Què és un tub mecànic?
Els tubs mecànics es fabriquen per satisfer els requisits d'ús final-específics en lloc de les classificacions de pressió. Es produeix amb dimensions, toleràncies i composicions químiques controlades, el que resulta en un rendiment més consistent a tot el tub en comparació amb la canonada estàndard. El tub mecànic es pot subministrar segons les especificacions estàndard a petició, però normalment es produeix amb propietats típiques centrades en la resistència a la fluència, la mecanització i l'acabat superficial per a l'aplicació prevista.
Tipus i normes de govern
| Tipus | Estàndard representatiu |
|---|---|
| Tubs mecànics sense costures | ASTM A519 |
| Tub DOM (dibuixat sobre mandril). | ASTM A513 T5 |
| Tubs mecànics ERW | ASTM A513 T1/T2 |
| Tubs estructurals / HSS | ASTM A500 |
| Tubs d'acer de precisió | EN 10305, DIN 2391, GB/T 3639 |
| Tubs d'acer al carboni per a maquinària | JIS G3445 |
Els rangs de mides habituals per als tubs mecànics són diàmetres exteriors de 10,3 mm a 762 mm, gruixos de paret de 6 mm a 35 mm i longituds de lliurament de 5,8 m, 6 m, 11,8 m o 12 m. La selecció d'estàndards i graus depèn de l'aplicació: estructura i mecanisme generals, construcció, maquinària, transport, aviació i equips de petroli.
Composició química i propietats mecàniques
La taula següent mostra els valors típics dels graus comuns de tubs mecànics d'acer al carboni.
| Estàndard | Grau | C (%) | Si (%) | Mn (%) | P (%) | S (%) | Tracció (MPa) | Rendiment (MPa) | Elongació (%) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| DIN 1629 | St37 | 0,17 màx | - | - | 0,040 màx | 0,040 màx | 350 - 480 | 235 min | 25 min |
| DIN 1629 | St44 | 0,21 màx | - | - | 0,040 màx | 0,040 màx | 420 - 550 | 275 min | 21 min |
| DIN 1629 | St52 | 0,22 màx | 0,55 màx | 1,60 màx | 0,040 màx | 0,035 màx | 500 - 650 | 355 min | 21 min |
Per a aplicacions estructurals i mecàniques europees, els graus DIN 1629 s'especifiquen habitualment sota EN 10210 o EN 10297, on St37, St44 i St52 corresponen àmpliament a les designacions S235, S275 i S355.
Toleràncies dimensionals
Les toleràncies dels tubs mecànics es defineixen tant per al producte acabat-estirat en fred com en calent-. El tub sense costures estirat en fred-ofereix un control més estricte del diàmetre exterior i del gruix de la paret:
| Condició | Tolerància OD | Tolerància al gruix de la paret |
|---|---|---|
| Estirat-en fred, OD fins a 1,699 polzades. | +/- 0.005 polzades. | +/- 10% (ID de menys de 1,5 polzades) |
| Estirat-en fred, OD 1.700 - 2.099. | +/- 0.006 polzades. | +/- 10% (ID de menys de 1,5 polzades) |
| Estirat-en fred, OD 2.100 - 2.499. | +/- 0.007 polzades. | +/- 10% (ID 1,5 polzades i més) |
| Calent-acabat, OD 2.000 - 2.499 a. | +/- 0.017 polzades. | +/- 10% a 12,5% depenent de la DO |
La tolerància del gruix de la paret per als tubs mecànics s'expressa normalment com a percentatge de la paret nominal, amb valors més ajustats per al producte de paret-prima i valors més fluixos per sobre del 25% del diàmetre exterior. El producte temperat i temperat porta toleràncies de OD i ID combinades per reflectir la distorsió del tractament tèrmic. Quan un projecte necessita toleràncies molt ajustades, el tub DOM (dibuixat sobre mandril) és l'opció habitual perquè controla les superfícies tant interiors com exteriors.
Aplicacions de tubs mecànics
Usos mecànics i d'equips
Bastidors solars i sistemes de muntatge.
Equipament agrícola i lleter.
Estructures i equipaments d'hivernacle.
Rodets transportadors, remolcs i garatges.
Electrodomèstics, marquesines i estructures d'ombra.
Suports d'antena parabòlica i tubs de reforç de vinil.
Usos estructurals
Els tubs estructurals, sovint anomenats seccions estructurals buides (HSS), s'utilitzen quan els requisits de resistència estàndard del tub dicten l'aplicació. L'HSS està disponible en formes rodones, quadrades i rectangulars i s'utilitza en edificis, ponts, torres, grues, suports i pals de senyalització, plataformes de producció i perforació en alta mar i estructures de protecció-enrotllament (ROPS).
En edificis alts, el sistema de tubs és un concepte estructural en què l'edifici resisteix càrregues laterals com el vent i les forces sísmiques actuant com un cilindre buit en voladís des del terra. El sistema es pot construir en acer, formigó o construcció composta, i la majoria dels edificis de més de 40 pisos construïts des de la dècada de 1960 utilitzen aquest tipus d'estructura.
PMF
Q1. Quina diferència hi ha entre el tub mecànic i el tub?
Els tubs mecànics es produeixen per complir els requisits específics d'ús final-com ara el límit elàstic, la mecanització, l'acabat superficial i les toleràncies estrictes, mentre que les canonades es produeixen normalment amb estàndards de pressió i dimensions per al transport de fluids.
P2. Què és el tub DOM?
El tub DOM (desfilat sobre mandril) és un tub ERW estirat-en fred segons ASTM A513 T5. El dibuix sobre un mandril controla tant el diàmetre interior com l'exterior, donant toleràncies molt ajustades i un forat suau.
P3. Quins estàndards cobreixen els tubs mecànics sense soldadura?
ASTM A519 cobreix tubs mecànics d'acer al carboni i aliatge sense costures. Els tubs de precisió sense soldadura també estan coberts per EN 10305, DIN 2391 i GB/T 3639.
P4. Quina diferència hi ha entre ASTM A513 i A519?
ASTM A513 cobreix tubs mecànics soldats per resistència elèctrica (ERW), inclòs DOM T5, mentre que ASTM A519 cobreix tubs mecànics sense soldadura. Tots dos defineixen toleràncies i propietats per a aplicacions mecàniques.
P5. Què és el tub estructural HSS?
Les seccions estructurals buides són tubs estructurals produïts segons estàndards com ASTM A500, disponibles en formes rodones, quadrades i rectangulars per a edificis, ponts, torres i marcs de maquinària.
P6. Per què són importants les toleràncies en tubs mecànics?
Els components de la maquinària es mecanitzen a partir de tubs o es munten en sistemes on les dimensions coherents són importants. Les toleràncies estretes de OD, ID i paret redueixen la ferralla, simplifiquen el muntatge i garanteixen un rendiment previsible.
P7. Quins graus s'utilitzen habitualment per a tubs mecànics?
Els graus de carboni habituals inclouen les sèries 1026 i 1010-1020 segons ASTM A513/A519, St37/St44/St52 sota les designacions DIN 1629 i S235/S275/S355 segons EN 10210/10297.
