RU2049575C1

RU2049575C1 - Bent channel bar

Info

Publication number: RU2049575C1
Application number: RU94014996A
Authority: RU
Inventors: Петр Наумович Бурман; Семен Аронович Шафран; Виталий Иванович Гридневский; Вадим Григорьевич Антипанов; Владимир Иванович Сысолятин; Альберт Павлович Додонов
Original assignee: Петр Наумович Бурман; Семен Аронович Шафран; Виталий Иванович Гридневский; Вадим Григорьевич Антипанов; Владимир Иванович Сысолятин; Альберт Павлович Додонов
Priority date: 1994-04-22
Filing date: 1994-04-22
Publication date: 1995-12-10

Abstract

FIELD: production of rolled product. SUBSTANCE: channel bar is composed of separate members with rounded joint portions. Channel wall is provided with rib and is made from chromium-silicon-nickel steels. Rounded portions have equal radii R, i.e. 3.0-4.2 of channel bar thickness S. Rib depth is within the range of (1.4-2.4) S. Horizontal space between centers of rounded joint portions of strips and wall and rounded joint portions adjacent to rib base is within the range of (1.2-2.3)R. EFFECT: wider operational capabilities of bent channel bar by increased rigidity of cross- section of channel bar. 1 dwg

Description

Изобретение относится к производству холодногнутых профилей проката специального назначения, например для стрел автомобильных кранов. The invention relates to the production of cold-formed special-purpose rolled sections, for example, for booms of automobile cranes.

Гнутые профили специального назначения могут иметь самую разнообразную форму поперечного сечения и изготавливаются из различных марок сталей, в том числе из низколегированных. Иногда в отдельную группу выделяют швеллеры специальные [1] отличающиеся от традиционных швеллеров (по ГОСТам 8278 и 8281) конфигурацией стенки или полок. Special-purpose bent profiles can have the most diverse cross-sectional shape and are made of various steel grades, including low-alloy ones. Sometimes special channels [1] differ from traditional channels (according to GOST 8278 and 8281) by the configuration of the wall or shelves in a separate group.

Известен гнутый профиль с закрытым контуром в виде полого ромба с углами, соответствующими углам нормального тетраэдра, что облегчает его стыковку с несколькими аналогичными профилями [2] Известен также гнутый профиль швеллерного типа с вертикальными полками и выпуклым наружу средним горизонтальным элементом со стрелой выпуклости заданной величины [3] Описанные гнутые профили непригодны для изготовления телескопических стрел автокранов. Known bent profile with a closed contour in the form of a hollow rhombus with angles corresponding to the corners of a normal tetrahedron, which facilitates its docking with several similar profiles [2] Also known is a bent profile of the channel type with vertical shelves and a horizontal horizontal element convex outward with a convex arrow of a given size [ 3] The described bent profiles are unsuitable for the manufacture of telescopic boom cranes.

Наиболее близким аналогом к изобретению является специальный швеллерный профиль (для комбайна) 224 х 45 х 3 мм [3] Этот профиль выполнен с закругленными участками сопряжений отдельных его элементов и характеризуется наличием на стенке выпуклого наружу гофра. Недостатком такого профиля является его относительно небольшая поперечная жесткость, что ограничивает возможности использования проката. The closest analogue to the invention is a special channel profile (for the combine) 224 x 45 x 3 mm [3] This profile is made with rounded sections of the mates of its individual elements and is characterized by the presence of a corrugation convex outward on the wall. The disadvantage of this profile is its relatively small lateral stiffness, which limits the use of rolled products.

Технической задачей изобретения является расширение технологических возможностей гнутого швеллерного профиля за счет повышения жесткости его поперечного сечения. An object of the invention is to expand the technological capabilities of a bent channel profile by increasing the rigidity of its cross section.

