RU2145264C1

RU2145264C1 - Apparatus for bending reinforcement of building products

Info

Publication number: RU2145264C1
Application number: RU98109645A
Authority: RU
Inventors: Ю.Д. Тарасов
Original assignee: Санкт-Петербургский государственный горный институт им.Г.В.Плеханова (технический университет)
Priority date: 1998-05-15
Filing date: 1998-05-15
Publication date: 2000-02-10

Abstract

FIELD: equipment for bending blanks, namely bending round cross section reinforcing members of building products, mainly at building cylindrical structure of ferroconcrete such as nuclear reactors with large bending radius of blanks. SUBSTANCE: apparatus includes supporting frame with horizontal arched flange made of angle shape with outer lower flange. Template has several members arranged with gap one relative to another with possibility of their radial displacement. Carriage that may move along arched-like guide made of angle shape has three vertical and two horizontal rollers. EFFECT: improved, simplified design of apparatus providing its lowered metal consumption, enhanced labor conditions for operators. 3 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для гибки заготовок, а именно для гибки строительной арматуры круглого поперечного сечения и может быть использовано преимущественно при строительстве сооружений цилиндрической формы из железобетона, например, атомных реакторов, при большом радиусе изгиба заготовок. The invention relates to devices for bending blanks, namely, for bending building reinforcement of circular cross section and can be used mainly in the construction of structures of a cylindrical shape made of reinforced concrete, for example, nuclear reactors, with a large bending radius of the blanks.

Известно устройство для гибки по шаблону, включающее раму с размещенным на ней шаблоном, нажимной ролик, зажимное приспособление для заготовки, каретку с направляющей и приводом /1/. A device for bending according to the template, including a frame with a template placed on it, a pressure roller, a clamping device for the workpiece, a carriage with a guide and a drive / 1 /.

Недостатками известного устройства для гибки заготовок являются: сложность и высокая металлоемкость конструкции при использовании устройства для гибки строительной арматуры при большом радиусе кривизны изгиба заготовок и сложность обеспечения выполнения требований по технике безопасности для обслуживающего персонала. The disadvantages of the known device for bending billets are: the complexity and high metal consumption of the structure when using the device for bending building reinforcement with a large radius of curvature of the bend of the billets and the complexity of ensuring compliance with safety requirements for maintenance personnel.

Задачами изобретения являются упрощение конструкции, снижение ее металлоемкости и улучшение условий труда обслуживающего персонала. The objectives of the invention are to simplify the design, reduce its metal consumption and improve working conditions of staff.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для гибки строительной арматуры, состоящем из рамы и размещенным на ней шаблона, зажимного приспособления для заготовки, нажимного ролика, каретки с направляющей и приводом, опорная рама выполнена в виде дуги уголкового профиля с наружной нижней полкой, шаблон состоит из нескольких, размещенных с зазором друг относительно друга элементов с возможностью их радиального смещения, а выполненная с возможностью движения по дугообразной направляющей П-образного профиля каретка снабжена тремя вертикальными и двумя горизонтальными катками, причем один вертикальный опирается на нижнюю полку опорной рамы, а остальные - на нижнюю полку направляющей, при этом горизонтальный нажимной ролик расположен в плоскости установки элементов шаблона и заготовки, причем зазор "a" между нажимным роликом и шаблоном выбирается из условия

где R - радиус изгиба заготовки; l - плечо изгиба заготовки нажимным роликом, а зажимное приспособление для заготовки снабжено удлиняющей штангой со съемным хомутом со скошенными кромками, при этом длину штанги вместе с хомутом выбирают по меньше плеча изгиба штанги заготовки.The technical result is achieved by the fact that in the device for bending building reinforcement, consisting of a frame and a template placed on it, a clamping device for the workpiece, a pressure roller, a carriage with a guide and a drive, the supporting frame is made in the form of an arc of a corner profile with an external lower shelf, a template consists of several elements placed with a gap relative to each other with the possibility of their radial displacement, and made with the possibility of movement along the arcuate guide of the U-shaped profile, the carriage is equipped three vertical and two horizontal rollers, one vertical resting on the lower shelf of the support frame, and the rest on the lower shelf of the guide, with the horizontal pressure roller located in the plane of installation of the template elements and the workpiece, and the gap "a" between the pressure roller and the template is selected from the condition

where R is the bending radius of the workpiece; l is the bending arm of the workpiece with a pressure roller, and the clamping device for the workpiece is equipped with an extension bar with a removable clamp with beveled edges, while the length of the bar together with the clamp is selected by less than the bending arm of the workpiece bar.

