Вопросом о том, как согнуть профильную трубу, не используя для этого специальное оборудование, задаются многие из тех, кто собирается возвести на своем приусадебном участке теплицу. Такие сооружения, изготовленные из гнутых труб, не только пропускают значительно больше света, но и отличаются высокой устойчивостью и долговечностью, если сравнивать их с конструкциями из деревянных брусков. Кажется, что загнуть профтрубу, создав из нее арочную конструкцию, непросто, но, если разобраться в особенностях этого процесса, вполне возможно эффективно выполнить его, используя для этого простейшие приспособления.
Самодельные конструкции из профильных труб характеризуются хорошей надежностью и низкой металлоёмкостью
В чем заключается сложность гибки профильного проката
Суть гибки металлического проката вне зависимости от формы его профиля состоит в том, что профильным трубам придается частичный или полный изгиб. Выполняют такую технологическую операцию двумя способами: воздействуя на изгибаемую трубу только давлением или дополнительно нагревая участок трубы, в области которого выполняется изгиб. В ходе выполнения изгиба на металлическую трубу одновременно действуют две силы:
- сила сжатия (с внутренней части изгиба);
- сила растяжения (с внешней части изгибаемого участка).
Именно воздействие таких разнонаправленных сил вызывает сложности, характерные для процесса гибки любых профильных труб.
- Сегменты материала трубы, которая в процессе гибки изменяет свою форму, могут утратить соосность своего расположения, что приводит к тому, что отдельные участки трубы будут располагаться в разных плоскостях;
- Стенка профтрубы, расположенная с внешней стороны изгиба и подвергаемая растяжению, может не выдержать нагрузки и лопнуть.
- Внутренняя стенка трубы, подвергаемая сжатию, может покрыться складками, которые напоминают гофру.
Технические характеристики профильных трукб
Если не учитывать тонкости такого технологического процесса, то вместо того, чтобы согнуть профильную трубу, можно просто смять изделие, безвозвратно испортив его.
Чтобы такого не произошло, необходимо учитывать не только характеристики материала трубы, но и ее геометрические параметры – размеры сечения, толщину стенок, радиус, на который необходимо выполнить изгиб. Знание перечисленного позволит выбрать подходящую технологию и согнуть профтрубу правильно, не смяв ее и не получив гофрированную поверхность.
Какой принцип работы швеллера на изгиб?
Во время эксплуатации на швеллер воздействует давление внешнего веса по направлению на изгиб. Поэтому конструкторы просчитывают предстоящие нагрузки заранее. От чего специалисты отталкиваются?
Первое, что вычисляют конструкторы, так это максимальное значение момента в профиле швеллера (М). Используют они для этого сложную формулу. В учет берутся распределительная нагрузка и длина швеллера.
Вторым шагом специалисты ищут значение момента сопротивления сечения швеллера. Для этого тоже есть своя формула. В нее подставляется полученное ранее значение М и данные сопротивления материала по пределу текучести. Для последней величины данные берут с технических таблиц, значения отличаются для разных марок стали.
Полученные результаты из второй формулы специалисты сравнивают с ГОСТ 8278 в категории «момент сопротивления». На основании этого для каждого проекта они подбирают катаный или гнутый швеллер, который подходит под все критерии.
Необходимость учета профиля
К категории профильного трубопроката причисляются изделия, имеющие различную форму поперечного сечения – круглую, квадратную, овальную или плоскоовальную. Несмотря на такое разнообразие, для возведения теплицы или навеса преимущественно используют прямоугольные или квадратные трубы. Это связано с тем, что на их плоских стенках намного легче смонтировать внешнее покрытие.
Ассортимент современных профильных труб отличается большим разнообразием. Их геометрические параметры, основными из которых являются площадь поперечного сечения и толщина стенки, определяют пластические возможности изделия. Последние характеризует такой показатель, как минимально допустимый радиус закругления. Именно данный параметр позволяет определить, на какой минимальный радиус можно согнуть профтрубу, чтобы она не подверглась повреждению.
