Как выпрямить швеллер своими руками

Правка швеллера, двутавра и т.д.

Доброго времени суток коллеги. Думаю каждый кто тут работает с металлом сталкивался с такой проблемой как деформация металла при термомеханическом воздействии (сварка, резка, удары и т.д), а также с самим плохим заводским прокатом. Не нашёл подобной темы тут, поэтому решил её разложить по полочкам.

Вопрос, есть ли определённые технологии (способы) по правки швеллеров, двутавров и других конструктивных элементов проката? Больше интересует термический способ (резаком, горелкой). Знаю что можно править специальными станками, домкратами вообщем механическим способом, но не у всех есть такая возможность. Также не интересует правка способом электродуговой сваркой, накладыванием швов, после чего эти швы защищаются, но при накладывании швов, в металле останутся напряжения, после чего металл не изогнёт, а просто лопнет, в каждом случае исход ясен. Не спорю при воздействии на металл резаком также возможно останутся остаточные напряжения, этот и вопрос интересует больше всего. Можно ведь греть до малых температур и в определённых местах.

Допустим возьмём на примере швеллера. Швеллер изогнут таким образом: (нижний рис.)

В каких областях его нужно греть чтоб он сам на глазах стал в изначальное правильное положение? По возможности на примере данного изображения объясните, буду благодарен.

Думаю данная тема будет полезна на этом форуме! С Уважением. Спасибо!

Источник

Как усилить швеллер на прогиб-изгиб и на скручивание?

Швеллер представляет собой металлопрокат, который активно используется в строительстве. Причём, конкретную сферу строительства определить достаточно сложно (практически невозможно). Ведь швеллер применяется при строительстве практически любых конструкций. Однако, швеллер выполняется в различных конфигурациях из различных сплавов. А это означает, что и несущая способность у вариаций швеллера неодинакова.

О том, как осуществить расчёт несущих способностей конструктивного металлопроката, Вы узнаете из нижеприведённой публикации.

Как усилить швеллер на прогиб-изгиб и на скручивание

При строительстве ответственных объектов и конструкций применяют швеллера, которые обладают высокой прочностью и способны выдерживать существенные нагрузки, а также возникающие сдвиговые и осевые напряжения без потери несущих свойств. Однако могут наступать такие ситуации, когда здание было возведено с ошибками в расчётах предполагаемых нагрузок или они были изменены в ходе эксплуатации в результате чего был достигнут предел его прочности.
Это означает, что дальнейшая эксплуатация конструкции невозможна, так как велика вероятность создания аварийной ситуации. Поэтому единственным выходом из сложившейся ситуации без изменений условий нагружения будет выполнение усиления конструкции.

Усиление швеллера на прогиб и изгиб

Одним из самых простых способов усиления швеллера является установка подпоры. Она позволит существенно разгрузить несущую балку без внесения существенных изменений в готовую конструкцию. Способ соединения должен в полной мере соответствовать типу нагружения: в случае постоянного действия поперечной силы можно выполнять любые соединения деталей способных обеспечить высокую надёжность и прочность, а вот при динамических – стоит использовать клёпаные и болтовые соединения.

В некоторых ситуациях установка подпорки невозможна из-за особенностей эксплуатации объекта. Следовательно, придётся увеличивать поперечное сечение путём приваривания стальных накладок или уголков в продольном направлении либо приварить еще один швеллер таким образом, чтобы получилась симметричная конструкция. Благодаря этому основная нагрузка сместится с точки возможного разрыва металла и распределится равномерно по площади балки новой формы.

Ещё одним способом усиления швеллера считается перераспределение нагрузки между всей конструкцией при помощи конструктивных изменений каркаса или его элементов. Это позволит снизить возникшие изгибающие напряжения и обеспечить необходимый запас прочности. Однако при этом не стоит забывать о проведении новых расчётов объекта, так как проблема может стать более серьёзной.

Усиление швеллера на кручение

Чтобы усилить швеллер на скручивание следует обеспечить установку симметричной конструкции методом сварки. Считается, что сварные швы в углах балки способны её ослабить, так как при нагреве металла она может продеформироваться, а накладной металл, особенно при локальной установке, принять на себя нагрузку. Поэтому нужно использовать специальные методы двухсторонней сварки.

Стандартным методом усиления считается приваривание второго швеллера параллельно установленному, чтобы получить в итоге двутавр или коробку. Оба варианта являются примерно одинаковыми по эффективности, но их реализация возможна только при полном доступе ко всей поверхности стального каркаса, в противном случае придётся разрушать часть отделки, а также устанавливать временные страховочные опоры.

Вторым способом увеличения устойчивости к кручению является выполнение бетонирования. При этом повысится продольная нагрузка на балку из-за общего веса, но улучшится жёсткость.

Заключение

Усиление швеллера при различных напряжениях и нагрузках требует особого подхода, изучающего их характер. Только так можно подобрать наиболее подходящий способ, который бы обеспечил высокую прочность конструкции. В каждом случае потребуется обязательное проведение расчётов, чтобы внесённые изменения не оказались ошибочными.

Источник

Правка швеллера своими руками

Способы правки металла

Правка листового металла на специальном механическом оборудовании. Фото Подольский завод оборудования

Технологической операцией правка достигается подготовка детали к проведению дальнейшей ее качественной обработки. Размеры, материал и степень дефектности определяют способы, которыми выполняется правка.

Технология

Суть технологической обработки при правке — создать такие напряжения растяжения/сжатия в заготовке, которые при взаимодействии с напряжениями, вызванными дефектами, смогли бы их нивелировать. Основные технологические способы выполнения правки следующие:

Когда необходима правка, назначение

Конструктор может закладывать параметры, которые не обеспечивают производители. Так, например, отклонения от прямолинейности поставляемого с завода уголка, входящего в состав металлоконструкции, могут не позволить выполнить технические требования, определяющие ее работоспособность. Возможны появления поверхностных дефектов при транспортировании в виде вогнутости, выпуклости, волнистости и других. Такие отклонения или повреждения можно скорректировать и исправить технологической операцией правка.