Механизм радиального смещения элементов шаблона выполнен из прикрепленных к каждому элементу ползунов трубчатого сечения с возможностью их осевого смещения по двум параллельным штокам, консольно закрепленным на дугообразной раме, и маточной гайки с возможностью ее взаимодействия с винтом, установленным на дугообразной раме с возможностью вращения снабженным хвостовиком для его взаимодействия с гаечным ключом. The mechanism of radial displacement of the template elements is made of tubular section sliders attached to each element with the possibility of axial displacement along two parallel rods, cantileverly mounted on the arcuate frame, and the master nut with the possibility of its interaction with the screw mounted on the arcuate frame with the possibility of rotation provided with a shank for its interactions with a wrench.

Привод каретки выполнен в виде двухбарабанной лебедки с головным и хвостовым тяговыми канатами с возможностью разворота лебедки в горизонтальной плоскости. The carriage drive is made in the form of a double-drum winch with a head and tail traction ropes with the possibility of turning the winch in a horizontal plane.

Устройство для гибки строительной арматуры представлено на чертеже, где на фиг. 1 - план с приводом каретки от двухбарабанной лебедки; на фиг. 2 - тоже, с приводом от рычажно-роликового механизма; на фиг. 3 - разрез А-А по фиг. 1; на фиг. 4 - разрез Б-Б по фиг. 2; на фиг. 5 - узел крепления удлинительного рычага к изгибаемой заготовке. A device for bending building reinforcement is shown in the drawing, where in FIG. 1 is a plan with a carriage drive from a double-drum winch; in FIG. 2 - also, with a drive from a lever-roller mechanism; in FIG. 3 is a section AA in FIG. 1; in FIG. 4 is a section BB in FIG. 2; in FIG. 5 - attachment point of the extension arm to the bent workpiece.

Устройство для гибки строительной арматуры состоит из закрепленной на фундаменте 1 и дугообразной из уголкового профиля горизонтальной полки опорной рамы 1, нижняя полка которой расположена с внешней стороны дуги. A device for bending building reinforcement consists of a horizontal shelf of the support frame 1 fixed on the foundation 1 and arched from the corner profile, the lower shelf of which is located on the outside of the arc.

На горизонтальной полке опорной рамы 2 с возможностью радиального смещения в горизонтальной плоскости установлены сменные элементы 3 шаблона, спрофилированного по дуге окружности радиуса R. Каждый элемент 3 установлен на горизонтальной полке опорной рамы 2 с помощью двух штоков 4 и ползунов 5, жестко связанных с элементом 3, с возможностью смещения ползунов 5 относительно штоков 4. Средняя часть элемента 3 с горизонтальной полкой опорной рамы дополнительно связана винтом 6 через маточную гайку 7, закрепленную на элементе 3, при этом винт 6 с противоположной стороны снабжен хвостовиком 8 для его взаимодействия с гаечным ключом. Винт 6 ориентирован радиально относительно окружности радиуса R, а штоки 4 размещены параллельно ему. On the horizontal shelf of the support frame 2 with the possibility of radial displacement in the horizontal plane, replaceable elements 3 of the template are profiled along an arc of a circle of radius R. Each element 3 is mounted on the horizontal shelf of the support frame 2 with two rods 4 and sliders 5 rigidly connected to element 3 , with the possibility of displacement of the sliders 5 relative to the rods 4. The middle part of the element 3 with the horizontal shelf of the support frame is additionally connected by a screw 6 through the uterine nut 7, mounted on the element 3, while the screw 6 with ivopolozhnoy side 8 is provided with a shank for its interaction with a wrench. The screw 6 is oriented radially relative to a circle of radius R, and the rods 4 are placed parallel to it.

На верхней части горизонтальной полки опорной рамы 2 закреплена горизонтальная полка направляющей 9, изогнутая в горизонтальной плоскости по дуге окружности радиуса r, концентрично дуге окружности радиуса R установки элементов 3 шаблона. On the upper part of the horizontal shelf of the supporting frame 2, a horizontal shelf of the guide 9 is fixed, bent in the horizontal plane along an arc of a circle of radius r, concentrically to an arc of a circle of radius R of the installation of elements 3 of the template.

