Как сделать лекало для труб

Разметка труб

Разметкой называется перенесение на трубу с рабочего чертежа размеров, необходимых для изготовления детали или элемента трубопровода. Разметка является важной и ответственной операцией, требующей тщательного исполнения. Разметчик-трубопроводчик должен уметь читать чертежи и пространственно представлять себе изделие, изображенное на чертеже; знать геометрические построения и вычерчивать развертки, знать необходимые припуски при дальнейшей обработке труб и деталей и учитывать их при установлении разметочных размеров; экономно расходовать материалы, максимально используя обрезки труб и других материалов.

Разметочные операции выполняют путем геометрического построения разметочных линий и знаков, для чего применяют переносные мерительные инструменты и шаблоны. Для разметки необходимы: стальная рулетка, линейка, угольник, циркуль, нутромер, штангенциркуль, рейсмус, транспортир, уровень, чертилка, кернер, молоток, а также шаблоны.

Шаблоном называется изготовленная с большой точностью деталь в натуральную величину (или ее развертка), пользуясь которой, размечают однотипные детали. Шаблоны изготовляют из картона, толя, жести.

Места разметки труб окрашивают меловой краской с примесью жидкого стекла или столярного клея. На 1 литр воды берут 120 г мела и 7 г столярного клея. На окрашенной поверхности чертилкой наносят риски, после чего их накернивают, чтобы предохранить от стирания. Во избежание значительных ошибок при нанесении линий на изделие запрещается пользоваться мелом.

Деление окружности на равные части (особенно на 5, 7, 11, 13 и т. д.) при разметке циркулем методом подбора представляет некоторые трудности. Чтобы упростить эту операцию, следует пользоваться табл. 7, в которой приведены коэффициенты К, позволяющие быстро подсчитывать размер шага (хорды) п при известном диаметре окружности по формуле:

Например, окружность диаметром 300 мм нужно разделить на 11 равных частей. По табл. 7 находим коэффициент К, равный 0,282; следовательно, шаг = 300х0,282 = 84,6 мм. Установив на циркуле этот размер и отложив его по вычерченной окружности, получим деление ее на 11 частей.

Для разметки труб с условным проходом от 100 до 500 мм на сектора для сварных отводов применяют шарнирное приспособление (рис. 34). Оно состоит из призмы 1, которую устанавливают на трубу, шарнирного рычага 4, укрепленного на транспортире 2. На конце рычага имеется карандаш 3 или чертилка. Транспортир может поворачиваться на 90° в обе стороны. Данным приспособлением можно также размечать концы равнопроходного штуцера.

Рис. 34. Шарнирное приспособление для разметки труб:

1 — призма, 2 — транспортир, 3— карандаш, 4 — шарнирный рычаг

Рис. 35. Универсальный циркуль для разметки отверстий на трубах:

1 — чертилка, 2 — установочная ножка, 3 — подвижная ножка, 4 — труба

Для разметки на трубах отверстий под штуцера используют универсальный циркуль (рис. 35); он позволяет размечать отверстия под любым углом врезаемого штуцера. Циркуль закрепляют на трубе и поворотом штанги-чертилки, установленной на необходимый радиус, размечают отверстия. При разметке врезок, расположенных под углом к оси трубы, стойку устанавливают на нужный угол. С помощью данного циркуля размечают шаблоны, очерчивая контуры отверстия на бумаге, картоне, жести, навернутой на трубу нужного диаметра.

Для разметки линий обрезки торцов штуцеров под врезку, секторов и полусекторов сварных отводов часто применяют шаблоны. Размеры для изготовления шаблонов должны быть указаны в рабочих чертежах или нормалях; в случае их отсутствия размеры находят графическим способом.

Рассмотрим два примера графического построения развертки.

Пример 1. Графическое построение развертки .линии косого реза трубы под углом для изготовления шаблонов сектора сварного отвода (рис. 36).

Рис. 36. Построение развертки сварного отвода:

а — вспомогательный чертеж для построения шаблона, б — шаблон (половина) для концевого сектора, в — схема раскроя трубы на секторы

Вырезанный и свернутый шаблон надевают на прямую трубу (рис. 36, в) и производят разметку.

