Putken taivuttaminen

Rakennatko omaa nojapyörää? Täältä voit saada vinkkejä projektiisi.
Polkumies
Treenaileva sisällöntuottaja
Viestit: 805
Liittynyt: 09 Helmi 2020, 21:40
Paikkakunta: Vantaa

Re: Putken taivuttaminen

Viesti Kirjoittaja Polkumies »

Tuolla puhutaan myös märän hiekan jäädyttämisestä. Se voisi olla jo aika tehokas tuki.

Kuinkahan tiukan mutkan 22mm huonekaluputkeen voisi saada, jos se täyttää noin ja vääntää jotain profiilia vasten?

Avatar
Vilijami
Pistosuojattu sisällöntuottaja
Viestit: 7072
Liittynyt: 27 Maalis 2014, 09:19
Paikkakunta: Oulu

Re: Putken taivuttaminen

Viesti Kirjoittaja Vilijami »

Putken materiaalilla on myös iso vaikutus taivutettavuuteen.
Itselläni on putkentaivutin 25mm putkelle.
25x1,5 hydrauliikkaputki taipuu todella sievästi ja aina samalla lailla.
25x1,5 huonekaluputki vaatii hieman enemmän voimaa ja kaksi peräkkäistä taivutusta eivät tahdo onnistua samalla tavalla.
25x1,5 rosteriputki taipuu tosi ruman näköisesti ja väkinäisen oloisesti.

Polkumies
Treenaileva sisällöntuottaja
Viestit: 805
Liittynyt: 09 Helmi 2020, 21:40
Paikkakunta: Vantaa

Re: Putken taivuttaminen

Viesti Kirjoittaja Polkumies »

Miten huonekaluputki ja hydrauliputki vertautuu, jos miettii jäykkyyttä ja lujuutta?

Avatar
Vilijami
Pistosuojattu sisällöntuottaja
Viestit: 7072
Liittynyt: 27 Maalis 2014, 09:19
Paikkakunta: Oulu

Re: Putken taivuttaminen

Viesti Kirjoittaja Vilijami »

Hyvä kysymys. En oo jaksanut etsiä speksejä kummallekaan, mutta käytännön sovelluksissa en ole huomannut eroa jäykkyydessä tai lujuudessa.
Työstö on kaikilta osin miellyttävämpää hydrauliikkaputkessa. Taivutuksen lisäksi hitsaus ja sorvaus kuulostavat ja tuntuvat aivan erilaiselta, jotenkin miellyttävän pehmeän pyöreältä.

jori
Pistosuojattu sisällöntuottaja
Viestit: 13787
Liittynyt: 15 Syys 2006, 19:00
Paikkakunta: Tampere, Petsamo

Re: Putken taivuttaminen

Viesti Kirjoittaja jori »

Polkumies kirjoitti: 05 Touko 2021, 20:47

Miten huonekaluputki ja hydrauliputki vertautuu, jos miettii jäykkyyttä ja lujuutta?

Jäykkyys riippuu vain mitoista, koska mustan teräksen materiaalin jäykkyys on aina sama. (Kuvassa käyrien vasemman reunan suoran osan kaltevuus on kaikilla käyrillä sama ja näkyvät kuvassa päällekkäin.)

Huonekaluputki on kylmävalssattua ja hitsattua. Kylmämuokkaaminen lujittaa materiaalia hieman. Hitsattu putki ei kestä taivutettuna painevoimia niin hyvin kuin tuurnavalssaamalla kuumana tehty hydrauliikkaputki, koska materiaali ei ole homogeenista, vaan sen myötöraja eri suuntiin on erilainen.

Kuumavalssauksen takia hydrauliikkaputkella on suurempi venymäkapasiteetti (kuvassa leveä, loivasti nouseva alue) plastisella alueella, eli taipuu nätimmin, kun lujuus nousee hitaammin venymän mukana. Mittaustuloksina nuo kuumavalssatun ja kylmävalssatun materiaalin jännitys-venymä piirrokset näyttävät tältä. Hydrauliikkaputkella on pidempi ja loivemmin muokkausasteen mukaan nouseva lujuus.