На раме 2 с возможностью опирания на ее нижнюю полку катка 10 и опирания на нижнюю полку направляющей 9 двух катков 11 и 12 размещена каретка 13, снабженная нажимным роликом 14, расположенным в плоскости установки элементов 3 и с возможностью взаимодействия с изгибающей заготовкой 15. При этом просвет "a" между нажимным роликом 14 и элементами 3 шаблона выбран из условия обеспечения заданного плеча l изгиба заготовки 15 при допустимом усилии нажатия нажимного ролика 14 на заготовку 15 при ее изгибе:

где R - радиус изгиба заготовки; l - плечо изгиба заготовки нажимным роликом.A carriage 13 is provided on the frame 2 with the possibility of supporting the roller 10 on its lower shelf and resting on the lower shelf of the guide 9 of the two rollers 11 and 12, provided with a pressure roller 14 located in the plane of installation of the elements 3 and with the possibility of interaction with the bending workpiece 15. the gap "a" between the pressure roller 14 and the elements 3 of the template is selected from the condition of providing a given shoulder l of bending of the workpiece 15 with an allowable force of pressing the pressure roller 14 on the workpiece 15 when it is bent:

where R is the bending radius of the workpiece; l - shoulder bending of the workpiece by a pressure roller.

Привод передвижения каретки 13 может быть выполнен от двухбарабанной лебедки 16, которая головным и хвостовым тяговыми канатами 17 и 18 через отклоняющий блок 19 и прицепные приспособления 20 и 21 кинематически связана с кареткой 13 (см.фиг. 1, 3). В этом случае каретка 13 снабжена двумя ориентированными в горизонтальной плоскости неприводными катками 22 с возможностью их взаимодействия с нижней горизонтальной полкой направляющей 9. The movement drive of the carriage 13 can be made from a double-drum winch 16, which is connected with the head and tail traction ropes 17 and 18 through the deflecting block 19 and the towing devices 20 and 21 kinematically with the carriage 13 (see Fig. 1, 3). In this case, the carriage 13 is equipped with two non-drive rollers 22 oriented in a horizontal plane with the possibility of their interaction with the lower horizontal shelf of the guide 9.

Привод передвижения каретки 13 может быть выполнен в виде рычажно-роликового механизма 23, кинематически связанного с двумя парами приводных катков 24 и 25, между которыми зажата вертикальная стенка направляющей 9 с внешней и внутренней ее стороны. The drive movement of the carriage 13 can be made in the form of a lever-roller mechanism 23, kinematically connected with two pairs of drive rollers 24 and 25, between which the vertical wall of the guide 9 is clamped from its outer and inner sides.

Подлежащая изгибу заготовка 15 одним концом закрепляется на одном из крайних элементов шаблона 3, в зависимости от длины заготовки 15, с помощью зажимного приспособления 26. Предварительно заготовка заводится между элементов шаблона 3 и нажимным роликом 14. На втором свободном конце заготовки 15 с помощью съемного хомута 27 закрепляется удлиняющая штанга 28, длина которой вместе с хомутом 27 должна быть не меньше плеча изгиба l. Хомут выполнен со скошенными кромками 29 и 30. The billet 15 to be bent is fixed at one end on one of the extreme elements of the template 3, depending on the length of the workpiece 15, using the clamping device 26. Preliminary, the workpiece is inserted between the elements of the template 3 and the pressure roller 14. At the second free end of the workpiece 15 using a removable clamp 27, an extension rod 28 is fixed, the length of which, together with the clamp 27, must be not less than the bending arm l. The clamp is made with beveled edges 29 and 30.

Элементы шаблона 3 размещены с зазорами 31 друг относительно друга, величина которых выбрана из условия свободного радиального смещения элементов 3 при уменьшении радиуса R кривизны изгибаемой заготовки 15. Направление движения каретки 13 при изгибе заготовки - 32. The elements of the template 3 are placed with gaps 31 relative to each other, the value of which is selected from the condition of free radial displacement of the elements 3 with decreasing radius R of curvature of the bent workpiece 15. The direction of movement of the carriage 13 when bending the workpiece is 32.

Лебедка 16 может быть закреплена на платформе 33 с возможностью ее поворота в горизонтальной плоскости. The winch 16 can be mounted on the platform 33 with the possibility of rotation in the horizontal plane.