Правка листового металла на механическом оборудовании. Фото Подольский завод оборудования

Некоторые технологические операции (резка ножницами, вырубка зубилом, сварка и другие) выполняются с остаточным деформированием на заготовках, нарушающих их форму. Для дальнейшей обработки следует устранить возникшие дефекты. Правка здесь является обязательным участником технологического процесса.

Листовые и другие типы заготовок

Заготовки, получаемые прокатом, обладают повышенными пластическими свойствами, так как при производстве испытывают большие степени деформации. Это позволяет применять к ним способы, которые дают положительный результат при выполнении технологической операции правка. Прокат любой формы: пруток, свернутую в бухту проволоку, круглые и профильные трубы, листы, полосы, ленты, уголки, балки, швеллера и другие, могут быть в качестве заготовок для правильных операций.

Какие бывают виды, приемы правки, применяемые инструменты и оборудование

Правят заготовки как вручную, холодным или горячим способом, так и с помощью механического оборудования. Каждый из способов имеет свою специфику, только ему присущие инструменты, приспособления и оснастку.

Ручная

Наковальня RIDGID. Фото 220Вольт

Ручная правка используется в домашних мастерских и на производстве при изготовлении единичных деталей. Основными атрибутами ручной правки являются правильные плиты, наковальни и большое количество молотков различного вида.

Для проведения некоторых видов ручной правки применяются приспособления из области самодеятельного творчества, позволяющие улучшить ее качество. Более подробно о специфике технологии ручной правки различных по форме заготовок смотреть в статье «Правка металла: листового, полосового, проволоки, круглого и уголка».

Механическая: растяжением и не только

Вальцы гидравлические STALEX
HER-2070×4.5 используется для правки. Фото Сталекс

В условиях серийного производства используется специальное правильное оборудование. Далее представлен краткий анализ каждой группы оснащения:

Правильное оснащение пользуется высоким спросом, что обуславливает широкий выбор оборудования, предлагаемого производителями и поставщиками.

В холодном состоянии

При дефектах поверхности, которые не создают больших деформаций, для их устранения применяется холодная правка. Она заключается в приложении нагрузки к деформированному объекту или созданием наклепанной определенным образом поверхности.

Повысить качество холодной обработки помогут следующие действия:

Термическая, горячая, с местным нагревом, греть или нет

Устранить значительные отклонения от номинальных размеров поможет правка с нагревом. При таком способе, до приложения необходимой нагрузки, деформированную часть заготовки равномерно прогревают до достижения требуемой температуры по всей длине дефектного участка. Нагрев можно проводить, например, газовой горелкой (газом), при этом он не должен превышать температуру отжига исправляемого металла. После такой правки обычно выполняют термообработку заготовки типа нормализации или отжига для выравнивания структуры металла.

В некоторых случаях эффективно применение правки с местным нагревом (особенно для массивных деталей). При этом методе место заготовки с наибольшей величиной дефекта быстро прогревается до температуры отжига. Концы заготовки должны быть закреплены, в таком варианте нагретый металл не имея возможности расширяться, получит деформации сжатия. При дальнейшем охлаждении будут возникать растягивающие напряжения, способствующие распрямлению заготовки.

Газопламенная

Ацетиленовая горелка. Фото ВсеИнструменты.ру

Этот термический способ отличается универсализмом, он не зависит от формы заготовки, может использоваться для любых видов металлов. Каких-то конкретных рекомендаций здесь дать невозможно. Характер и форма нагрева выбирается индивидуально после анализа деформаций на исправляемой заготовке. Основные параметры газопламенной правки следующие:

Температура и скорость нагрева зависят от газа, который используется в горелке. Наиболее высокая теплотворная способность у ацетилена. Меньшую интенсивность можно получить, если применить природный газ, пропан и другие.

Форма и расположение мест нагрева бывают следующие:

Где заказать

Оказанием услуги по правке металла занимается достаточно большое количество компаний, некоторые из которых представлены в отдельном разделе нашего сайта.

Правка деталей

Наиболее распространенным способом восстановления деформированных деталей, не имеющих трещин и износа поверхностей до недопустимых пределов, является кузнечная правка. Чаще других деформируются (изгибаются) детали машин, имеющие малые размеры по сечению и толщине и большие по длине и ширине.

Правят детали и сборочные единицы на наковальнях или правильных плитах (см. рис. 7.12, ё) кузнечными молотами и с помощью специальных приспособлений и стендов.

Способы холодной правки валов и осей показаны на рис. 12.1. Валы или оси укладывают в призмы выпуклостью вверх и выправляют их с помощью ручного при- приспособления (рис. 12.1, а) или винтового пресса (рис. 12.1, б). Валы или оси из низкоуглеродистых и среднеуглеродистых сталей выправляют двойной правкой. Для этого вал или ось укладывают в призмы выпуклой стороной вверх (рис. 12.1, в) и изгибают их на Ht (рис. 12.1, г) в несколько раз больше первоначального

прогиба Н. После снятия нагрузки прогиб вала в обратную сторону будет приближенно равен первоначальному прогибу Н. Затем вал поворачивают на 180° (рис. 12.1, д) и гнут его до устранения прогиба (рис. 12.1, е).

Валы, изготовленные из труб, для предохранения от смятия перед правкой засыпают сухим песком, а в торцовые отверстия забивают деревянные пробки. Правку следует вести осторожно, чтобы не допустить раскрытия шва трубы. Небольшие местные деформированные места устраняют в холодном состоянии. Если же шов раскроется, то его заваривают газовой сваркой.

Скрученные валы в средней части нагревают до температуры 830. 900 °С (красный цвет каления). Один конец вала зажимают в тисках, а другой поворачивают в направлении, противоположном направлению скручивания (см. рис. 7.17). Если вал термически обработан,

то после правки с нагревом нагреваемые участки необходимо снова термически обработать.

Погнутые закаленные валы или валы из среднеуглеродистой стали выправляют способом холодного наклепа. Для этого вал укладывают на наковальню выпуклостью вниз (рис. 12.2, а) и носком небольшого молотка наносят частые, но не сильные удары по валу, начиная от середины к концам его. Молоток должен быть с клинообразным задком (см. рис. 3.2, е) без забоин. В результате образования наклепанного слоя вал выпрямляется (рис. 12.2, б). После такого выпрямления получают почти нулевое биение и термическая обработка в этом случае не требуется.