Spannungs-Dehnungs-Kurve verschiedene Stähle.jpeg
Spannungs-Dehnungs-Kurve verschiedene Stähle.jpeg (46.04 KiB) Katsottu 2433 kertaa

Parhaan muokattavuuden materiaalin lujuuden pitää nousta hitaasti ja tasaisesti ja mahdollisimman pitkään, jotta se laajentaa muokkautuvaa aluetta lajalle alueelle mahdollisimman tasaisesti. Tähän pyritään kaikilla rakenneteräksillä, vaikka seosaineiden ja lämpökäsittelyjen avulla lujuudet (käyrän korkeus kuvassa) vaihtelevatkin suurella alueella.

Vilijami kirjoitti: 05 Touko 2021, 17:50

Putken materiaalilla on myös iso vaikutus taivutettavuuteen.
Itselläni on putkentaivutin 25mm putkelle.
25x1,5 hydrauliikkaputki taipuu todella sievästi ja aina samalla lailla.
25x1,5 huonekaluputki vaatii hieman enemmän voimaa ja kaksi peräkkäistä taivutusta eivät tahdo onnistua samalla tavalla.
25x1,5 rosteriputki taipuu tosi ruman näköisesti ja väkinäisen oloisesti.

Ruostumattomien terästen venyminen on hyvin moninaista, kuten kuvasta näkyy. Vilimamin kokeilema putki lienee ollut ferriittisausteniittista, tai jopa ferriittismartensiittista terästä.Riippuen siitä, mitä tarkoittivat muotoilut: "ruman näköinen" ja "väkinäinen". On myös mahdollista, että Vilijamin putki on ollut kuumana 400-600 asteen kieppeillä, missä lämpötilassa rosteri herkistyy, eli muuttuu hauraaksi. Sen saa takaisin hehkuttamalla, mutta lämpöä pitää olla 900 paikkeilla.

Rosterien venymiskäyttäytyminen.png
Rosterien venymiskäyttäytyminen.png (8.28 KiB) Katsottu 2428 kertaa

Jori

On se kumma hyypiö tämä ihminen.
Kun kerran omaksuu tietyn käsityksen ja asenteen jostain asiasta, tulee aivan kuuroksi ja sokeaksi todisteille, jotka kumoaisivat nuo käsitykset, ja varsinkin unohtaa ne. - Sakari Holma

Polkumies
Treenaileva sisällöntuottaja
Viestit: 805
Liittynyt: 09 Helmi 2020, 21:40
Paikkakunta: Vantaa

Re: Putken taivuttaminen

Viesti Kirjoittaja Polkumies »

Mielenkiintoista. Mitä noi pienet aaltoilut tuolla alkupäässä käyrää on?

Spannungs-Dehnungs-Kurve verschiedene Stähle~2.jpeg
Spannungs-Dehnungs-Kurve verschiedene Stähle~2.jpeg (8.61 KiB) Katsottu 2389 kertaa
jori
Pistosuojattu sisällöntuottaja
Viestit: 13787
Liittynyt: 15 Syys 2006, 19:00
Paikkakunta: Tampere, Petsamo

Re: Putken taivuttaminen

Viesti Kirjoittaja jori »

Polkumies kirjoitti: 06 Touko 2021, 19:35

Mielenkiintoista. Mitä noi pienet aaltoilut tuolla alkupäässä käyrää on?Spannungs-Dehnungs-Kurve verschiedene Stähle2.jpeg

Ne on myötymän ja jännityksen fluktuaatiota raerajojen aiheuttaessa häiriöitä dislokaatoiden liikkumisissa materiaalin läpi kappaleen myötäessä plastisesti. :mrgreen:

Jori

On se kumma hyypiö tämä ihminen.
Kun kerran omaksuu tietyn käsityksen ja asenteen jostain asiasta, tulee aivan kuuroksi ja sokeaksi todisteille, jotka kumoaisivat nuo käsitykset, ja varsinkin unohtaa ne. - Sakari Holma

Härski
Sisällöntuottaja
Viestit: 1626
Liittynyt: 01 Syys 2014, 17:36
Paikkakunta: "satakunta"

