Paso 11: Tubos y extrusiones: unirse a aplicaciones estructurales y placas
Extrusiones de aluminio especialmente tienden a ser fabricado a un alto grado de precisión y perpendicularidad en comparación con el acero, ya que formas de acero son más a menudo rodar-formado o emitir continuamente. Formas de acero pequeños también tienden a tener una "escala" final que es áspero y desordenado. Tiendo a no usar formas de acero tanto por el aumento de peso, en la mayoría de los casos sin mucho extra fuerte (compara la fuerza de la producción de acero A36, un acero estructural común encontrada en productos laminados, 6061aluminio estructural).
Acero, sin embargo, es definitivamente más propicio a las técnicas de soldadura común (considerando que el aluminio requiere generalmente muy costosa y altamente dependiente de la habilidad de soldadura TIG); soldadura no es mi fuerte, por lo que diferir a otros allí. Por ejemplo, observar que este maravilloso uso de aluminio extruido rectangular en forma de un pequeño Kart (SAM por Amy Qian).
Esta sección se concentrará en cambio en usos creativos de formas de aluminio extruido. Además de la habitual cuadrados, rectangulares, ángulos, etc., también hay fabricantes que venden extrusiones especializadas con sistemas de rápido-fijación, uno de los más comunes siendo 80/20.
Utilizando extrusiones como vigas
Rectangular, circular y otros tubos de perfil cerrado obtuso está bien adaptado a los palmos largos como los que se encuentran en los marcos de la máquina. Protuberancias son eficaces en este papel porque sus materiales tienden a ser distribuido en los bordes exteriores (para cosas como tubos), maximizando su rigidez por peso, maximizando así del perfil segundo momento de área. Algunas de las imágenes de ejemplo de este paso muestran máquinas y artilugios construidos usando una variedad de perfiles de extrusión.
Imagen 1 es una simulación FEA de varios perfiles diferentes (L ángulos, canal U y tubo cuadrado) en una sola flexión voladizo de la carga. El soporte en L, está desequilibrada en el doblez plano y sin otro lado vertical para resistir, es bastante horrible. Note la deformación rotacional que viene de ser desequilibrado, si la carga era más fuerte, entonces la forma final sería en forma de V mientras gira para convertirse en simétrica! Soportes en L, como puede haber adivinado de, sólo actuará en flexión si hay otro soporte que es su imagen del espejo. En ese caso, comienza aproximando un canal en U.
Hay bastante poca diferencia entre el tubo del tanque y la caja debido a que los lados amplios toman la mayoría de la carga en flexión. La parte superior que falta de la U-canal significa pierde hacia fuera en cierta resistencia a la compresión, por lo tanto deforma un poco más.
Imagen 2 muestra algunos 80/20 en forma de X T-slotted extrusión en comparación con un tubo de aluminio cuadrado de casi la misma área material. 80/20 es muy apreciada por su resistencia en complemento a su facilidad de montaje (muchos diferentes soportes, bisagras, placas, etc. están disponibles). Lamentablemente, no es el fuerte perfil posible debido a la necesidad de tener las ranuras en T. La diferencia es bastante menor que 80/20 puede ser una gran opción para el doohickeys más grandes de rápida construcción.
No utilizando extrusiones como resortes de torsión
Una aplicación que tubo (no circular) la mayoría es pobre en es cargas torsionales. Imágenes 3 y 4 son algunas cargas de torsión de voladizo en los extremos de las extrusiones de aluminio común. El ángulo L es claramente muy muy desesperado, con el perfil abierto del canal U carenado mejor pero todavía desviar sustancialmente. El tubo de la caja, siendo un circuito cerrado, responde mejor. 80/20 es bastante pobre en torsión debido a la falta de un lazo cerrado y el hecho de que hay menos material en los bordes exteriores de lo contrario
Sin embargo, tenga en cuenta que la deformación es muy exagerada para mostrar el movimiento de material.
Imagen 4 muestra un 100 en lbforce (cerca de 10 Nm) par en el extremo, y la deformación real es de alrededor de 0,04 pulgadas (como 1mm), por lo que no es como 80/20 instantáneamente encenderá pretzel usted! En cambio, apenas se mueve el tubo cuadrado. Un tubo redondo de igual peso seccional mostrará una menor deformación.
En general, es importante no cargar los tubos estructurales en torsión a menos que usted específicamente diseño para manejar una carga cuyos detalles están fuera del alcance de esta guía.
Sujeción a extrusiones con placas
¿Nunca llegar a una situación donde no está realmente seguro de que algo va a final para arriba en un marco de extrusión? Usando dos piezas de la placa y algunos pernos, usted puede construir un montaje ajustable de revestimiento que puede ser ajustado hacia abajo en cualquier lugar y posiblemente perforado y atornillado en su lugar más adelante.
Imagen 5 muestra la "pequeña bici", un dispositivo de transporte debidamente nombrado, también de Amy hace cosas, que tiene muchos componentes ajustables como soportes de asiento, tensores de cadena, incluso la posición de las ruedas, ajustables en una gruesa protuberancia cuadrada.
Utilizando extrusiones como separadores
Esta es una variación del uso de las placas en una protuberancia que se centra en las placas. La perpendicularidad industrial fabricada de tubos puede utilizarse también para unir las placas. Varios de los cuadros de ejemplo muestran tubos de aluminio rectangulares y cuadrados utilizado en esta manera. Generalmente se hacen mejor que +/-0,01" dimensiones, así que esto puede ser una manera muy precisa para hacer marcos, manipuladores, vainas de transmisión, etc.. Es una práctica bastante común para construir una configuración de transmisión de energía mecánica íntegramente dentro de un tubo de paredes gruesas, con rodamientos en las paredes de la tubería.
Revisa las imágenes de ejemplo para algunas implementaciones de los tubos, extrusiones y varias desventuras que participen!
