АЛЮМИНИЕВАЯ ТРУБА КВАДРАТНАЯ

Полезная модель относится к области строительства и машиностроения и касается конструкции алюминиевого профиля в виде пустотелой трубы квадратного сечения. Такие профили широко используются при создании изделий каркасной структуры.
Металлический профиль «алюминиевая труба квадратная» представляет собой алюминиевый бокс, в поперечном сечении имеющий форму квадрата. Этот профиль изготавливается из алюминия самого высокого качества в соответствии с ГОСТами и ТУ. Труба квадратная широко применяется во многих отраслях производства, в строительстве, электротехнической промышленности, при изготовлении мелких деталей.
Представителем квадратного алюминиевого профиля являются алюминиевые боксы, или профильные трубы из алюминия, имеющие в сечении квадрат. Квадратный алюминиевый профиль изготавливается в виде пустого внутри алюминиевого профиля, в сечении которого может быть несколько полых пространств. Длина такой трубы может достигать шести метров. Наименьшая длина может быть равна метру. Длина зависит от назначения такой трубы. Это и применение в строительных отраслях для прокладки систем вентиляции, при производстве мебели. Квадратный алюминиевый профиль зачастую покрывается специальным веществом, которое предотвращает окисление, создает благоприятные условия для эксплуатации в различных условиях. Используется для этих же целей специальное покрытие.
Алюминиевые трубы являются высокотехнологичными изделиями. Они легко гнутся, режутся, коэффициент шероховатости у них гораздо ниже, чем у стальных труб, они также высокоустойчивы к коррозии. Благодаря этим качествам алюминиевые трубы можно использовать для транспортировки жидкостей и газов.
Например, из уровня техники известна алюминиевая труба квадратная, представляющая собой длинномерную полую конструкцию, имеющую боковые стенки и поперечное сечение в виде квадрата, обеспечивающее конструкции равнопрочные качестве при воздействии поперечных нагрузок, при этом труба внутри сечения разделена перегородками на отдельные не сообщенные между собой полости (см. «Труба квадратная 10×10», информация и изображение трубы выложены на официальном сайте «ИНТОРМЕТАЛЛ компании ООО "Инторметалл" в сети Интернет в режиме он-лайн доступа по адресу: http://www.intormetall.ru/prof1/3, обнаружено 10.12.2012 г.. копия страницы сайта прилагается). Это решение принято в качестве прототипа.
Алюминиевые трубы обладают высокой пластичностью. Они дают возможность изменять форму, соединению с помощью спайки. Алюминиевые боксы обладают большой стойкостью при эксплуатации в условиях с неблагоприятной средой. Несущая способность такой алюминиевой трубы связана с размерами ее поперечного сечения и толщиной стенок и перегородок внутри трубы. Кроме того, независимо от технологии получения такого профиля в местах соединения перегородок с боковыми стенками образуются зоны повышенного напряжения, являющиеся концентраторами напряжений. Поэтому при определенном нагружении трубы и при достаточной ее длине труба деформируется в точках этих концентраторов. При уменьшении длины трубы ее несущая способность возрастает, а для сохранения такой высокой нагрузочной способности при достаточной длине необходимо увеличивать толщину стенок или вводить ребра жесткости в виде либо внутренних перегородок, либо в виде наружных выступов, что утяжеляет трубу и увеличивает расход исходного сырья. Наличие наружных ребер однозначно определяет те стенки трубы, которые могут нести нагрузку, но это приводит к тому, что при монтаже или при создании конструкции необходимо учитывать место размещения наружного ребра. А при использовании трубы с внутренними перегородками возникает проблема с присоединением к ней других труб - приходится использовать либо сварку либо специальные соединители, конструкция которых учитывает форму полостей, полученную внутри трубы за счет разделения ее перегородками или внутренними ребрами.
При использовании такой трубы для создания пространственных стержневых конструкций необходимо проводить работы по сверлению стенок для соединения труб между собой или для закрепления на ней кронштейнов или хомутов. В этом случае не всегда удается попасть в полость между перегородками.
Настоящая полезная модель направлена на достижение технического результата, заключающегося в повышении несущей способности алюминиевой трубы квадратной и повышении ее эксплуатационных качеств.