Раскосы, поперечины, косынки и другие детали, легко снимаемые с рам и других частей машины, правят на наковальне или правильной плите (см. рис. 7.12, е) в холодном и горячем состояниях.

Небольшие детали с прямоугольным сечением можно выправлять так же, как валы и осн, или с помощью простейшего винтового приспособления, показанного на рис. 12.3, а.

Изогнутые крупные детали и сборочные единицы из проката в виде балок обычно выправляют с помощью домкратов и несложных винтовых приспособлений.

В приспособлении (рис. 12;3, б) выправляют балки рам 3 усилием от домкрата 6. Домкрат устанавливают на брус 1, к которому прикреплены хомуты 2, между хомутами на домкрат укладывают погнутую балку рамы 3, выше ее в отверстия хомутов вставляют пальцы 4 и между полками устанавливают шпильки 5 с гайками, которые предохраняют полки балки от дополнительной деформации.

Приспособление, показанное на рис. 12.3, е, состоит из винтового механизма 7, коробки 8, сваренной из двух швеллеров, и хомутов 9. Место прогиба у швеллера 10

нагревают до температуры 800 °С (светло-вишневый цвет каления), с помощью хомутов приспособление устанавливают на швеллер и винтовым механизмом швеллер выправляют.

Скрученный швеллер 3 рамы (рис. 12.5) можно править на правйльной плите 1 со шпильками 2 с помощью приспособления, состоящего из скобы 6 и изогнутого рычага 4, на который, для создания большого усилия, насаживают трубу 5.

Такие приспособления можно использовать для правки швеллеров и других прокатных профилей, не отделяя их от рамы или других частей машины.

Технологию правки фасонных деталей можно показать на примере правки металлического обода колеса сельско-

Рис. 12.3. Приспособление для правки изделий типа балок

ным профилем правят в специальном приспособлении (рис. 12.6), состоящем из плиты 1, откидной скобы 4, осн? и сменных обжимок 2 с рабочей поверхностью, выполненной по форме обода. Нагретый деформированный обод 5 устанавливают между обжимками и ударами кувалды 3 по откидной скобе выполняют правку обода,

поворачивая его по мере необходимости. Поворот осуществляется свободно благодаря откидной скобе.

Рис. 12.6. Приспособление для

правки обода колеса

Выправленные детали из профилей и фасонные детали после правки можно укрепить косынками, ребрами жесткости и накладками, иначе они будут снова деформироваться при приложении усилия.

Способы выпрямления швеллер

Швеллер и двутавр относятся к стандартным профилям и используются в ряде сфер, где к жесткости конструкций из них предъявляются повышенные требования. Прочным заготовкам с П- или Н-образным сечением сложнее придать криволинейность. Чтобы согнуть швеллер или двутавровую балку, понадобится особое оборудование. Далее — о конкретных способах придания профилям нестандартной формы.

Особенности изгиба швеллера

Швеллер симметричен лишь по условной горизонтали. Этим осложняется его изгиб, выполняемый в трех направлениях:

Если гнуть металлический швеллер по полкам при помощи специального оборудования, риск деформации последних исключается. Во втором случае возможен их перекос из-за повышенного давления рабочего элемента оборудования.

Различают три типа изгиба П-образного швеллера:

В домашних условиях согнуть плавно швеллер практически невозможно — для этого требуются профилегибочные станки, весьма громоздкие и дорогие. Местным способом гибки пользуются многие любители, которым для определенных целей понадобился гнутый профиль. Тем более, для этого достаточно пары инструментов, которые у настоящего умельца всегда под рукой.

Способы гибки швеллера

Достоинство плавного метода — сохранения целостности заготовки. На швеллере не будет сварочных швов, что сохранит его прочностные характеристики и коррозионную стойкость. Гибка швеллера осуществляется медленно, постепенно, пока изделие не обретет требуемую форму.

Есть следующие способы плавного сгибания профиля:

Гибка швеллера в домашних условиях

Строительных дел мастера наверняка задавались вопросом, как согнуть данный профиль. В гаражных условиях возможен лишь местный загиб, поскольку для громоздкого станка вряд ли найдется место. Для работы понадобятся сварочный аппарат, а также болгарка с обоими видами дисков.

Последовательность работы такова:

Этот метод — единственно верный, который позволит гнуть металлический швеллер без использования дорогого оборудования.

Газопламенная правка металла

Правка — это технологическая операция, в процессе которой местными пластическими деформациями видоизменяется начальная форма листа, заготовки или изделия. Так, поставляемая металлургической промышленностью горячекатаная листовая сталь может иметь волнистость (кривизну листов в продольном направлении) и коробоватость до 12 мм на 1 м. Допускаются искажения формы и поставляемого профильного проката. Изготовление сварных конструкций неизбежно приводит к их деформациям, короблениям.

Для вырезки точных заготовок механическим способом, кислородной или плазменной резкой необходимо иметь листы, из которых они вырезаются, максимально правильной плоской формы. Поэтому перед резкой наиболее деформированные листы необходимо править. Для листов ограниченной толщины это осуществляется правкой в многовалковых вальцах или прессах «в холодную» или при нагреве выправляемого металла. В этом случае правка изгибом осуществляется безударно (в валках, струбцинами), либо ударно (бойками, молотами, кувалдами). Однако механизированные методы правки ограничиваются в применении толщиной плоских элементов до 100 мм.

Применительно к конструкциям сложной формы эти методы вообще неприменимы и для них используется правка местным нагревом, в частности газопламенная, получившая значительное развитие в последние годы.

Физическая сущность газопламенной правки заключается в изменении линейных размеров и формы в результате возникновения локализованных пластических деформаций, вызываемых местным нагревом металла, свободные деформации которого ограничены окружающими, достаточно жесткими областями холодного металла. Так, например, если в центральной части листа (см. рис. 128, а) имеется местная бухтина с центром в зоне А, то для выравнивания листа надо либо растянуть все периферийные зоны (что вручную может быть выполнено только для тонкого металла слесарной рихтовкой — созданием пластических деформаций металла у кромок ударами молотка), либо стянуть, сократить линейные размеры металла в районе бухтины. Это достигается местным нагревом бухтины, например пламенем, так, чтобы окружающий холодный металл вызвал бы в нагретом напряжения сжатия выше предела текучести. Тогда после охлаждения появятся деформации сокращения размеров, и бухтина сократится или совсем исчезнет, выровнявшись с остальной поверхностью листа. Естественно, что со стороны действия пламени зона нагрева будет больше (рис. 128, б), а следовательно, большими будут и конечные сокращения. Поэтому нагрев необходимо вести со стороны выпуклости бухтины.

