Опубликовано 21 Сен 2014 Рубрика: При проектировании и изготовлении гнутых деталей из труб и прутков всегда возникает задача определения длины развертки – длины прямолинейной заготовки до начала технологического процесса гибки. Продолжая тему., представляю расчет в Excel длины развертки деталей из прутков и труб круглого сечения. Программа расчета написана по формуле классического сопромата! Практические результаты будут немного отличаться от рассчитанных значений из-за целого ряда факторов, о которых уже упоминалось в статье о гибке листовых заготовок (ссылка на эту статью в предыдущем абзаце).
Однако точность при гибке трубы для изготовления опытного образца представленная ниже программа обеспечит. Ниже этого текста на рисунке представлена расчетная схема.
Программа для построения разверток. Надо в толстую трубу сделать врезку. Построение разверток для стыковки труб - Справочный материал. POL7 — новый инструмент.
Радиусы нейтральных слоев каждого из изогнутых участков рассчитываются по формуле: r ni =((4. R i 2 — D 2 ) 0,5+(4. R i 2 — d 2 ) 0,5)/4 Нейтральный слой – это поверхность, ближе которой к центру радиуса изгиба материал трубы при гибке сжимается, а дальше которой от центра радиуса изгиба – растягивается. Длина кривых участков при гибке трубы определяется по формуле: l i= π. α i/180.
r ni Здесь угол α i должен быть в градусах. Общая длина развертки вычисляется суммированием длин прямых и изогнутых участков: L = ∑( L i + l i ) Программа расчета в Excel длины развертки при гибке труб. Для выполнения расчетов используем программу MS Excel. Можно воспользоваться табличным процессором Calc из свободно распространяемых пакетов Apache OpenOffice или LibreOffice.
Исходные данные: Положим, что в рассматриваемом примере деталь состоит из трех прямых и двух изогнутых участков (как на схеме вверху). Записываем наружный диаметр трубы D в миллиметрах в ячейку D4: 57,0 2. Значение внутреннего диаметра трубы d в миллиметрах заносим в ячейку D5: 50,0 Внимание!!!
Если рассчитывается длина развертки прутка сплошного круглого сечения, то d =0! Длину первого прямого участка L 1 в миллиметрах вводим в ячейку D6: 200,0 4. Осевой радиус сгиба первого кривого участка R 1 в миллиметрах записываем в ячейку D7: 300,0 5. Угол сгиба первого кривого участка α 1 в градусах пишем в ячейку D8: 90,0 6. Длину второго прямого участка детали L 2 в миллиметрах вводим в ячейку D9: 100,0 7. Осевой радиус сгиба второго изогнутого участка R 2 в миллиметрах записываем в ячейку D10: 200,0 8. Угол сгиба второго изогнутого участка α 2 в градусах пишем в ячейку D11: 135,0 9.
Длину третьего прямого участка детали L 3 в миллиметрах вводим в ячейку D12: 300,0 10-15. Ввод исходных данных в Excel для нашего примера завершен. Ячейки D13D18 оставляем пустыми. Программа позволяет рассчитывать развертки деталей, содержащих до пяти прямых участков и до четырех изогнутых.
Гибка трубы с большим количеством участков требует для расчета развертки незначительной модернизации программы. Результаты расчетов: 16.
Длину первого изогнутого участка L 1 в миллиметрах вычисляем в ячейке D20: =ЕСЛИ(D7=0;0;ПИ.D8/180.((4.D7^2-$D$4^2)^0,5+(4.D7^2-$D$5^2)^0,5)/4) =469,4 17. Длину второго изогнутого участка L 2 в миллиметрах вычисляем в ячейке D21: =ЕСЛИ(D10=0;0;ПИ.D11/180.((4.D10^2-$D$4^2)^0,5+(4.D10^2-$D$5^2)^0,5)/4) =467,0 18-19. Так как в рассматриваемом примере нет третьего и четвертого кривых участков, то в ячейке D22: =ЕСЛИ(D13=0;0;ПИ.D14/180.((4.D13^2-$D$4^2)^0,5+(4.D13^2-$D$5^2)^0,5)/4) =0,0 в ячейке D23: =ЕСЛИ(D16=0;0;ПИ.D17/180.((4.D16^2-$D$4^2)^0,5+(4.D16^2-$D$5^2)^0,5)/4) =0,0 20.Общая длина развертки детали L в миллиметрах суммируется в ячейке D24: =D6+D9+D12+D15+D18+D20+D21+D22+D23 =1536,3 Длина развертки изогнутой трубы рассчитана с помощью программы MS Excel.
Гибка трубы и/или прутка – не простая технологическая задача, таящая целый ряд «подводных камней». Надеюсь, предложенный расчет в Excel упростит вам, уважаемые читатели, ее решение. Возможность задания на каждом шаге различных длин прямых участков, углов и радиусов гибки, несомненно, расширит область применения представленной программы. Уважаемые читатели!
Вопросы, отзывы, и замечания оставляйте, пожалуйста, в комментариях внизу страницы. УВАЖАЮЩИМ труд автора скачать файл можно ПОСЛЕ ПОДПИСКИ НА АНОНСЫ СТАТЕЙ (подписные формы — чуть ниже и наверху страницы). ОСТАЛЬНЫМ — можно скачать просто так. Ссылка на скачивание файла: (xls 103KB). Введите Ваш e-mail.
Гнем трубу буквой П. Исходные данные: Внешний диаметр — 45мм Внутренний диаметр — 42,6мм (стенка трубы 1,2мм) Длина первого прямого участка — 375,5мм Осевой радиус — 70мм Угол -90градусов Длина второго прямого участка — 175мм Осевой радиус — 70мм Угол — 90градусов Длина третьего прямого участка — 375,5мм По Вашим расчетам получаем длину разверки — 1203,3мм Если считать развертку по длине осевой линии: 375,5мм х 2шт + 175мм + 109,95 (длина дуги=пирн/180) х 2шт = 1145,9мм 1203,3-1145,9 = 57,4мм — расхождение Где ошибка?. Александр Воробьев 28 Ноя 2015 18:42. Если Вы внимательно посмотрите на входящие в формулу параметры, то увидите, что они все чисто геометрические. Нет и намека на характеристики материала.
Дело в том, что классический сопромат рассматривает (в основном) материалы, обладающие при растяжении зоной упругой деформации, площадкой текучести, участком пластической деформации приводящим к точке разрушения. Так вот схожими по виду (не по величинам нагрузок и деформаций) диаграммами растяжения обладают все, так называемые, пластичные материалы. К ним относятся многие металлы, а вот закаленные стали, стекло, бетон — нет.
Так их никто и не гнет! Эта формула — теоретически выведенная для материалов с идеальной площадкой текучести.
Но как и идеального газа (помните физику?), так и идеального металла в природе нет. Но с очень близкими диаграммами растяжения — полно. Если точность в 3.5% Вас не устраивает, то можно найти массу таблиц разных исследователей, которые определяют длину разверток для различных материалов опытным путем. Резюме: эта формула для всех пластичных металлов. Её можно найти во многих учебниках по сопромату. На практике многие вообще считают развертки труб по средней линии.
Полученные погрешности «съедаются» низкой точностью оборудования и еще десятком факторов. Ваш отзыв Имя (обязательно) E-mail(обязательно) Сайт.