Главное меню

Своими руками приспособление для изгиба арматуры


как сделать своими руками (чертежи)

При возведении дома на нескольких этапах строительства требуется применение арматуры:

Арматура поставляется на строительную плщадку в виде прямых бетонных прутьев, и, чтобы проложить по периметру дома, в некоторых местах её потребуется согнуть. Неправильная гибка арматуры (с подрезами, подогревом мест сгиба) может привести к уменьшению прочностных характеристик. Для «правильного» сгибания используются специальные инструменты – арматурогибы.

Сфера применения гибочных станков для арматуры

Гибочные станки бывают с ручным и с электрическим приводом. Первые чаще применяются для упрощения работ на стройке и для решения бытовых задач:

Станки с электрическим приводом применяются при массовом производстве металлических и ЖБ-изделий.

Особенности оборудования

Арматурогибы ручные встречаются в трёх разных исполнениях:

  1. На основе простого рычага – в этой системе чем длиннее рычаг, тем меньше сил для сгибания нужно приложить.
  2. Статичные, которые служат для надёжной фиксации прута. С такими станками для сгибания нужно использовать дополнительные устройства – ключи.
  3. На системе рычагов – благодаря системе из нескольких рычагов позволяют производить сгибание своими силами арматуры диаметром до 16 мм под любым углом.

Электрические арматурогибы работают на электрическом моторе и не требуют применения усилий оператора для выполнения операций изгиба – оператору достаточно управлять станком с помощью ножной педали. Существуют электрические станки с ЧПУ.

Принцип сгибания арматуры

Принцип работы гибочного станка основан на том, чтобы арматура прочно фиксировалась (одного или двух концов) и по нажатию оператора, усиленного рычагом или системой рычагов, сгибалась под нужным углом.

Согласно строительным нормам, угол сгиба стержня должен быть таким, чтобы в готовом ЖБ-изделии бетон не повредился и не покрошился на месте сгиба. Не допускается изгиб стержня по надрезу или под действием повышенной температуры – это снизит прочностные характеристики прута, и, как следствие, будущей конструкции.
Арматуру можно гнуть только «на холодную». Самый простой гибочный станок состоит из двух соединенных болтом уголков. В наипростейшем, но не самом надёжном, варианте их можно даже не сваривать между собой.

Выполнение изгиба

При выполнении изгиба следует соблюдать строительные нормативны для конкретного типа арматуры: например, допустимый угол загиба А-III составляет 90 градусов, при условии, что радиус загиба не меньше 6-8 диаметров стрежня. Если арматурный пруток сгибается на 180%, прочность снизится уже на 10%.

Как сделать приспособление для гибки арматуры

Небольшого диаметра стержни можно гнуть на простых приспособлениях. Для изготовления рамок, хомутов из прутов 6-8 мм можно использовать деревянную опору (кусок бревна) и три куска арматуры в качестве упоров. Два стержня забиваются в опору по одной оси, один между ними – на расстоянии от оси, равном диаметру сгибаемой арматуры. Тонкую арматуру можно также гнуть об уголок с нижним упором, приваренном к любой вертикальной поверхности (стене, столбу).

Конструкция самодельного гибочного станка

Самодельный гибочный станок – более сложное и более надёжное устройство. Арматурогиб своими руками изготавливается из металлической пластины не меньше 6-8 мм толщиной и арматурных прутков, уголков.

Последовательность действий

  1. Изготовить основание станка (станину). Чем больше диаметр стержней, которые планируется изгибать на инструменте, тем надёжней станок должен быть закреплён на полу.
  2. К станине приварить металлическую плиту с заранее приваренным осевым штырём или уголком, на который будет опираться арматурный стержень.
  3. Соорудить поворотную платформу. На платформе монтируются рычаг (в качестве рычага можно использовать кусок трубы) и центральный и гибочный штыри (упоры), вокруг которых будет гнуться арматура.

Расстояние между упорами выбирается исходя из максимального размера сгибаемой арматуры. Чертежи самодельного арматурогиба, приведены на рисунке ниже:

Самодельные против заводских

Как можно видеть из статьи, изготовить самодельный станок достаточно просто и дёшево. Однако, заводские ручные арматурогибы стоят ненамного дороже самодельных и имеют качество сборки лучше кустарного. За изготовление самодельного станка имеет смысл взяться тому, у кого уже есть опыт изготовления самодельных инструментов.

