Станки для гибки полимерных труб

Гибку полимерных труб диаметром от 25 до 160 мм применяют для изготовления соединительных деталей трубопроводов-отводов, калачей, компенсаторов и т.п. Ее применяют для изготовления элементов или узлов, состоящих из одного или нескольких отводов и прямых участков труб, что сокращает количество сварных стыков. К недостаткам гибки следует отнести большие, по сравнению с литыми или сварными деталями, размеры изогнутых участков (за счет больших радиусов гиба), а также деформации стенок и поперечного сечения (овальность) трубы в месте изгиба. Величина деформаций зависит от толщины стенки и ее отношения к диаметру трубы, от радиуса и способа гибки, а также от оборудования, применяемого для гибки труб.

При гибке труб из полимерных материалов следует учитывать их пружинение (упругость). Трубу следует «перегнуть» на определенный угол, по сравнению с заданным. Для определения величины пружинения необходимо заданный угол увеличить:

- для труб из ПВД в 1,07 раза;

- для труб из ПНД и ПП в 1,1 раза;

- для труб из фторопласта в 1,2 раза.

Трубы из ПВХ не пружинят.

Полимерные трубы гнут в разогретом состоянии, когда заготовка находится в высокоэластичном состоянии. Допускается односторонний нагрев, т.е. снаружи, но лучший результат получается при двухстороннем нагреве в глицериновых ваннах. Гибку нужно выполнять плавно, без рывков и резких движений. Для гибки зачастую применяют те же станки, что и для стальных труб. Но к ним предъявляются более высокие требования: радиусы шаблонов и гибочных роликов должны быть равны номинальному радиусу трубы: поверхности шаблонов и роликов должны быть тщательно обработаны и не иметь заусенцев, острых кромок и других дефектов, способных повредить поверхность трубы при гибке.

Рис. 3.17. Станок для гибки труб с ручным приводом: а) - общий вид; б) - схема гибки: 1 - неподвижный шаблон; 2 - гибочный ролик; 3 - скоба; 4 - зажим; 5 - рычаг; 6 - изгибаемая труба

Существует несколько способов гибки полимерных труб, основными из которых являются: гибка роликом вокруг гибочного шаблона и гибка обкаткой с внутренней оправкой (дорном).

Для гибки роликом применяют станки с ручным приводом (рис. 3.17, а) или приводные станки. Станок с ручным приводом состоит из неподвижного шаблона 1 и подвижного гибочного ролика 2, который закреплен в скобе 3, вращающейся вокруг оси шаблона. На этой же оси установлен зажим 4 для закрепления конца изгибаемой трубы. Вращение скобы 3 с гибочным роликом осуществляется рычагом 5. Схема гибки показана на рис.3.17, б. Гибочный ролик должен свободно вращаться на оси, а зазор k между ним и шаблоном 1 не должен превышать 0,1 наружного диаметра трубы.

Для гибки полимерных труб обкаткой применяют специальные станки или переоборудованные гибочные станки для стальных труб (рис. 3.18).

Станок состоит из станины 1, на которой закреплен электродвигатель 2, приводящий с помощью клиноременной, червячной и зубчатой передач во вращение поворотный стол 3. На стол устанавливают и жестко закрепляют гибочный ролик 4. На станине на оси 5 установлена штанга 6, которая с помощью нажимного винта 7 может занимать различные положения в зависимости от диаметра изгибаемых труб. На штанге закреплена тяга 8, на конце которой крепится оправка (дорн) 9, под которой устанавливают сменную нажимную колодку 10. Положение оправки изменяют, перемещая тягу вращением гайки с ручками 11.

Гибочный ролик 4 сменный, причем каждый ролик имеет эксцентриковый прижим 12 для труб. Вращение поворотному столу передается через размыкаемую муфту, управляют которой с помощью рычага 13.

Работа на станке производится следующим образом. На поворотный стол 3 устанавливают гибочный ролик 4 необходимого диаметра, в штангу 6 вставляют соответствующую нажимную колодку10, а на тяге 8 закрепляют оправку (дорн) 9. Положение оправки регулируют гайкой 11. Трубу 14, с разогретым участком для гибки, устанавливают вдоль штанги 6 таким образом, чтобы оправка 9 была внутри трубы. Труба прочно крепится эксцентриковым прижимом 12 к гибочному ролику. Нажимным винтом 7 штанга ставится в рабочее положение, при котором нажимная колодка 10 прилегает по всей длине к трубе.

Включают электродвигатель 2, а затем рычагом 13 муфту привода поворотного стола 3. При повороте стола поворачивается и гибочный ролик 4, при этом труба как бы «наматывается» на него и изгибается под тем углом, на который поворачивается ролик. При этом оправка (дорн) препятствует смятию стенок трубы, уменьшая овальность ее сечения. После достижения столом заданного угла муфту привода отключают, дают трубе остыть и снимают ее с гибочного устройства, а поворотный стол вручную возвращают в исходное положение.

Для гибки полимерных труб оправку изготовляют из текстолита, наружный ее диаметр должен быть меньше внутреннего диаметра трубы: d_д ≈ 0,97 d_вн. Оправку необходимо устанавливать так, чтобы ее передняя кромка находилась дальше оси гибочного ролика на величину «опережения» ΔL (мм). Эта величина определяется по:

, (4)

где R - радиус гиба трубы, мм;

δ - фактический зазор между оправкой и трубой, δ = 0,03 d_вн, мм;

d_вн - внутренний диаметр трубы.

Рис. 3.18. Станок для гибки полимерных труб методом обкатки: а) - общий вид; б) - схема гибки: 1 - станина; 2 - электродвигатель; 3 - поворотный стол; 4 - гибочный ролик; 5 - ось штанги; 6 - штанга; 7 - нажимной винт; 8 - тяга; 9 - оправка (дорн); 10 - нажимная колодка; 11 - гайка с ручками; 12 - эксцентриковый прижим; 13 - рычаг муфты; 14 - изгибаемая труба