Вальцы для проката профильной трубы

Доброго времени!
Начал все это дело где то в июле. В начале чертежи. Подбор материала. Токарили итп. Фоток почти не осталось — утеряны))) Станок делался для своих нужд. Ориентировался на 15ю проф трубу.По финансам около 4000 тыс рублей. Остальной материал был найден в хозяйстве. На видео все ясно. Мучать писаниной не стану))) Ну и пару фоток.

ПОДПИСЫВАЕМСЯ! Делимся! Комментируем!

Забыл добавить фотки)) Результат работы. Про станок позже.

Вальцы для профильной трубы – это инструмент, который известен далеко не всем. Что же он представляет собой и для чего нужен?

Немного о профильной трубе

Традиционные круглые трубные изделия более привычны для обывателя. Они используется для систем водоснабжения, водоотведения, в качестве кабельной оболочки и много другого. Профильная труба имеет не совсем обычную форму.

Профиль трубного изделия может иметь разную форму, однако наибольшей популярностью пользуются следующие виды:

• Овал. Изделия такого профиля встречается в радиаторных системах и в качестве элементов декоративных конструкций.
• Квадрат или прямоугольник. Такой профиль находит применение при строительстве несущих конструкций. Объясняется это большой прочностью изделий при поперечной нагрузке. Вес, при котором обычная труба сгибается, профильная труба прямоугольной или квадратной формы выдерживает без изменения формы.

Способы монтажа несущих конструкций

При монтаже несущих конструкций состыковка элементов выполняется двумя способами:

• С помощью сварки. Соединение элементов сваркой отличаются прочностью и долговечностью. Особенно это важно в тех местах, где на соединение оказывается большое давление.
• С помощью болтов. Такое соединение более выгодно, так как не у всех найдется сварочный аппарат. Болтами могут соединяться элементы теплиц, навесов и стеллажей.

Несущие части, на которые планируется большая нагрузка, лучше выполнять с использованием двутавров или швеллеров. Эти элементы не так красивы, но имеют высокую прочность по сравнению с профильной трубой.

Создание криволинейных поверхностей

В несущих конструкциях профильная труба играет роль горизонтальной, вертикальной или наклонной опоры для балконов, перекрытий или крыши. А вот для навесов, козырьков или теплиц необходимо создать криволинейную поверхность.

Объясняется это несколькими причинами:

• Эстетическое восприятие. На зрение и психику человека округлые формы оказывают успокаивающее воздействие.
• Ветер и осадки. Обтекаемая форма не служит препятствием ветру, поэтому при сильных порывах округленной поверхности практически ничего не угрожает. Помимо этого на круглые формы не задерживают осадки в виде дождя и снега.

Для создания криволинейной поверхности необходимо согнуть материал. Выполнить это действие можно при нагревании отдельных участков газовой горелкой.

Это самый простой способ изгиба, но у него есть некоторые недостатки:

• Во-первых, для его выполнения требуется большой рычаг, крепкий упор трубного изделия и огромные физические усилия.
• Во-вторых, таким способом невозможно добиться равномерного изгиба.

Создать ровный сектор окружности можно с помощью вальцов.

Виды вальцов

Для производства профильной трубы и ее изгиба в домашних и заводских условиях требуются совершенно разные инструменты.

Заводское производство

Вальцевание – это главная технологическая операция в процессе изготовления профилированных трубных изделий.

Весь цикл выглядит следующим образом:

• Плоские заготовки сворачиваются в цилиндр, место соединения сваривают.
• Полученное изделие прокатывают через вальцы, где под большим давлением происходит формирование нужного профиля.
• Выполняется проверка качества швов.
• Изделия прокаливают для снятия остаточных напряжений от деформации.

Для изготовления больших объемов заводы используют соответствующее оборудование. Например, на полноценном прокатном стане крупного предприятия вальцы для трубогиба имеют вес в несколько десятков тонн, а прилагаемое на них усилие может достигать нескольких сотен тонн. При этом здесь используется не ручной привод, а оборудование с электроприводом.

Домашнее производство

Выполненные своими руками вальцы для трубогиба должны отвечать совсем другим требованиям:

• Легкость. Оборудование должно перемещаться без особых усилий.
• Компактность. В небольшом помещении крупные габариты станка только усложнят рабочий процесс.
• Экономичность. Для быстрого проката заготовок можно использовать мощные электромоторы. Однако такое потребление электричества требует больших затрат на его оплату. Помимо этого для работы на таком оборудовании необходимо иметь соответствующую проводку, которая может выдержать высокую мощность.

В домашних условиях используют два вида вальцов: электроприводные (с моторами мощностью до 1.5 кВт) и ручные.

Ручные вальцы для профильной трубы – это самый простой вариант. Такое приспособление состоит из трех стальных валиков, два из которых расположены на одной горизонтали, а третий валик опускается между ними по принципу струбцины с помощью винтового механизма. К одному из валиков, лежащих на одной линии, прикреплена ручка, которая приводит его в движение. Принцип работы такого механизма также прост, как и его устройство: на два валика укладывается профильная труба, сверху она прижимается третьим валиком, который под давлением изгибает трубу. Вращением рукоятки на одном из валиков труба прокатывается через вальцы. В результате по всей длине получается ровный изгиб.