Преимущества ручных арматурогибов

Ручные арматурогибы часто применяются и в профессиональной, и в бытовой сфере, потому что:

Станок для гибки арматуры своими руками (чертеж + фото)

Мы остановились на простом варианте станка для гибки арматуры который можно сделать своими руками. Еще вы узнаете простые способы гибки арматуры вручную.

Если вы начали возводить новый дом, то, для укрепления бетонного фундамента вам понадобится сделать армированный каркас. Арматурный прут выпускается, как любой металлопрокат, исключительно в прямом виде. А ведь для того, чтобы изготовить каркас из арматуры, ее надо определенным образом погнуть. Причем выполнять эту операцию придется непосредственно на месте строительства. Рациональный выход есть лишь один — это сделать станок для гибки арматуры своими руками.

Потраченное время и средства на самодельный станок для гибки арматуры окупиться еще на стадии строительства фундамента вашего дома. Его можно будет также использовать и в дальнейшем. Например, для изготовления закладных деталей, таких, как оконные или дверные перемычки. Но и после этого он не раз сможет вам пригодиться для сборки различных стальных конструкций.

Принцип сгибания арматуры


Сгибание арматурного прута представляет собой процесс контролируемого изменения направления центральной оси. При этом в месте деформации одни слои металла будут растягиваться, а другие — сжиматься.

Одним из основных определяющих факторов при сгибании является величина усилия, прикладываемая к месту деформации. Она напрямую зависит от вида стали и диаметра сечения арматуры. Таким образом, можно сразу определиться, чем лучше и толще арматурный пруток, тем больше сил понадобиться прикладывать для его сгибания.

Эти определения должны послужить нам основой для дальнейших расчетов при изготовлении приспособления для сгибания арматуры своими руками.

Как согнуть арматуру без специального устройства


И все-таки начнем с того, что вам срочно надо согнуть небольшое количество тонкого металлического прутка. Для этого разберем несколько способов, как гнуть арматуру с помощью подручных средств.

Здесь стоит знать , что пытаясь сгибать, особенно легированную арматуру, своими руками нужно осознанно рассчитывать свои действия, в противном случае — это может привести к получению серьезных травм. Легированный металлопрокат при попытке его деформировать будет всячески пытаться отпружинить и способен при этом нанести непоправимый вред вашему здоровью. Так что будьте осторожны и внимательны.

Выделим три наиболее простых способа, как согнуть арматуру с величиной диаметра до 8 мм самостоятельно без применения специальных устройств, а именно:

Основным недостатком применения таких способов для сгибания арматуры является то, что радиус поворота получается достаточно большой и нередко угол получается несколько кривой и не лежит своими сторонами строго в одной плоскости.

Хотя, при хороших физических данных и небольших диаметрах металлического прутка, эти способы, как правило, на практике являются самыми универсальными арматурогибами в домашних условиях.

Как сделать приспособление для гибки арматуры


Если все-таки объем работ большой и у вас вполне хватает технических знаний, то сделать своими руками ручной гибочный станок для арматуры вполне по силам каждому, поэтому тем более не стоит покупать его на строительном рынке.

Вариант арматурогиба из подручных средств

Перед тем, как приступить к изготовлению, необходимо выполнить детальные чертежи узлов будущего приспособления. Для этого рекомендуется ознакомиться в интернете с готовыми образцами, выполненными по стандартной схеме или выбрать какую-нибудь другую методику, чем гнуть арматуру.

Простой арматурогиб своими руками проще всего выполнить, основываясь на общем принципе действия такого рода устройств, а именно состоящего из трех основных частей:

Чтобы изготовить такое приспособление, вполне подойдут подручные материалы и инструменты, имеющиеся в любом нормальном гараже. Итак, приготовим необходимые для этого инструменты, тут нам понадобятся:

Хоть важным этапом и является подготовка комплектующих деталей и узлов, здесь попытаемся приспособить различные подручные материалы. В крайнем случае, недостающее можно одолжить либо у соседа, либо докупить на строительном рынке.