Re: Putken taivuttaminen

Viesti Kirjoittaja Härski »

Eli suomeks sitä ku rauta vennyy ja paukkuu! :mrgreen:

Polkumies
Treenaileva sisällöntuottaja
Viestit: 805
Liittynyt: 09 Helmi 2020, 21:40
Paikkakunta: Vantaa

Re: Putken taivuttaminen

Viesti Kirjoittaja Polkumies »

jori kirjoitti: 06 Touko 2021, 23:11

Ne on myötymän ja jännityksen fluktuaatiota raerajojen aiheuttaessa häiriöitä dislokaatoiden liikkumisissa materiaalin läpi kappaleen myötäessä plastisesti. :mrgreen:

Melkein tajusin. Kun pysyvää muodonmuutosta alkaa tapahtumaan, aaltoilua aiheutuu näistä kiteiden välisistä rajoista? Miksi sitä ei näy pidemmällä käyrässä?

maxresdefault (2)~2.jpg
maxresdefault (2)~2.jpg (88.26 KiB) Katsottu 2356 kertaa
jori
Pistosuojattu sisällöntuottaja
Viestit: 13787
Liittynyt: 15 Syys 2006, 19:00
Paikkakunta: Tampere, Petsamo

Re: Putken taivuttaminen

Viesti Kirjoittaja jori »

Polkumies kirjoitti: 06 Touko 2021, 23:56
jori kirjoitti: 06 Touko 2021, 23:11

Ne on myötymän ja jännityksen fluktuaatiota raerajojen aiheuttaessa häiriöitä dislokaatoiden liikkumisissa materiaalin läpi kappaleen myötäessä plastisesti. :mrgreen:

Melkein tajusin. Kun pysyvää muodonmuutosta alkaa tapahtumaan, aaltoilua aiheutuu näistä kiteiden välisistä rajoista? Miksi sitä ei näy pidemmällä käyrässä?maxresdefault (2)2.jpg

Ensin muovautuminen on raerajojen sisäistä, jolloin lujuus sitä mukaa kasvaa, kun dislokaatio törmää seosaineatomiin tai kiderajaan. Sitten kun muodonmuutos jatkuu, nuo atomitasot liukuvat esteistä läpi, jonka jälkeen jännitys hetkeksi laskee.

Tuo myötymäliike on aina metallin sisäisten atomitasojen liukumista toistensa suhteen. Siis vaikka kuormitus olisi vetoa tai puristusta, materiaali muovautuu, ja lopulta särkyy leikkautumalla, eli liu'uttamall atomitasoja toistensa suhteen.

Tapahtuma on analoginen köyden katkemiselle ensin tiukimmalla olleet säikeet kiristyvät äärirajoilleen, jolloin kireys nousee. Sitten kireimmät alkavat katkeilla, jolloin löysemmät ottavat enemmän kuormaa, Jännitys hetkeksi putoa, kunnes pääosa säikeistä kiristyy ja kireys hitaasti tasaantuu niin, että kaikki säikeet ovat yhtä kireällä, eli jännitys on maksimissaan. Öh, ei tuo ollutkaan niin hyvä analogia, kun säikeen katkeminen on lopullista, mutta dislokaatio muodostuu uudelleen toisaalle. :?

Jori

On se kumma hyypiö tämä ihminen.
Kun kerran omaksuu tietyn käsityksen ja asenteen jostain asiasta, tulee aivan kuuroksi ja sokeaksi todisteille, jotka kumoaisivat nuo käsitykset, ja varsinkin unohtaa ne. - Sakari Holma

Polkumies
Treenaileva sisällöntuottaja
Viestit: 805
Liittynyt: 09 Helmi 2020, 21:40
Paikkakunta: Vantaa

Re: Putken taivuttaminen

Viesti Kirjoittaja Polkumies »

Köysianalogia auttoi kyllä ymmärtämään. Ajattelee vain, että säie tarraa kiinni viereiseen katkettuaan.

