JP2009131867A - 鋼管曲げ加工装置及び鋼管曲げ加工方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】鋼管1の外周面の一部を環状に加熱する加熱手段12と、前記加熱部に圧縮力を付加する圧縮力付加手段7、9と、前記加熱手段により加熱される加熱部近傍を環状に冷却する冷却手段17と、前記圧縮力の方向を前記加熱部の軸方向と平行に保つとともに、前記圧縮力付与手段の力点の位置を前記鋼管の加熱部の軸を挟んでその両側に保つための圧縮力案内部材4と、曲げられた鋼管が所定の曲げ半径を保つように前記鋼管を拘束する拘束部材6と、前記曲げられた鋼管と前記加熱手段と前記冷却手段とを、未だ曲げられていない鋼管の軸方向へ相対移動させる駆動手段とからなることを特徴とする鋼管曲げ加工装置。
【選択図】図1
Description
推奨値 (A/δ)> 600
最低値 (A/δ)> 450
限度値 (A/δ)> 300
上記の目安を元にしてワイヤロープ径とシーブ径の関係を算出すると、表1となる。
Xa=b(θ−λsinθ)、Ya=b(λcosθ−1)
Xb=b(θ―sinθ)、Yb=b(cosθ−1)
図6には半径aおよび半径bの円板が一体となって同心円に置かれたモデルを考える。このモデルにおいて半径bの円が直線X−X′に接しながら互いに滑ることなく角度θだけ転がったときのサイクロイド運動を示す。このとき半径aの円板の外周にはワイヤロープを案内する溝があり、その溝に沿ってワイヤロープが巻かれている。転がる前のワイヤロープの両端末をFおよびGとし、円板が角度θだけ転がった後のワイヤロープの両端末をF′およびG′とする。端末Fの移動距離は(a+b)θであり、端末Gの移動距離は(a−b)θである。従って逆に言えば、端末Fを(a+b)θだけ引張り、端末Gを(a−b)θだけ繰り出せば、半径bの円板は直線X−X′に接しながら滑ることなく角度θだけ転がり、S=bθだけ移動することになる。従って以上のことから、図5のようにワイヤロープを操作すれば図1の曲げ加工が実行できることがわかる。以下、具体的にその方法について述べる。
ジャッキ8の引張り長さ ΔLF=(a+b)θ
ジャッキ9の繰り出し長さΔLG=(a−b)θ
とすることにより実現される。
2 前部押圧板
3 後部押圧板
4 円板
5 拘束板挿入穴
6 拘束板
7 ワイヤロープ、チェーンなどの索条
8 引張りジャッキ
9 繰り出しジャッキ
10 架台
11 高周波加熱コイル
12 加熱部
13 走行台車
14 車輪
15 レール
16 サポートローラー
17 冷却水
a 円板4の半径
A ワイヤロープの曲げ直径
b 塑性中立半径
R 曲げ半径
θ 曲げ角度
D パイプの外径
e 特許文献1のワイヤロープ偏心位置
WF 引張りジャッキ8の引張り荷重
WG 繰り出しジャッキ9の引張り荷重
W 引張りジャッキ8の引張り荷重と繰り出しジャッキ9の引張り荷重の和
ΔLF 引張りジャッキ8の引張り長さ
ΔLG 繰り出しジャッキ9の繰り出し長さ
V1F 引張りジャッキ8の引張り速度
V1G 繰り出しジャッキ9の繰り出し速度
V2 パイプと高周波加熱コイルの相対移動速度および走行台車の移動速度
S パイプと高周波加熱コイルの相対移動距離および走行台車の移動距離
Claims (5)
- 鋼管の外周面の一部を環状に加熱する加熱手段と、
前記加熱部に圧縮力を付加する圧縮力付加手段と、
前記加熱手段により加熱される加熱部近傍を環状に冷却する冷却手段と、
前記圧縮力付加手段の力点の位置を、前記鋼管加熱部の軸を挟んでその両側に保ち、前記圧縮力の方向を前記加熱部の軸方向と平行に保ちながら、前記鋼管加熱部を挟んだその両側の鋼管の作用点に圧縮力を付与するための圧縮力案内部材と、
曲げられた鋼管が所定の曲げ半径を保つように前記鋼管を拘束する拘束部材と、
前記曲げられた鋼管と前記加熱手段と前記冷却手段とを、未だ曲げられていない鋼管の軸方向へ相対移動させる駆動手段とからなることを特徴とする鋼管曲げ加工装置。 - 前記圧縮力付加手段が、前記加熱された鋼管に圧縮力が付加されたときの塑性中立軸が所定の半径を形成するように、圧縮力を前記加熱された鋼管に付加するように制御されることを特徴とする請求項1記載の鋼管曲げ加工装置。
- 前記圧縮力付加手段が、ワイヤロープ又はチェーンによって、前記加熱された鋼管に圧縮力を付加する手段であることを特徴とする請求項1又は2記載の鋼管曲げ加工装置。
- 鋼管の外周面の一部を環状に加熱する工程と、
前記加熱する工程により加熱された加熱部に、その軸方向の圧縮力を前記鋼管の軸を挟んでその両側から付加する工程と、
前記加熱部近傍を環状に冷却する工程と、
前記曲げられた鋼管が所定の曲げ半径を保つように前記鋼管を拘束する工程と、
前記曲げられた鋼管と前記加熱部及び前記冷却手段により冷却された冷却部を、未だ曲げられていない鋼管の軸方向に相対移動させる工程とからなることを特徴とする鋼管曲げ加工方法。 - 前記加熱する工程により加熱された加熱部に、その軸方向の圧縮力を前記鋼管の軸を挟んでその両側から付加する工程が、前記加熱及び圧縮された部分の塑性中立軸が、所定の半径を有するように圧縮力を付加する工程であることを特徴とする請求項4記載の鋼管曲げ加工方法。
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