Пример 2. Графическое построение развертки линии реза при пересечении двух труб разных диаметров под прямым углом (рис. 37), т. е. разметка установки штуцера.

До начала изготовления штуцера из листа картона или толя делают шаблон. Для этого мелом вычерчивают в натуральную величину проекции тройнинка. Радиусом, равным половине наружного диаметра штуцера, вычерчивают вспомогательную полуокружность, которую делят на п/2 равных частей. Из точек 1‘, 2′, 3′ и т. д. проводят прямые, параллельные оси штуцера (рис. 37, а). На пересечении этих прямых с окружностью большой трубы диаметром D получают точки 1", 2", 3" и т. д., через которые проводят линии построения, параллельные оси большой трубы, до пересечения с соответствующими перпендикулярными линиями на первой проекции. Искомые значения высот развертки будут равны длине соответствующих отрезков 1—1₀, 2—2₀, 3—3₀и т. д. Для построения линии развертки штуцера на листе картона, жести или толя проводят прямую, длиной, равной длине окружности трубы диаметром D, и делят на п равных частей (рис 37, б). В точках деления прямой 1, 2, 3 (см. рис. 37, а) восстанавливают перпендикуляры, на которых откладывают соответствующие высоты. Полученные точки с помощью лекала соединяют плавной кривой. Затем вырезают шаблон, надевают его на трубу и по нему делают разметку для последующей вырезки.

Рис. 37. Построение развертки врезаемого штуцера:
а — вспомогательный чертеж, б — шаблон для штуцера

На разметочной плите или на листе картона в натуральную величину выполняют вспомогательный чертеж, по которому определяют все размеры, образующие сектор (рис. 36, а). Для этого из произвольно выбранной точки О, как нз центра циркулем проводят полуокружность, радиус которой равен половине наружного диаметра трубы R=D_Н/2 —. Полуокружность трубы разбивают на п/2 равных частей. Из точек 1, 2, 3 н т. д. проводят прямые, параллельные оси цилиндра, до пересечения с линией косого реза в точках 1‘, 2′, 3′ и т. д. Далее из точки О проводят прямую, перпендикулярную оси трубы. Пересечение этой прямой с проведенными параллельными прямыми обозначают 1₀, 2₀, 3₀ и т. д. Полученные длины отрезков 1₀—1, 2₀—2, 3₀—3 и т.д. соответствуют значению высот развертки.

После построения вспомогательного чертежа на материале, используемом для изготовления шаблона, наносят прямую (рис. 36, б), равную длине окружности трубы (πD_Н) н разбивают ее на п равных частей (точки 1₀, 2₀, 3₀и т. д.). Восстановив перпендикуляры в каждой точке деления, откладывают на них соответствующие значения высоты развертки. Полученные точки 1", 2", 3" и т.д. соединяют с помощью лекала плавной кривой, являющейся кривой развертки. Вторую половину развертки выполняют аналогично первой.

Графическое построение развертки линии реза при пересечении двух труб одинаковых диаметров под прямым углом производят аналогично предыдущему примеру. Отверстие в трубе размечают по готовому штуцеру.

Для разметки на наружной поверхности трубы осевых линий, а также линий или точек, расположенных под любым углом к плоскости перпендикулярного сечения трубы, пользуются приспособлением, приведенным на рис. 38. Приспособление состоит из корпуса с опорной призмой 1, делительного диска 2, уровня 3 и кернера 4. Диск может поворачиваться на 90° в обе стороны от вертикальной риски, нанесенной на корпусе. При разметке осевой линии приспособление устанавливают на трубу так, чтобы уровень находился в горизонтальном положении (делительный диск установлен на отметке 0). Перемещая приспособление трубы и следя за тем, чтобы уровень сохранял горизонтальное положение, кернером наносят на трубе ряд точек, через которые проводят осевую линию. При разметке линии под углом диск устанавливают на заданный угол и приспособление перемещают по окружности изделия до тех пор, пока уровень вновь не примет горизонтальное положение.

Рис. 38. Приспособление для разметки осей на трубах:

1 — корпус с опорной призмой, 2 — делительный диск, 3 — уровень, 4 — кернер

Разметка является трудоемкой операцией и, как правило, ее выполняют только в единичных случаях. В условиях трубозаготовительных баз и заводов трубы обрабатывают без разметки с помощью специальных приспособлений и станков, не требующих предварительной разметки.

