RU2281178C1 - Concave sheet section - Google Patents
Concave sheet section Download PDFInfo
- Publication number
- RU2281178C1 RU2281178C1 RU2004138227/02A RU2004138227A RU2281178C1 RU 2281178 C1 RU2281178 C1 RU 2281178C1 RU 2004138227/02 A RU2004138227/02 A RU 2004138227/02A RU 2004138227 A RU2004138227 A RU 2004138227A RU 2281178 C1 RU2281178 C1 RU 2281178C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- corrugations
- width
- profile
- walls
- section
- Prior art date
Links
Landscapes
- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при изготовлении холодногнутых листовых профилей.The invention relates to rolling production and can be used in the manufacture of cold-formed sheet profiles.
Такие профили изготавливаются на профилегибочных станах путем последовательного формообразования гофров, причем, продольные сплошные (сквозные) гофры имеют самую различную конфигурацию поперечного сечения, которая обусловлена конкретным назначением данного профиля. Одним из распространенных видов листовых гофрированных профилей являются профили с трапециевидными гофрами.Such profiles are made on roll forming mills by sequential shaping of the corrugations, moreover, longitudinal continuous (through) corrugations have a very different cross-sectional configuration, which is due to the specific purpose of this profile. One of the common types of sheet corrugated profiles are profiles with trapezoidal corrugations.
Некоторые типы гофрированных профилей, изготавливаемых на современных станах, приведены, например, в справочнике под ред. И.С.Тришевского «Производство и применение гнутых профилей проката», М., «Металлургия», 1975, с.494-508.Some types of corrugated profiles manufactured on modern mills are given, for example, in the manual edited by. I.S. Trishevsky "Production and application of bent profiles of hire", M., "Metallurgy", 1975, pp. 494-508.
Известен листовой гофрированный профиль, содержащий полукруглые (волнистые) гофры и отбортовки по боковым кромкам, направленные в разные стороны под определенным углом (см. пат. РФ №1750780, кл. В 21 D 5/06 от 21.01.91 г.). Недостатком этого профиля является его малая жесткость в поперечном направлении.Known sheet corrugated profile containing semicircular (wavy) corrugations and flanging along the lateral edges, directed in different directions at a certain angle (see US Pat. RF No. 1750780, CL 21 D 5/06 from 01/21/91). The disadvantage of this profile is its low stiffness in the transverse direction.
Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является гнутый листовой профиль с трапециевидным гофром 1000×30×2 мм, приведенный в ГОСТ 9234 «Профили стальные гнутые листовые с трапециевидным гофром».The closest analogue to the claimed object is a bent sheet profile with a trapezoidal corrugation of 1000 × 30 × 2 mm, given in GOST 9234 "Steel bent sheet profiles with trapezoidal corrugation".
Этот профиль из стали толщиной S=2 мм содержит сплошные продольные гофры и характеризуется тем, что гофры выполнены с трапециевидным поперечным сечением и с радиусами закругления между стенками и горизонтальными участками гофров, причем, основание гофров шире их вершины. Недостатком такого профиля также является малая его поперечная жесткость, что вынуждает либо увеличивать толщину профиля и высоту его гофров (что приводит к увеличению металлоемкости, т.е. повышает расход металла для достижения требуемой жесткости профиля), либо требует применения дополнительных элементов, усиливающих поперечную его жесткость.This steel profile with a thickness of S = 2 mm contains continuous longitudinal corrugations and is characterized in that the corrugations are made with a trapezoidal cross section and with radii of curvature between the walls and horizontal sections of the corrugations, and the corrugation base is wider than their top. A drawback of such a profile is also its low transverse stiffness, which forces either to increase the thickness of the profile and the height of its corrugations (which leads to an increase in metal consumption, i.e., increases the consumption of metal to achieve the required stiffness of the profile), or requires the use of additional elements that reinforce its transverse rigidity.
Технической задачей настоящего изобретения является улучшение потребительских свойств гнутых листовых профилей и снижение их металлоемкости за счет повышения жесткости (несущей способности) этих профилей.An object of the present invention is to improve the consumer properties of bent sheet profiles and reduce their metal consumption by increasing the stiffness (load-bearing capacity) of these profiles.