Избегайте типичных ошибок, приводящих к порче заготовок
Чтобы определить такой параметр трубы с квадратным или прямоугольным профилем, как минимальный радиус сгибания, достаточно знать высоту ее профиля. Если вы собираетесь согнуть профильную трубу с поперечным сечением в виде прямоугольника или квадрата, следует придерживаться следующих рекомендаций.
- Трубы, высота профиля которых не превышает 20 мм, можно гнуть на участках, длина которых превышает величину, равную 2,5хh (h – высота профиля).
- Изделия, высота профиля которых превышает 20 мм, можно успешно сгибать на участках, длина которых соответствует 3,5хh и более.
Минимальные радиусы изгиба стальных труб
Такие рекомендации пригодятся тем, кто своими руками собирается согнуть профильные трубы для того, чтобы изготовить из них стеллажи, навесы и различные рамные конструкции. При этом, однако, следует иметь в виду, что на возможность качественного сгибания труб оказывает влияние и толщина их стенки. Изделия, толщина стенки которых меньше 2 мм, лучше вообще не гнуть, а при необходимости создания конструкций из них использовать сварные соединения.
В домашних условиях согнуть профтрубы, которые изготовлены из углеродистых или низколегированных сталей, можно только с учетом определенных нюансов. Такие трубы после гибки могут отпружинивать и возвращаться в исходное состояние, поэтому готовые конструкции необходимо повторно подгонять по шаблону. Величину отпружинивания характеризует такой параметр профильных труб, как пластический момент сопротивления – Wp. Данный параметр указывается в сопроводительной документации (чем он ниже, тем меньше будут отпружинивать профтрубы в процессе их гибки).
Модели отечественных ручных профилегибов
Одним из востребованных профилегибов является ручной станок «ПГ-1» и «ПГ-2». Первый вариант представляет собой достаточно мобильное устройство. Благодаря этому процесс сгиба можно осуществлять непосредственно на месте работы. Им можно сгибать трубы размером 40×40 мм. По своей конструкции оборудование имеет станину и 3 ролика, которые закреплены на ней. Центральный, а он и есть прижимной ролик осуществляет протяжку трубы. Удобная рукоятка позволяет проводить процесс работы достаточно легко.
Профилегиб ПГ2
Что касается другой модели «ПГ-2», то ее конструкция отличается большей мощностью. На этом станке можно сгибать трубы 30×60 мм. При необходимости на этом станке можно согнуть трубу в кольцо.
Особенности наиболее популярных методов гибки труб
В производственных или домашних условиях профтрубы гнут как с нагревом, так и в холодном состоянии. Нагрев, который производят при помощи газовой горелки, значительно повышает пластичность металла, благодаря чему для изгиба требуется прилагать меньше усилий. Трубы небольшого сечения можно согнуть и без нагрева, поскольку они и так отличаются хорошей пластичностью.
Нормативные рекомендации относительно использования нагрева имеются только для изделий круглого сечения. Так, нагревать перед гибкой рекомендуется трубы, диаметр сечения которых превышает 10 см. В тех случаях, когда согнуть необходимо квадратные или прямоугольные трубы, ориентироваться стоит на собственный опыт или советы других домашних мастеров.
- Без предварительного нагрева гнут трубы, высота профиля которых не превышает 10 мм.
- Если высота профиля труб превышает 40 мм, их обязательно следует нагревать перед гибкой.
Перед началом работ определитесь со способом гибки
Если в вашем распоряжении имеется трубогиб, с его помощью вы легко справитесь с задачей холодной гибки труб, высота профиля которых находится в интервале 10–40 мм. При отсутствии такого приспособления необходимо решать вопрос о том, как согнуть трубу без трубогиба, предварительно проведя несложные испытания. Они помогут вам определить, следует нагревать профтрубу перед гибкой или нет. Проводятся эти испытания следующим образом. Один конец трубы зажимается в тиски, а на второй надевается труба с большим размером внутреннего сечения. Если при помощи такого плеча удается согнуть зажатую в тиски трубу, можно выполнять этот процесс без предварительного нагрева.