Если на самодельных вальцах для профильной трубы сделать поперечные желоба, то можно будет гнуть круглую не профилированную трубу.

Сделанные своими руками вальцы для профильной трубы можно использовать для изготовления элементов теплиц и навесов в небольшом объеме. Для производства большого количества конструкций такое приспособление не подходит.

Гнуть трубу профильную на вальцах с электроприводом намного легче. Протяжкой и деформацией трубы занимается несложный механизм, состоящий из электромотора небольшой мощности и редуктора. Большой коэффициент передачи на редукторе обеспечивает работу механизма с мотором малой мощности.

Используя различные чертежи вальцов для профильной трубы, можно не искать подходящее оборудование, а сделать его своими руками.

Стандартные профильные трубы квадратного или прямоугольного сечения, благодаря высокой прочности на изгиб при малом весе широко применяются в строительстве. В случаях превышения допустимых значений нагрузки, которые возникают при сильных изгибах, изделия деформируются и разрываются. Исключить негативные последствия позволяет применение труб с усиленным профилем.

Станок усиления профильной трубы

Под усилением подразумевают формирование рёбер на углах квадратного или прямоугольного профиля в процессе прокатки на вальцах специальной формы.

Трубы с усиленным профилем характеризуются высокой прочностью на изгиб, применяются для создания изогнутых конструкций любой степени сложности.

Усиление профиля осуществляется на специализированном оборудовании.

Область применения

Для получения нужной конфигурации профильные трубы последовательно обрабатываются на станках для усиления профиля, кузнечном блоке и на трубогибе.

Трубогиб позволяет согнуть профильные трубы по продольному сечению по заданному радиусу. Такие изделия применяются при монтаже навесов, беседок, козырьков.

Усиление – необходимый этап подготовки профильной трубы к изготовлению завитка методом холодной ковки. Кузнечный блок позволяет создать декоративные элементы из труб с квадратным или прямоугольным сечением, изогнутых самым причудливым образом. Полученные изделия отличаются объёмностью, лёгкостью, низкой ценой.

Конструкция

Станок для усиления профиля по принципу работы и по конструкции во многом напоминает обычный прокатный станок.

Кроме станины и привода движения, основными узлами станка для усиления профильной трубы являются:

1. Нижний (опорный) вал – 1 шт. Является ведущими, с его помощью трубы перемещаются.
2. Верхний вал – прижимной. Осуществляет деформацию профиля – прижимает трубу к нижнему валу.

Подающий и приёмный валы надёжно крепятся на массивное основание (корпус), оно должно обеспечивать устойчивость установки во время работы. Механизм подачи обеспечивает вращение валов вокруг своей оси.

Технология процесса

Процесс усиления на простейшем станке выполняется последовательно, с двумя установками труб:

• 1-ый шаг – установка трубы на вальцы.
• 2-ой шаг – прокат первых 2-х симметричных сторон.
• 3-ий шаг — переустановка трубы (поворот на 90 0 ).
• 4-ой этап — прокат вторых 2-х симметричных сторон профиля.

Станок для усиления профиля

Усиление профиля выполняется на станке холодной ковки, оборудованном роликами для сдавливания профильной трубы перед гибкой в завиток.

Профильная труба

Процесс вальцовки зависит от толщины стенок профильных труб и марки материала, из которого они изготовлены

Приводной механизм

По принципу работы существуют разные виды проводных механизмов:

Станок с ручным приводом отличается простой конструкцией, компактностью, рассчитан на небольшие объёмы работ. Работать на нём сможет только физически развитый человек. Деформировать металл придётся при помощи мышечной силы.

Станок с электроприводом для усиления профильной трубы так же занимает не много места. Работает он от электродвигателя, производительность – высокая.

Оборудование с гидроприводом слишком громоздкое. Позволяет прокатать профильную продукцию с максимальными размерами. Предназначено для больших объёмов работ.

Функциональность

Повышенным интересом пользуются многофункциональные модули стационарного типа, которые оснащены:

• вальцами для усиления профильной трубы;
• вальцами для раскатывания концов заготовок в виде художественных элементов ;
• кузнечным блоком для холодной ковки.

Все операции выполняются без переналадки оборудовния и смены инструмента. Модули позволяют изготовить различные декоративные кованные элементы разного размера и требуемой формы.

Примером многоцелевой установки является блок усиления с прокаткой гусиных лапок (ПГЛ), выпускающийся серийно, приспособленный для нескольких операций:

• усиление по типу «гусиные лапки» (обжимка, сдавливание);
• раскатывание концов заготовки.

После такой обработки труба полностью готова для изготовления декоративного завитка на кузнечном блоке.

Изготовление станка своими руками

Не всегда есть смысл приобретать профессиональный станок. Для разовых работ больше подойдут простейшие установки, сделанные своими руками. Главное, иметь чертежи, тщательно изучить принцип устройства и работу станка, подобрать качественные материалы для заготовок и необходимые инструменты для сборки.

