Для чего нужны ребра жесткости
Почему мебель должна иметь жесткость
Здравствуйте дорогие друзья!
В прошлых статьях, мы обсуждали размеры коробов, из которых состоит любая корпусная мебель.
Я думаю, вы сделали для себя правильный вывод: они должны быть не маленькие, не большие, короче, должны быть нормальными.
Что такое нормальные размеры, и как они выражаются в числовых величинах – мы поговорим позже.
Сейчас предлагаю продолжить обзор мебельных коробов, и обсудить очень важную тему, которая называется «жесткость».
Если внимательно посмотреть на любой, правильно спроектированный короб, то можно заметить, что в большинстве случаев, он имеет максимальную жесткость.
Например, обычная кухонная тумба.
К нижнему горизонту крепятся два бока, которые вверху соединены корпусными планками. Вопрос: А зачем, собственно они нужны?
Ведь можно на бока закрепить обычные уголки, и к ним прикрепить ту же столешницу?
И многие «мебельщики» так и делают. Меньше деталей, меньше работы, да и экономия материала…
Но только во время установки кухни, когда нужно саморезами стянуть тумбу со столешницей, никак не получается выдержать расстояние между боками. Бока «гуляют» то в одну, то в другую сторону.
А если их ровно не выставить, фасады, которые будут на тумбу установлены, будут иметь разные зазоры, относительно боков. А это не красиво, халтура…
По этому, корпусные планки, которые устанавливаются на любой тумбе, нужны не только для того, чтобы на них удобно было набить верхний край задней стенки.
Они увеличивают жесткость всей тумбы, и выдерживают нужный размер тумбы по ширине.
Раз мы оговорились о задней стенке, тоже стоит сказать, что она нужна не только для того, чтобы, собственно, закрывать просвет между боками сзади.
Она тоже создает жесткость, и выдерживает размеры всей конструкции (ее даже набивают тогда, когда короб «выставлен» по диагоналям).
Но если тумба более «ответственная» – то в нее проектируются ребра жесткости.
Как пример, модуль, который имеет размер больше среднего (ну, к примеру, 800 миллиметров по ширине), и который содержит выдвижные ящики.
Здесь только задней стенкой и корпусными планками размеры тумбы не выдержать. Она обязательно будет «гулять» из стороны в сторону. Тем более, на ее боковые детали будет распределяться дополнительная нагрузка – выдвижные ящики, которые могут быть еще, и загружены (не стоит забывать, что само ДСП весит немало, и ящики будут довольно увесистыми и без груза).
В этом случае, необходимо в рассматриваемую конструкцию «забивать» такие ребра.
Они крепятся к нижнему горизонту и к бокам тумбы.
Являясь правильными четырехугольниками, они выдерживают угол между нижним горизонтом и боком (я надеюсь, что интересуясь корпусной мебелью, вы понимаете, о каком угле идет речь….это прямой угол, или угол 90 градусов).
Есть мебель, которая, без подобных элементов, практически не проектируется.
Имея большие габариты и большую массу, они нуждаются в них как никакая другая мебель. Но это вообще отдельная тема для разговора (которую мы обязательно рассмотрим).
Главное, что общее понимание устройства короба, являющегося основой любой мебели, вы имеете.
А раз так, то можно двигаться дальше (что мы непременно и сделаем в следующий раз)
Ребра жесткости на металлоизделиях: понятие, нанесение, применение
Тонколистовой металл используется для изготовления различной продукции: воздуховодов, элементов кровли, фасадных панелей, корпусов, тары и пр. Такой металл отличается множеством преимуществ, среди которых: простая и легкая обработка, малый вес, коррозийная стойкость, доступная цена. Но помимо достоинств, тонколистовой металл обладает и недостатками, в частности, ему свойственна низкая сопротивляемость деформирующим нагрузкам. Для получения изделий с достаточным уровнем прочности необходимо либо приобрести более толстый и дорогостоящий металл, либо воспользоваться другим технологическим решением.
Распространенный способ улучшить сопротивляемость металлоизделий деформациям – включить в конструкцию ребра жесткости. Чтобы сделать обработку тонколистового металла максимально эффективной, промышленные предприятия используют станки для накатки ребер жесткости.
Понятие и виды
Ребро жесткости – поперечное уплотнение на изделии, обеспечивающие сохранение изначальной геометрических параметров отдельной детали или целой металлоконструкции. Ребра жесткости принимают на себя основную нагрузку, благодаря чему изделия из тонколистового металла могут выдерживать больший вес в статике и значительные динамические усилия. Эти элементы могут быть как неотъемлемой частью изделия (в таком случае для обработки листового металла применяется станок для нанесения ребер жесткости) так и самостоятельными деталями, закрепленными на конструкции.
