникелевых сталей. Предлагаемые соотношения некоторых параметров гнутого швеллерного профиля получены в результате обработки опытных данных и являются эмпирическими.

Рекомендуемая глубина гофра предлагаемого профиля является максимально допустимой, исходя из условий трещинообразования при формовке.

На чертеже показано поперечное сечение профиля.

Гнутый швеллерный профиль толщиной S содержит вертикальные полки 1 и горизонтальную стенку 2 с выполненным на ней симметричным (относительно вертикали yy) гофром с глубиной h (1,4-2,4)S, направленным наружу (на чертеже вниз). Все участки изгиба 4 и 5 сформированы радиусами закруглений одинаковой величины R1 R2 R3R(3,0.4,2)S. Расстояние по горизонтали от т.О1 (центра закругления с радиусом R1 участка сопряжения полки 1 и стенки 2) до т.О2 (центра закругления с радиусом R2 участка у основания гофра 3) равно l (1,2. 2,3)R.

С целью опытной проверки предлагаемого гнутого профиля на стане 2-8х100-6000 АО Магнитогорского меткомбината были изготовлены швеллеры различных размеров с гофрированной стенкой из стали 10ХСНД толщиной 6 и 8 мм, предназначенные для телескопических подъемников автокранов. В опытах определялась несущая способность (сопротивление поперечному изгибу) разных профилеразмеров швеллеров.

Наибольшей жесткостью обладали профили с оптимальными (см. выше) соотношениями их основных параметров. Уменьшение R до (2,8-2,5)S (величины радиусов изменяли через 1 мм), а также увеличение глубины гофра до (2,5-3,0)S и уменьшение величины l до (1,1-0,8)R приводило к появлению трещин (т. е. к браку) в местах изгиба.

Увеличение R до (4,3-4,8)S и l до (0,8-1,1)R, как и уменьшение h до (1,3-1,1)S снижало сопротивление поперечному изгибу на 5-30% Также уменьшалось сопротивление изгибу при оптимальных величинах R1, но при увеличении радиусов закруглений R2 у оснований гофра (как у профиля, выбранного в качестве ближайшего аналога).

Выполнение швеллера с заявляемой геометрией сечения, но из ст. 3 уменьшило его несущую способность на 23% Таким образом, опыты подтвердили приемлемость предлагаемого гнутого швеллерного профиля для решения поставленной технической задачи и его преимущества перед известным объектом (ближайшим аналогом).

П р и м е р. Швеллерный профиль с Н 380 мм, В 90 мм и S 8 мм выполнен из стали 10ХСНД с симметричным гофром на стенке глубиной h 1,5, S 12 мм.

Величины R1 R2 R3 3,1S 25 мм; расстояние l составляет 1,8 R 1,8.25 45 мм.

Формула изобретения

ГНУТЫЙ ШВЕЛЛЕРНЫЙ ПРОФИЛЬ, выполненный с закругленными участками сопряжений отдельных его элементов и содержащий на стенке выпуклый наружу гофр, отличающийся тем, что профиль выполнен из хромисто-кремниево-никелевых сталей, например, 1ОХСНД, и с одинаковой величиной R всех радиусов закруглений, равной 3,0 4,2 толщинам S профиля, при этом глубина гофра равна (1,4 2,4) S, а расстояние по горизонтали между центрами закруглений участков сопряжений полок и стенки и участков у основания гофра равно (1,2 2,3) R.

РИСУНКИ

Рисунок 1



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к технологии производства сортовых гнутых профилей уголкового типа

Изобретение относится к инструменту для обработки металлов давлением и может быть использовано при производстве холодногнутых профилей проката

Изобретение относится к обработке металлов давлением и предназначено для использования при изготовлении гнутых гофрированных профилей с дополнительными гофрами на горизонтальных стенках основных гофров и на межгофровых участках в валках профилегибочного стана

Изобретение относится к обработке металлов давлением и предназначено для использования при изготовлении несимметричных гнутых профилей (П) корытного типа в черной металлургии, тракторном, транспортном и сельскохозяйственном машиностроении и судостроении

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к технологии производства холодногнутых профилей проката

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к технологии производства сортовых гнутых профилей проката

Изобретение относится к обработке металлов давлением

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к технологии производства сортовых гнутых профилей проката

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к оборудованию для производства гнутых профилей проката

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к производству холодногнутых профилей проката

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при изготовлении корытных гнутых профилей относительно малых размеров

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к производству холодногнутых профилей проката

Изобретение относится к технике обработки металлов давлением, а именно к изготовлению гофрированных, преимущественно металлических листов с защитным покрытием на профилегибочных станах

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к изготовлению гофрированных, преимущественно, металлических листов с защитным покрытием на профилегибочных станах

Изобретение относится к технике обработки металлов давлением, а именно к изготовлению гофрированных, преимущественно металлических листов с защитным покрытием, на профилегибочных станках

Изобретение относится к обработке металлов давлением и предназначено для использования при изготовлении гнутых профилей (П) с несимметричной конфигурацией поперечного сечения, с полками наружу П, с пятью местами изгиба (МИ), образующими два выпуклых и три вогнутых трехэлементных участка, причем вогнутые трехэлементные участки П образуют его первое, четвертое и пятое МИ, считая от МИ П с конечным углом изгиба, который входит в правую часть предложенного неравенства (МИПСКУИКВВПЧПН), в черной металлургии, тракторном, транспортном и сельскохозяйственном машиностроении и судостроении

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при изготовлении холодногнутых профилей на профилегибочных многоклетевых станах

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при производстве сортовых холодногнутых профилей
Наверх