ИЗОГНУТЫЙ УГОЛКОВЫЙ ПРОФИЛЬ

Полезная модель относится к обработке металла давлением, а именно к процессам гибки и гофрирования профильного металла и может быть использована, например, для изготовления ребра жесткости крыши мобильного здания, в том числе крыши вагон-дома.
Вагон-дом представляет собой несамоходное мобильное здание, предназначенное для комфортного проживания и труда вахтовых бригад в полевых условиях. Заявляемое изделие разработано преимущественно для сооружения крыши вагон-дома, и применяется в качестве ребра жесткости для сооружения так называемой «круглой» крыши. Изготовление ребра жесткости для такой крыши осуществляют путем изгиба уголкового профиля. «Круглая» крыша обладает более высокой несущей способностью, использование ее, по сравнению с плоской, значительно улучшает внешний дизайн изделия и исключает образование конденсата внутри металлоконструкции. Кроме того, эксплуатация «круглой» крыши не требует больших затрат, так как на ней не происходит задержка атмосферных осадков, таких как снег и дождь. При сооружении «круглой» крыши одной из проблем является изготовление ребра жесткости соответствующей конфигурации. Требованием наиболее эргономичной конструкции «круглой» крыши является использование ребра жесткости, изогнутого по дуге, образованной сопряжением дуг окружностей разных радиусов, в то время как основные технологии изготовления изогнутых профилей формируют профиль, изогнутый по дуге одного радиуса.
Широко известен в практике изогнутый горячекатаный или гнутый уголковый профиль (далее уголок), изготовленный путем выполнения на одной из его полок параллельных разрезов с последующим изгибом уголка и сваркой разрезов.
Недостатком является высокая трудоемкость изготовления изделия, снижение качества изогнутого уголка, что приводит к снижению несущей способности и прочности крыши вагон-дома.
Наиболее близким аналогом, принятым за прототип является изогнутый уголок, описанный в способе изготовления гнутого уголкового профиля (патент RU 2302310, з.14.04.2003, oп.10.07.2007), выполненный из холодногнутого уголка толщиной S=0,8...1,5 мм, одна из полок которого изогнута по дуге окружности заданного радиуса R, на другой полке при этом сформированы волнообразные гофры. Данный изогнутый уголок изготавливают на специальном устройстве, которое осуществляет дугообразный изгиб уголка путем «гофрирования» одной из его полок двумя коническими роликами, выполненными в виде шестерен с закругленными зубьями соответствующей конфигурации.
Недостатком конструкции является постоянный радиус изгиба уголка. Применение данного изогнутого уголка для изготовления крыши вагон-дома вызывает перерасход металла, также значительно увеличивается внутренний объем помещения вагон-дома, обогрев которого в зимнее время значительно увеличивает расход энергии. Кроме того, для изготовления известного изогнутого уголка требуется специализированное сложное оборудование. Также из недостатков можно отметить невозможность осуществления изгиба вышеуказанным способом горячекатаных уголков.
Задачей, на решение которой направлена данная полезная модель является расширение области применения изогнутых уголков, повышение эксплуатационных и потребительских свойств путем изготовления изогнутого уголка из любого уголкового профиля (как из гнутого уголка так
и из горячекатаного уголка), также изготовление изогнутого уголка требуемой конфигурации, что позволяет обеспечить потребителей изделием, разработанным и изготовленным по их индивидуальным размерам. Также задачей является повышение доступности изготовления и применения изогнутых уголков, расширение технологических возможностей за счет применения широко распространенного, универсального прессового оборудования.
Для решения поставленной задачи в изогнутом уголковом профиле, содержащем две полки, и выполненным изогнутым по кривой линии в продольном направлении, при этом одна из полок содержит гофры, согласно полезной модели кривая линия, по которой изогнут уголок, образована сопряжением дуг окружностей разных радиусов.
Кривая линия образована сопряжением дуг окружностей как минимум двух радиусов.
Гофры выполнены на одинаковом расстоянии друг от друга.
Гофры выполнены на разном расстоянии друг от друга.
Расстояние между гофрами в центральной части полки больше расстояния между гофрами в периферийных частях полки.
Гофры имеют одинаковую высоту.
Гофры имеют разную высоту.
Высота гофр в центральной части полки меньше высоты гофр в периферийных частях полки.
Изогнутый уголок выполнен из стального горячекатаного уголка или стального гнутого уголка.
Полезная модель поясняется чертежами.
На фиг.1 изображен общий вид изогнутого уголка.
На фиг.2 изображен разрез А-А на фиг.1
На фиг.3 изображен фрагмент изогнутого уголка, схема
1
2
Уголок 1 с полками 2 и 3 выполнен изогнутым по кривой линии, которая образована сопряжением дуг окружностей разных радиусов R1 и R2. Полка 2 включает гофры 4. Гофры 4 расположены на некотором расстоянии друг от друга. Расстояние L между гофрами 4 на полке 2 центральной части 5 изогнутого уголка 1 больше расстояния L между гофрами 4 на периферийных частях 6 изогнутого уголка 1. Высота гофр Н изогнутого уголка 1 одинакова.
1
1
3
1
2
1
2
1
2
1
3
1
2
3
Заявляемый изогнутый уголок изготавливается холодной штамповкой, например, на механическом кривошипном прессе. Данное универсальное устройство является общедоступным и простым в эксплуатации, обладает простой оснасткой. С его помощью на полке 2 на некотором расстоянии друг от друга выполняют местные вытяжки - гофры 4, причем высота H всех гофр 4 выполняется одинаковой. Одновременно с формированием гофр 4 происходит изгиб полки 3. При равной высоте H и длине L гофр величину радиусов R и R определяет расстояние между гофрами. Формирование требуемой конфигурации осуществляется путем изменения расстояния между гофрами. А именно выполнением расстояния L больше расстояния L достигается формирование кривой линии, центральная часть 5 которой имеет радиус R больший чем радиус R периферийных частей 6 уголка. При заданной высоте H длина гофр L и расстояние L и L определяются экспериментально. При определении длины гофр L учитывается возможность появления «серповидности», потери устойчивости полки уголка, подвергаемой штамповке.
1
Другой пример выполнения изогнутого уголка предусматривает изготовление гофр на одинаковом расстоянии друг от друга. Достижение требуемой формы изделия в данном случае осуществляется за счет варьирования высоты H гофр.
Изготовление заявляемого изделия осуществляется из стального горячекатанного уголка или стального гнутого уголка. Изогнутые уголки
используются, как правило, в качестве готовых деталей разного назначения. Форма и размеры прорабатываются в зависимости от пожелания заказчика.
1
3
1
2
Один из примеров изогнутого уголка, применяемый в качестве ребра жесткости крыши вагон-дома, изготавливается из равнополочного горячекатаного уголка и имеет следующие размеры: ширина полки 45мм; толщина 4 мм; высота гофр H=9 мм; длина гофр L=28 мм; расстояние между гофрами в центральной части L=180 мм; расстояние между гофрами в периферийных частях L=75 мм; высота готового изделия Н=400 мм; длина готового изделия L=2450 мм.
По сравнению с прототипом заявляемая полезная модель обладает следующими преимуществами.
Возможность получения изогнутого уголка заданной формы, а также применение не только гнутых, но и горячекатаных уголков позволяет значительно расширить область применения изогнутых уголков, повышает их эксплуатационные и потребительские свойства.
Применение широко распространенного, универсального прессового оборудования значительно расширяет технологические возможности, а также повышает доступность изготовления и применения изогнутых уголков.