Меню

Металлические сделанные с квадратными трубами

Труба квадрат – виды квадратных труб, особенности использования и производства

Металлическая квадратная труба – это достаточно распространенный стройматериал, применяемый в самых разных ситуациях. Имеется довольно широкий ассортимент квадратных труб, поэтому при строительстве очень важен грамотный подбор материала – а для этого нужно понимать его особенности и знать характеристики. Об особенностях металлических квадратных труб и пойдет речь в этой статье.

Сразу стоит сказать, что есть три метода производства металлических квадратных труб:

  • Электросварка;
  • Бесшовный горячий прокат;
  • Бесшовный холодный прокат.

Каждый способ нужно рассмотреть отдельно, поскольку у каждого из них есть масса отличительных черт.

Сварные трубы

Для изготовления квадратных труб методом электродуговой сварки требуются заготовки, в качестве которых выступают плоские металлические листы.

Металлическая труба квадрат при помощи сварки изготавливается следующим образом:

  • Сначала берется штрипс (плоская листовая заготовка), рулон разматывается и режется на длинные узкие полоски;
  • Нарезанные полосы свариваются между собой так, чтобы получилась цельная лента;
  • Готовая лента подается на черновые вальцы, на которых создается круглая заготовка с открытым швом для сварки;
  • Готовый шов проваривается любым из доступных методов (как правило, на производстве используется обычная электродуговая сварка);
  • Круглая заготовка с заваренным швом отправляется на калибровку, где форма трубы меняется на квадратную;
  • Далее следует проверка сварного шва на качество, для чего используется дефектоскоп, использующий для работы вихревые токи;
  • Готовая труба разрезается на части согласно поставленной задаче и нормативам;
  • Также трубы обязательно осматриваются визуально – из-за недостатков производственного процесса иногда получаются непригодные изделия;
  • Отсортированные и одобренные трубы упаковываются и отправляются на склад.

Бесшовные трубы

Трубы, изготовленные методом проката, в первую очередь отличаются тем, что исходным сырьем для них является круглая заготовка.

Алгоритм производства бесшовных металлических труб выглядит следующим образом:

  • Заготовка цилиндрической формы (штанга) разогревается до высокой температуры, при которой металл становится пластичным;
  • Нагретая деталь отправляется на прошивочный пресс, где происходит обработка середины штанги, в результате чего заготовка превращается в гильзу;
  • Далее внутрь заготовки вставляется оправка, после чего это сырье попадает на вальцы, где происходит растягивание заготовки, создание стенок необходимой толщины и наружного диаметра;
  • После того, как труба доведена до требуемой формы, ее отправляют на калибровку, после которой заготовка нарезается на планируемые части;
  • Готовые квадратные трубы упаковываются и отправляются на склад.

Обработка труб может проводиться как с горячими, так и уже остывшими трубами. Основная разница между холодным и горячим прокатом заключается в том, что в первом случае нужно еще и закалить металл, чтобы устранить присутствующие в металле напряжения, возникающие вследствие обработки.

Кустарное производство квадратных труб

Нередко в целях экономии средств квадратные металлические трубы изготавливаются самостоятельно в собственном гараже, сарае или мастерской. Для этого используются специальные вальцы, которые изготавливаются на производстве и имеют довольно низкую стоимость, поэтому позволить их себе может практически любой хозяин.

Впрочем, если речь идет о создании материала, соответствующего всем нормам, то лучше будет просто приобрести заводские трубы. Дело в том, что кустарное изготовление не позволяет соблюдать технологию производства материала. В частности, это касается термической обработки, которую невозможно провести, не имея в своем распоряжении специального оборудования.

В результате созданная таким способом квадратная труба металл будет отличаться меньшей прочностью и несоответствием стандартам, что очень важно, особенно при строительстве долгосрочных объектов.

Нормативы и стандарты металлических квадратных труб

Стандартные габариты квадратных труб регламентирует ГОСТ 8639-82. В данном документе отображен полный перечень сортамента данных изделий и их масса в зависимости от длины стандартной трубы. Впрочем, отклонения от норм не являются чем-то исключительным – жесткого запрета на производство нестандартных труб нет.

На практике все это реализуется очень просто: предприятие может изготавливать металлопрокатные квадратные трубы любого размера, соблюдая технологию их производства. Естественно, характеристики готового материала должны предварительно согласовываться с заказчиком.

Говоря о нестандартных размерах – нередко встречаются трубы с квадратным профилем, имеющим сторону в 160 или 200 мм, которые не отображены в нормативных документах. Если речь идет о прокате, то единственным ограничением, влияющим на габариты трубы, являются вальцы. Например, для прокладки магистралей могут использоваться трубы толщиной около двух метров.

