使用彎管器彎制兩端等長蛇形銅管的方法研究

張寶

摘? 要：日常生活中，蛇形管道在制冷設備中使用非常普遍，如空調器的冷凝器、蒸發器，電冰箱的冷凝器、蒸發器等。這些蛇形管道的特點：每段U形管道都是等長的。給定每段U型管道長度，除了使用自動彎管機彎制，也可以手工使用彎管器來實現。在最近兩屆的“制冷與空調設備組裝與調試”全國職業院校技能大賽中，要求用給定長度的銅管，彎制出兩端等長度蛇形管，這就需要一定的技巧性。該文對這種特殊要求的蛇形銅管彎制方法進行研究。

關鍵詞：蛇形管? 延展量? U型弧長

中圖分類號：TH137.5? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1672-3791（2019）03（c）-0073-02

該研究中使用的是直徑1/4英寸和直徑3/8英寸兩種規格的銅管，使用的彎管器是CT-364A-04和CT-364A-06兩種彎管器。這兩種規格的彎管器彎制相應規格的銅管方法相同，我們以CT-364A-04型彎管器彎制直徑1/4英寸銅管為例（見圖1），詳細地講解操作過程。對給定長度的銅管彎制兩端等長蛇形管的整體思路用公式（1）所示：

（1）

A為彎管時需要測量的銅管長度;

C為每段U型弧的長度;

L為給定的銅管總長;

n為U型彎數量;

Δ為彎制一個U型彎時的銅管延展量;

r為彎管器的彎曲半徑。

整體研究思路：用給定銅管長度L加上彎制U型彎時的總延展量△×n，減去U型彎不考慮延展量時的總弧長度C×n，再減去銅管兩端各預留出的一個半徑長度共2r（為保證兩端都與弧頂平齊），這個計算結果除以兩端弧中間的直管段數量（也就是兩條豎虛線之間的直管段數量，其數量比U型管多一個），得到兩端弧中間的直管段長度，這個長度再加上彎管器的半徑長度r，這樣就得到了彎管時需要測量的銅管長度A。

1? 確定每段U型弧的長度C

彎管器的0°和180°之間剛好是一個半圓弧，半圓弧的長度等于圓周長的一半，因此根據圓的周長公式可得：C=2Πr/2=Πr。經查閱資料CT-364A-04彎管器的彎曲半徑r=14.2mm，因此C=Πr=3.14×14.2=44.59（mm）。

2? 確定彎制一個U型彎時的銅管延展量Δ

眾所周知，銅管在彎制過程中具有延展性，如何確定彎制一個U型彎時的銅管延展量？該文采用平均值法確定。

如圖2所示，測量一段長度等于44.59mm的直銅管，這個長度剛好等于彎管器CT-364A-04的0°和180°之間半圓弧弧長，兩端分別標記為d和e。理論上講如果銅管沒有延展性，則若d點對應彎管器的0°點時，e點應該對應彎管器的180°點。但實際上銅管具有延展性，彎制過半圓弧后e點跑了彎管器180°位置的左邊（如圖2所示），此時180°點和e點之間的長度即為彎制一個U型彎時的銅管延展量Δ。為了減小誤差，該研究采用平均值法計算延展量，即彎制10個U型彎，然后記錄每個U型彎的延展量Δ，再用平均值法計算出彎制一個U型彎時的銅管延展量。最終計算的延展量Δ≈3mm，實驗數據如表1所示。

3? 確定彎管時需要測量的銅管長度A

把以上過程確定的的Δ、C、r代入公式一如下：

（2）

代入相關數據后得到A的最終化簡結果，如公式（2）所示。這就確定出了給定銅管長度，彎制出兩端等長度蛇形管的測量銅管長度。

4? 彎制兩端等長蛇形銅管

根據給定的長度L和要求彎制的U型彎個數代入公式（2），求出需要測量的銅管長度A，然后從銅管一端測量長度為A的銅管，把A的終點對準彎管器半圓弧的0°位置開始彎制第一個蛇形彎。彎制第二個蛇形彎時測量起點為第一個蛇形彎圓弧的頂點中心，測量長度仍為A，彎制方法與彎制第一個蛇形彎相同，一直彎到最后一個蛇形彎，就得到了如圖1所示的蛇形管。

5? CT-364A-06型彎管器彎制直徑3/8英寸銅管方法與上述方法相同

經查閱資料，CT-364A-06彎管器的彎曲半徑r=23mm，經計算彎制一個3/8英寸銅管U型彎C=Πr=3.1423=72.22（mm），平均值法求Δ≈9.5mm。

把上述參數代入公式（1），得到公式（3），即彎管時需要測量的銅管長度：

（3）

使用以上方法彎制兩端等長蛇形管時，如果測量管路精確的情況下，能保證彎制10個蛇形彎以下的蛇形管兩端長度誤差在5mm以內。

參考文獻

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