Калькулятор труб онлайн, расчет размеров труб (масса и вес труб, объем внутреннего пространства, площадь поверхности и т.д.)

Опубликовано 21 Сен 2014 Рубрика: Механика |

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…

…расчета длины разверток деталей, согнутых из листового металла прямоугольного сечения, 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.

Радиусы нейтральных слоев каждого из изогнутых участков рассчитываются по формуле:

rni=((4*Ri2— D2)0,5+(4*Ri2— d2)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:

li=π*αi/180*rni

Здесь угол αi должен быть в градусах.

Общая длина развертки вычисляется суммированием длин прямых и изогнутых участков:

L=∑(Li+li)

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).

1. 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!

3. Длину первого прямого участка L1 в миллиметрах вводим

в ячейку D6: 200,0

4. Осевой радиус сгиба первого кривого участка R1 в миллиметрах записываем

в ячейку D7: 300,0

5. Угол сгиба первого кривого участка α1 в градусах пишем

в ячейку D8: 90,0

6. Длину второго прямого участка детали L2 в миллиметрах вводим

в ячейку D9: 100,0

7. Осевой радиус сгиба второго изогнутого участка R2 в миллиметрах записываем

в ячейку D10: 200,0

8. Угол сгиба второго изогнутого участка α2 в градусах пишем

в ячейку D11: 135,0

9. Длину третьего прямого участка детали L3 в миллиметрах вводим

в ячейку D12: 300,0

10-15. Ввод исходных данных в Excel для нашего примера завершен. Ячейки D13…D18 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 L1 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 L2 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.

КАЛЬКУЛЯТОР И ГЕНЕРАТОР ЧЕРТЕЖА ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ОБЕЧАЙКИ

С помощью данного калькулятора вы сможете рассчитать развертку(раскрой) для вальцовки цилиндрической обечайки. При гибке листового материала, внутренняя сторона сжимается, а внешняя растягивается. Есть место на листе, волокна которого не сжимаются и не растягиваются. Это место называют «нейтральной линией». Вот по этой нейтральной линии и необходимо производить расчет. Обечайки металлические находят широкое применение при изготовлении емкостей, трубопроводов, воздухопроводов, водостоков, бункеров для сыпучих материалов и др.

При расчете используются следующие буквенные обозначения:

• R внутр. — внутренний радиус обечайки;
• S — толщина стенки обечайки (листа-заготовки);
• D — наружный диаметр обечайки;
• h — высота обечайки;
• β — угол развертки;
• H — одна из сторон развертки;
• L — вторая из сторон развертки.

К-фактор — коэффициент, указывающий смещение нейтрального слоя при гибке взависимости от R внутр. и S. При построении развертки в инженерной графике К-фактор не учитывают. Диаметр для расчетов развертки принимается наружный.
Форма расчета размеров развертки размеры обечайки D
S

h

При расчете обечаек для эллиптических днищ по ГОСТ 6533-78 следует учитыватьм базовый наружный диаметр из: 133, 159, 168, 219, 273, 325, 377, 426, 480, 530, 630, 720, 820, 920, 1020, 1120, 1220, 1320, 1420. Или базовый внутренний диаметр из: 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 600, 650, 700, 800, 900, 1000, 1100, 1200, 1300, 1400, 1500, 1600, 1700, 1750, 1800, 1900, 1950, 2000, 2200, 2400, 2500, 2600, 2800, 3000, 3200, 3400, 3600, 3800, 4000, 4500. В расчетах участвует наружный диаметр, поэтому к внутреннему диаметру следует прибавить 2 толщины стенки (листа).
размеры развертки К-фактор
L

H

H и L важны при планировании закупки материала. Данные параметры указаны без учета припусков. НЕ ЗАБУДЬТЕ ИХ ЗАЛОЖИТЬ НА СВОЕ УСМОТРЕНИЕ!!!

Возможно, данный чертеж и не отнести в производство (он не идеален), но его можно использовать на этапе расчета себестоимости для согласования с заказчиком.
Форма генерации чертежа (от 31.08.21)
Для генерации чертежа необходимо произвести расчет. В случае изменения значений необходимо заново нажать на кнопку генерации чертежа.