Для решения этой задачи у листового гнутого профиля, изготавливаемого преимущественно из стали с пределом прочности при растяжении σв≤630 МПа, толщиной S=0,7...2,5 мм, с продольными сплошными гофрами, выполненными с трапециевидным поперечным сечением и с радиусами закруглений между стенками и горизонтальными участками гофров, эти стенки наклонены в сторону оснований гофров и под углом 20...25° к их вертикальной осевой линии, а ширина оснований гофров меньше ширины их вершин, при этом высота гофров hг составляет 0,8...1,4 их максимальной ширины, радиусы закруглений R=(3,5...4,0)S, а расстояние между гофрами t=(1,4...2,8)hг.To solve this problem, a bent sheet profile made mainly of steel with a tensile strength σ of ≤630 MPa, thickness S = 0.7 ... 2.5 mm, with longitudinal solid corrugations made with a trapezoidal cross section and with with radii of curvature between the walls and the horizontal sections of the corrugations, these walls are inclined towards the corrugation bases and at an angle of 20 ... 25 ° to their vertical center line, and the width of the corrugation bases is less than the width of their vertices, while the height of the corrugations h g is 0.8 ... 1.4 of their maximum width, for the sake of rounded mustache R = (3.5 ... 4.0) S, and the distance between the corrugations t = (1.4 ... 2.8) h g .
Вышеприведенные соотношения между основными параметрами профиля получены экспериментальным путем и являются эмпирическими.The above relationships between the main profile parameters are obtained experimentally and are empirical.
Сущность заявляемого технического решения заключается в принципиально новой форме гофров и оптимизации их параметров.The essence of the proposed technical solution lies in a fundamentally new form of corrugations and optimization of their parameters.
Действительно, у известного листового профиля ширина вершины гофров меньше ширины их оснований, а у предлагаемого - наоборот. В результате этого, во-первых, увеличивается контактная площадь горизонтальных участков профиля, что снижает напряжения в металле при нагрузке на профиль при его эксплуатации. Во-вторых, как показали опытные испытания (см. ниже), при потере устойчивости гофрами (вследствие больших нагрузок) характер их «осаживания» у известного и предлагаемого профилей совершенно различен.Indeed, for a well-known sheet profile, the width of the corrugated apex is less than the width of their bases, while for the proposed one, the opposite. As a result of this, firstly, the contact area of the horizontal sections of the profile increases, which reduces stresses in the metal when the profile is loaded during its operation. Secondly, as shown by experimental tests (see below), with the loss of stability by corrugations (due to heavy loads), the nature of their “settling” in the known and proposed profiles is completely different.
Смятие гофров известной конфигурации начинается с изменения угла наклона их стенок к горизонтали, что быстро ведет к перекосу и «сплющиванию» гофров. Гофры же предлагаемой конфигурации при уменьшении их высоты в какой-то момент начинают «упираться» друг в друга закругленными участками своих вершин, в результате чего смятие гофров плавно замедляется, а профиль выдерживает значительно большую вертикальную нагрузку.The crushing of corrugations of a known configuration begins with a change in the angle of inclination of their walls to the horizontal, which quickly leads to a warp and "flattening" of the corrugations. Corrugations of the proposed configuration, when their height decreases, at some point begin to “abut” each other with rounded sections of their peaks, as a result of which the crimping of the corrugations smoothly slows down, and the profile withstands a significantly greater vertical load.
Заявляемый листовой гнутый профиль (поперечное сечение), а также конфигурация его гофров, показаны на чертеже (а, б).The inventive bent sheet profile (cross section), as well as the configuration of its corrugations, are shown in the drawing (a, b).
Поперечное сечение профиля толщиной S состоит из трапециевидных гофров 1, содержащих плоские горизонтальные вершины 2 и межгофровые участки 3, сопряженные наклонными стенками 4, а расстояние между сплошными гофрами по ширине профиля - t. Гофры имеют высоту hг, ширину вершины bг и угол наклона стенок к горизонтали - α, причем ширина вершины больше ширины основания гофра, т.е. bг>bo. Места сопряжений 5 и 6 вершин и плоских участков гофров с их стенками закруглены радиусами R. Краевые участки 7 профиля могут быть плоскими (см. чертеж - а) или же с отбортовками (не показаны); полная ширина профиля - В.A cross section of a profile of thickness S consists of trapezoidal corrugations 1 containing flat horizontal vertices 2 and inter-corrugated sections 3 conjugated by inclined walls 4, and the distance between solid corrugations along the profile width is t. The corrugations have a height h g , the width of the apex b g and the angle of inclination of the walls to the horizontal - α, and the width of the apex is greater than the width of the corrugation base, i.e. b g > b o . Places of junctions of 5 and 6 peaks and flat sections of corrugations with their walls are rounded with radii R. The edge sections 7 of the profile can be flat (see drawing - a) or with flanges (not shown); full profile width - V.
