管子的弯曲1.ppt

7.3 管子的弯曲 7.3.1管子弯曲的受力分析和变形计算 (1)受力分析及易产生的缺陷 管子也有薄壁和厚壁之分， 当 时是薄壁，反之是厚壁。 (1)受力分析及易产生的缺陷 管子在弯矩M的作用下产生自由弯曲， 中性轴处不受力，中性轴以外受拉伸，中性轴内侧受压缩。 当管子不是纯弯曲时还要受剪力。 (1)受力分析及易产生的缺陷 由于壁厚相对于直径小得多，所以可以认为剪应力沿壁厚均布，剪应力的方向与管壁切线一致。 管子外侧壁受拉应力，最外侧应力最大。而且管子弯曲时的变形度大（一般大于20%），所以外壁受到的拉伸力很大减薄严重。 管子内侧壁受压力，最内侧应力最大。同上原因管子增厚严重，当应力超过临界应力时会使管子失稳变形，产生皱折。 从以上两点来看，外侧拉应力和内侧压应力的合力将管子压扁，从而使管子变成椭圆形。 (1)受力分析及易产生的缺陷 （2）变形率要求及变形量计算 a.变形率的要求是通过弯管半径体现的具体要求见202页和201页。 b.变形量计算 椭圆率 弯管外侧壁厚减薄量 7.3.2 弯管方法 b. 手 工 热 弯 热弯时一般要以砂子作填充物。 弯管前在管内装砂子的作用是阻止弯曲变形时管的 截面变成椭圆形或内侧表面起皱。 因为砂子的吸热性和保温性都较好，用它做热载体允许管子缓慢成形而不用重复加热，并且经济、易于操作。 加热温度：低碳钢 950-1000℃，普通低合金钢850-1000℃，18-8型不锈钢1100-1200℃。 (2) 冷弯机弯管 冷弯机是弯管机械化的设备之一，用在冷态 下，不用填充物弯管，可以用芯棒也可以不用。 结构形式主要有两种：辊轮式和导槽式 。 导槽与管子接触面积大 ，控制管子截面变形 方面比辊轮优越 。 a. 有 芯 弯 管 a. 有 芯 弯 管 b. 无 芯 弯 管 b. 无 芯 弯 管 C.电动卷扬机弯管 d. 压 力 机 冲 弯 * * 若将管壁各点的位置用极坐标指示，极角为Φ则正应力： 当 和 时 应力有最大值 管子弯曲时的相对弯曲半径（ ）和相对管径（ ） 相对弯曲半径越小，相对管径越大， 越容易产生各种缺陷。 两方面采取措施： 设计弯曲半径时不宜过小，减少弯曲程度。 如需较小弯曲半径时采取措施，限制椭圆和折皱。 估算见表7-19。计算公式见7-57。 （1）手工弯管 手工弯管可分为热弯和冷弯。 管子在室温下的弯曲习惯上称作冷弯，由于冷弯效率高，质量好，操作环境好，所以直径108mm以下的管子多采用冷弯。 直径大于108mm或直径60mm以上的厚壁 管，弯管阻力较大，容易出现缺陷，所以一般不再 使用冷弯法。 O O 电动卷扬机拉弯管 1- 钢丝绳 2- 轨道 3- 拉轮 4- 滚轮 5- 管子