Гибку труб по различным методикам хорошо демонстрирует обучающее видео, однако не будет лишним предварительно изучить этот процесс во всех подробностях.
Гибка профтруб с предварительным нагревом
Чтобы своими руками согнуть профильную трубу горячим методом, необходимо предварительно заполнить ее песком. Это позволит сделать изгиб более качественным и равномерным. Поскольку вам придется иметь дело с горячим металлом, все работы следует выполнять в плотных брезентовых рукавицах. Сама гибка, с реализацией которой можно ознакомиться по видео, выполняется в следующей последовательности.
- Оба конца профильной трубы необходимо закрыть заглушками, которые изготавливаются из деревянных брусков. Длина таких заглушек должна быть в 10 раз больше ширины их основания, которое, в свою очередь, должно иметь площадь, в два раза превышающую площадь отверстия в трубе, закрываемого с их помощью.
- После подгонки заглушек под внутреннее сечение трубы на одной из них выполняется 4 продольных паза, которые необходимы для выведения газа, скапливающегося в трубе при нагревании заполняющего ее песка.
- Участок профтрубы, который вы планируете согнуть, требуется предварительно отжечь.
- В качестве наполнителя для трубы надо использовать песок средней зернистости. Если нет очищенного строительного песка, можно взять любой, даже из детской песочницы, но его следует соответствующим образом подготовить. Так, песок сначала просеивают через сито с размерами ячейки 2–2,5 мм, чтобы удалить из него гравий и мелкие камешки, а окончательное просеивание выполняют на сите с размерами ячейки 0,7 мм. Окончательное просеивание необходимо для того, чтобы удалить из песка пылевые включения, которые могут спечься при нагревании.
- Подготовленный песок необходимо прокалить при температуре 150 градусов Цельсия.
- Перед набивкой песком один конец трубы закрывают заглушкой, на которой нет газоотводных каналов. Во второй конец вставляется воронка, через которую порционно засыпают подготовленный песок. Чтобы песок равномерно и плотно заполнял всю внутреннюю полость трубы, при его засыпании необходимо постукивать по стенкам изделия, используя для этого деревянную или резиновую киянку.
- После полного заполнения трубы песком ее второй конец также закрывают заглушкой.
- Участок, который будет нагреваться для дальнейшего сгибания, необходимо отметить мелом.
- Трубу нужно закрепить в тисках с шаблоном или в трубном зажиме. При этом важно, чтобы сварной шов, если он есть на поверхности изделия, оказался сбоку. Придерживаться этого требования надо потому, что сварной шов нежелательно подвергать сжатию или растяжению.
- Участок трубы, предварительно отмеченный мелом, нагревают докрасна при помощи газовой горелки. После полного прогрева трубу аккуратно, не совершая резких движений, сгибают в один прием, прикладывая усилия строго в вертикальной или горизонтальной плоскости.
- После остывания согнутой трубы полученный результат сравнивают с шаблоном. Если все нормально, то из концов изделия удаляют пробки и высыпают песок.
Правильная технология ручной гибки «на горячую»
Данный метод, который несложно реализовать и в домашних условиях, лучше всего использовать в тех случаях, когда на профтрубе надо сформировать единичный угловой изгиб. Многократный нагрев металла может привести к потере его прочности, а избежать этого невозможно, если вы гнете трубу для ее использования в качестве элемента арочной конструкции.
Принцип использования трубогиба
Согнуть профильную трубу (особенно это касается изделий крупного диаметра) своими руками далеко не всегда представляется возможным. Для этих целей существуют специальные устройства – трубогибы. Стандартный трубогиб оборудован ведущим колесом, которое, перемещаясь вдоль одной из граней, аккуратно сгибает отрезок трубы в необходимом направлении.
Рекомендуем ознакомиться: Откуда берётся обратная тяга в дымоходе, и что с этим делать?