Читайте также:  Почему не могу забеременеть с одной трубой

Также есть определенные стандарты, которые определяют метод изготовления квадратных металлических труб в зависимости от их размеров:

  1. Труба со стороной профиля от 10 до 120 мм и толщиной стенки от 1 до 8 мм может изготавливаться методом холодного проката.
  2. Труба со стороной профиля от 60 до 180 мм и толщиной стенки от 4 до 14 мм изготавливается методом горячего проката.
  3. Трубы с внешним диаметром от 10 до 100 мм и толщиной стенки от 1 до 5 мм создаются при помощи сварки.

Кроме того, есть еще и следующее правило: края труб можно закруглять, но только в таком случае, если радиус округления не превышает удвоенную толщину стенок трубы.

Применение металлических квадратных труб

Характерной особенностью рассматриваемого материала является высочайшая прочность, особенно на изгиб – и именно поэтому металлопрокатная труба квадрат используется так, где присутствуют серьезные нагрузки.

Чтобы убедиться в прочности подобной конструкции, можно провести следующий эксперимент, который нередко проводится на занятиях по сопромату:

  1. Нужно взять четыре рейки и скрепить их по углам небольшими гвоздями. В результате получится прямоугольник, который не имеет жесткости и может свободно менять свою геометрию в пределах одной плоскости.
  2. На полученную конструкцию наклеивается обычный лист бумаги (для удобства стоит рассчитать прямоугольную конструкцию так, чтобы она совпала с форматом А4). Когда клей застывает, нужно попробовать, приложив силу, нарушить геометрию конструкции.

Результат эксперимента всегда оказывается одинаковым – конструкцию из нескольких реек и листа бумаги невозможно согнуть в изначальной плоскости. Металлические квадратные трубы, естественно, имеют гораздо большую прочность, да и нагрузка в данном случае будет распределяться не на одну, а на две плоскости, поэтому любые изгибы такому материалу не страшны.

Правда, есть и обратная сторона медали – использовать квадратные трубы для трубопроводов настоятельно не рекомендуется. При одинаковом расходе материала сечение квадратной трубы получается меньше, чем у круглого аналога, а в силу своей конструкции последний способен выдержать большее внутреннее давление.

Если учесть эти особенности материала, то можно выявить и сферы применения металлических квадратных труб:

  1. Опорные элементы в металлоконструкциях. Квадратные трубы за счет своей прочности могут использоваться в качестве опор практически повсеместно. Кроме того, относительно неплохие визуальные характеристики дают возможность применять материал практически открыто. Если же визуальная часть конструкции не имеет значения, то можно просто использовать обычные двутавровые балки, поддерживаемые фермами из квадратных труб. В пользу такого решения говорит и тот факт, что соединять квадратные трубы можно любым из доступных способов, а не только сваркой.
  2. Мебельные каркасы. Квадратные трубы очень часто используются в производстве мебели. Свое место в данной сфере также находят трубы с прямоугольным профилем, которые хорошо подходят в качестве основания для различных полок и этажерок.
  3. Каркасы для теплиц. В принципе, здесь используются те же материалы, что и в предыдущем случае. Для самих каркасов чаще применяются прямоугольные трубы, а квадратные изделия играют роль перемычек. Соединение элементов конструкции обычно осуществляется при помощи болтов, чтобы в дальнейшем была возможность использовать те же элементы еще раз.
  4. Рамы автомобилей. В данном случае высокая прочность в сочетании с небольшим весом конструкции оказывается довольно важным фактором – любое транспортное средство тратит топливо на перевозку себя самого, поэтому уменьшение веса при той же нагрузке является оправданным.
  5. Различные варианты ограждений. Хороший пример – обычный забор, для изготовления которого использовалась обычная труба квадрат. Помимо хороших эстетических качеств, такая конструкция еще и достаточно прочна, поэтому опасений по поводу повреждений не будет. Лучше всего будет использовать квадратную оцинкованную трубу, которая не боится коррозии. Конечно, и в таком случае есть проблема – на торцах конструкции отсутствует цинк, поэтому эти края стоит накрыть пластиковыми заглушками.
  6. Защитные козырьки, арки и навесы. Конечно, из квадратных труб изготавливаются не сами козырьки, а опоры и фермы для них. Важно знать, как рассчитать навес правильно, учесть будущую нагрузку. Сами навесы создаются из брезента или профнастила. Изгибы квадратных труб осуществляются при помощи ручных вальцов или же на производстве – вариантов много, поэтому особых проблем с реализацией такой идеи быть не должно.
Читайте также:  Диаметр трубы для пайки твердым припоем

Железные квадратные трубы представлены на рынке в достаточно широком ассортименте. Знание сортамента данных изделий и их особенностей позволит выбрать оптимальный вариант и реализовать задумки любой сложности.