Длина дуги радиуса R соответствует максимальной длине заготовки 15, а длина дуги горизонтальной полки направляющей 9 (радиуса r) принята с учетом размещения каретки 13 в ее крайнем положении (фиг.1) при полностью изогнутой заготовки 15, когда хомут 27 штанги 28 примыкает к наружной кромке противоположного по отношению к зажимному приспособлению 26 элемента шаблона 3. The length of the arc of radius R corresponds to the maximum length of the workpiece 15, and the arc length of the horizontal shelf of the guide 9 (radius r) is adopted taking into account the placement of the carriage 13 in its extreme position (Fig. 1) with a fully bent workpiece 15, when the clamp 27 of the rod 28 is adjacent to the outer the edge of the template element 3 opposite to the clamping device 26.

Устройство для гибки строительной арматуры действует следующим образом. A device for bending building reinforcement operates as follows.

Вращение хвостовиков 8 винтов 6 устанавливают необходимый радиус R кривизны дуги, образованной элементами шаблона 3. Это достигается смещением ползунов 5 этих элементов по неподвижным штокам 4. Далее с помощью зажимного приспособления 26 на крайнем элементе шаблона 3 закрепляется конец подлежащей изгибу заготовки 15 (фиг.1). На другом свободном конце заготовки 15 устанавливают с помощью хомута 27 (фиг.5) удлиняющую штангу 28. При этом каретка 13 в это время находится вблизи от зажимного приспособления 26, а заготовка 15 перед ее креплением заводится в устройство таким образом, что заготовка 15 располагается между нажимным роликом 14 каретки 13 и элементом шаблона 3. The rotation of the shanks 8 of the screws 6 sets the required radius R of curvature of the arc formed by the elements of the template 3. This is achieved by displacing the sliders 5 of these elements along the fixed rods 4. Then, with the help of the clamping device 26, the end of the workpiece 15 to be bent is fixed on the extreme element (Fig. 1 ) At the other free end of the workpiece 15, an extension rod 28 is installed using the collar 27 (Fig. 5). In this case, the carriage 13 is close to the clamping device 26 at this time, and the workpiece 15 is brought into the device before its fastening so that the workpiece 15 is located between the pressure roller 14 of the carriage 13 and the element of the template 3.

Далее включается привод каретки 13, в результате чего каретка смещается в направлении 32, опираясь горизонтальными катками 22 и вертикальными катками 11 и 12 на горизонтальную полку направляющей 9 радиуса r, а вертикальным катком 10 - на горизонтальную полку опорной рамы 2. При этом привод каретки 13 может быть осуществлен от двухбарабанной лебедки 16 с тяговыми канатами 17 и 18. Next, the carriage drive 13 is turned on, as a result of which the carriage shifts in direction 32, resting on the horizontal shelf of the guide 9 of radius r and the horizontal rollers 22 and the vertical rollers 11 and 12, and the vertical roller 10 on the horizontal shelf of the support frame 2. In this case, the carriage drive 13 can be carried out from a double-drum winch 16 with traction ropes 17 and 18.

Привод каретки 13 может быть осуществлен от рычажно-роликового механизма 23. В этом случае горизонтальные катки 24 и 25, автоматически прижимающиеся с двух сторон к вертикальной полке уголковой направляющей 9, являются приводными. При этом тяговое усилие, определяемое условиями сцепления катков 24 и 25 с направляющей 9, автоматически меняется в зависимости от сопротивления движению каретки 13 (фиг. 2,4) за счет изменения усилий прижатия катков 24, 25 к вертикальной стенке направляющей. The carriage 13 can be driven from the lever-roller mechanism 23. In this case, the horizontal rollers 24 and 25, automatically pressed from both sides to the vertical shelf of the corner guide 9, are driven. In this case, the traction force determined by the adhesion conditions of the rollers 24 and 25 with the guide 9 automatically changes depending on the resistance to movement of the carriage 13 (Fig. 2.4) due to changes in the compressive forces of the rollers 24, 25 against the vertical wall of the guide.

При перемещении каретки 13 по горизонтальной полке направляющей 9 с постоянным радиусом кривизны r (конструктивный) заготовки 15 изгибается по заданному радиусу R (задается с учетом последующей упругой деформации заготовки 15; которая частично распрямляется после снятия с устройства). Изгиб заготовки 15 происходит при взаимодействии с ней нажимного ролика 14, так как заготовка 15 при движении каретки 13 в направлении 32 постоянно подвергается действие изгибающего момента, создаваемого усилием нажатия ролика 14 на плече l заготовки 15. When moving the carriage 13 along the horizontal shelf of the guide 9 with a constant radius of curvature r (constructive) of the workpiece 15 is bent along a given radius R (set taking into account the subsequent elastic deformation of the workpiece 15; which is partially straightened after removal from the device). Bending of the workpiece 15 occurs when the pressure roller 14 interacts with it, since the workpiece 15, when the carriage 13 moves in the direction 32, is constantly subjected to the bending moment created by the pressing force of the roller 14 on the shoulder l of the workpiece 15.