Схема

Принципиальная схема станка для проката 2-х видов сечений профиля в разрезе. На её основании можно получить представление о конструкции и сопряжении основных узлов и принципе обработка труб. В данном случае, верхний вал является ведущим.

Схема станка

Комплектующие детали

Комплектующие вальцевателя прокатки не должны иметь сколов, выбоин, иметь приличный запас прочности, изготавливаться из определённых марок стали.

Валы, оси вытачивают на токарном станке. Некоторые комплектующие можно купить в магазине или снять с других механизмов, например:

• самоцентрирующиеся подшипники качения (4 шт.);
• звёздочки (4 шт.);
• цепь от велосипеда, мопеда.

Для сборки каркаса (основания) потребуется металлопрокат (швеллер, трубы), листы толщиной 5-10 мм. Основание обеспечивает стабильность установки в процессе работы.

Сборка каркаса

Вальцы (по 2 шт. каждого вида) для усиления профиля лучше выточить из легированной стали, для небольшого объёма работ подойдёт и Ст3, Ст10. Заготовки вальцов подвергают закаливанию.

Вальцы и оси должны многократно превосходить по твёрдости обрабатываемые трубы. В противном случае, вальцы придётся часто заменять новыми. Твёрдость вальцов на профессиональных установках не менее 52 НRС.

Инструменты

При сборке станка потребуются навыки (а так же соответствующее оборудование):

Крепление сваркой в некоторых местах можно заменить резьбовыми соединениями.

• дрель, с набором свёрл;
• гаечные ключи разного размера;
• уровень для выставления лини горизонта;
• штангенциркуль, рулетка.

Конструкция входящих деталей

По краям вальцов вытачивают специальные валики, которые надёжно фиксируют положение трубы во время проката.

Вальцы

Получить размеры вальцов для протяжки профиля можно с комплекта от профессиональных установок. Чертежи вальцов и осей по полученным размерам не сложно разработать самому. Ниже представлен пример чертежа.

Чертеж вальцов

Прокатка каждого размера профиля выполняется вальцами соответствующих размеров. Сделать модель со съёмными элементами не просто, по этой причине вальцы для усиления профильной трубы при сборе станка своими руками рекомендуется делать многоступенчатыми. Это позволит проводить обработку труб разных размеров без переустановки вальцов.

Обе оси имеют одинаковые размеры, но различную длину. На более длинной оси (ведущей) закрепляют рукоятку движения. Ниже представлен чертёж оси с посадочным местом под рукоятку.

Чертёж оси с посадочным местом под рукоятку

Сборочные работы

Каркас создаётся постепенно, по мере сборки остальных деталей. Отдельные элементы основания соединяют между собой сваркой или крупногабаритными болтами.

Расстояние между верхней и нижней осью зависит от диаметров вальцов. При неимении точных сборочных чертежей размеры между осями определяют опытным путём:

• устанавливают вальцы на оси;
• вымеряют расстояние между осями;
• высверливают отверстия на боковых стенках каркаса под установку подшипников;
• затем оси убирают в сторону, занимаются установкой подшипников.

Соединение оси и вальцов осуществляется несколькими способами:

• при помощи шпонки, размером около 8х8 мм;
• сваркой через заранее просверленные потайные несквозные отверстия, выполненные сверлом большого диаметра.

Второй способ доступен, если имеется аппарат для ручной электродуговой или полуавтоматической сварки.

Далее ось вставляется в подшипник, который предварительно закрепляется в буксе, заранее приваренной к стенке каркаса с внутренней стороны. Надёжность крепления – максимальная. В первую очередь оси с вальцами устанавливают в ту боковую стенку каркаса, где предполагается расположить цепную передачу. Затем оси вставляются в подшипники, закреплённые на 2-ой боковой стенке каркаса.

После установки основных элементов укрепляют каркас:

• сварочными швами;
• резьбовыми соединениями.

Сборка цепного механизма на практике так же происходит с определением размеров по месту:

• на нижнюю ось устанавливают 1-ю звёздочку;
• на верхнюю ось – 2-ю звёздочку;
• примеривают цепь, намечают расположение ещё 2-х звёздочек.

Сборка цепного механизма

Вальцы должны вращаться без затруднения при натянутой цепи. Рукоятка приваривается к ведущей оси в последнюю очередь.

Цепной механизм

Для механизма подачи движения в виде червячной передачи необходимо запастись шестерёнками нужного размера.

Механизм подачи движения

Рекомендации

Особые требования предъявляются к соосности вальцов: они должны располагаться в одной вертикальной плоскости и быть строго параллельными. Любое нарушение соосности приведёт к неравномерному сдавливанию профиля, что значительно снизит качество проката.

Станок, сделанный в домашних условиях специально для усиления профильных труб, не должен в процессе работы представлять опасность для человека. При сборке следует:

1. Максимально надёжно фиксировать все движущиеся детали. Исключить их отскакивание в процессе работы.
2. Предусмотреть защитные заслонки.

Правильно собранные самодельные установки не уступают профессиональным моделям по качеству выпускаемых изделий.