Vielä mietityttää, mutta ehkä putki taipuu ilman atomitason tulkintaa :)

juhani.tenhunen
Viestit: 34
Liittynyt: 05 Heinä 2017, 22:31

Re: Putken taivuttaminen

Viesti Kirjoittaja juhani.tenhunen »

Tämä on tärkeä keskustelu, materiaalien käyttäytyminen erilaisissa tilanteissa, ja sopivamman materiaalin valitseminen ja mikä muoto tukee designia parhaiten kulloisellakin materiaalilla - tai toisin päin, mikä design tukee rakennetta (ja valittua materiaalia).
Tähän kun vielä liittää materiaalin tai ehkä jopa muodon kierrätettävyyden, niin kompromisseja on luvassa. Kysymys omista kyvyistä ei tietysti ole oleellinen ;)
Mutta kysymys näiden eri materiaalien eroista kiertovoimaan, jos verrataan alumiini-, pako- ja paineputkea, meneekö samoilla laskelmilla? Kiertovoimalla tarkoitan putken vääntämistä pituussuunnassa.

hjv1527
Viestit: 121
Liittynyt: 23 Joulu 2016, 13:22

Re: Putken taivuttaminen

Viesti Kirjoittaja hjv1527 »

Vääntö ja taivutus ovat erilaista rasitusta ja jännitystä tuottavia kuormituksia. Taivutuksessa syntyy momentista putken pituussuuntaista normaalijännitystä joka muuttuu korkeussuunnassa (taivutettavaa akselia vastaan kohtisuorassa suunnassa) lineaarisesti.

Taivutuksen_normaalijännitys.JPG
Taivutuksen_normaalijännitys.JPG (33 KiB) Katsottu 2243 kertaa

Toisessa reunassa on vetoa ja toisessa puristusta. Kun poikkileikkaukseen saadaan aikaan pysyvä muodonmuutos, on jännitys ylittänyt myötöjännityksen, eli aiemmin esitetyissä jännitys-venymäkuvaajissa näkyvän kynnysarvon. Sen jälkeen tapahtuvat muodonmuutokset eivät enää palaudu toisin kuin alle myötäjännityksen tapahtuneet muodonmuutokset. Materiaali rikkoutuu vasta kun jännitys ylittää murtorajan. Tosin, jos jokaisessa pisteessä materiaalissa on myötöjännitys, syntyy plastinen nivel.

Puristetun puolen taso-osat ovat alttiita paikalliselle lommahdukselle, joka on vähän saman tapainen ilmiö kuin pitkän ja hoikan sauvan puristuksessa tapahtuva nurjahdus, eli äkillinen stabiliuden menetys. Lommahtaneessa poikkileikkauksessa jännitys ei pysty kehittymään myötöjännitykseen saakka puristuspuolella ennen stabiliuden menetystä. Jos taso-osa on riittävän paksu tai se on riittävästi tuettu lommahdusta vastaan esim. hiekalla sisältä, jännitys saavuttaa myötöjännityksen ja muodonmuutokset ovat halutunlaisia. Alemman myötölujuuden materiaaleilla mittasuhteiltaan hoikemmat materiaalit kestävät lommahtamatta.

Vääntö puolestaan aiheuttaa leikkausjännitystä, jonka suunta on väännettävän kappaleen pinnan tangentin suuntainen (ja lisäksi pituussuuntainen). Samalla tavalla kuin materiaalilla on normaalijännitykselle kestävyysraja, myös leikkausjännitykselle on maksimiarvo. Jos se ylitetään, materiaali rikkoutuu.

Vääntö.JPG
Vääntö.JPG (26.92 KiB) Katsottu 2243 kertaa

Eli vääntökestävyyteen vaikuttaa poikkileikkaksesta laskettava vääntövastus Wv ja materiaalin leikkauslujuus.

-Harri-
Flevobike

hjv1527
Viestit: 121
Liittynyt: 23 Joulu 2016, 13:22

Re: Putken taivuttaminen

Viesti Kirjoittaja hjv1527 »

Tuo esimerkkikaava vääntövastukselle on ympyränmuotoiselle putkelle. Suorakaiteelle, putkipalkille ja muille poikkileikkauksille se lasketaan tietysti toisella tavalla.

-Harri-
Flevobike

Vastaa Viestiin