Источник

Труба квадратная – производство и применение

Труба (как круглая, так и квадратная) – это популярный конструкционный материал, который применяется во многих сферах человеческой деятельности. Однако для того чтобы наиболее эффективно использовать трубы квадратного сечения, важно иметь представление о том, какие они бывают и по каким технологиям производятся.

Квадратные трубы производятся как стандартных, так и индивидуальных размеров

Технологии производства квадратных труб

Квадратные трубы по способу производства подразделяются на несколько категорий:

  • изготовленные с использованием электросварки;
  • бесшовные, полученные по технологии горячего деформирования;
  • бесшовные, изготовленные методом холодного деформирования.

Каждая из указанных категорий стальных труб квадратного сечения предполагает использование специальных технологий, в особенностях которых также следует разобраться.

Автоматическая линия производства профильных труб

Использование электросварки

Сырьем для производства сварных труб квадратного сечения служит листовая сталь. Для того чтобы получить из листового металла изделие с квадратным профилем, необходимо выполнить следующие технологические операции.

  • Стальной лист, который изначально находится в рулоне, разматывается и нарезается на узкие полосы, которые и являются заготовками для будущих труб.
  • Для получения непрерывной ленты стальные ленты свариваются друг с другом.
  • Полученная лента подается на формовочный станок, рабочими элементами которого являются вальцы. За счет их давления из стальной полосы формируется круглая труба.
  • Стык, пролегающий вдоль сформированной круглой трубы, заваривается. Для этого может использоваться сварка при помощи или неплавящегося электрода в среде защитного газа, или индукционных токов, или плазмы и лазера, или пучка электронов. Последний способ, который является очень дорогостоящим в реализации, применяется крайне редко.
  • Полностью готовая круглая труба подается на другой формовочный станок, где при помощи специальных вальцов из нее формируется изделие квадратного профиля.
  • После получения трубы квадратного профиля ее качество проверяется при помощи дефектоскопического оборудования, работающего с использованием вихревых токов.
  • Если не возникает претензий к качеству готового изделия, его нарезают на отрезки требуемой длины.
  • Затем каждую трубу подвергают визуальному контролю, задачей которого является выявление дефектов на ее внешней поверхности.
  • Нарезанные и проверенные на соответствие качественным характеристикам изделия упаковываются и передаются на склад готовой продукции.

Производство электросварных труб из стальной полосы (штрипса)

Бесшовная технология

В отличие от вышеописанной технологии, сырьем для производства металлических труб квадратного сечения служит не листовой металл, а цилиндрическая заготовка, которую называют штангой. Сам технологический процесс получения из такой заготовки квадратного профиля состоит из следующих этапов.

  • Заготовка цилиндрической формы подвергается значительному нагреву, что необходимо для того, чтобы сделать металл более пластичным. Сразу после нагрева, когда металл приобретает требуемую пластичность, заготовка поступает на прошивочный пресс.
  • На прошивочном прессе из цилиндрической заготовки выпрессовывается ее внутренняя часть, и она превращается в пустотелую гильзу, надетую на оправку.
  • Вместе с оправкой заготовка поступает на оборудование, рабочими элементами которого являются многочисленные вальцы. При помощи таких вальцов, которые воздействуют на заготовку давлением, стенки гильзы растягиваются. В результате формируется круглая труба, которая соответствует требуемым параметрам по наружному диаметру и толщине стенки. Данный этап технологического процесса может осуществляться с горячим изделием или с уже остывшим до температуры, находящейся ниже точки рекристаллизации. Поскольку в холоднодеформированных стальных трубах в процессе производства возникают значительные внутренние напряжения, изделия необходимо обязательно подвергать последующей термической обработке.
  • После окончательного формирования круглой трубы с заданными параметрами из ее внутренней части извлекается оправка. Она подается на оборудование с калибровочными вальцами, которые и формируют из нее изделие с квадратным профилем.
  • Готовые трубы, уже имеющие квадратное сечение, проверяются на предмет наличия наружных дефектов, разрезаются на отрезки требуемой длины, упаковываются и передаются на склад готовой продукции.
Читайте также:  Сколько стоят фитинги для пнд труб

Станок для производства бесшовной квадратной трубы из круглой

Кустарный способ

При необходимости квадратные стальные трубы можно изготовить и самостоятельно в домашних условиях, используя в качестве заготовки изделия круглого сечения. Рабочими элементами недорогого оборудования для такой переделки являются вальцы требуемого размера.