Самый простой способ сделать деталь прочной – включить в конструкцию несколько граней, стыки которых и образуют ребра жесткости. Вторым по популярности решением служит оснащение конструкций дополнительными ребрами жесткости в виде уголков и швеллеров, которые изготавливаются отдельно и закрепляются на внутренней стороне изделия. Также применяется способ проектировки соединительного узла таким образом, чтобы место стыковки отдельных конструктивных элементов образовывало ребро жесткости. Для этого местам зацепления деталей придают особую форму.
Назначение ребер жесткости
Главная задача ребер жесткости – обеспечение стойкости тонкого металла к статическим и динамическим нагрузкам. Формирование ребер жесткости делает металл прочным и долговечным. Благодаря применению металлоизделий с ребрами жесткости конструкции не утрачивают своих эксплуатационных качеств, их внешний вид не изменяется под деформирующими нагрузками. К главным особенностям этих элементов можно отнести:
Как создают ребра жесткости?
Ребро жесткости на станке получается в результате изгибания металлической заготовки под определенным углом. Ребра жесткости наносятся по всей поверхности листа с фиксированным шагом. Формирование ребер жесткости на изделии осуществляется за одну технологическую операцию.
Станки для накатки применятся для работы с разными видами тонколистового металлопроката: гальванизированной сталью, нержавейкой, оцинковкой и др. Кроме формирования ребер жесткости, некоторые модели станков могут осуществлять прессовку металла для улучшения его прочностных показателей и устойчивости к нагрузкам. Подобное оборудование востребовано при создании и обслуживании систем ОВК, в гражданском и промышленном строительстве, приборостроении и автомобильном производстве.
Что такое ребро жесткости
Содержание статьи
Где применяются ребра жесткости
Большинство конструкций, имеющих в своем составе значительные по площади плоские поверхности, могут существенно прогибаться или вовсе деформироваться, если к ним приложить критическое усилие. В таких случаях разработчики и инженеры используют специальные элементы, придающие всей конструкции требуемую жесткость. Такие ребра жесткости могут быть самостоятельными деталями или же входят в структуру поверхности, составляя с ней фактически одно целое.
Ребра жесткости широко применяются при изготовлении изделий из пластмасс. Их использование дает возможность существенно уменьшить толщину стенок, сохранив необходимую жесткость и прочностные характеристики. Ребра жесткости устраняют коробление материала и повышают его сопротивление к выпучиванию. Они чаще всего имеют вид тонких пластинок, входящих в состав детали и изготовленных из того же материала, что и само изделие.
Подобные элементы можно часто встретить также и в конструкции металлических дверей. Здесь они принимают вид металлических полос, прикрепленных к основе дверного полотна. Изготовляют дверные ребра жесткости из стального профиля, предварительно придавая его сечению определенный вид. Хорошая металлическая дверь имеет не менее двух горизонтальных и двух вертикальных ребер такого типа, что надежно предотвращает деформацию полотна и повышает устойчивость конструкции к взлому.
Ребра жесткости: прочность превыше всего
Как следует из названия, ребра жесткости предназначены для придания конструкции вполне определенных свойств, повышающих ее прочность. Но эти свойства не являются самоцелью, а необходимы для выполнения функций изделия. Обычно ребра жесткости применяются в тех случаях, когда не исключается возможность воздействия на деталь недопустимых напряжений и приложения критических усилий.
В некоторых случаях особенности детали не позволяют пристроить к ней внешние ребра жесткости. Примером может служить листовой кровельный материал, который укладывают на крыши строений. Плоские листы очень отзывчивы к нагрузке, а потому могут сильно прогибаться как под собственным весом, так и при воздействии на них внешних сил. Сделать кровельный лист более жестким помогает изменение его профиля.
В итоге получается гофрированный лист, по всей поверхности которого расположены складки, по сути своей и являющиеся ребрами жесткости. Складки могут иметь вид плавных волн, а могут быть выполнены в виде профиля прямоугольного или трапециевидного сечения. Лист, обладающий таким волнистым рельефом, способен выдерживать весьма существенные нагрузки, сопротивляясь изгибанию.
Ребра жесткости
Для увеличения жесткости и прочности пластмассовых деталей, усиления особо нагруженных мест или выступающих частей, а иногда по технологическим соображениям рекомендуется предусматривать в конструкции детали ребра жесткости.