Опытную проверку предлагаемого листового профиля осуществляли на моделях (в лабораторных условиях) и непосредственно на самих профилях, изготовленных на стане «0,5-2,5» ОАО «Магнитогорский меткомбинат».An experimental verification of the proposed sheet profile was carried out on models (in laboratory conditions) and directly on the profiles themselves, manufactured at the 0.5-2.5 mill of the Magnitogorsk Iron and Steel Works OJSC.
С этой целью во всех случаях профили с различным соотношением вышеприведенных параметров, изготовленные из стальной заготовки толщиной 0,7...2,5 мм с δв≤630 МПа, подвергали осадке на прессе с записью диаграмм «усилие - деформация». Наибольшую жесткость (сопротивление вертикальной нагрузке) показали листовые профили с предлагаемыми гофрами. Отклонения от оптимальных величин соотношений их параметров уменьшали величину предельной (до смятия гофров) нагрузки, а также изменяли характер деформации гофров.For this purpose, in all cases, profiles with different ratios of the above parameters, made of a steel billet with a thickness of 0.7 ... 2.5 mm with δ in ≤630 MPa, were subjected to upsetting on a press with recording of stress-strain diagrams. The greatest rigidity (resistance to vertical load) showed sheet profiles with the proposed corrugations. Deviations from the optimal values of the ratios of their parameters reduced the value of the ultimate load (before crushing the corrugations), and also changed the nature of the deformation of the corrugations.
Так, при увеличении угла α до 26...40° нагрузка смятия гофров уменьшалась на 3...95%, а при α<20° - гофры при их осадке не всегда «упирались» друг в друга участками 5, что ускоряло их смятие (т.е. при одинаковой нагрузке оно происходило по времени более быстро).So, with an increase in the angle α to 26 ... 40 °, the load of crimping the corrugations decreased by 3 ... 95%, and for α <20 ° the corrugations did not always “rest” against each other in sections 5, which accelerated them crushing (i.e., at the same load, it occurred more quickly in time).
При hг:bг<0,8 снижалась жесткость профилей, а при hг:bг>1,4 - ускорялась потеря устойчивости гофрами. Аналогичным образом влияло увеличение R более 4S и уменьшение: R<3,5S. Большая величина t>2,8 hг также снижала несущую способность профиля, а при t<1,4hг заформовка гофров на профилегибочном стане.When h g : b g <0.8, the stiffness of the profiles decreased, and when h g : b g > 1.4, the loss of stability by corrugations was accelerated. Similarly, an increase in R over 4S and a decrease: R <3.5S. A large value of t> 2.8 h g also reduced the bearing capacity of the profile, and at t <1.4 h g the corrugation of the corrugations on the roll forming mill.
Профиль 1000×30×2 мм, взятый в качестве ближайшего аналога, показал при испытаниях несущую способность, меньшую в среднем на 80% по сравнению с заявляемым профилем, имевшим такую же высоту гофров и сформованном из одинаковой заготовки.The profile 1000 × 30 × 2 mm, taken as the closest analogue, showed in tests the bearing capacity, lower by an average of 80% compared with the claimed profile, which had the same height of the corrugations and formed from the same workpiece.
Преимущества нового профиля были особенно ощутимы при динамических испытаниях, когда гофрированные листы обоих видов служили поддоном (подкладкой) под грузом, сбрасываемым с высоты. При одинаковой высоте сброса заявляемый профиль, во-первых, выдерживал до своего полного смятия груз, больший, в среднем, в 2,5 раза, чем известный профиль. Во-вторых, первый из них сохранял в целости даже стеклянные сосуды с водой, используемые в качестве груза (до определенных пределов высоты и веса).The advantages of the new profile were especially noticeable during dynamic tests, when corrugated sheets of both types served as a pallet (lining) under the load dropped from a height. At the same dump height, the claimed profile, firstly, withstood until its complete collapse, a load that was 2.5 times larger on average than the known profile. Secondly, the first of them kept intact even glass vessels with water used as cargo (up to certain limits of height and weight).
Таким образом, опытная проверка подтвердила приемлемость найденного технического решения для достижения поставленной цели и его преимущества перед известным объектом, выбранным в качестве ближайшего аналога.Thus, an experimental verification confirmed the acceptability of the technical solution found to achieve the goal and its advantages over a well-known object, selected as the closest analogue.
