Ручное устройство для гибки труб

 

Использование: обработка металлов давлением. Сущность: устройство содержит гибочный шаблон, обкатной ролик, скобу с пазами, зажим и рычаги, жестко соединенные с обкатным роликом. Зазор между ручьями обкатного ролика и шаблона не превышает диаметр обрабатываемой трубы более чем на R·(1-cosα), где R - радиус окружности, описываемой ручьем обкатного ролика, α-arctgK, K - коэффициент трения покоя между обкатным роликом и трубой. 3 ил.

Изобретение относится к ручному оборудованию для гибки труб, преимущественно при монтаже трубопроводов.

Известно ручное трубогибное устройство СТВ, содержащее гибочный шаблон, скобу, обкатной ролик, рычаг, зажим (1). Недостатками данного устройства являются большие габариты и вес, большие усилия на рычаге. Устройство также должно быть стационарно установлено.

Известно ручное устройство для гибки труб (2), содержащее гибочный шаблон, скобу с пазами, обкатной ролик, рычаги, зажим. Один рычаг устройства крепится к гибочному шаблону, другой к скобе. Скоба с пазами удерживается за счет рабочего усилия на оси шаблона. С помощью рычагов скоба вместе с обкатным роликом приводится в движение, закатывая на неподвижный шаблон трубу, свободный конец которой удерживается неподвижно зажимом. Однако известное устройство имеет большие габариты и вес за счет рычагов. Необходимо прикладывать значительные усилия при работе. Устройство неудобно в эксплуатации при больших углах гиба трубы.

Целью описываемого изобретения является уменьшение веса и габаритов устройства, уменьшения усилий на рычагах, повышение удобства в эксплуатации.

Данная цель достигается тем, что в ручном устройстве для гибки труб, содержащем гибочный шаблон, скобу с пазами, обкатной ролик, рычаги, зажим, рычаги жестко соединены с обкатным роликом и противоположным друг другу, относительно оси ролика, а зазор между ручьями обкатного ролика и шаблона не превышает диаметр сгибаемой трубы более чем на R ^. (1-cos α), где R радиус окружности, описываемой ручьем обкатного ролика, αarctg k, k коэффициент трения покоя между обкатным роликом и трубой.

На фиг.1 изображено ручное устройство для гибки труб, общий вид; на фиг. 2 схема сил, действующих на обкатной ролик в процессе гиба трубы; на фиг. 3 схема связи ролика с рычагами.

Ручное устройство для гибки труб состоит из гибочного шаблона 1 с осью 2, скобы 3 с пазами, обкатного ролика 4, противоположных друг другу относительно оси ролика рычагов 5, зажима 6 с ручкой 7. В исходном положении скобы 3 (скоба 3 перпендикулярна трубе) зазор между обкатным роликом и трубой не превышает величины R ^. (1-cos α), где R радиус окружности, описываемой ручьем обкатного ролика, αarctg k, k коэффициент трения покоя между обкатным роликом и трубой.

Устройство работает следующим образом. При помощи зажима 6 гибочный шаблон 1 крепится в нужном месте на трубе, скоба 3 надевается пазами на ось 2 гибочного шаблона 1, обкатной ролик вводится в контакт с трубой и обкатывается по трубе за счет усилий, приложенных к рычагам 5. На обкатной ролик 4 начинают действовать следующие силы и моменты: F_ск усилие со стороны скобы, М_тр момент трения со стороны скобы, N реакция со стороны трубы, F_тр сила трения, М_рыч момент от рычагов. За счет того, что рычаги 5 противоположны друг другу, на обкатной ролик 4 передается от усилий на рычагах 5 только момент М_рыч (равный по величине сумме М_тр и момента силы трения F_тр относительно оси обкатного ролика 4, который заставляет передвигаться обкатной ролик 4 относительно трубы, оказывая на трубу прижимающее воздействие N=F_ск^. сos α При этом за счет того, как видно из фиг. 2, что в исходном положении скобы 3 между обкатным роликом 4 и трубой имелся зазор, не превышающий величины R ^. (1-cos α), угол αarctgk между направлениями действия сил F_ск и N таков, что сила трения F_тр=k ^. N=k ^. F_ck ^. cos α не меньше по величине F_сk ^. sin α, за счет чего исключается проскальзывание обкатного ролика 4 относительно трубы и обеспечивается его продвижение вдоль трубы под действием момента М_рыч. И этот баланс сил, действующих на обкатной ролик 4, не нарушается благодаря отсутствию сил со стороны рычагов.

При работе устройства на рычагах сохраняются небольшие усилия, за счет того, что при изгибании трубы на относительно небольшой угол, равный, например, 2 x x π ^. r/(R+D), где r радиус обкатного ролика 4, а D-диаметр трубы, концы рычагов 5 описывают относительно большой путь равный 2 ^. π ^. L, где L длина рычагов. Например, при следующих исходных данных: r=1 см, R=10 см, L=30 см, D=2,5 см при сгибании трубы на угол 180^о, обкатной ролик 4 совершит 6,25 оборотов и концы рычагов проделают путь 6,25 ^. 2 ^. π ^. L=1230 см (для сравнения: у прототипа в этом случае на рычаге в 30 см будет усилие в 9,2 раз больше за счет того, что конец рычага проделает в этом случае путь π ^. (L+R+D)=134 см при совершении той же работы деформации трубы).

Положительный эффект при использовании предлагаемого устройства заключается в том, что за счет того, что рычаги жестко соединены с обкатным роликом и противоположны друг другу, а зазор между pучьями обкатного ролика и шаблона не превышает диаметр сгибаемой трубы более чем на R ^. (1-cos α), где R радиус окружности описываемой ручьем обкатного ролика, αarctg k, k коэффициент трения покоя между обкатными роликом и трубой, уменьшаются вес и габариты устройства, усилия на рычагах, повышается удобство в эксплуатации.

Формула изобретения

РУЧНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГИБКИ ТРУБ, содержащее имеющие ручьи под обрабатываемую трубу гибочный шаблон и обкатной ролик, скобу с пазами, рычаги и зажим, отличающееся тем, что рычаги жестко связаны с осью ролика и развернуты на угол 180^o друг к другу относительно оси ролика, при этом обкатной ролик и шаблон установлены с зазором между их ручьями, величина которого не превышает диаметра обрабатываемой трубы более чем на величину R(1-cosα), где R - радиус окружности, описываемой ручьем обкатного ролика, α = arctg K, K - коэффициент трения покоя между обкатным роликом и трубой.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3