Ребра жесткости позволяют уменьшить сечения отдельных элементов детали, снизить внутренние напряжения в местах сопряжения стенок различного сечения, а также способствуют предотвращению коробления или брака по трещинам. В зависимости от назначения ребра жесткости подразделяют на следующие виды:
– усиливающие – они служат для увеличения прочности детали в определенных сечениях, уменьшения напряжений, особенно в тонкостенных деталях;
– разводящие – эти ребра воспринимают сосредоточенные нагрузки и переносят их рассредоточено на большую площадь стенки детали (например, ребра крышки золотника, находящегося в масляной среде и подвергающегося динамической нагрузке);
– обеспечивающие равностенность детали;
– конструктивные – имеющие целевое назначение (например, крыльчатка насоса, лопасти которой служат основными эксплуатационными элементами);
— технологические – применяемые в зависимости от технологического процесса изготовления пластмассовой детали (например, ребра применяемые для устранения коробления детали, облегчения извлечения детали из формы, уменьшения времени выдержки детали в форме).
Наиболее часто на практике встречается форма ребра жесткости в виде усеченного конуса с закругленной вершиной и плавным переходом от стенки ребра к изделию. Если выталкивание изделий из формы осуществляется по ребру жесткости (для чего особенно часто используют ребра по внутренней поверхности), то следует иметь в точках выталкивания местные небольшие утолщения с плоской вершиной. Высота ребер определяется их числом и конструкцией изделия: у плоских изделий она обычно равна удвоенной ширине его у основания. Высота внутренних ребер должна быть не менее чем на 0,5 мм меньше общей высоты изделия. Это делается для упрощения последующей механической обработки поверхности, а также для того, чтобы облегчить монтаж или сборку изделий.
При конструировании изделий с ребрами жесткости следует либо вообще избегать замкнутых контуров, либо стремиться к тому, чтобы периметр замкнутых контуров ребер жесткости был по возможности минимальным, так как пластмасса, находящаяся внутри контура, не имеет возможности свободно усаживаться, что приводит (особенно при малой толщине стенок) к появлению трещин.
При конструировании пластмассовых деталей с ребрами жесткости необходимо принимать во внимание следующие рекомендации.
Ребра жесткости не должны быть толще стенки детали или ее элемента, к которому примыкают. Оптимальная толщина ребер жесткости не должна превышать 0,6 – 0,8 толщины сопрягаемой стенки (рис. 6). При большей толщине ребер возможно появление трещин в местах скопления массы на стыке ребра жесткости со стенкой.
Сечение ребер жесткости должно иметь треугольную или трапецеидальную форму с закругленной вершиной и плавными переходами к основаниями (рис. 7).
Ребра жесткости не должны доходить до опорной поверхности или до края примыкающего к нему элемента на 0,5 – 1,0 мм. Это гарантирует от выхода ребра за пределы опорной поверхности при формообразовании и допускает незначительные деформации поверхности детали, которая усилена этими ребрами. Кроме того, желательно, чтобы ребра жесткости примыкали к опорной поверхности плавно (рис. 8). Ребра жесткости рекомендуется располагать на прямых участках элементов детали (рис. 9).
Необходимо стремиться к диагональному или диаметральному расположению ребер жесткости. Предпочтение таким ребрам следует отдавать и по технологическим соображениям, так как при производстве деталей значительно уменьшается коробление стенок и днищ (рис. 10). В случае примыкания к стенке нескольких ребер жесткости их следует располагать в шахматном порядке (рис. 11).
Рис. 6 Пример оформления ребер жесткости на детали
Рис. 7. Рекомендуемые соотношения элементов ребер жесткости
Ребра жесткости, которые служат для укрепления элементов деталей (муфт, втулок, фланцев), рекомендуется размещать симметрично оси детали во избежание ее коробления. Форма ребер жесткости должна обеспечивать их свободную деформацию при усадке пластмассы во время затвердевания.
 |  |
| Рис. 8. Пример оформления ребер жесткости | Рис. 9. Пример оформления ребер жесткости |
 |  |
| Рис. 10. Примеры расположения ребер жесткости | Рис. 11. Примеры расположения ребер жесткости (  ) |
Ребрам жесткости придают наибольший допустимый технологический уклон и располагают их в плоскости разъема пресс-формы или перпендикулярно к ней (рис. 12). Исходя из конструкционных свойств пластмасс ребра жесткости, если позволяет их конструкция, желательно располагать так, чтобы они работали на сжатие, а не на растяжение (рис. 13).
 |  |
| Рис. 12. Расположение ребер жесткости с учетом плоскости разъема пресс-формы | Рис. 13. Расположение ребер жесткости с учетом приложения нагрузки |
Нервюры представляют собой невысокие, обычно профилированные валики различного сечения, служащие для усиления гладких поверхностей изделия. Нервюры могут быть самой разнообразной формы. На рис. 15 изображены наиболее распространенные формы нервюр, применяемые в изделиях из пластмасс. Для изделий из термопластичных пластмасс следует по возможности применять нервюры, показанные на рис. 15, а. Каждая нервюра на всем своем протяжении должна иметь не изменяющиеся в сечении форму и высоту, за исключением концов, где делается плавный сбег (рис. 16). Ширина нервюр составляет 1-1,5 толщины стенки. Высота нервюр обычно находится в пределах 0,5-1 их ширины.