Местным нагревом можно выправить и элементы иной формы. Так, например, для выправления угольника (рис. 128, в) его необходимо нагреть в зоне А пятном нагрева схематично, в виде треугольника, трапеции (заштриховано на рис. 128, в). При достаточной жесткости нагреваемой системы большие пластические деформации сжатия (сокращения линейных размеров) широко нагретой кромки (на рис. 128, в нижней) приведут к ее большему укорочению и соответственно выправлению изгиба. Поэтому необходимо правильно выбирать не только температуру и величину зоны нагрева, но и ее форму, а иногда, при правке нескольких мест, и последовательность нагрева и охлаждения различных участков листа, конструкции.

Расположение полосы нагрева не по оси симметрии приводит не только к сокращению размеров, но и к общему изгибу выправляемого элемента, величина которого также зависит от жесткости обрабатываемого изделия (детали).

При правке толстых листов и толстостенных элементов в ряде случаев необходимо учитывать возможность изменения размеров не только в основной плоскости, но и появление деформаций из плоскости, вызываемых неравномерностью прогрева их по толщине, в соответствии с рис. 128, б.

Газопламенная правка может применяться не только для сталей, но и для листов и изделий из цветных металлов.

При газопламенной правке может применяться как ацетилено-кислородное пламя, так и пламя различных заменителей ацетилена. Однако при этом в ряде случаев приходится учитывать возможную степень уменьшения интенсивности нагрева, приводящую к увеличению пятна (зоны) нагрева, а следовательно, к изменению соотношений зоны нагрева и жесткости окружающего холодного металла.

Всякий дополнительный ввод тепла в изделие и наличие дополнительных местных пластических деформаций приводит к увеличению зон высоких внутренних напряжений, в частности растяжений, достигающих предела текучести, т. е. к общему увеличению напряженности конструкции. В определенных условиях и особенно при малом запасе пластичности металла конструкций это может привести к появлению в них трещин еще в процессе изготовления или при эксплуатационных условиях, вызывающих иногда небольшую, но дополнительную деформацию. Для исключения таких разрушений или снижения эксплуатационных характеристик конструкции, имеющих большую общую напряженность (от сварки, дополнительной правки), их необходимо подвергать общей термической обработке для снятия внутренних напряжений.

В связи с изложенным, технологический процесс изготовления сварных конструкций надо строить так, чтобы они получались максимально приближенными к необходимой форме и размерам, для ограничения последующей их правки.

Холодная правка металлической полосы на семироликовой листоправильной машине

Правка металла и устранение деформаций

Правка металла и устранение деформаций

Далее: Инструменты для разметки и наметки

Прокатная сталь, поступающая с металлургических заводов, часто имеет деформации (рис. 1), возникшие в процессе прокатки, а также при транспортировании.

Деформации листовой стали устраняют на листоправйльных вальцах, швеллеров и двутавровых балок — на горизонтальных правильно-гибочных прессах, а угловой стали—на углоправйльных вальцах. После правки волнистости, коробоватости, местные вы-пучины, неровности между листом и стальной линейкой длиной 1 м, поставленной на лист ребром, не должны превышать 1,5 мм. Кривизна профильной стали после правки не должна превышать 1/1000 его длины и быть более 5 мм, смалковка и размалковка не должны превышать 1 мм на 100 мм ширины полки.

Рис. 1. Деформации f прокатной стали: а — волнистость по длине, б — саблевидность, в — коробоватость, г, д — местные выпучины (хлопуны и фалды), е — заломленные кромки листа, ж — про-пеллерность, з — уклон наружной грани полок, и — кривизна профильной стали, к — смалковка, л — размалковка

Рис. 2. Схема правки листовой стали на листоправйльных вальцах: 1 — листовая сталь, 2 — направляющие валки, 3, 4 — верхние и нижние валки

Саблевидность универсальной стали определяют величиной зазора между продольной кромкой и натянутой струной.

На листоправйльные вальцы (рис. 3) сталь подают приводными роликовыми конвейерами. После вальцов выправленные листы поступают на конвейер. На конвейеры листы подают и с конвейеров снимают мостовыми кранами.

Величину зазора между рядами валков, а также превышения крайних валков верхнего ряда определяют по специальным таблицам и устанавливают по указательному устройству индикаторного типа. После этого включают механизм нижних валков листопра-вйльных вальцов и механизм вращения роликов подающих конвейеров. Ролики конвейера подают лист в валки, а далее он перемещается за счет трения между листом и нижними валками. При движении лист многократно изгибается и в нем устраняются деформации волнистости. Листовая сталь проходит через валки на приемный роликовый конвейер и в зависимости от необходимости или пропускается через валки обратным ходом для повторной правки или снимается с конвейеров мостовым краном для укладки в штабель.

Рис. 3. Механизированные столы к листоправйльным вальцам: 1, 3 — роликовые конвейеры. 2 листоправйльные вальцы

Мелкие листовые детали, полученные в результате резки на гильотинных ножницах, правят так. На большой подкладной лист толщиной 25…30 мм укладывают в один слой детали одинаковой толщины и пропускают их через вальцы несколько раз.

Листы стали толщиной до 5…6 мм можно править пакетом по или листа одновременно. Количество листов в пакете зависит от механических свойств стали, погнутости листов, квалификации правщика, толщины листов, параметров вальцов.

Рис. 4. Механизированные столы для углоправйльных вальцов: 1 — углоправильные вальцы. 2, 3 — подающий и приемный столы, 4 — склиз, 5 — место для складирования, 6 — верхний ролик, 7 — угловая сталь, 8 — нижний ролик

Для устранения местных выпучин (хлопунов), чаще всего встречающихся в тонколистовой стали, по обеим кромкам на поверхность листа укладывают прокладки и пропускают его через вальцы. Волокна листа под прокладками удлиняются, в результате чего выпуклость устраняется.