Трубогибы бывают двух видов:
- Ручные. Колесо устройства приводится в действие вручную, посредством специальной рукоятки. Хорошо подходят для труб с небольшой площадью сечения.
- Электрические. Использование таких устройств оправдано в тех случаях, когда объем работ достаточно велик, а сами трубы обладают при этом солидными габаритами. Аппарат включается в стандартную сеть электропитания, а перемещение колеса осуществляется посредством электропривода. Позволяет получать более ровные изделия при ощутимой экономии времени.
Если работы носят однократный характер, покупка собственного трубогиба может оказаться нерентабельной. В таком случае стоит подумать о взятии устройства в аренду, либо рассмотреть один из альтернативных способов сгибания.
Как согнуть трубу без предварительного нагрева
Самому согнуть профильную трубу, не нагревая ее предварительно, можно как с наполнителем, так и без него. Не требуют наполнения песком или канифолью трубы, высота профиля которых не превышает 10 мм.
Нюансы гибки тонкостенных труб малого азмера
Существует еще одна методика, предполагающая использование вместо наполнителя пружины с плотной навивкой витков, которая вставляется во внутреннюю полость профтрубы и защищает стенки изделия от деформации, а также от чрезмерного изменения их толщины в процессе гибки.
Чертеж и детали механического трубогиба для профильных труб
Конструкция элементарного трубогибочного приспособления проста и доступна для самостоятельного изготовления
Тем, кому надо согнуть своими руками профильные трубы, предварительно не нагревая их, можно воспользоваться обучающим видео и следующими несложными рекомендациями.
- Получать требуемый изгиб на профильных трубах можно с помощью простейших приспособлений – тисков, оправок, гибочных плит.
- Можно использовать ручной трубогиб для изделий с круглым профилем. В этом приспособлении необходимо переделать рабочие ролики, форма выемки в которых должна соответствовать профилю трубы.
- Наиболее эффективно и точно согнуть трубы можно с помощью профилегибочного станка, который можно приобрести или изготовить своими руками.
Приспособления для гибки труб
Вопрос о том, как согнуть трубу без трубогиба, не вызовет затруднений, если использовать для выполнения этой операции простейшие приспособления. Выполнять холодную гибку труб можно с помощью следующих устройств.
- В тех случаях, когда согнуть необходимо мягкую (алюминиевую) или стальную трубу с высотой профиля не больше 10 мм, используется горизонтальная плита с отверстиями, в которые вставляются упоры – металлические штыри. При помощи этих штырей и выполняется гибка изделий по требуемым параметрам. У данного метода есть два серьезных недостатка: невысокая точность гибки, а также то, что при его использовании необходимо прикладывать значительные физические усилия.
- Изделия с высотой профиля 25 мм лучше гнуть при помощи роликовых приспособлений. Труба надежно фиксируется в тисках, а к той ее части, которую надо согнуть, усилие прикладывается при помощи специального ролика. Данное приспособление позволяет получить более качественный изгиб, но также требует приложения физических усилий.
Вариант, что называется, на скорую руку. Длинный рычаг этого крайне незамысловатого приспособления позволяет справиться с довольно толстыми трубами
Сделать разовый изгиб трубы помогут элементарные приспособления
Для формирования на стальных или алюминиевых профтрубах изгиба с большим радиусом кривизны используют неподвижные округлые шаблоны, на которых монтируют специальные хомуты для фиксации изделия. На таком приспособлении трубу гнут также вручную, с усилием укладывая ее в паз шаблона, форма которого точно соответствует требуемому радиусу изгиба.
Фанера и металлические скобы – это всё, что нужно для изготовления гибочного шаблона
Гибочная плита
Чтобы эффективно гнуть стальные или алюминиевые трубы в домашних условиях, можно изготовить модернизированную гибочную плиту, воспользовавшись следующими рекомендациями.
- Роль такой плиты играет панель, которую вырезают из листового металла большой толщины.