Нервюры выполняют с наружной и с внутренней стороны изделия, но только с тем условием, чтобы они не были помехой при извлечении изделия из формы
Не рекомендуется предусматривать нервюры только с одной стороны изделия, так как это может послужить причиной его деформации. Нервюры, как правило, располагают симметрично одну против другой.
Зиги являются своеобразной разновидностью ребер жесткости. Они применяются, как правило, в тарных емкостях, например в канистрах, для увеличения жесткости стенок. Зиги – это гребнеобразные округлой конфигурации выступы образованные изгибом стенки изделия без изменения ее толщины (рис. 17). Зиги могут быть одиночными (рис. 17, а) и пересекающимися (рис. 17, б), располагаться на стенке гребнями вовнутрь и наружу. Чаще встречается первый вариант, так как в этом случае не затрудняется извлечение изделия из раскрытой формы.
Рис. 17. Зиги, схема устройства:
а – одиночные, б – пересекающиеся
Утолщения, бобышки, приливы служат для создания необходимых при соединении нескольких деталей опорных поверхностей, для размещения гладких и резьбовых отверстий, установки арматуры, для реализации других конструктивных особенностей (проушины, петли, крюки, борты). Основное требование к перечисленным элементам – плавность геометрических переходов между сопрягаемыми поверхностями, что достигается подбором закруглений, уклонов, ребер, рациональных конфигураций элементов изделия при минимальном отклонении от равнотолщинности (рис. 18).
Бобышки не должны сливаться со стенками изделий, но должны сопрягаться с ними ребрами; над торцевой поверхностью изделия они выступают на величину до 0,5 мм.
Приливы, как правило, играют роль опорных поверхностей, декоративных и функциональных буртиков. Необходимо стремиться к уменьшению непрерывной длины приливов, заменяя ее прерывистой.
Утолщения используют для размещения отверстий, а также в качестве технологических выступов для упора в них толкателей, особенно применительно к тонкостенным изделиям сложной конфигурации.
Рис. 18. Схемы устройства бобышек, приливов, утолщений
Ребро жёсткости
Гофрирование (от франц. gaufrer — прессовать складки, оттискивать узор) – процесс создания складок — ребр жесткости (гофров) в листовых материалах путем гибки листа с целью улучшения прочностных характеристик материала и способности материала сопротивляться образованию деформации.
Содержание
Примеры использования технологии гофрирования
См. также
Ссылки
Примечания
Полезное
Смотреть что такое «Ребро жёсткости» в других словарях:
ребро жёсткости — Элемент конструкции в виде тонкой пластинки ребра, обеспечивающий увеличение жёсткости конструкции [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] Тематики строительные конструкции EN stiffening rib DE… … Справочник технического переводчика
Ребро жёсткости — Ребро жесткости – элемент конструкции в виде тонкой пластинки – ребра, обеспечивающий увеличение жёсткости конструкции. [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] Рубрика термина: Теория и расчет… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
РЕБРО ЖЁСТКОСТИ — элемент конструкции в виде тонкой пластинки ребра, обеспечивающий увеличение жёсткости конструкции (Болгарский язык; Български) укрепващо [вкоравяващо] ребро (Чешский язык; Čeština) výztužné žebro; výztuha; položka (Немецкий язык; Deutsch)… … Строительный словарь
РЕБРО ЖЁСТКОСТИ — выступ на пластине доспеха или на лицевой стороне щита дляусиления защитных свойств … Энциклопедия вооружений
РЕБРО ЖЁСТКОСТИ — см. грань … Энциклопедия вооружений
усиливающее ребро — ребро жёсткости — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность Синонимы ребро жёсткости EN reinforcing rib … Справочник технического переводчика
ИЖ-2715 — ИЖ 2715 … Википедия
Иж-2715 — ИЖ 2715 … Википедия
НАБОР — корпуса судна совокупность соединённых друг с другом балок, подкрепляющих внеш. и внутр. листовые конструкции корпуса судна и образующих его каркас (см. рис.). Н. служит опорным контуром для листов наружной обшивки, палуб, переборок и,… … Большой энциклопедический политехнический словарь
Кираса — Эту страницу предлагается объединить с Нагрудник. Пояснение причин и обсуждение на странице Википедия:К объединению/27 ноября 2012. Обсуждение длится одну неделю (или дольше, если оно идё … Википедия