Для правки мелких листовых деталей типа фасонок, ребер жесткости используют вальцы меньшей мощности и размеров с валками шириной 600… 1200 мм. Правка на них более производительна, чем на обычных листоправйльных вальцах с подкладным листом.

Углоправйльные вальцы служат для правки уголков размером 200X30 мм. Углоправйльные вальцы оснащаются подающим и приемным столами с роликовыми конвейерами. Подающий стол имеет приводные конвейеры и накопитель для складирования заготовок, приемный стол снабжен приводными конвейерами, склизом для сбрасывания выправленного металлопроката и местом для его складирования.

Горизонтальные механические и гидравлические правильно-гибочные прессы предназначены для правки швеллеров и двутавровых балок. Деформированный участок балки (рис. 5) опирается на два упора, а ползун, расположенный с обратной стороны упоров, давит посредине деформированного участка между упорами. Балку медленно продвигают по роликам конвейера, останавливая в местах, требующих правки. В зависимости от величины прогиба и размера профиля регулируют ход ползуна и увеличивают его до тех пор, пока профиль на участке не будет выправлен.

Пресс имеет вспомогательное оборудование, обеспечивающее механизированную подачу профиля в зону правки. Оно состоит из подающего и приемного приводных роликовых конвейеров, накопителя и сбрасывателя.

Рис. 5. Схема правки профильной стали на горизонтальном правильно-гибочном прессе: 1 — балка, 2 — ползун, 3 — штурвал, 4 — неподвижные упоры

Перед началом работы проверяют действие механизмов на холостом ходу, правильность зазора между валками, состояние проката (не должно быть заломленных кромок). Правка проката с заломленными кромками может привести к поломке вальцов и травмированию рабочих. Категорически запрещается править прокат, толщина и ширина которого превышает предельно допустимый размер, указанный в паспорте; несоблюдение этого требования может привести к поломке машины и травмированию рабочих.

Во время работы правщик соблюдает заданный технологический процесс правки, настраивает вальцы при выключенном приводе вращения вальцов. Перекос листов в вальцах поправляют в нерабочем состоянии вальцов при поднятых верхних валках. Нельзя подправлять лист при входе и выходе вальцов с помощью ломика. Прокладки укладывают на выпрямляемый лист только после остановки вальцов; нельзя применять для правки прокладки с трещинами. Транспортируют и кантуют металл согласно схемам строповок, принятым на заводе. По окончании работы вальцы очищают щетками.

Рис. 6. Горизонтальный гидравлический правильно-гибочный пресс: 1 — рама. 2 — траверса, 3 упоры, 4 — двутавровая балка, 5 — ползун. 6 маховик, 7 поддерживающий ролик, 8 — штурвал

Правка листового и профильного материала

Точность и качество разметки и обработки деталей корпуса, а также последующей сборки и сварки корпусных конструкций в значительной мере зависят от степени ровности поверхности листового и профильного материала.
Стальные листы в результате неравномерного охлаждения после прокатки на металлургическом заводе могут иметь местные выпучины или волнистость. Неровности могут возникнуть также в результате механических воздействий и по другим причинам. Поэтому листовой и профильный материал, имеющий недопустимую волнистость поверхности и отклонения от прямолинейности, до обработки подвергают правке. При необходимости правят также детали корпуса, получившие недопустимую волнистость поверхности или криволинейность в процессе обработки.

В местах искривления часть волокон в поперечном сечении листа укорочена по сравнению с другими волокнами. Для выправления листов необходимо уравнять длины волокон, что может быть достигнуто либо за счет укорочения растянутых волокон, либо за счет удлинения сжатых. Правка материала основана на растягивании сжатых волокон.

Наиболее распространенным способом правки листов является правка в холодном состоянии на специальных правильных вальцах. При правке лист пропускают между двумя рядами вращающихся валков (рис. 11.1). Расстояние между верхним и нижним рядами валков принимается несколько меньше толщины выправляемого листа, поэтому в процессе правки лист многократно изгибается; при изгибе сжатые волокна растягиваются. Обычно бухтины располагаются неравномерно по поверхности листа. Поэтому, чтобы создать сосредоточенное давление на сжатые волокна листа, применяют стальные прокладки шириной 100—150 мм, толщина которых выбирается соответственно величине выпучины (бухтины). Под воздействием усилий, возникающих в местах расположения прокладок, сжатые волокна растягиваются.

Для правки листов применяют правильные вальцы с числом валков от пяти до двадцати одного. Листы толщиной более 5 мм обычно правят на пяти-, девятивалковых вальцах, листы толщиной 3—5 мм — на одиннадцати- и тринадцативалковых вальцах. Для правки листов толщиной менее 3 мм применяют вальцы с числом валков до двадцати одного. Увеличение количества валков с уменьшением толщины выправляемых листов вызвано тем, что тонкие листы обладают повышенными упругими свойствами (пружинением) и требуют большого количества изгибов при правке.

Листоправильные вальцы (рис. 11.2) устроены следующим образом. В неподвижной станине укреплен нижний ряд валков.

Рис. 11.2. Пятивалковые правильные вальцы.

Верхний ряд валков вместе с поперечной рамой при помощи ползунов в направляющих, установленных в боковых колоннах станины, перемещается вверх и вниз с помощью ручного привода или от вспомогательного электродвигателя. Перемещение верхних валков в вертикальной плоскости необходимо для регулирования давления на лист и зазора между валками при правке листов различной толщины. Вращение валкам передается от электродвигателя. У некоторых вальцов верхние валки вращаются только благодаря трению, возникающему между листом и валками во время правки (прокатки).

В дальнейшем предполагается снабдить листоправильные вальцы специальной аппаратурой для автоматической настройки валков и контроля точности правки.

Правят профильный прокат в большинстве случаев на горизонтально-гибочных прессах, роликовых машинах или гидравлических прессах.

Горизонтально-гибочные прессы для правки профилей имеют ползун, к которому присоединяется толкач. Ползун вместе с толкачом могут совершать возвратно-поступательное движение. Против толкача располагаются два упора, расстояние между которыми может изменяться. Упоры могут перемещаться и в продольном направлений. Профильная полоса, подлежащая правке, упирается в упоры (ролики) пресса. Правка осуществляется нажатием на профиль движущимся толкачом (рис. 11.3).