Для решения этой задачи профиль, содержащий на стенке выпуклый наружу гофр, выполнен из хромистокремниевоникелевых сталей, например, 10ХСНД, и с одинаковой величиной R всех радиусов закруглений, равной 3,0-4,2 толщины S профиля, при этом глубина гофра (1,4-2,4)S, а расстояние по горизонтали между центрами закруглений участков сопряжений полок и стенки и участков у основания гофра равно (1,2-2,3)R. To solve this problem, a profile containing outwardly corrugated corrugation is made of silicon-nickel steel, for example, 10KhSND, and with the same value of R of all curvature radii equal to 3.0--4.2 thickness S of the profile, while the depth of the corrugation (1, 4-2.4) S, and the horizontal distance between the centers of curvature of the mating sections of the shelves and the wall and the sections at the base of the corrugation is (1.2-2.3) R.

Сущность изобретения состоит в оптимизации некоторых геометрических параметров поперечного сечения гнутого швеллера с гофрированной стенкой, что делает возможным использование достаточно прочной (но относительно малопластичной) стали с толщиной до 8 мм (включительно), обеспечивающей высокую жесткость профиля, при этом указанные соотношения параметров гарантируют необходимую точность размеров профиля и отсутствие трещинообразования при его формовке. The essence of the invention is to optimize some geometric parameters of the cross section of a bent channel with a corrugated wall, which makes it possible to use sufficiently strong (but relatively low plastic) steel with a thickness of up to 8 mm (inclusive), providing high profile stiffness, while the indicated ratio of the parameters guarantee the necessary accuracy the size of the profile and the absence of cracking during its molding.

Важнейшими характеристиками холодногнутых профилей являются величины радиусов участков закруглений (мест изгиба), а также расстояния между центрами этих закруглений для отдельных элементов, которые обычно выражаются через толщину профиля. Увеличение значений этих характеристик уменьшает момент сопротивления (и жесткость) сечения профиля, а их уменьшение приводит к трещинообразованию при профилировании. The most important characteristics of cold-formed profiles are the values of the radii of the curvature sections (bending points), as well as the distances between the centers of these curvatures for individual elements, which are usually expressed through the thickness of the profile. An increase in the values of these characteristics reduces the moment of resistance (and stiffness) of the cross section of the profile, and their decrease leads to cracking during profiling.

Известные рекомендации по допустимым минимальным величинам радиусов изгиба не относятся к профилям из хромистокремниевоникелевых сталей. Предлагаемые соотношения некоторых параметров гнутого швеллерного профиля получены в результате обработки опытных данных и являются эмпирическими. Known recommendations on permissible minimum bending radii do not apply to profiles made of silicon-silicon-nickel steels. The proposed ratios of some parameters of the bent channel profile are obtained as a result of processing the experimental data and are empirical.

Рекомендуемая глубина гофра предлагаемого профиля является максимально допустимой, исходя из условий трещинообразования при формовке. The recommended corrugation depth of the proposed profile is the maximum allowable, based on the conditions of crack formation during molding.

На чертеже показано поперечное сечение профиля. The drawing shows a cross section of a profile.

Гнутый швеллерный профиль толщиной S содержит вертикальные полки 1 и горизонтальную стенку 2 с выполненным на ней симметричным (относительно вертикали yy) гофром с глубиной h (1,4-2,4)S, направленным наружу (на чертеже вниз). Все участки изгиба 4 и 5 сформированы радиусами закруглений одинаковой величины R₁ R₂ R₃R(3,0.4,2)S. Расстояние по горизонтали от т.О₁ (центра закругления с радиусом R₁ участка сопряжения полки 1 и стенки 2) до т.О₂ (центра закругления с радиусом R₂ участка у основания гофра 3) равно l (1,2. 2,3)R.A bent channel profile of thickness S contains vertical shelves 1 and a horizontal wall 2 with a corrugation made on it with respect to the vertical yy with a depth h (1.4-2.4) S directed outward (in the drawing down). All sections of bend 4 and 5 are formed by radii of curvature of the same value R ₁ R ₂ R ₃ R (3,0,4,2) S. The horizontal distance from T.O ₁ (center of curvature with radius R ₁ of the mating section of flange 1 and wall 2) to T.O ₂ (center of curvature with radius R _{2 of the} section at the base of corrugation 3) is l (1,2. 2, 3) R.

