Применение труб в составных металлоконструкциях весьма выгодно: трубы придают соединениям повышенную прочность и жёсткость, одновременно снижая массу узла. Однако сопряжение труб между собой трудоёмко, и требует специальной подготовки торцов. Эту работу можно облегчить, используя специальные приспособления – торцеватели для труб.
Принцип действия торцевателя для металлических труб
Задача торцевателя труб – минимизировать зазоры, которые неизбежно получаются при подгонке торцов вручную, а также придать сварному соединению достаточную эстетичность.
Известно, что при соединении и врезке стальных труб, в зависимости от угла их взаимного наклона и диаметра кривая взаимного сопряжения может быть параболой, дугой или даже прямой. Поэтому аналитическим расчётом выполнить удачное сопряжение очень сложно. Проблему можно решить пространственным 3D-моделированием, используя известные программы КОМПАС или AutoCAD, однако на практике поступают иначе.
В серийном производстве торцевание труб производят при помощи фрезерного станка, оснащённого делительной головкой. Метод точен, однако требует наличия соответствующего оборудования, которое не всегда имеется в распоряжении домашнего мастера. В то же время, располагая мощной дрелью по металлу (от 1000 Вт) и корончатой фрезой, можно быстро отпрофилировать торец любой трубы.
Промышленные варианты таких приспособлений в специальной литературе именуются tube notcher (прорезатели пазов, хотя способны выполнять и криволинейные контуры).
Торцеватель для труб включает в себя:
- Вал, на одном из концов которого имеется посадочное место под патрон дрели, а на втором – посадочное место под корончатую фрезу.
- Подшипниковый узел, вращаясь в котором, вал получает необходимую жёсткость.
- Корпус, иногда — с тисками для зажима трубчатой заготовки.
- Поворотное приспособление, при помощи которого заготовку можно располагать под необходимым углом.
- Регулировочный винт.
При помощи рассматриваемых торцевателей можно выполнять сопряжения труб диаметром 6…75 мм, чего в большинстве случаев бывает вполне достаточно. Диапазон изменения углов сопряжения составляет от 45 до 210 0 . Следует отметить, что корончатая фреза в комплект устройства не входит.
Для обработки длинных труб используются ручные торцеватели труб с цепным зажимом, а для коротких изделий опорная и направляющие части устройства совмещаются в одном узле. Безопасность работ обеспечивается наличием стопорных колец, которые ограничивают продольное перемещение вала.
Вал является наиболее конструктивно сложным элементом торцевателя. Во-первых, он должен получать продольное перемещение по мере внедрения фрезы в металл трубы. Во-вторых, при фрезеровании создаются вибрации, которые обусловлены резким колебанием вращающего момента базового электроинструмента. Поэтому вал изготавливается полированным, имеет скользящую посадку высокого квалитета точности, а применяемые подшипники – игольчатого типа, которые допускают компенсацию осевых и радиальных нагрузок.
Цена таких устройств от 8000 до 50000 руб. Вместе с тем все торцеватели для труб размерной линейки ТТ – достаточно компактные приспособления, которые закрепляются в патроне токарного станка. Аналогично закрепляется и электродрель. При обработке труб небольшого диаметра устройство можно упирать прямо в пол мастерской.
Торцеватель трубы своими руками
При массовом производстве фасонно профилируемых труб (например, в спортивных авто- и мотомастерских, либо на сантехнических ремонтных участках) ручной торцеватель труб можно изготовить и самостоятельно. Для этого исходная схема торцевателя, которая приведена на рисунке, делается под имеющиеся в распоряжении домашнего мастера заготовки.
Конструкция состоит из следующих деталей:
- Основания, в котором выполняются фрезерованные пазы для установки зажимного приспособления. В свою очередь, форма основания может быть адаптирована под имеющийся верстак, рабочий стол и т. д.
- L-образного кронштейна с тремя продольными пазами, наличие которых позволяет фиксировать в приспособлении трубы разного диаметра.
- Ползушки с регулировочным и зажимным винтом.
- Сменной прижимной лапки.
- Скобы, которая винтами прижимает лапку к ползушке.
- Подшипникового узла.
- Поворотного рычага, который служит опорной поверхностью для подшипникового узла.
- Вала, конструктивно не отличающегося от аналогичной детали промышленных торцевателей.
Для изготовления вала можно использовать переднюю стойку амортизатора легкового автомобиля (например, ВАЗ – их легче достать в автосервисе). Кроме того, марка стали стойки амортизатора по своим прочностным и эксплуатационным характеристикам вполне соответствует требованиям жёсткости для качественного торцевания стальных (и, тем более – алюминиевых) труб. Для направления вала пригодны направляющие самой стойки: они имеют поверхностное износостойкое покрытие на основе антифрикционных сплавов. Торцы стойки, естественно подлежат дополнительной обработке – под крепление в патроне дрели, и под установку корончатой фрезы.
В направляющие следует впрессовать игольчатые подшипники, размер которых подбирается по габаритам направляющих. Два подшипника, установленные в направляющую от цилиндров возвратного хода списанного гидропресса, обеспечат нужные жёсткость и параллельность основного рабочего узла торцевателя. Подшипники устанавливаются одновременно с обоих торцов корпуса.
К имеющимся советам относительно установки фторопластовых направляющих стоит отнестись скептически, поскольку несущая способность фторопласта значительно ниже, чем подшипников.
Для изготовления прочих элементов самодельного торцевателя для труб можно использовать профильный прокат – уголки или швеллеры соответствующего размера. Профилирование и изготовление пазов лучше выполнить на координатно-фрезерном станке, гарантировав тем самым их точность и параллельность. Не составит труда изготовить и зажимное устройство, для чего пригодна новая струбцина с необходимым диаметром и длиной.
Поворотный рычаг должен иметь достаточную жёсткость, поэтому для его изготовления необходимо использовать полосу толщиной не менее 12…16 мм. На той части корпуса, где устанавливается поворотный рычаг, стоит нанести угловые риски, по которым легче позиционировать трубу.
Торцеватель для полипропиленовых труб
Необходимость в обработке торцевых элементов таких труб обусловлена следующим:
- Низкой долговечностью армированных полипропиленовых труб, особенно при значительных температурных перепадах;
- Обеспечение более прочного соединения армированной трубы с деталями арматуры, для чего необходимо удалять часть алюминиевой фольги;
- Для труб из стекловолокна, где армирующий алюминий всегда располагается посередине стенки трубы.
Торцеватель для полипропиленовых труб, имеющих армирование, включает в себя:
- Две муфты с размерами, позволяющими выполнять зачистку концов труб разного диаметра (обычно от 16 до 120 мм).
- Сменные стальные ножи.
- Пару поворотных рукояток.
- Алюминиевый корпус.
- Насадку на электродрель (шейвер).
Шейвер необходим для внешнего торцевания труб. Он состоит из двух частей – направляющей, которая изготавливается из прочного дюралюминия марки Д16Т и твёрдосплавной, режущей части. При внедрении в трубу, последняя опирается на направляющую, после чего включается дрель (можно использовать и перфоратор) и производится вырезка части армирующего слоя трубы. Поскольку шейвер имеет определённую длину, то торцевание для разных труб всегда производится на одно и той же длине, что облегчает их последующее соединение.
Цена торцевателя-насадки для полипропиленовых труб зависит от диаметра, и составляет 400…2000 руб. Торцеватели ручного типа дешевле: от 250 до 800 руб.