1. Что такое шаблон?

2. Как делят окружность на равные части?

3. Как выполняют графическое построение развертки секционного сварного отвода? Как производят графическое построение развертки штуцера тройникового соединения?

Все материалы раздела «Обработка труб» :

Для ремонта трубопроводов часто необходима замена отвода. Для его изготовления в условиях мастерской необходимо знать его характеристики:

• D — диаметр отвода (равен наружному диаметру соединяемых труб).
• R — радиус отвода (определяется специалистом-проектантом, исходя из местных условий).
• Y — угол отвода (определяется специалистом-проектантом, исходя из местных условий).
• N — количество элементов отвода (крайние включительно). Определяет плавность изменения направления.

Если эти данные Вам предоставят, делаем отвод по чертежам. Если каких-либо данных нет — делаем копию отвода.

Как сделать сварной отвод по чертежам?

Cварные отводы , состоящие из звеньев и стаканов изготавливаются из труб или из листового материала, которые предварительно размечаются, с тем чтобы определить линии сопряжений, по которым элементы обрезаются, затем стыкуются и свариваются.

Изготовление шаблона и разметка по нему производятся следующим образом: на листе бумаги, картона, паронита или толи вычерчивают развертку всего элемента фасонной части или его конца с линией сопряжения. Затем развертка обрезается ножницами, образуя шаблон, который накладывается на размечаемую трубу и обводится мелом; по мелу вырезается нужный элемент или его часть.

Предлагаемая нами таблица Excel позволяет получить размеры для построения шаблона (развёртки) для изготовления элементов отвода с любыми . характеристиками.

Введите в жёлтые ячейки таблицы характеристики отвода, количество точек построения (от 10 до 40 шт.) и вы мгновенно получите ординаты и абсциссы точек построения.

Перенесите эти точки на паронит или картон и плавно соедините их между собой. Вы получили лекало для разметки крайнего полузвена отвода.

Зеркально отображаем развёртку крайнего полузвена относительно горизонтальной оси и получаем всем известную "рыбку". С её помощью размечают средние элементы отвода.

Правильно изготовленное лекало, свёрнутое кольцом и уложенное на плоскость не имеет зазоров.

При разметке звеньев необходимо иметь в виду следующее:

1. Число звеньев n , ширина шейки b , радиус отвода R должны соответствовать техническим условиям и месту, куда устанавливается фасонная часть. Так, например, "Технические условия на производство и приемку работ по устройству газовых сетей городов, населенных пунктов и промышленных предприятий" СН 117-60, пункт 159, предусматривают, что радиусы сварных отводов должны быть не менее одного диаметра. В "Технических условиях на производство и приемку работ по устройству тепловых сетей" СН 108-60, пункт 125в, указывается, что радиусы сварных отводов должны быть не менее 1,5 диаметров. Теми же ТУ СН 108-60, пункт 126, предусмотрено, что ширина шейки b должна быть не менее 50 мм.

2. При пользовании предложенными методами разметки не должно получаться отходов или неиспользованных труб. При вырезке звеньев из листового материала в целях рационального его использования разметку звеньев следует производить так, чтобы они располагались на листе, как указано на рис. 2. В этом случае после вырезки и сварки звеньев сварные швы будут располагаться как на шейке, так и на затылке звена или стакана. В тех случаях, когда отводы изготовляются из толстого листового материала (толщиной более 2 мм), рекомендуется материал предварительно свальцевать и превратить в трубу, а затем произвести разметку, вырезку и сварку нужных элементов.

Совет 1. Никогда не верьте ГОСТовскому диаметру трубы. Перед тем, как изготавливать шаблон, определите длину шаблона. Плотно оберните выбранный материал вокруг трубы, сделайте засечку, разверните будущий шаблон и замерьте длину окружности. Меняя при вводе в таблицу значение диаметра трубы добейтесь совпадения измеренной длины с расчётной длиной шаблона. На трубе, предназначенной для изготовления отвода мелом нанести диаметрально противоположные образующие. Разметку, сварку производить с точной к ним привязкой.

