Металлическое сечение и чем оно отличается от разреза

Что это такое? Понятие «металлическое сечение» пришло из геометрии. Если говорить простым языком, это изображение внутренней полости детали, которое отражает только то, что оказалось в зоне секущей плоскости.

В чем особенности? Важно различать сечение и разрез. Оба понятия используются в металлообработке. Формула и все особенности расчета сечения конструкции помогают прояснить, как именно необходимо обработать деталь, чтобы избежать ошибок.

• Понятия сечения и разреза
• Основные различия сечения и разреза
• Правила формирования сечения
• Металлические сечения при производстве труб

Понятия сечения и разреза

Черчение (инженерная графика) – это наука, обладающая собственной терминологией. Среди прочих используются такие понятия, как «сечение» и «разрез». И даже если вы весьма далеки от техники, полезно знать, чем они различаются.

Сечение

И сечение, и разрез нужны для того, чтобы наглядно продемонстрировать поперечную форму металлической детали в месте, где присутствуют какие-либо конструкционные элементы (например, фаска, паз для шпонки, лыска). Чтобы получить сечение, нужно мысленно разделить деталь в интересующем вас месте, а далее развернуть ее на 90° так, чтобы можно было увидеть ее внутреннюю часть. Так будет понятно внутреннее устройство объекта (это крайне важно, например, для слесаря, который эту деталь будет вытачивать).

Также важно учитывать некоторые особенности. К примеру, в сечении присутствует чертеж только того, чего касается воображаемая плоскость (в науке она называется секущей). Поэтому сечения обычно делают только для относительно простых металлических деталей, обладающих местными усложнениями. Для более сложных объектов используются иные формы демонстрации их внутреннего устройства. Сечение заготовки отображается на чертеже заштрихованными тонкими линиями под наклоном в 45° (из условного левого верхнего угла в правый нижний).

Различают вынесенные и наложенные сечения:

1. На вынесенных изображаются отрезки линий, по которым деталь предположительно разрезается поперек, указываются направления взгляда, а также буквы, которые позволяют идентифицировать данный элемент чертежа. Само изображение подписывается сверху теми же буквами, только расположенными через тире (например, «А-А»).
2. Наложенное сечение выполняется непосредственно на чертеже проекции детали. Его контур обозначается тонкими линиями.

Разрез

Разрез получается с помощью мысленного рассечения деталей по воображаемой плоскости, однако получаемая проекция включает не только внутреннее устройство заготовки (которое также обозначается заштриховкой диагональными тонкими линиями), но и все то, что находится дальше по направлению взгляда. При выполнении комплексных чертежей указывается целый ряд разрезов, которые отличаются правилами обозначения.

Их разновидности зависят от положения секущей плоскости по отношению к плоскости проекции. Здесь выделяют:

• Фронтальные разрезы. По отношению к фронтальной проекции секущая плоскость располагается параллельно.
• Профильные разрезы. Секущая плоскость располагается параллельно профилю детали.
• Наклонные разрезы. С горизонтальной плоскостью, в которой располагается деталь, наклонная плоскость формирует непрямой угол.
• Вертикальные разрезы. Секущая плоскость располагается перпендикулярно горизонтальной.

Основные различия сечения и разреза

Разрез от сечения отличается несколькими ключевыми параметрами:

• Отражение. Разрез более информативен, потому что показывает, что скрывается за рассекающей плоскостью. А сечение демонстрирует лишь внутреннее устройство металлической детали.
• Обозначение на чертеже. Черчение подразумевает четкое регламентирование символов, размещаемых на схеме (в соответствии с ГОСТ 2.305-2008). При этом необходимо придерживаться следующих правил:

1. Линии сечения показывают расположение соответствующей плоскости.
2. Сложные фигуры выполняются с помощью дополнительных штриховых пометок.
3. При нанесении стрелок, обозначающих направление условного взгляда, нужно придерживаться интервала от наружной части штриха (его размер – 2-3 мм).
4. Контуры чертежа не должны перекрываться штрихами.
5. Сечение металлической детали нужно отмечать одинаковыми символами (используются знаки кириллицы, например, «А-А»). Отметки ставятся возле стрелки, показывающей направление взгляда.
6. Профильные и фронтальные разрезы изображаются в положении, соответствующем предмету зарисовки.
7. Профильную, горизонтальную и фронтальную проекции помещают в зоне основного вида.
8. Разрез можно располагать в любом месте на чертеже. Если изображение поворачивается, то к разрезу необходимо добавить условную пометку относительно направления и угла поворота (зачастую указывается надпись: «Повернуто»). Разрез может учитываться на чертеже не всегда. Например, это не принято делать, если секущая плоскость накладывается на зоны симметрии элементов.

• Правила построения. Если имеются два идентичных сечения, относимых к одной и той же детали, их линии обозначаются одинаково. Цифры и буквы при этом используются одни и те же. При этом одно из сечений можно не отображать. Данная рекомендация часто игнорируется, хоть она и имеет значение для корректного оформления чертежа.