Криволинейный профиль заготовки 15 окончательно формируется (по всей длине заготовки 15), когда каретка 13 приблизится к концу горизонтальной полки направляющей 9 (фиг. 1), а нижний ролик перейдет через хомут 27 на штангу 28, которые не изгибаются, т.к. находятся под действием меньшего по величине изгибающего момента и выполнены более прочными чем заготовка 15. The curved profile of the workpiece 15 is finally formed (along the entire length of the workpiece 15) when the carriage 13 approaches the end of the horizontal shelf of the guide 9 (Fig. 1), and the lower roller passes through the clamp 27 to the rod 28, which are not bent, because are under the action of a smaller bending moment and are more durable than the workpiece 15.

Если привод перемещения каретки 13 по горизонтальной полке направляющей 9 осуществляется от лебедки 16, то положение головного тягового каната 17, находящегося под максимальным натяжением, меняется. Под действием этого натяжения лебедка 16 разворачивается. вместе с платформой 33 в горизонтальной плоскости, благодаря чему ветвь 17 канала на барабан лебедки 16 набегает практически под прямым углом. Это позволяет снизить износ каната, повысить его долговечность и уменьшить энергоемкость процесса гибки за счет снижения потерь на перегибы каната. If the drive to move the carriage 13 along the horizontal shelf of the guide 9 is from the winch 16, then the position of the head traction rope 17, which is under maximum tension, changes. Under the influence of this tension, the winch 16 is deployed. together with the platform 33 in the horizontal plane, so that the branch 17 of the channel on the drum of the winch 16 runs almost at a right angle. This allows you to reduce the wear of the rope, increase its durability and reduce the energy intensity of the bending process by reducing the loss of bending of the rope.

Далее заготовка 15 освобождается от зажимного приспособления 26, штанги 28 и снимается с устройства, а каретка 13 возвращается с помощью привода в исходное положение. Next, the workpiece 15 is released from the clamping device 26, the rod 28 and is removed from the device, and the carriage 13 is returned using the drive to its original position.

Формирование криволинейного профиля из нескольких шаблонов позволяет гнуть заготовки с переменным по длине радиусом за счет радиального смещения шаблонов на разную величину. The formation of a curvilinear profile from several templates allows bending of workpieces with a variable radius along the length due to the radial displacement of the templates by a different amount.

Таким образом, предложенное устройство упрощает конструкцию, снижает ее металлоемкость и улучшает условия труда обслуживающего персонала. Thus, the proposed device simplifies the design, reduces its metal consumption and improves working conditions of staff.

Claims

1. A device for bending building reinforcement comprising a support frame and a template placed on it with a clamping device for the workpiece, a pressure roller, a carriage with a drive installed in the guide with the possibility of its movement, characterized in that the support frame is made of an arcuate angle profile with an external horizontal shelf, the template is made in the form of several, placed with a gap relative to each other and installed with the possibility of radial displacement of the elements, the guide carriage is made arcuate from a U-shaped profile, the carriage is made in the form of three vertically arranged and two horizontally located rollers placed in the housing, while one of the vertically located rollers is mounted with the possibility of emphasis on the horizontal shelf of the support frame, and the rest on the horizontal shelf of the guide, the pressure roller is located in the plane of installation of the template elements and the workpiece with a gap and between the pressure roller and the template selected from the condition

where R is the bending radius of the workpiece;
l - shoulder bending of the workpiece by a pressure roller,
the clamping device for the workpiece is made in the form of an elongated rod and a removable clamp with beveled edges, the length of which is not less than the shoulder length l of the bend of the workpiece.

2. The device according to claim 1, characterized in that it is equipped with a mechanism for radial displacement of the template elements, made in the form of two rods placed parallel to each other and cantilevered on the said arcuate frame, tubular section sliders attached to each of the elements and installed with the possibility of their axial displacement along the said rods mounted on an arcuate frame with the possibility of rotation of the screw with the shank under the wrench and the fallopian nut installed with the possibility of interaction with the aforementioned th screw.

3. The device according to claim 1, characterized in that the carriage drive is made in the form of a double-drum winch with head and tail traction ropes for the possibility of its rotation in the horizontal plane.