1 — профильная полоса; 2 — толкач; 3 — упоры пресса.

Принцип действия роликовых машин аналогичен принципу действия правильных вальцов. Эти машины имеют фасонные ролики, соответствующие сечению профиля. При прохождении профиля через ролики реборды последних придают профилю прямолинейную форму. Правильные ролики сменные, что позволяет править профили различного сечения.

Рассмотренные методы правки перегибами имеют ряд существенных недостатков. Не всегда удается достичь требуемой точности правки; время правки листов с одинаковыми размерами и из одинакового материала зависит от первоначального искривления и длины листа; на вальцах с определенными характеристиками можно править листы с относительно узким диапазоном толщин, вследствие чего на заводах устанавливают двое-трое вальцов с разными характеристиками. Качество правки профильного проката зависит также от квалификации правщика, а процесс правки на прессах требует больших затрат труда и пока не поддается автоматизации.

Заслуживает внимания процесс правки методом растяжения на специальных растяжных машинах, который лишен указанных выше недостатков. При этом производительность повышается в 3—4 раза и увеличивается диапазон толщин выправляемых листов на одной машине. В рассматриваемом случае лист или профиль зажимают в специальных зажимах. После этого зажимы с помощью гидравлических домкратов раздвигаются и растягивают выправляемую деталь. К сожалению, по ряду обстоятельств растяжные машины не получили пока распространения на судостроительных заводах, хотя и являются весьма перспективными, особенно в условиях комплексно-механизированного корпусообрабатывающего производства.

Правка, рихтовка и гибка при слесарных работах

Правка — слесарная операция по устранению дефектов заготовок в виде вогнутости, выпуклости, коробления, искривления и т.д. Сущность правки заключается в сжатии выпуклого слоя металла и расширения вогнутого слоя. Правку осуществляют в холодном или нагретом состоянии заготовки (в зависимости от ее размеров и материала). Правка может быть ручной или машинной на специальных вальцах или прессах. Различают правку заготовок из листа, профильного металла и труб.

Ручную правку заготовок из листа выполняют на чугунной или стальной плите специальными молотками со сферическим бойком; заготовки из тонкого листа правят молотками со вставным бойком из мягкого металла или деревянным молотком — киянкой.

Наиболее сложна правка листов. Лист укладывают на плиту, линейкой определяют места выпуклостей, границы которых обводят мелом. Схемы нанесения ударов при правке выбирают в зависимости от числа выпуклостей и их расположения. При наличии одной выпуклости в середине листа удары наносят, начиная от края листа по направлению к выпуклости, изменяя силу и место ударов молотком. При правке листа с несколькими выпуклостями удары начинают наносить от промежутка между выпуклостями, постепенно приближаясь к их середине.

Для правки лист кладут на плиту выпуклостью вверх, поддерживая его левой рукой; правой наносят удары молотком. Удары должны быть частыми, но не сильными.

Правку полос, изогнутых по ребру, осуществляют следующим образом: определяют кривизну линейкой или на глаз, отмечая ее границы мелом. Широкой поверхностью полосу кладут на плиту и наносят удары поперек полосы по краю вогнутой стороны. Полоса односторонне вытягивается в результате «разгона» металла, принимая прямолинейную форму. Этот способ применяют при правке уголка с небольшой кривизной полки.

Заготовки круглого сечения (прутки) правят на плите, в призмах или с помощью ручного пресса. Удары молотком наносят по выпуклой части от края изгиба к его средней части. Правку заканчивают легкими ударами, поворачивая деталь вокруг своей оси. Этот способ правки используют и для правки стальных труб.

Когда сила удара молотком не обеспечивает правку, применяют ручные винтовые прессы. На столе пресса устанавливают две призмы, на которых размещают изогнутый вал или трубу так, чтобы призматический наконечник на штоке пресса находился над местом наибольшей кривизны. Плавно вращая маховик, подводят наконечник винта к месту изгиба. Затем винтом нажимают на исправляемый вал.

Профильный металл правят подогревом газопламенной горелкой или резаком. В частности, серповидность выправляют путем формирования зоны подогрева в виде треугольника или трапеции с основанием, обращенным в сторону выпуклости; в процессе остывания происходит деформация заготовки, величина которой определяется площадью и степенью нагрева.

Рихтовка является разновидностью правки. Рихтовку выполняют на термообработанных деталях. Особенность рихтовки заключается в том, что выпрямление детали происходит в результате нанесения ударов носком закругленного и закаленного бойка молотка по вогнутой части детали. Последнюю устанавливают на стальной термообработанной рихтовальной бабке. Рабочая поверхность рихтовальной бабки цилиндрической формы должна иметь сферу радиусом 150…200 мм.

Плоские заготовки рихтуют на плоской правильной стальной плите. Полосу располагают на плите вогнутой стороной вверх. Удары молотком наносят на месте соприкосновения детали с плитой от края вогнутости к ее середине. Силу удара выбирают в зависимости от толщины и кривизны детали.

Гибка — слесарная операция, при которой заготовке или ее части придается изогнутая форма в соответствии с требованиями чертежа. Гибке подвергают заготовки из полосовой и листовой стали, прутка, а также труб. Последовательность операции гибки зависит от размеров и материала заготовки. Расчет длины и ширины заготовки выполняют по чертежу с учетом радиусов всех изгибов. Размер минимально допустимого радиуса изгиба зависит от механических свойств материала заготовки, от технологии гибки и качества поверхности заготовки (табл. 1).

При гибке заготовок из полосового и листового материала их наружная часть вытягивается, а внутренняя сжимается. Поэтому при разметке надо учитывать припуск с внутренней стороны на каждый изгиб в пределах 0,5…0,8 толщины заготовки. Для гибки под прямым углом заготовку после разметки зажимают в тисках с нагубниками так, чтобы риска изгиба совпала с верхней плоскостью нагубника. Ударами молотка загибают одну сторону заготовки и, повторяя операцию, загибают при необходимости вторую сторону. При криволинейной гибке используют различные оправки, которые и зажимают в тисках вместе с заготовкой. Ударами молотка конец заготовки загибают по оправке, добиваясь плотного прилегания ее к поверхности оправки. Если требуется, заготовку с оправкой переставляют и операцию повторяют.