Совет 2. Очень важно. Резка труб должна производиться так, чтобы пламя резака (струя кислорода) двигалось в плоскости предполагаемого сечения. Представьте, что вы режете колбасу ножом. Такова должна быть плоскость реза. А на практике резак всегда держат перпендикулярно трубе и на шейках вырезанных звеньев получаются огрехи: на малой шейке — подрез металла, а на большой — "шишка". При стыковке секторов с этими "шишками" в середине появляется пустота, зависящая от толщины стенки трубы. Если сварщик примет решение оставить "шишки" и заварить пустоты, то накладывая "шишку" на "шишку" Вы неизбежно измените длину большой шейки и, как следствие, угол отвода. Изделие будет испорчено. "Сдуйте" шишки или сточите, сделайте доводку, сверяясь по шаблону и после этого разделывайте кромки под сварку. Поставьте элемент на плоскость — зазоры должны быть минимальными.

Стыковку звеньев производить согласно рис. 3, так, чтобы звенья, обозначенные цифрами, стыковались в одну группу, а буквами — в другую группу; затем одним разворотом и сваркой соединяются обе группы. Этим достигается лучшее сопряжение звеньев, особенно в тех случаях, когда трубы имеют в поперечном сечения некоторые, хотя и допустимые отклонения от правильной окружности.

Программа умеет сама строить шаблон изделия с заданными Вами характеристиками. Распечатайте его и пользуйтесь.

Посмотрите демонстрационный ролик

(Рисунки, описания, формулы были взяты из книги И.Х. Бродянского "Разметка сварных фасонных частей трубопроводов", 1963 г.)

Трубы – широко распространенный строительный материал. Их применяют в монтаже разных систем. В процессе монтажа случают ситуации ситуация, когда трубы необходимо стыковать под углом. Технология производства таких работ не является стандартной, но знать о ней нужно.

Чтобы создать сложную конфигурацию соединения, требуется резка труб под углом. Мы расскажем, как выполняются такие операции и какие существуют методы резки.

Приёмы резки труб под углом

Рассматривая приёмы работы – реза прямо или под углом – следует учитывать разный материал изделий, подвергаемых обработке. Так, рукава, изготовленные из полипропилена или тонкой меди, резать легче и проще, чем толстостенные стальные трубы.

Пластиковые изделия малых диаметров обрезаются под нужным углом с помощью специальных ножниц. При этом контролировать угол можно обычным транспортиром. Резка полимерных труб также производится обычной ножовкой с мелкозубчатым полотном.

Наиболее частой потребностью в монтаже становится резка водопроводных, канализационных и вентиляционных труб под углом 45º.

Выясним, какие приспособления можно использовать для реза под различными углами.

Бумажное лекало для трубы

Для исполнения относительно точного реза можно применить несложную методику, где в качестве своеобразного лекала выступает обычный лист бумаги. Например, удачно подходит для создания лекала бумага принтерная формата А4.

Предварительно лист размечается под квадрат с помощью линейки. Размер диагонали квадрата должен быть равен длине окружности трубы, которую нужно отрезать. Лишние части листа обрезаются.

Далее следующие действия:

1. Согнуть лист по диагонали, совместив противоположные углы.
2. Полученный треугольник повернуть так, чтобы линия гипотенузы была перпендикулярна оси трубы.
3. В таком положении обернуть бумагой трубную поверхность, совместив вместе крайние точки гипотенузы.
4. Нанести маркером метку реза по линии любого из катетов треугольника.
5. Обрезать трубу по намеченной линии.

Этим способом вполне удобно размечать и резать трубы под углом 45º в диапазоне диаметров от 32 до 63 мм. Для большего удобства разметки рекомендуется брать толстую, но мягкую бумагу. Также можно использовать паронит и похожие материалы.

Как грамотно подобрать труборез для пластиковых труб и как его применять на деле, подробно описано в предложенной нами статье.

Грамотно сделанные лекала для фигурного раскроя трубы позволяют с предельно высокой точностью выполнить срезы. При этом зазор между подготовленными заготовками все же не исключен. В соединении металлических труб он “закрывается” сварным швом, при соединении пластиковых деталей используется специализированный шнур для пайки.

Программы расчёта углов реза

Технология резки по лекалам позволяет получать разные углы среза. Но для формирования лекала на углы, отличные от 45º, уже потребуется выполнять математические расчёты и по расчётным данным вырезать шаблон из бумаги или подобных материалов.