Технико-экономический анализ, выполненный в цехе гнутых профилей ММК, показал, что металлоемкость заявляемого профиля будет меньше, чем у известного, не менее чем в 2 раза (за счет возможности использования более тонкой заготовки). Следует считать перспективным возможность использования этого профиля при десантировании различных грузов в качестве демпферного поддона (например, взамен тормозных парашютов).The technical and economic analysis carried out in the workshop of bent profiles of MMK showed that the metal consumption of the claimed profile will be less than that of the known one by at least 2 times (due to the possibility of using a thinner workpiece). It should be considered promising the possibility of using this profile when landing various cargoes as a damping pallet (for example, instead of brake parachutes).
Пример конкретного выполненияConcrete example
Листовой гнутый профиль шириной В=1050 мм выполнен из стали толщиной S=1,6 мм с δв=500 МПа и содержит четыре трапециевидных гофра (см. чертеж), стенки которых наклонены к вертикали уу под углом α=23°. Основные параметры профиля: t=210 мм; hг=t:2,1=210:2,1=100 мм; bг=hг:1,1=100:11≈9,1 мм; R=3,75 S=3,75·1,6<6 мм.The bent sheet profile with a width of B = 1050 mm is made of steel with a thickness of S = 1.6 mm with δ in = 500 MPa and contains four trapezoidal corrugations (see drawing), the walls of which are inclined to the vertical yy at an angle α = 23 °. The main profile parameters: t = 210 mm; h g = t: 2.1 = 210: 2.1 = 100 mm; b g = h g : 1.1 = 100: 11≈9.1 mm; R = 3.75 S = 3.75 · 1.6 <6 mm.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004138227/02A RU2281178C1 (en) | 2004-12-27 | 2004-12-27 | Concave sheet section |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004138227/02A RU2281178C1 (en) | 2004-12-27 | 2004-12-27 | Concave sheet section |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2281178C1 true RU2281178C1 (en) | 2006-08-10 |
Family
ID=37059563
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004138227/02A RU2281178C1 (en) | 2004-12-27 | 2004-12-27 | Concave sheet section |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2281178C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110434211A (en) * | 2019-08-29 | 2019-11-12 | 华中科技大学 | A kind of trapezoidal ripple metal sheet device of small size indent and forming method |
-
2004
- 2004-12-27 RU RU2004138227/02A patent/RU2281178C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ГОСТ 9234-59. Профили гнутые стальные. Листы гофрированные с трапециевидным профилем гофра. Сортамент. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110434211A (en) * | 2019-08-29 | 2019-11-12 | 华中科技大学 | A kind of trapezoidal ripple metal sheet device of small size indent and forming method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4881355A (en) | Cold roll-formed structures and method and apparatus for producing same | |
EP3219589B1 (en) | Structural member | |
RU2681235C2 (en) | Method of manufacturing metal sheet with ridges, metal sheet with ridges and constructive element | |
JPH08224634A (en) | Method of rolling z-section sheet pile | |
CN1380148A (en) | T shape steel and method for manufacturing T shape steel | |
RU2281178C1 (en) | Concave sheet section | |
RU2296640C1 (en) | Bent channel | |
RU183280U1 (en) | STEEL FITTINGS | |
CN1060973C (en) | Butterfly hole type system for rolling channel steel | |
US8833039B2 (en) | Hot-rolled high-strength steel truck frame rail | |
KR101766692B1 (en) | Method for producing hot-rolled hollow profiled elements having a rectangular cross-section and small edge radii | |
JP4504373B2 (en) | Double T-shaped steel sheet pile shape | |
JP7280503B2 (en) | Method for manufacturing asymmetric H-beam steel with different left and right flange thicknesses | |
RU2238815C1 (en) | Corrugated sheet profile | |
RU2070458C1 (en) | Corrugated bent shape | |
RU2293615C1 (en) | Method for rolling asymmetrical rail shapes in rough roll grooved passes | |
CA2390004C (en) | Cold formed flat-rolled steel structural members | |
US11975371B2 (en) | Cold rolling of rolled stock | |
RU2288045C1 (en) | Symmetrical complex-contour shapes rolling method | |
CN108591812A (en) | A kind of J-type forklift door frame hot-rolled steel section | |
SU1091988A1 (en) | Billet continuous casting machine mould | |
RU2288800C1 (en) | Corrugated strip production process | |
RU2103078C1 (en) | Method for rolling flanged sections in rough grooved passes | |
JPS6036321B2 (en) | rolling mill | |
RU2335365C2 (en) | Stand of channeling mill |