- Панель, выполненную таким образом, приваривают к стойке, которая устанавливается на специальный пьедестал.
- В панели просверливается два отверстия, необходимые для установки болтов, служащих упорами для профильной трубы.
- На один из болтов-упоров устанавливается специальная насадка, при помощи которой и регулируется радиус изгиба.
- Чтобы обеспечить соосность отрезков трубы, прилегающих к сгибу, над заготовкой размещают металлическую пластину, фиксируемую болтами.
Схема стенда для гибки профильных труб
Принцип изготовления несложного самодельного гибочного устройства
В тот момент, когда вы не будете использовать такой модернизированный трубогиб, его пьедестал можно приспособить для выполнения различных слесарных операций.
Гибка по оправке
Для гибки в домашних условиях профильных трубных изделий, высота стенки которых не превышает 25 мм, можно изготовить специальную оправку. В этих целях лучше использовать габаритный верстак, на поверхности которого будет достаточно места для такого приспособления. Для выбора оптимального места расположения элемента, фиксирующего сгибаемую трубу, на одном конце верстака выполняются часто расположенные отверстия. За обеспечение требуемого радиуса изгиба профтрубы отвечает специальный шаблон, который можно изготовить из толстой фанеры или металлического уголка, если вы собираетесь часто его использовать.
Сгибание профильной трубы при помощи оправки
Альтернативные способы сгибания
К счастью, для сгибания труб вовсе не обязательно иметь под рукой специальное оборудование. Народная смекалка уже давно изобрела не один способ добиться желаемого результата без использования трубогиба.
Используем болгарку
На участке, где требуется сделать загиб трубы при помощи болгарки делается несколько поперечных распилов. Чем меньше должен быть радиус изгиба, тем большее количество распилов понадобится. В большинстве случаев достаточно трех. Далее, профильная труба без особых усилий сгибается, а места пропилов завариваются при помощи сварки.
Если заваренные участки аккуратно зашлифовать, то полученное изделие будет выглядеть очень достойно. Никаких складок или сильной потери прочности на месте сгиба не возникнет. А вот идеальной округлости такой способ не даст, ведь загиб будет состоять из нескольких прямых участков, расположенных под углом друг к другу.
Способ с применением пружины
Для изготовления пружины понадобится стальная проволока сечением 2 мм. Проволока загибается по форме профиля с таким расчетом, чтобы сторона каждого сегмента была на несколько миллиметров меньше, чем соответствующая сторона профиля трубы и могла свободно перемещаться по ее внутренней протяженности.
Далее, пружина просто вставляется в трубу, и сгибается до необходимого радиуса. Для облегчения процедуры сгиба участок трубы можно разогреть.
Обратите внимание! Чтобы не возникло проблем с удалением пружины из полости профильной трубы после процедуры сгибания, к ближайшему ее концу следует надежно прикрепить кусок проволоки.
Заполняем трубу песком
Этот способ поражает простотой и эффективностью, ведь все необходимые материалы в буквальном смысле лежат под ногами:
- Предварительно подготавливаем два деревянных клинышка, которые смогут плотно закрыть полость трубы.
- Деревянный клин плотно забиваем в конец трубы.
- Заполняем трубу песком, предварительно просеянным и просушенным.
- Вбиваем второй клин.
Рекомендуем ознакомиться: Как сделать самодельные вальцы для профильной трубы?
Далее, один из концов трубы фиксируется и производится сгибание. Для облегчения процедуры участок трубы также можно нагреть. По окончании работ клинья удаляются, а песок высыпается.
Использование плотной песчаной подушки поможет предотвратить деформации, обеспечив ровный и прочный сгиб.
Поможет обыкновенная вода
Один конец профильной трубы закрывается заглушкой, после чего в полость заливается вода. Непременное условие – наличие отрицательной температуры, достаточной для замерзания жидкости. После замерзания воды труба без особых проблем согнется, а место сгиба будет красивым и прочным.
Это важно! Метод подходит для труб из цветных металлов, не подверженных коррозии.