Последовательность действий

  1. Делаем основание. Для этого берем листовой металл толщиной в 3-5 мм размерами 100 на 200 мм, либо можно взять кусок швеллера 10-15 размера длиной 200-300 мм.
    По углам основания просверливаем отверстия для возможности крепления к верстаку или другому массивному предмету. По центру конструкции с помощью электросварки прочно приваривается осевой упор. Это стальной вал высотой в 50 мм и диаметром в 14 мм. Для этой детали можно взять любой подходящий по размерам болт М14, у которого необходимо сточить на наждаке головку, оставив толщину в 3 мм — это даст возможность создать прочное сварное соединение с основанием.
  2. Изготавливаем поворотный механизм. Для этого подойдет стальная полоса толщиной в 5 мм, шириной в 50 мм и длиной как минимум в один метр. За неимением полосы необходимой длины можно взять меньшую, но наварить длину рычага за счет стальной трубы 32-50 мм в диаметре. К одному краю полосы привариваем электросваркой отрезок металлической трубы длиной в 50 мм и 15 мм в диаметре, который будет одеваться как валик на осевой упор. Отступаем 50 мм от валика по продольной оси и привариваем поворотный упор, для которого подойдет стальной болт М10 также со сточенной заранее головкой. На поворотный упор также можно изготовить и надеть кольцо, которое будет служить вальцом, что позволит улучшить работу приспособления. Как вариант, можно изготовить рычаг из 50 мм стального уголка, для этого необходимо у места крепления за осевой упор срезать 50 мм вертикально полки, оставшаяся часть полки будет служить поворотным упором.
  3. Привариваем к основанию электросваркой неподвижный упор, для которого подойдет отрез 50 мм уголка в 50-100 мм длиной. Место его крепления должно находиться в 100-200 мм от осевого упора со смещением от центральной оси основания не более 20 мм, что как бы определяется толщиной арматуры.
  4. Производим сборку готовой конструкции. Прочно прикрепляем основания нашего готового приспособления к слесарному верстаку или другому подобному массивному предмету окружающей обстановки. Одеваем на осевой упор валик поворотного механизма с рычагом.
  5. Производим обкатку готового станка для гибки арматуры и проверяем его работу на холостом ходу, используя для этого мягкий металл. Если все работает, то приступаем к изготовлению нужных нам деталей из арматуры.

Если станок для гибки арматуры имеет свой стационарный каркас, то стоит посоветовать выполнить пару дополнительных его улучшений, а именно:

Достоинства


Приспособления для гибки арматуры своими руками имеет ряд преимуществ перед стационарными станками заводского изготовления такие, как:

Если это устройство покажется сложным в реализации, можете перенять опыт фирмы «КаркасЭлитСтрой», которые предоставили эти чертежи станка для гибки арматуры:

Основание станка



Петля станка

Общий вид станка

Альтернативные способы работы с арматурой


Если вы все-таки собираетесь профессионально изготавливать различные металлоконструкции самостоятельно, то тут стоит посоветовать приобрести недорогой станок заводского изготовления, который будет иметь массу полезных приспособлений в своей конструкции. Обычно такие станки работают на электроприводе и имеют:

Посмотреть, как работает такой заводской станок для сгибания стальной арматуры, вы можете на данном видео.

А вот для того, чтобы полностью понимать физику происходящих процессов и не допускать брака в своей работе с различным металлическим профилем, вам пригодится следующая таблица:

Таблица минимальных радиусов гиба арматуры, прутка и кругляка

Как сделать приспособление для гибки арматуры

Здравствуйте, уважаемые читатели и самоделкины!

При создании фундамента, армопояса, и других различных железобетонных конструкций, практически всегда приходится гнуть арматуру.
В данной статье автор YouTube канала «best-chart» расскажет Вам, как сделать специальное приспособление для гибки арматуры.


Это устройство достаточно просто изготовить в условиях небольшой мастерской. При этом потребуется небольшой объем сварочных работ.