центрирование по X и Y X конуса Y конуса

X развертки

Y развертки

Для перемещения изображения конуса изменяйте значения X и Y конуса. Для перемещения изображения развертки изменяйте значения X и Y развертки.
МАСШТАБ КОНУСА :
Для масштабирования изображения конуса изменяйте ячейки масштаба в нужную сторону.
МАСШТАБ РАЗВЕРТКИ :
Для масштабирования изображения развертки изменяйте ячейки масштаба в нужную сторону.
шифр (max 28 символов) наименование (max 18 символов) толщина листа марка стали

Построение развертки трубы

Построение развертки трубы можно выполнить по аналогии с построением развертки усеченного конуса:

• построив трубу листовым телом;
• построив развертку Приложением Оборудование: Развертки

Если использовать первый способ, то усеченный конус мы строили командой «Линейчатая обечайка», а трубу нужно строить командой «Обечайка»

В остальном все очень похоже. Также создается эскиз на любой из системных плоскостей, например, на XY. Строится окружность. Запускается команда «Обечайка», указывается длина трубы и толщина стенки. Чертеж развертки получается опять же по аналогии с пошаговым описанием получения развертки усеченного конуса.

Если использовать способ с Приложением Оборудование: Развертки, но там понадобится команда «Патрубок цилиндрический тип 3». Указываются параметры трубы и получается развертка в автоматическом режиме.

Развертка на примере усеченного конуса

Развертку конуса можно получить автоматически используя приложение Оборудование: Развертки, либо построить конус листовым телом и развернуть его. Рассмотрим оба способа.

Построение развертки усеченного конуса, выполненного листовым телом

1. Создадим эскиз на плоскости XY (кликнуть левой кнопкой мыши на плоскость XY и выбрать из всплывающего меню команду «Создать эскиз»);
2. Построим в эскизе окружность произвольного диаметра с центром в начале координат

3. Выйдем из эскиза кликнув по индикатору режима и создадим смещенную от XY плоскость. Расстояние выберем любое.Команда»Смещенная плоскость»размещена на инструментальной панели «Вспомогательные объекты» (размещение команды показано на рисунке). После вызова команды необходимо кликнуть по плоскости XY и задать расстояние на Панели параметров, после чего подтвердить создание плоскости командой «Создать объект»
4. Создаем на смещенной плоскости эскиз, в эскизе выполняем построение окружности произвольного диаметра с привязкой центра к началу координат (аналогично пунктам 1-2). Выходим из эскиза кликнув левой кнопкой мыши по индикатору режима. В итоге деталь должна иметь следующий вид:

5. Строим усеченный конус командой «Линейчатая обечайка», которая расположена на панели «Элементы листового тела» в наборе «Листовое моделирование».Запустив команду указываем Эскиз1 и Эскиз2, можно указать их в дереве, можно просто кликнуть по окружностям в окне модели. Также требуется задать толщину стенки усеченного конуса на Панели параметров. Для подтверждения создания тела нажимаем кнопку «Создать объект»
6. Усеченный конус построен, теперь необходимо выполнить его развертку. Для этого воспользуемся командой «Развернуть» с Панели быстрого доступа. После вызова команды кликнем по конической грани и нажмем «Создать объект» . Перейти от развертки к усеченному конусу можно отжав режим развертка
7. Остается перенести данную развертку с 3D в чертеж. Для этого создаем новый документ чертеж. Заходим по пути: Главное текстовое меню — Вставка — Вид с модели — Вид с модели…Указать деталь с разверткой (обязательно файл с деталью сохранить, иначе он не появится в списке). Поставить на Панели параметров галочку «Развертка». В результате будет построен вид с разверткой.

Построение развертки усеченного конуса с помощью приложения

Приложение Оборудование: Развертки позволяет построить развертку деталей имеющих форму:

• усеченного цилиндра;
• прямого кругового конуса;
• усеченного прямого кругового конуса;
• кругового конуса, усеченного не параллельно основанию;
• наклонного кругового конуса, усеченного параллельно основанию;
• тройников;
• перехода с прямоугольного сечения на круглое;
• труб прямоугольного и многоугольного сечения;
• отводов.

Строить развертки поверхностей, имеющих форму типа:

• цилиндра;
• конуса;
• тора;
• сферы.

Приложение Оборудование: Развертки входит в Машиностроительную конфигурацию КОМПАС и приобретается отдельно от базового КОМПАС. Если Машиностроительная конфигурация на Вашем компьютере установлена, требуется подключить Приложение. Для этого нужно зайти по пути: Главное текстовое меню — Приложения — Конфигуратор — раскрыть в списке раздел Оборудование — выделить строку Оборудование:Развертки и нажать на ссылку «Подключить»

После подключения Приложение появится в наборе инструментальных панелей. Нужно будет выбрать панель Оборудование: Развертки и на панели выбрать тип объекта, развертку которого мы хотим получить.

Построим развертку усеченного конуса, также как в первом примере. Выберем команду «Патрубок конический тип 1». На Панели параметров задаем данные по усеченному конусу: 2 диаметра и высоту и нажимаем «Создать объект»

Откроется окно записи файла в котором нужно указать имя документа

Получаем чертеж развертки с размерами: