способ изготовления сборной панели складчатой формы

Формула изобретения

1. Способ изготовления сборной панели складчатой формы, включающий образование на гранях гнутого профиля с трапециевидной формой гофр V-образных вырезов, незатрагивающих наружные полки, поперечный изгиб профиля в местах вырезов до совмещения и жесткого соединения их краев, отличающийся тем, что V-образные вырезы образуют путем рассечения гофр гнутого профиля поперечными и продольными вдоль ребер гофр резами, за исключением ребер, примыкающих к наружным полкам, при этом протяженность продольных резов по каждую сторону от поперечного реза одинакова и соответствует углам обрамления панели, а края разрезов отгибают наружу или вовнутрь по линиям, соединяющим вершины разрезов, после чего профиль изгибают по линиям поперечных резов до совмещения соответствующих отгибов и жестко соединяют их между собой.

2. Способ изготовления по п. 1, отличающийся тем, что по длине гнутого профиля образуют не менее двух V-образных вырезов, а концевые участки профиля разрезают вдоль ребер гофр, за исключением ребер, примыкающих к наружным полкам, и отгибают наружу или вовнутрь с образованием скошенных торцов, причем длину продольных резов ребер гофр выбирают с таким расчетом, чтобы после изгиба профиля отгибы его торцов расположились друг напротив друга, а в результате их жесткого соединения образовалось полигональное кольцо.

3. Способ изготовления по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что в отгибах выполняют соосные отверстия, которые используют для стягивания между собой изгибаемых частей гнутого профиля.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области строительства, а именно к способам изготовления панелей из гнутых профилей.

Из технической литературы [1] известны конструкция и способ изготовления полигонального складчатого покрытия из лотковых элементов. Тонкостенный металлический лоток выполнен с краевыми отбортовками, а для соединения лотков под заданным углом с торцев к ним приварены фланцы. Отбортовки и фланцы имеют отверстия под болты. Кроме фланцевого соединения лотков возможно их взаимное крепление за отогнутые стенки.

Основные технологические операции при изготовлении лоткового элемента сводятся к следующим: прямолинейные резы тонколистовых заготовок, холодная гибка лотка и отбортовок, сверление отверстий в отбортовках и фланцевых полосах, приварка фланцев, укрупнительная сборка панелей полигональной формы.

К недостаткам этого способа изготовления следует отнести отходность производства лотковых элементов, необходимость в дополнительных фланцевых полосах и кронштейнах, сложность сопряжения элементов под углом, многодельность на монтаже, связанная с установкой большого количества крепежных изделий (болтов, винтов и т.п.) и с герметизацией стыков.

Наиболее близким к заявляемому объекту техническим решением является конструкция сборной панели и способ ее изготовления [2] Панель имеет по меньшей мере на участке края корытообразный профиль, открытый лотком наружу. Способ отличается тем, что в профиле выполняют V-образные вырезы, соответствующие углам обрамления панели, при этом не затрагивается наружная полка. В местах вырезов профиль изгибают по линии соединения вырезов. Затем обе концевые части объединяют, расположив их друг напротив друга.

Основным недостатком этого способа изготовления является отходность из-за утраты конструкционного материала в местах вырезов, а также сложность соединения разрезанных кромок.

Цель изобретения снижение отходности производства, упрощение изготовления и повышение жесткости граней гофр.

Эта цель достигается тем, что V-образные вырезы образуют путем рассечения гофр гнутого профиля поперечными и продольными вдоль ребер гофр резами за исключением ребер, примыкающих к наружным полкам, при этом протяженность продольных резов по каждую сторону от поперечного реза одинакова и соответствует углам обрамления панели, а края разрезов отгибают наружу или вовнутрь по линиям, соединяющим вершины разрезов, после чего профиль изгибают по линиям поперечных резов до совмещения соответствующих отгибов и жестко соединяют их между собой.

Кроме того, эта цель достигается тем, что по длине гнутого профиля образуют не менее двух V-образных вырезов, а концевые участки профиля разрезают вдоль ребер гофр за исключением ребер, примыкающих к наружным полкам, и отгибают наружу или вовнутрь с образованием скошенных торцев, причем длину продольных резов ребер гофр выбирают с таким расчетом, чтобы после изгиба профиля отгибы его торцев расположились друг напротив друга, и в результате их жесткого соединения образовалось полигональное кольцо.

Поставленная цель достигается еще и тем, что в отгибах выполняют соосные отверстия, которые используют для стягивания между собой изгибаемых частей гнутого профиля.

Заявленный способ изготовления снижает потери конструкционного материала за счет использования рационального раскроя гнутого профиля. Материал, превращающийся в прототипе в отходы, в заявленном решении используется, повышая изгибную жесткость граней гофр и улучшая соединительные свойства разрезанных участков профиля. Кроме того, упрощение изготовления выражается в уменьшении суммарной длины резов. Так, если обозначить ширину полок и стенок гофр буквами b и с, а угол перегиба профиля в плоскости стенок обозначить буквой "" и принять его в пределах 30 180 то суммарная длина резов одного гофра составит:

в прототипе 2b+4 c/cos(/2);

в заявленном объекте b+4 c/tg(/2).

Из анализа этих выражений видно, что в заявленном объекте суммарная длина резов гофра меньше на величину A, равную

A = b+4c(1-sin(/2))/cos(/2).

Максимальный выигрыш достигается при малых углах перегиба профиля, а минимальный, равный длине реза полки b, при малых углах "" близких к 180^oC.

Таким образом, в заявленном способе упрощается изготовление панели за счет сокращения длины резов и простоты их выполнения в пространстве. Следовательно, снизятся затраты на инструмент, энергию, повысится производительность труда.

Другое существенное отличие заявленного способа, упрощающего изготовление сборной панели, заключается в том, что отгибы краев продольных и поперечных разрезов могут быть использованы для стягивания изгибаемых частей профиля. Благодаря этому отпадает необходимость в специальных кондукторах, обеспечивающих плотную пригонку и фиксацию стыкуемых частей. Вместе с тем отгибы расширяют технологические возможности по жесткому объединению перегибаемых частей. В заявленном способе жесткое сопряжение может быть выполнено при помощи сварки, пайки, склеивания, на болтах или путем комбинации этих приемов. Причем наличие отгибов позволяет применить высокопроизводительные режимы сварки и пайки тонколистового металла, снижая опасность прожега. Кроме того, края отгибов могут быть завальцованы. Отмеченные качества заявленного способа позволяют перенести часть технологических операций на строительную площадку, например, отгибание краев разрезов, изгиб гнутого профиля и жесткое соединение разрезанных частей. В этом случае упростятся пакетирование и транспортировка длинноразмерных заготовок и их монтаж. Современное состояние техники в области производства гнутых профилей достигло такого уровня, когда почти весь технологический процесс, начиная с гнутья профиля, производится на монтажной площадке с использованием мобильных установок (например, технология фирмы "Knudsen Ltd.") и тонколистового рулонированного металла.

На фиг. 1 изображен гнутый профиль 1 с трапециевидной формой гофр в аксонометрии. Внутренние полки и стенки гофрированного профиля рассекают поперечными резами 2 и перпендикулярными к ним продольными резами 3, направленными вдоль ребер гофр, незатрагивающими наружных полок и примыкающих к ним ребер гофр. Поперечные резы 2 делят продольные резы 3 поровну, при этом протяженность последних определяется углом обрамления панели. V-образные вырезы в профиле образуются после отгибов краев разрезов 4 по линиям 5, 6, соединяющим вершины разрезов. Затем профиль изгибают по линии 7, совпадающей с направлением поперечного реза 2, вплоть до совмещения отогнутых частей 4 разрезов. После этого эти части жестко соединяют между собой при помощи сварки, пайки, склеивания, болтов и другими известными приемами.

На фиг. 2 изображена развертка гнутого профиля по фиг. 1 на плоскость с буквенными обозначениями размеров граней гофр, а также продольных и поперечных разрезов 2, 3. На фиг. 3 способ изготовления отличается тем, что отогнутые вовнутрь края разрезов 2, 3 выполняют с соосными отверстиями 8, которые могут использоваться для стягивания, изгиба гнутого профиля и фиксации проектного положения соединяемых частей. На фиг.3 процесс изготовления изображен на разных стадиях: от просечки или резки гнутого профиля 1, отгибания краев разрезов 2, 3 вовнутрь и до момента совмещения соответствующих отгибов 4 между собой. На фиг. 4 показан вариант способа изготовления, в котором концевые участки профиля 1 выполняют с продольными разрезами 3 ребер гофр, за исключением ребер, примыкающих к наружным полкам. Края гнутого профиля в местах резов 2, 3 отгибают вовнутрь. Отгибы 4 концевых участков образуют скошенные торцы профиля. После изгиба V-образных вырезов и замыкания торцев получается сборная панель складчатой формы в виде полигонального кольца. Процесс изготовления панели изображен постадийно.

Основные технико-экономические преимущества заявленного способа изготовления сводятся к следующим:

1. Сокращение потерь конструкционного металла в виде отходов производства почти на 100% по сравнению с прототипом;

2. Повышение жесткости граней гофр в наиболее напряженных сечениях панели;

3. Сокращение материальных, энергетических и трудовых затрат вследствие уменьшения суммарной длины резов 2, 3 гнутого профиля на величину, равную A = b+4c(1-sin(/2))/cos(/2).

4. Упрощение изготовления сборных складчатых панелей за счет расширения технологических возможностей соединения отогнутых участков 4 и изгибания разрезанных частей профиля, в том числе в условиях строительной площадки.