管子的弯曲

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。06.0mDS(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。若将管壁各点的位置用极坐标指示，极角为Φ则正应力：sin2rM当和时应力有最大值2maxrM223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管子弯曲时的相对弯曲半径（）和相对管径（）dRr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：1.设计弯曲半径时不宜过小，减少弯曲程度。2.如需较小弯曲半径时采取措施，限制椭圆和折皱。（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%100minmaxwddda%100minb估算见表7-19。计算公式见7-57。7.3.2弯管方法（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。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OOa.有芯弯管b.无芯弯管b.无芯弯管C.电动卷扬机弯管电动卷扬机拉弯管1-钢丝绳2-轨道3-拉轮4-滚轮5-管子d.压力机冲弯冲弯法弯管1-下模座2-支承3-滚轮成型模4-弯管5-冲头6-内弯模轮