Основной подготовительной операцией при изготовлении трубопроводов является гибка труб под различными углами, которую выполняют с помощью специальных приспособлений или на трубогибочных станках. В зоне изгиба толщина стенки трубы по наружной стороне уменьшается, а по внутренней увеличивается. Радиус изгиба устанавливают по нормативным документам; его обычно назначают не менее 2Dн, где

Dн — наружный диаметр. Допускаемая овальность в зоне изгиба труб Dн до 250 мм не должна превышать 10 %, а для Dн = 300…400 мм — 6…8 %.

Таблица 1. Минимально допустимые радиусы гибки (мм) заготовок из листового материала

Гибку труб в холодном состоянии применяют при изготовлении трубопроводов Dн до 150 мм. Для холодной гибки труб используют три основных способа: на двух опорах, обкаткой роликом и с внутренним дорном. Гибку на двух опорах осуществляют в специальных станках. Ее применяют для труб диаметром до 125 мм. Холодная гибка труб обкаткой роликом рекомендуется для труб диаметром до 32 мм. Трубу жестко прикрепляют скобой к неподвижному гибочному диску, а обкатывающий ролик перемещают по дуге вокруг гибочного диска и изгибают трубу. Радиусы ручьев гибочного диска и обкатывающего ролика должны точно соответствовать наружному диаметру изгибаемой трубы.

Холодную гибку с внутренним дорном используют для тонкостенных труб наружным диаметром 32…219 мм. Изгибаемую трубу надевают на штангу с внутренним дорном, который располагают в месте изгиба. Это предохраняет трубу от возникновения овальности и образования гофр. Конец трубы зажимают между гибочным диском, имеющим полукольцевую выточку (ручей), и вкладышем с такой же полукольцевой выточкой. В процессе гибки диск, поворачиваясь, увлекает за собой трубу, сталкивая ее с внутреннего дорна. Труба, прижатая к ползуну, в результате трения продвигается вперед. Форма внутренних дорнов может быть ложкоили шарообразной. Трубы при холодной гибке продувают сжатым воздухом, а их внутреннюю поверхность смазывают машинным маслом или мыльной эмульсией.

Гибку труб в горячем состоянии выполняют двумя способами: с нагревом токами высокой частоты (ТВЧ) и с нагревом в пламенных печах или горнах с наполнителем (набивкой песком). Гибка труб с нагревом ТВЧ, применяемая наиболее широко, заключается в непрерывном последовательном изгибе небольшого участка трубы, нагреваемого в кольцевом индукторе под действием электромагнитного поля, которое создается ТВЧ. При гибке труб с нагревом ТВЧ используют три схемы: с отклоняющим роликом, с водилом и «подсадкой».

Гибку труб из цветных металлов осуществляют в холодном состоянии: диаметром до 38 мм при радиусе изгиба не менее 2,5 Dн без дорна и наполнителя, а диаметром более 38 мм с радиусом изгиба не менее 3 Dн с дорном или наполнителем (песком).

Подготовка производства металлоконструкций

Рис. 15. Схема правки листовой стали на листоправильных вальцах: 1 — листовая сталь; 2, 4 — верхние валки; 3 — нижние валки.

Рис.16.Механизированные рольганги к листоправильным вальцам: 1 — подающие рольганги; 2 — вальцы; 3 — приемные рольганги.

Правка листовой стали на вальцах заключается в том, что деформированный лист закладывается в зазор между верхними и нижними цилиндрическими валками, расположенными в шахматном порядке (рис. 15). Зазор между верхними 2, 4 и нижними валками 3 устанавливается несколько меньше толщины выправляемого листа 1. При движении лист многократно изгибается и в нем появляются упругопластические или пластические деформации, которые растягивают лист и устраняют его неровности. Нижние рабочие валки 3 приводятся в движение электродвигателем через редуктор. Верхние валки 2, 4 вращаются за счет трения с листовой сталью 1 и перемещаются в вертикальном направлении электродвигателем через передаточный механизм. Два верхних крайних валка 4 перемещаются вертикально независимо друг от друга и средних рабочих валков. Высота подъема верхних валков контролируется по указателю высоты подъема; определяется зазор между верхними и нижними валками, размер которого определяется толщиной выправляемого листа и пределом текучести стали.

При правке на листоправильных вальцах необходимо применять приводные подающие и приемные рольганги для подачи листа в вальцы и приема выправленного листа (рис. 16). Загрузка и снятие листовой стали с рольгангов производится мостовыми кранами. После включения механизма нижних валков листоправильных вальцов включают механизм вращения роликов подающих рольгангов 1. Ролики рольганга подают листовую сталь в вальцы 2, а далее она перемещается в вальцах за счет вращения нижних валков. Листовая сталь проходит через валки на приемный рольганг 3 и в зависимости от необходимости или пропускается через валки обратным ходом для повторной правки, или снимается с рольгангов мостовым краном для укладки в штабель. На листоправильных вальцах можно устранять серповидность универсальной стали, укладывая на вогнутую зону стальные прокладки толщиной 2—4 мм. Валки, сжимая универсальную сталь в месте прокладок до пластической деформации, удлиняют ее в сжимаемой зоне и выправляют серповидность.

Листовую сталь толщиной до 5—6 мм можно править пакетом по 3—4 листа одновременно. Количество листов в пакете зависит от механических свойств стали, погнутости листов, квалификации правщика, толщины листа и параметров вальцов.

Для устранения местных выпуклостей (хлопунов), чаще всего встречающихся в тонколистовой стали, по обеим кромкам на поверхность листа необходимо укладывать прокладки и пропускать его через вальцы. Волокна листа под прокладками удлиняются, в результате чего выпуклость устраняется.