Следует иметь в виду, что холоднодеформированные трубы квадратного сечения, произведенные в кустарных условиях, не будут соответствовать оговоренной в стандартах прочности, так как они не подвергаются окончательной термической обработке.

Прокатка трубы через вальцы

Какие параметры квадратных труб оговариваются в стандартах

Согласно требованиям стандарта, из перечня стальных труб квадратного профиля формируется так называемый сортамент изделий. Это таблица, в которой содержится информация о всех нормируемых параметрах подобной продукции:

  • наружных размерах;
  • толщине стенки;
  • площади поперечного сечения;
  • массе одного погонного метра.

Параметры квадратной трубы

Обратившись к такой таблице, можно не только оптимально подобрать стандартное изделие для решения конкретных задач, но и точно рассчитать массу отрезка трубы определенной длины.

Таблица 1. Параметры выпускаемых стальных квадратных труб согласно изменениям от 01-09-2010

По согласованию с заказчиком производитель может отклоняться от параметров, оговоренных в сортаменте. Однако в обязательном порядке необходимо придерживаться технологии изготовления подобной продукции. По сути, производитель, если этого требует заказчик, может изготовить трубы любых размеров, на которые рассчитано имеющееся в его распоряжении оборудование.

Стандартом, кроме основных параметров труб квадратного сечения, также оговаривается соответствие технологии производства геометрическим размерам изделий. Так, согласно ГОСТу, производители квадратных профилей должны соблюдать следующие требования.

  • По технологии холодного деформирования производятся трубы квадратного профиля, наружные размеры которых находятся в интервале 10–120 мм. При этом толщина стенки таких изделий должна составлять от 1 до 8 мм.
  • Технология горячего деформирования применяется для производства труб с наружными размерами 60–180 мм и толщиной стенки 4–14 мм.
  • Способ изготовления квадратных профилей при помощи сварки может использоваться для производства изделий с наружными размерами 10–100 мм и толщиной стенки 1–5 мм.

Таблица 2. Предельно допустимые по ГОСТу отклонения от размеров

Края стальных труб в соответствии с требованиями стандарта не обязательно должны быть строго прямыми, они могут быть и скругленными. Важно только, чтобы радиус такого скругления не превышал удвоенной толщины стенки трубы.

Сферы применения труб квадратного сечения

Форма сечения позволяет квадратным трубам отлично противостоять изгибающим нагрузкам. При этом такие трубы выдерживают меньшее внутреннее давление, если сравнивать их с изделиями круглого сечения. Именно эти факторы и являются причинами, которые определяют целесообразность применения именно квадратных стальных профилей в качестве основных элементов несущих конструкций.

Квадратные трубы мы видим ежедневно, проходя по междуэтажным лестницам

Незаменима труба квадратного сечения в тех случаях, когда необходимо совместить прочностные характеристики изделия и его привлекательный внешний вид. Использование стальных квадратных профилей удобно еще и по той причине, что для их соединения между собой и с другими элементами металлических конструкций совершенно не обязательно применять сварку – для этого подходят и резьбовые крепежные элементы.

Самодельный фаркоп конструктивно проще сделать из квадратной трубы

Особенно часто металлические трубы квадратного сечения применяются при изготовлении:

  • мебельных каркасов (для этого активно используются не только квадратные, но и прямоугольные профили);
  • несущих конструкций для теплиц (в данном случае применяются прямые и гнутые трубы квадратного сечения, при этом для получения требуемого изгиба можно использовать как простейшее ручное приспособление, так и мощное промышленное оборудование);
  • рамных конструкций транспортных средств и автомобильных прицепов (использование для таких целей именно труб целесообразно потому, что они при своей высокой прочности на изгиб отличаются незначительным весом);
  • несущих и декоративных элементов лестничных конструкций, заборов и ограждений (для изготовления лестниц, заборов и ограждений, эксплуатируемых на открытом воздухе, используются оцинкованные профильные трубы, которые хорошо противостоят коррозии);
  • несущих и декоративных элементов козырьков, навесов, арок, целых входных групп.

Таким образом, сфера применения металлических труб квадратного сечения очень широка, что объясняется их технологичностью, выдающимися прочностными и декоративными характеристиками.

Источник

Adblock
detector