С целью опытной проверки предлагаемого гнутого профиля на стане 2-8х100-6000 АО Магнитогорского меткомбината были изготовлены швеллеры различных размеров с гофрированной стенкой из стали 10ХСНД толщиной 6 и 8 мм, предназначенные для телескопических подъемников автокранов. В опытах определялась несущая способность (сопротивление поперечному изгибу) разных профилеразмеров швеллеров. In order to test the proposed bent profile on the mill 2-8x100-6000 of the Magnitogorsk Iron and Steel Works JSC, channels of various sizes with a corrugated wall made of 10KHSND steel 6 and 8 mm thick, designed for telescopic truck cranes, were manufactured. In the experiments, the bearing capacity (transverse bending resistance) of different profile sizes of channels was determined.

Наибольшей жесткостью обладали профили с оптимальными (см. выше) соотношениями их основных параметров. Уменьшение R до (2,8-2,5)S (величины радиусов изменяли через 1 мм), а также увеличение глубины гофра до (2,5-3,0)S и уменьшение величины l до (1,1-0,8)R приводило к появлению трещин (т. е. к браку) в местах изгиба. Profiles with optimal (see above) ratios of their main parameters had the greatest rigidity. A decrease in R to (2.8-2.5) S (the values of the radii were changed after 1 mm), as well as an increase in the depth of the corrugation to (2.5-3.0) S and a decrease in the value of l to (1.1-0, 8) R led to the appearance of cracks (i.e., to marriage) in places of bending.

Увеличение R до (4,3-4,8)S и l до (0,8-1,1)R, как и уменьшение h до (1,3-1,1)S снижало сопротивление поперечному изгибу на 5-30% Также уменьшалось сопротивление изгибу при оптимальных величинах R₁, но при увеличении радиусов закруглений R₂ у оснований гофра (как у профиля, выбранного в качестве ближайшего аналога).An increase in R to (4.3-4.8) S and l to (0.8-1.1) R, as well as a decrease in h to (1.3-1.1) S, reduced the transverse bending resistance by 5-30 % Bending resistance also decreased at optimal values of R ₁ , but with increasing radii of curvature R ₂ at the corrugation bases (as for the profile selected as the closest analogue).

Выполнение швеллера с заявляемой геометрией сечения, но из ст. 3 уменьшило его несущую способность на 23%
Таким образом, опыты подтвердили приемлемость предлагаемого гнутого швеллерного профиля для решения поставленной технической задачи и его преимущества перед известным объектом (ближайшим аналогом).The implementation of the channel with the claimed geometry of the section, but from Art. 3 reduced its bearing capacity by 23%
Thus, the experiments confirmed the acceptability of the proposed bent channel profile for solving the technical problem and its advantages over the known object (the closest analogue).

П р и м е р. Швеллерный профиль с Н 380 мм, В 90 мм и S 8 мм выполнен из стали 10ХСНД с симметричным гофром на стенке глубиной h 1,5, S 12 мм. PRI me R. The channel profile with H 380 mm, B 90 mm and S 8 mm is made of 10KHSND steel with symmetrical corrugation on the wall with a depth of h 1.5, S 12 mm.

Величины R₁ R₂ R₃ 3,1S ≈ 25 мм; расстояние l составляет 1,8 R 1,8.25 45 мм.Values of R ₁ R ₂ R ₃ 3,1S ≈ 25 mm; the distance l is 1.8 R 1.8.25 45 mm.

Claims

BENT CHANNEL PROFILE made with rounded sections of the mates of its individual elements and containing corrugation outwardly convex on the wall, characterized in that the profile is made of chromium-silicon-nickel steels, for example, 1ОХСНД, and with the same value of R of all curvature radii equal to 3, 0 4.2 thicknesses S of the profile, while the depth of the corrugation is (1.4 2.4) S, and the horizontal distance between the centers of curvature of the mating sections of the shelves and the wall and the sections at the base of the corrugation is (1.2 2.3) R .