Правда существуют компьютерные программы, призванные избавить мастера от производства расчётов. Лекала под резку труб такие программы распечатывают на принтере.

Простая программа расчета, созданная на базе приложения MS Excel, позволяет рассчитать и составить лекало практически для любых значений диаметров труб и требуемых углов реза.

Всё, что необходимо сделать пользователю, – это завести в ячейки «Наружного диаметра» и «Угла среза» соответствующие значения. По этим параметрам сформируется лекало, которое можно отправить на печать.

Стусло для резки труб

Есть несложный инструмент, часто используемый в быту, в основном для работ с деревом. Называется – стусло. Так вот, это же приспособление подходит для резки труб, причём под разными углами.

Стусло имеется в продаже, но при желании его всегда можно сделать своими руками и подогнать конструкцию под нужный диаметр трубы:

1. Взять деревянную доску шириной, равной диаметру трубы, длиной 400-500 мм.
2. Взять ещё две доски тех же размеров, но по ширине увеличенных на толщину первой доски.
3. Из трёх досок собрать конструкцию в виде перевёрнутой буквы «П», где в качестве основания установлена первая доска.
4. В центральной части конструкции разметить прямоугольник, две стороны которого проходят по внутренним границам боковых досок.
5. Разделить прямоугольник диагоналями и по линиям, полученным на верхних гранях боковых досок, сделать пропилы вниз до основания.

Таким способом изготавливается шаблон для резки под углом 45º. Но с помощью транспортира можно разметить практически любой угол и сделать пропилы под рез трубы для конкретного угла.

Преимущество стусла – инструмент пригоден для неоднократного применения. Работа с инструментом допустима до такой степени износа стенок прорезей, пока они смогут обеспечивать высокую точность реза. Рекомендуется изготавливать стенки инструмента из материала более высокой прочности, чем дерево.

Преимущества способа очевидны – простота, лёгкость изготовления инструмента (стусла), экономичность, универсальность. Недостатки работы с таким вариантом оснастки – необходимость подгонки размеров стусла под трубный диаметр при условии выполнения точного реза. То есть для каждой трубы придётся делать свой инструмент.

Также с помощью стусла резать трубу можно только ножовкой по металлу или секатором (для пластиковых изделий). Для работы с толстостенными металлическими трубами под рез болгаркой этот инструмент не подойдёт.

Простая оснастка под резку

Металлические изделия круглой и прямоугольной форм, имеющие достаточно толстые стенки, удобно резать под углом при помощи незамысловатой оснастки электромеханического действия.

Режущим элементом такого инструмента выступает отрезной диск или дисковая пила, закреплённые на валу электродвигателя. В свою очередь, электродвигатель с резаком является частью всей оснастки, куда входят рабочий стол, маятниковая опора, струбцина.

Для установки трубы под нужным углом с последующим её креплением используются обычная струбцина и два металлических уголка. Один уголок (короткий) прикреплён к основанию поворотного механизма – маятника. Второй уголок (длинный) находится в свободном состоянии.

Процедура закладки трубы и резки:

1. Поворотным механизмом устанавливается требуемый угол реза (например, с помощью линейки и транспортира).
2. Найденное положение фиксируется прижимными винтами.
3. Между коротким и длинным уголками закладывается труба и прижимается винтом струбцины.
4. Подаётся напряжение на электродвигатель.
5. Прилагая слабое усилие нажима к диску резака, трубу режут в нужном месте.

Преимущества такой методики – быстрая работа, аккуратный срез, возможность обработки большого количества труб за короткий промежуток времени.

Недостатки: ограничения к применению в бытовых условиях, повышенный шум, работа с трубами только малых и средних диаметров. К тому же процесс резки оснасткой выполняется стационарно на удалении от места монтажа, что не всегда приемлемо.

Если вы собираетесь сделать дома медный трубопровод, то потребуются особые труборезы, с правилами подбора которых советуем ознакомиться.

Нюансы работы с прямоугольным сечением

Для выполнения резки изделий прямоугольного сечения рекомендуется заблаговременно подготовить шаблонные отрезы уголков. Их легко сделать из металлического уголка, предварительно разметив тем же транспортиром.

