ПРОФИЛЬ ХОЛОДНОКАТАНЫЙ

Полезная модель относится к длинномерным металлическим изделиям, а именно к незамкнутым профилям коробчатого типа, и может быть использована в объемных каркасных сооружениях фермерских и индивидуальных хозяйств, состоящих из прямых и криволинейных элементов, преимущественно теплиц и парников.
Известны холоднокатаные трубы квадратного сечения, изготавливаемые по ТУ 14-161-184-2000. Профильная квадратная труба толщиной от 1,5 мм и выше, используется для каркасов парников и теплиц, обладающих достаточной прочностью и способных выдерживать снежную нагрузку.
Существенным недостатком применения профильных квадратных труб в каркасах является значительная металлоемкость и утяжеление конструкции, а также сложность монтажа по закреплению различных соединительных элементов каркаса.
Известно множество металлических незамкнутых холоднокатаных профилей, используемых для изготовления вертикальных стоек сборно-разборных стеллажей, в виде перфорированного Т-образного профиля с волнистыми закруглениями по углам (RU 58314, 21.11.2006), профили коробчатой формы, имеющие основание с продольно ориентированным желобом и две примыкающие к основанию стенки с шириной в полтора раза большей основания, гофрами и отбортовками (RU 82997, 20.05.2009), профили коробчатого типа, поверхность боковых стенок которых имеет ступенчатую форму с образованием сближенных полок (RU 101522, 10.06.2010).
Их общим недостатком является ограниченность применения каркасами прямолинейной формы типа стеллажей в виде вертикальных стоек и полок, т.к. использование указанных профилей в более сложной криволинейной конструкции типа каркасов теплиц и парников невозможно или чрезвычайно трудно и нецелесообразно.
К наиболее близким по технической сущности к заявляемому профилю относится профиль холоднокатаный по патенту на полезную модель РФ 112976, з. 11.03.2011, оп. 27.01.2012 - прототип.
Профиль по прототипу имеет горизонтальное основание и две боковые вертикальные стенки, верхние края которых в виде отбортовок загнуты вовнутрь профиля вниз на угол 20 градусов от горизонтали. На основании и боковых стенках выполнены продольно ориентированные гофры (желоба), направленные выпуклой стороной внутрь профиля. В поперечном сечении профиль выполнен по наружным границам квадратной формы с обеспечением симметричности границ наружного контура как относительно вертикальной, так и относительно горизонтальной осей симметрии поперечного сечения профиля со следующим наиболее оптимальным соотношением основных геометрических параметров:
S/H/tзаг/Sотб/Rотб/Rбст/Sгосн/Sгосв/Rвпг/Rвыстг/hнвбг/hмвбг=
=20/20/1,2/51,2/2,4/11,9/9,2/0,6/1,2/12,4/9,7,
где: S - ширина профиля, H - высота профиля, tзаг - толщина заготовки, Sотб - ширина отбортовки, Rотб - радиус отбортовки, Rбст - радиус гиба боковой стенки, Sгосн - наибольшая ширина гофра основания, Sгосв - меньшая ширина гофра основания, Rвпг - радиус округления впадины гофра основания, Rвыстг - радиус скругления выступа гофра основания, hнвбг - наибольшая высота бокового гофра, hмвбг - меньшая высота бокового гофра.
Хотя профиль по прототипу достаточно прост в изготовлении, в т.ч. криволинейных (арочных) длинномерных изделий и обеспечивает удобство монтажа, однако его использование в каркасах, в частности теплиц и парников, воспринимающих значительные ветровые и снеговые нагрузки, не обеспечивает достаточной жесткости, а следовательно надежности всей конструкции.
Техническая задача, положенная в основу полезной модели, заключается в получении более рациональной экспериментально отработанной формы профиля, обеспечивающего увеличение технологичности и повышение устойчивости к нагрузкам при заданной ширине заготовки.
Технический результат достигается тем, что в профиле холоднокатаном, включающем горизонтальное основание и две боковые вертикальные стенки, верхние края которых по всей длине загнуты внутрь профиля в виде отбортовок, а на основании и боковых стенках выполнены продольно ориентированные желоба, направленные выпуклой стороной внутрь профиля, согласно полезной модели, отбортовки боковых стенок выполнены параллельно основанию, радиус загиба стенок превышает их толщину в 1,2 раза, а профиль в поперечном сечении выполнен по наружным границам так, что ширина вертикальных стенок превышает ширину основания в отношении 1,01-1,1.
При заданной ширине заготовки профиля выполнение отбортовок боковых стенок параллельно основанию, в отличие от прототипа, где для загиба отбортовок вниз на угол в 20 градусов от горизонтали, не влияющего на жесткость профиля, но требующего дополнительной операции и дополнительных устройств при изготовлении, кроме увеличения технологичности изделия, позволяет уменьшить ширину отбортовок с сохранением жесткости профиля. С учетом сэкономленных частей и некоторого сужения основания, ограниченного шириной заготовки и возможностью размещения соединительных элементов, возникает возможность несколько увеличить радиус загиба стенок и ширину вертикальных стенок, усиливая жесткость профиля при заданной ширине его развертки.
Заявляемая полезная модель поясняется примером выполнения профиля с сопровождающим чертежом, на котором изображено поперечное сечение профиля с оптимальными геометрическими параметрами.
Профиль имеет горизонтальное основание 1 шириной 8ос и две боковые вертикальные стенки 2 и 3 шириной Sст, верхние края которых по всей длине загнуты внутрь профиля в виде отбортовок 4 шириной Sот, параллельных основанию 1. Основание 1 и боковые стенки 2 и 3 усилены трапециевидными ребрами жесткости - желобами 5. Радиус загиба стенок R превышает их толщину t в 1,2 раза. Профиль вытянут по вертикали так, что Sст превышает Sос в отношении 1,01-1,1.
Приведенные зависимости получены в результате обработки опытных данных и являются эмпирическими.
Рулоны оцинкованной стали режут на штрипсы заданного размера для заготовок профиля.
Например, для теплиц и парников экспериментально установлены следующие оптимальные параметры профиля из стальной оцинкованной полосы толщиной t=1,2 мм.
Sос=19 мм
Sст=21,5 мм
Sот=4 мм
R=1,5 мм
Заявляемый профиль изготавливают методом холодного профилирования, затем разрезают на части заданного размера и производят необходимую перфорацию под крепежные элементы для сборки каркаса.
Экспериментально установлено, что заявляемый профиль в сравнении с прототипом, изготовленным из такой же полосы, при использовании их в одинаковых объектах - каркасах теплиц одного типоразмера, имеет большую жесткость (несущую способность), т.е. более высокие потребительские свойства при повышении технологичности и сокращении затрат.