Указанный технический результат достигается тем, что в алюминиевой трубе квадратной, представляющей собой длинномерную полую конструкцию, имеющую плоские боковые стенки, образующие поперечное сечение в виде квадрата, при этом труба внутри боковых стенок разделена перегородками на отдельные не сообщенные между собой продольно сформированные полости, перегородки внутри боковых стенок по всей длине длинномерной полой конструкции представляют собой в сечении решетку в сечении с квадратной формы ячейками, образующими продольно сформированные полости, которая прикреплена к поверхностям боковых стенок, при этом на наружной поверхности каждой боковой стенки выполнены по всей длине длинномерной полой конструкции треугольной формы углубления, каждое из которых расположено в плоскости, проходящей параллельно поверхности смежно расположенной боковой стенки и через геометрический центр ячейки, образованной элементами решетки со стороны боковой стенки, на которой выполнено углубление.
Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.
Настоящая полезная модель поясняется конкретным примером исполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения требуемого технического результата.
На фиг.1 - общий вид части алюминиевой квадратной трубы со стороны наружных стенок;
фиг.2 - общий вид части алюминиевой квадратной трубы со стороны решетчатой перегородки;
фиг.3 - поперечное сечение алюминиевой квадратной трубы;
фиг.4 - вырез А-А по фиг.3.
Согласно настоящей полезной модели рассматривается конструкция алюминиевой трубы квадратной (называемой так же как алюминиевый бокс) (фиг.1 и 2), которая представляет собой длинномерную полую конструкцию, имеющую плоские боковые стенки 1, образующие поперечное сечение в виде квадрата, при этом труба внутри боковых стенок разделена перегородками 2 на отдельные не сообщенные между собой продольно сформированные полости 3, являющимися ячейками, полученными в результате выполнения перегородок в решетчатой конструкции.
Перегородки внутри боковых стенок по всей длине длинномерной полой конструкции представляют собой в сечении решетку в сечении с квадратной формы ячейками, образующими продольно сформированные полости, при этом концы решетки прикреплены к поверхностям боковых стенок. Таким образом, образованные внутри трубы полости имеют квадратную форму в сечении. При этом стенки ячеек решетки выполнены одинаковой длины в сечении перегородок, что позволяет сформировать одинаковые полости (фиг.3). Это позволяет в трубе квадратного сечения получить структуру, являющуюся структурой жесткости, обеспечивающей стенкам трубы равнопрочность всем направлениям. Кроме того, введение в трубу такой структуры жесткости позволяет минимизировать толщину боковых стенок и стенок самих перегородок при обеспечении высокой несущей способности. Такая труба может быть выполнена по технологии получения холоднодеформированных алюминиевых профилей (ГОСТ 18475-82, ОСТ 1 92096-83) или по технологии получения прессованных труб алюминиевых (ГОСТ 18482-79) из из сплавов А7, А6, А5 с химическим составом по ГОСТ 11069, из сплавов АД00, АД0, АД1, АДС, АД, АМЦ, АМЦС, АМг2, АМг3, АМгЗС, АМг5, АМг60, АД31, АД35, АВ, Д1, Д16, АК6, В95, 1915, 1925, 1925С с химическим составом по ГОСТ 4784, из сплава ВД1 с химическим составом по ГОСТ 1131.
В частности, были изготовлены трубы профильные 60×60×3 мм с четырьмя внутренними перегородками толщиной боковых стенок 2 мм из алюминиевого сплава АД35 Т1 ГОСТ 4784-97 (6082 Т6 EN 755-9) и из алюминиевого сплава АД31 Т ГОСТ 18482-79. Результаты испытаний показали, что внутренние перегородки профиля значительно повышают прочность трубы на изгиб и разрыв, а так же препятствуют деформации при сдавливании. Симметричность решетки делает его универсальным, в отличие, например, от профиля прямоугольной формы. Прочностные характеристики трубы зависят от длины и материала.
На наружной поверхности каждой боковой стенки выполнены по всей длине длинномерной полой конструкции треугольной формы углубления 4 (фиг.3 и 4), каждое из которых расположено в плоскости А, проходящей параллельно поверхности смежно расположенной боковой стенки и через геометрический центр 5 ячейки, образованной элементами решетки со стороны боковой стенки, на которой выполнено это углубление. Таким образом, по всей длине трубы напротив геометрических центров ячеек выполнены линейные углубления или насечки, которые позволяют точно позиционировать сверло и делать отверстия диаметром до 17 мм строго по центру относительно стенок девяти внутренних камер (пример для трубы 60×60×3 мм с четырьмя внутренними перегородками). Выполнение углублений треугольной формы позволяет обеспечить попадание заостренной части сверла точно в выемку.
Настоящая полезная модель промышленно применима и может быть изготовлена известными способами.