Правила формирования сечения

Воображаемая секущая плоскость разрезает деталь в том месте, где требуется выявить конструкционные особенности ее формы:

• Все, что располагается между наблюдателем и секущей плоскостью, полностью отбрасывается.
• Фигура сечения условно разворачивается параллельно плоскости проекции.
• Сечение формируется по общим правилам проецирования.

Если на воображаемой плоскости образуется проекция, состоящая из двух и более элементов, то следует применять разрез. Сечение используется только в том случае, если изображение проекции металлической детали получается единым.

Металлические сечения при производстве труб

Стальные трубы, будь они прокатными или сварными, – одни из самых популярных типов металлических изделий. Их используют в разных областях: при прокладке трубопроводов, в сфере ПГС (промышленного и гражданского строительства), даже при производстве мебели. Поэтому всегда нужно ориентироваться на требуемые характеристики труб, одной из которых является тип поперечного сечения. Это определяет жесткость металлической трубы, ее гибкость и стойкость к деформационным нагрузкам в разных плоскостях.

Традиционными являются круглые трубы, но весьма популярны и другие их формы:

• овальные;
• прямоугольные;
• квадратные;
• плоскоовальные;
• каплевидные;
• произвольные.

Трубы квадратного и прямоугольного сечения. Они отлично держат поперечные нагрузки на изгиб, кручение и растяжение. Однако нагрузка изнутри (скажем, создаваемое внутреннее давление) может их буквально разорвать. Кроме того, эти трубы имеют меньшую пропускную способность, больший удельный вес и меньшую удельную прочность по сравнению с круглыми аналогами. Поэтому никакие коммуникации из них, как правило, не делают – они будут дороже и существенно более опасны.

Подобные трубы используются преимущественно для формирования силовых конструкций (в том числе при производстве стульев, например). Этому способствуют следующие особенности данных элементов:

• Устраивающие весовые параметры. Сплошной стальной пруток имеет больший удельный вес, чем полые квадратные или прямоугольные трубы.
• Высокая удельная прочность на изгиб. Полая квадратная труба по прочности сопоставима с двутавровой балкой, однако весит гораздо меньше.
• Пластичность. Изгибать пруток или балку намного труднее, чем квадратные или прямоугольные трубы. Для последних требуется всего лишь трубогиб, а для того чтобы изогнуть балку, ее нужно нагреть.
• Цена. В связи с тем, что на производство прутка или балки уходит больше металла, то трубы всех разновидностей стоят существенно дешевле. Поэтому при их использовании в качестве силовой конструкции можно неплохо сэкономить без ущерба для прочностных характеристик.

Трубы с круглым сечением на рынке наиболее востребованы. Выделяют следующие направления их использования:

1. Для коммуникаций: нефте- и газопроводы; паро- и водопроводы; трубопроводы для химических веществ (например, аммиакопроводы).
2. Для использования труб в ПГС: создание силовых строительных каркасов и конструкций; формирование перил.
3. Создание из труб силовых элементов для самолетов, автомобилей и судов.

Это объясняется следующими качествами круглых труб:

• высокие прочностные характеристики;
• если труба произведена из нержавейки, каркас становится вечным;
• металлические трубы легко резать и гнуть;
• круглые трубы имеют меньший удельный вес по сравнению с квадратными;
• если металлическая труба выполнена из нержавеющей стали или же прошла оцинковку (антикоррозионную обработку), то она становится устойчивой к агрессивным средам;
• металлическая труба с круглым сечением лучше держит внутреннее давление, поэтому такие трубопроводные коммуникации характеризуются большей пропускной способностью.

Труба овального сечения из нержавейки – это прекрасная замена круглой в тех случаях, когда требуется сэкономить место. Пропускная способность у обоих видов труб одинакова, но овальные легче гнутся, а будучи изготовленными из нержавеющей стали, имеют привлекательный внешний вид, поэтому преимущественно используются для:

1. Формирования коммуникаций в помещениях. С учетом того, что меньший диаметр сечения металлической трубы уступает в размере круглому аналогу, требуется штробить канавки меньшей глубины (если есть желание скрыть разводку внутри стен).
2. Создания предметов интерьера и мебели, предметов декора и инсталляций, перил, силовых конструкций в строительстве.

Трубы с плоскоовальным сечением – это еще более дефицитная номенклатура металлопроката. Они используются преимущественно для:

• создания мебели;
• декорирования интерьеров;
• формирования перегородок, стеллажей и изгородей;
• создания различных рекламных конструкций.

Плоскоовальные трубы весьма прочные и эргономичные, к тому же они обладают превосходным внешним видом.

Сечение трубы – это во многом определяющая характеристика ее прочностных и несущих характеристик. А с помощью построения разрезов и сечений можно получить доскональное представление о детали и не допустить ошибок при ее обработке.