Разметку можно выполнить под разные значения углов. Для использования в деле шаблона, его достаточно приложить к прямоугольной трубе в нужном месте и отметить линию реза. Затем любым подходящим инструментом выполнить рез по намеченной линии.

Аппараты точной резки

Среди фирменных аппаратов, которые могли бы использоваться в быту для выполнения реза под углом, можно обратить внимание на технику итальянского производства.

Ленточнопильный станок Mini Cut от компании «MASS» – малогабаритное устройство с ручным прижимом, для работы не только с трубами, но также уголками, прутками, профильными элементами.

На станке поддерживается установка угла среза от 0 до 45º. Процедура осуществляется при помощи ленточного полотна со скоростью 45 возвратно-поступательных движений в минуту. Аппарат оснащается электродвигателем мощностью 370 Вт, который питается от бытовой сети. Максимально допустимый диаметр обрезаемой круглой трубы – 65 мм.

В промышленных масштабах для резки трубы разработаны многочисленные установки с электромеханическим и электрическим приводом. Технически сложные аппараты позволяют с высокой точностью производить термическую, кислородную и плазменную резку:

Промышленные модели (на примере BSM)

Существуют специальные станки промышленного назначения для выполнения точных операций резки под углом. Хороший пример: аппараты, выпускаемые под брендом «BSM». Производителем станков является немецкая компания Rexinger.

Правда станки серии «BSM» предназначены исключительно для работы с полипропиленовыми трубами достаточно больших диаметров. Поддерживается обработка изделий типа ПП, ПВХ, ПЭ, ПВДФ.

Режущим инструментом станка является ленточная пила, благодаря которой и выполняется рез под углами от 0 до 67,5º. Точность процесса обеспечивает лазерный распознаватель резки.

Несмотря на конфигурацию устройства под изделия больших диаметров, можно применять специальный стол, при помощи которого также успешно режутся трубы малых диаметров (50 – 200 мм), которые проще раскроить с помощью трубореза. Выпускается широкий модельный ряд устройств «BSM».

Применение термических способов

Кроме механических способов, нередко используются термические способы, где в качестве инструмента работают сварочные или резательные аппараты. Например, автогенный газовый резак или обычный сварочный аппарат (постоянного/переменного тока).

При помощи таких аппаратов резке доступны толстостенные металлические трубы. Однако крайне сложно методом электросварки или газового автогена получить идеально ровный качественный срез.

Технология резки с помощью электросварки и автогена распространена повсеместно. Методика не обеспечивает высокую точность реза, но при монтаже труб этот фактор зачастую не является определяющим

Обычно после резки термическим способом изделия подвергаются дополнительной обработке. Выравнивается линия среза, подгоняются значения требуемого угла. Такой подход экономически невыгоден, так как сопровождается дополнительными расходами на механическую обработку.

Как правило, применяется термическая методика реза в условиях промышленно-производственной сферы. Правда службы ЖКХ тоже часто прибегают к такой методике.

Термический рез используется и для работы с пластиковым материалом. Существуют устройства – термические гильотины. Острое тонкое лезвие таких аппаратов нагревается до высокой температуры, после чего выполняют рез.

Термические гильотины поддерживают резку под углом, и в этом их преимущество. Однако для работы с более жёсткими материалами, чем поливинилхлорид, дерево, древесно-стружечные плиты, эти устройства применять нельзя.

Для резки металлопластиковых труб нужны труборезы, способные равномерно разделить на части изделия с многослойной структурой. Их разновидностям и способам применения посвящена рекомендуемая нами статья.

Выводы и полезное видео по теме

В видеоролике представлены расчеты и показан практикум по выполнению реза трубы под углами 45º и 90º:

Для каждого отдельного случая монтажа можно подобрать наиболее удобный и менее затратный способ резки. Конкретный выбор зависит от материала трубы, её диаметра, толщины стенки.

Применяя простые способы разметки, можно получить достаточно точный угол, под которым требуется обрезать заготовку. Вместе с тем, обращаясь к сложной методике вычисления, есть возможность резать под нестандартными углами с высокой точностью.

У вас есть полезная информация по теме статьи? Возникли вопросы в процессе ознакомления с материалом или обнаружили спорные моменты? Пишите, пожалуйста, комментарии в расположенном ниже блоке.