Правка угловой стали производится на углоправильных вальцах или на правильно-гибочных прессах. На углоправильных вальцах устраняют одновременно кривизну в двух плоскостях, а также смалковку или размалковку уголков. На правильно-гибочных прессах устранение кривизны в двух плоскостях производится в два приема. Точность правки угловой стали (кривизна) определяется стрелкой кривизны, предельная величина которой допускается до 1 /1000 длины, но не более 10 мм. Смалковка и размалковка определяется зазором между наружными плоскостями полок уголка и угольником, размер которого допускается не более 1 мм на 100 мм ширины полки. Правка угловой стали, аналогично листоправильным вальцам, производится двумя рядами роликов, расположенных в шахматном порядке. Верхние холостые ролики свободно вращаются на осях, закрепленных в двух рамах, и перемещаются вертикально штурвалом. Нижние рабочие ролики вращаются от электродвигателя через редукторы и могут перемещаться вдоль оси. Это дает возможность обеспечить высокое качество правки за счет точного регулирования положения роликов. Верхние и нижние фасонные ролики являются сменными и насаживаются на концы валков, выступающих из станины.

Профиль валков обеспечивает положение уголка обушком вниз и полками под углом 45° к вертикали.

Рамная система типа «Корек»

Конструкция состоит из платформы, металлических профилей, паза, подвижных башмаков. Чтобы колеса не мешали осуществлять ремонт, их снимают. Растяжка может осуществляться как горизонтально, так и вверх или вниз – это зависит от удлинителей.

Благодаря этому оборудованию можно производить вдавливание пострадавшего участка металла. Контролировать результат можно даже в процессе корректировки, делается это благодаря специальным рейкам.

Возможности такого оборудования очень широкие и с его помощью кузовщик может выполнить практически любой ремонт.

Что делать, если нет домкрата и ямы: советы по ремонту

Устройство вальцов листоправильных

Вальцы листоправильные представляют собой два связанных между собой механизма – рабочая зона и привод устройства. Общая конструкция оборудования для правки листового металла складывается из двигателей, станин и валков цилиндрического типа, которые размещены в шахматном, двухъярусном порядке в подшипниках. Подшипники закреплены в станине оборудования.

Один из электромоторов оборудования, укомплектованный редуктором, при осуществлении рабочего процесса задает вращательное движение нижней валковой части привода. Другой электродвигатель при помощи шестеренчатого механизма поднимают и опускают верхнюю валковую часть приводного устройства. Вальцы листоправильные по своей конструкции оснащены двумя специальными рабочими столами, которые называются рольгангами.

Передний рольганг служит для подачи металлический листов в вальцы, а задний обеспечивает поддержание изделия после обработки, на выходе. Пропуская между валками лист металла, его подвергают выправлению способом многократного сгибания. Если состояние заготовки имеет масштабные деформированные нарушения, то изделие пропускается через вальцы многоразово.

Система с анкерными колодцами типа «Митек»

Этот механизм похож на «Корек». В качестве бетонной платформы может служить пол мастерской, в которой происходят работы. В полу делают отверстия, в которые потом вставляются анкерные колодцы. Их количество зависит от размеров платформы.

Закрепление кузова и контроль результата происходят так же, как в системе «Корек».

В автомастерских есть несколько разных видов установок. В целом механизм их работы очень похож. Некоторыми управляют только при помощи пульта, чтобы обезопасить сотрудников.

Автор: Баранов Виталий Петрович

Образование: среднее специальное. Специальность: автослесарь. Профессиональная диагностика, ремонт, ТО легковых авто зарубежного производства 2000-2015 г.в. Большой опыт работы с Японскими и Немецкими авто.

Принцип действия вальцов листоправильных

При запуске станка валы шестеренной клетки передают направляющее движение на валки, осуществляющие процесс правки изделия. Передающее движение осуществляется при помощи шпинделей шарнирного типа. Шарнирные шпиндели в устройстве вальцы листоправильные способны, благодаря своему уникальному соединению, проворачиваться во всех плоскостях. В отличие от верхних валок, которые установлены в передвижном траверсе, нижний вальцовый ряд имеет неподвижную ось, закрепленную в стойках станины устройства. Положения подвижного траверса регулируется через панель управления с индикаторным устройством.

Правильно организованный процесс правки металлических листов на таком оборудовании, как вальцы листоправильные, весомо сказывается на эффективности и качестве проводимых с металлом работ. Поэтому для усовершенствования и оптимизации рабочего процесса оборудование оснащено центрирующим устройством, работающим по принципу пневматических систем. Подъемно-съемные операции во время работы правильных вальцов осуществляют при помощи специальных листоукладчиков с магнетическими свойствами.

Вальцы листоправильные- оборудованиене из дешевых. Поэтому для приобретения устройств необходимо выбирать лишь проверенного множеством положительных рекомендаций поставщика, который сможет обеспечить доставку оборудования, что соответствует всем требованиям, в максимально кратчайшие сроки. Кроме доставки оборудования в зону дальнейшей стационарной эксплуатации, стоит заранее обговорить условия установки станков и дальнейшего технического обслуживания на срок, указанный в гарантийном талоне.

Для различных предприятий существуют определенные виды листоправильных вальцов. Они отличаются между собой по уровню производительности, размерам и комплектам дополнительного оборудования. Соответственно, для частной кузнечной мастерской можно подобрать станок, стоимость которого будет значительно меньше от стоимости оборудования, необходимого для крупно-конвейерного производства.

Технология сварки профильной трубы

Само собой разумеется, что успех проделанной работы зависит не только от правильности выбора расходных материалов, настроек инвертора, и некоторых других особенностей сварки. Варить профильную трубу лучше на небольших токах, чтобы сильно не расплавлять металл. Ни о какой газовой сварке речи идти и не может, только ручная дуговая сварка.

Электроды можно использовать диаметром 2-3 мм. Для каждого из них выбирается свой определённый сварочный ток. Для электродов диаметром до 2 мм, значения сварочного тока должны быть не более 50 ампер. Если используются электроды 3 мм, то сварочный ток должен быть выше, но не более чем 100 ампер.

В большинстве случаев ток для сварки выбирается экспериментальным путём. Здесь все зависит не столько от инвертора, сколько от рабочего напряжения в электросети.

При этом многое зависит и от качества подготовительных работ. Поэтому для начала следует осуществить подготовку перед сваркой.

Снимать струбцины или магнитные крепежи можно только после того, как сварка будет завершена, а стыки полностью остынут.

Источник