Изделия из тонколистового стального металлопроката просты в производстве, обладают небольшой массой, долго служат. Однако продукция имеет весомый недостаток. При значительной нагрузке листовой металл деформируется, невысокая сопротивляемость воздействиям обусловлено свойствами материала и наличием большой площади плоской поверхности. Для увеличения стойкости к деформациям требуется увеличить толщину проката, а значит и массу изделия или наносить ребра жесткости. В последнем случае удается повысить сопротивляемость изгибанию без увеличения толщины металла и веса изделия.
Рассмотрим, что такое ребра жесткости, их виды, технологию и оборудование для нанесения.
Что такое ребро жесткости
Ребро жесткости – элемент для придания прочности конструкции или изделию. Оно может быть отдельной частью или быть одним целым с поверхностью.
В изделиях из тонкого металлопроката чаще всего элементы конструкции составляют одно целое с изделием. Их получают сгибанием или прокатом.
По форме сечения различают следующие виды профиля жесткости:
- «U»-образной.
- «П»-образной.
- «Z»-образной.
- Радиусной волнообразной.
- Квадратной.
- Трапецеидальной.
При сгибании металла его слои смещаются, в материале возникают внутренние напряжения. Это препятствует деформации поверхности при различных воздействиях. Кроме того, изменение формы поперечного сечения перераспределяет нагрузки, при этом сила, действующая на плоскость, снижается. Ребра жесткости увеличивают сопротивляемость изгибу в различных направлениях, повышают стойкость к скручиванию и комбинированным нагрузкам, возникающим при эксплуатации.
Профилирование:
- Незначительно увеличивает массу изделия. Общая площадь профилированной поверхности получается незначительно больше плоского изделия, соответственно масса возрастает несущественно.
- Повышает стойкость к нагрузкам. Нанесение элементов увеличивает сопротивляемость воздействиям в вертикальной, горизонтальной плоскости, крутящим разнонаправленным воздействиям.
Профилирование имеет не только чисто практическое значение. Ребра жесткости также выполняют функцию декоративного элемента. Оребренные поверхности улучшают эстетические свойства изделий и конструкций.
Технология нанесения ребер жесткости
Рассмотрим нанесение ребер жесткости на примере производства воздуховодов. Достаточная жесткость при небольшой массе – одно из основных требований к элементам вентиляционных систем из тонколистового металлопроката.
Для снижения толщины металла для производства воздуховодов, их поверхность оребряют.
Один из самых распространенный методов нанесения элементов – профилирование путем проката. Для этого используют специальные профилировочные станки. Рабочая оснастка – несколько роликов из инструментальной стали.
Перед прокатом рулонный металл раскраивают на штрипсы заданной ширины. Далее заправляют конец в станок для нанесения ребер жесткости, запускают оборудование. Предварительно раскроенный штрипс прокатывается между рабочими роликами. Металл деформируется и принимает требуемую конфигурацию. Листовой прокат с нанесенным профилем заданной формы сгибают в прямоугольные короба, которые применят в качестве воздуховодов.
Форма сечения и размеры ребер, расстояние между ними рассчитывается таким образом, чтобы сопротивление потоку воздуха было минимальным при наибольшей стойкости к нагрузкам. Конфигурацию и расположение роликов выбирают исходя из требуемых параметров элементов воздуховода.
Помимо увеличения стойкости к нагрузкам воздушного канала, оребрение:
- Снижает уровень шума, который возникает при работе вентиляционной системы. Плоская поверхность часто служит резонатором, профилирование уменьшает этот эффект.
- Уменьшает вибрации. Профилирование препятствует распространению вибрационных волн по поверхности изделий.
- Увеличивает несущую способность. За счет этого допускается увеличение длины каждого короба, что уменьшает количество соединений и ускоряет монтаж вентиляционной системы.
- Позволяет производить воздуховоды большего сечения. Высокая стойкость к нагрузкам делает возможным увеличение условного прохода каналов.
- Улучшает осаждение и стекание конденсата. «Z»-образное сечение внутренней поверхности способствует выпадению излишней влаги с последующим удалением в дренаж.
Таким образом, воздуховоды с профилем жесткости имеют целый ряд технических преимуществ, кроме того, нанесение элементов позволяет применять в производстве прокат меньшей толщины, что дает существенный экономический эффект.
Станки для нанесения ребер жесткости
Профилирования методом проката – точный, быстрый способ производства. Станки для выполнения технологической операции выбирают по следующим параметрам:
- Форме сечения, высоте профиля, расстояния между ними. Прокатные ролики обычно установлены в одно положение для нанесения того или иного элемента. Существует возможность перенастройки оборудования на заводе-производителе.
- Толщине металлопроката, ширине рулона. Параметры обычно регулируются в пределах технических возможностей станка. Они должны соответствовать характеристиками металла, применяемого в производстве воздуховодов.
- Скорости обработки заготовки. Производительность должна отвечать объемам производства.
При выборе также учитывают тип привода оборудования, возможность транспортировки, напряжение питания.
Компания «МОБИПРОФ» выпускает специализированные станки. Профилирование осуществляется при помощи роликов из закаленной инструментальной стали.
Станок для нанесения ребер жесткости
Оборудование:
- Комплектуется электромеханическим приводом. Мощность двигателя составляет всего 0,55 кВт, этого достаточно для профилирования проката со скоростью до 6 м/мин. Предусмотрена также возможность установки преобразователя частоты для плавного регулирования производительности.
- Легко регулируется под толщину металла до 1,2 мм. Настройка осуществляется изменением положения верхней балки и зазора под роликами.
- Можно перевозить. Масса станка составляет 280 кг, его можно перевозить на автотранспорте небольшой грузоподъемности.
- Оснащено педалью ножного управления. Это позволяет освободить руки оператора для контроля заготовки во время профилирования.
- Не требует установки на фундамент. Станки можно размещать на любую ровную, твердую поверхность. По запросу оборудование комплектуются колесами для перемещения по мастерской или цеху.
Ширина металлопроката для нанесения ребер жесткости на станке составляет до 1250 мм, что соответствует стандартной ширине рулона металла по ГОСТ. Оборудование «МОБИПРОФ» также отличает высокая точность. Станки позволяют точно выдерживать высоту, конфигурацию профиля, шаг между ребрами.
Оборудование от «МОБИПРОФ» упрощает производство воздуховодов для вентиляционных систем, сокращает % брака, увеличивает производительность, уменьшает затраты, соответственно повышает рентабельность предприятия.