Материалы, необходимые для самоделки.
— Стальной уголок
— Стальная труба ½ дюйма, кругляк диаметром 14 мм
— Болты М8, шайбы, саморезы по дереву с потайной головкой
— Листовая ДСП
— Лепестковый зачистной диск.


Инструменты, использованные автором.
— Болгарка
— Шуруповерт, сверла по металлу DeWalt
— Тиски
— Метчикодержатель с храповым механизмом, метчик
— Сварочный полуавтомат, маска хамелеон
— Магнитные уголки для сварки
— Электронный штангенциркуль, маркер, рулетка, угольник.

Процесс изготовления.
Материалы для этого приспособления весьма доступны, роль упора и рычага будет играть стальной уголок 50X50 мм. У автора нашелся такой уголок длиной около метра. Упор он сделал длиной 30 см, а рычаг — 60 см.

Полудюймовая водопроводная труба пойдет на изготовление двух втулок. Ее внутренний диаметр — чуть более 14 мм, и в нее отлично входит стальной 14-мм круглый пруток.

Эти материалы нарезаются по длине, и зачищаются от ржавчины болгаркой с «коралловым» диском.



Часть прутка приваривается к краю рычага, таким образом получается основа для рукоятки.


В верхней части импровизированной оси сверлится отверстие. В нем нарезается резьба М8.
Подложив шайбы с двух сторон втулки из полудюймовой трубы, получается удобная вращающаяся рукоятка. Остается только закрутить болт М8.

К краю упора приваривается 60-мм отрезок прутка с нарезанной в нем резьбой.
Эта, как и следующая детали должны быть приварены строго вертикально. Для этого мастер использует магнитные уголки для сварки.

Ответная часть в виде втулки приваривается ко второму краю рычага, и усиливается треугольным обрезком уголка.

Внутренние углы рычага и упора нужно срезать таким образом, чтобы угол при их сведении составлял около 75-80 градусов.
Сверху подкладывается шайба, и закручивается болт.

Нижнюю часть упора можно приварить к тяжелой металлической пластине.
Автор поступил проще, просверлив в нем несколько отверстий, и прикрутив к дверце от старого шкафа саморезами.


На поверхности рычага можно сделать сантиметровую разметку, для удобства использования.

Испытания мастер проводит на 8-мм арматуре. Она достаточно легко гнется, однако рычаг желательно сделать длиннее, от 80 см до метра.


Можно продолжить, и сделать из арматуры скобу или даже квадрат.
Конечно, поверхности готового устройства стоит покрасить, чтобы избежать образования ржавчины.

Благодарю автора за простое, но полезное приспособление для гибки арматуры!

Всем хорошего настроения, крепкого здоровья, и интересных идей!

Авторское видео можно найти здесь.


Источник (Source) Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Простое приспособление для гибки прутов и арматуры

Здравствуйте, уважаемые читатели и самоделкины!

При изготовлении различных металлоконструкций и строительных работах, достаточно часто приходится сгибать стальные пруты, арматуру, или полосу.

В данной статье автор YouTube канала «Mr Tool Junction» расскажет Вам, как сделать специальное гибочное приспособление, с помощью которого легко решаются эти задачи.


Этот проект не очень сложен в изготовлении, а при наличии сварочного аппарата может быть сделан за полчаса.

Материалы, необходимые для самоделки.
— Стальная пластина, труба, уголок
— Шариковые подшипники Z809 8×22×7 мм
— Болт, гайка М27
— Винты с головкой под шестигранный шлиц, шайбы, барашковая гайка М8.


Инструменты, использованные автором.
— Болгарка, отрезной диск— Тиски, автоматический керн
— Метчикодержатель с храповым механизмом, метчик
— Сверлильный станок, кобальтовые сверла по металлу, напильник
— Сварочный полуавтомат, маска хамелеон
— Магнитные уголки для сварки, маркер.

Процесс изготовления.
Основной частью устройства послужит вот такой болт М27. Его длина слишком большая, и автор укорачивает его в два раза.


В качестве основания подойдет 12-мм квадратная стальная пластина, на середине которой автор размечает контуры головки болта.

Затем кернятся центры, и высверливается пара сквозных отверстий диаметром 8 мм.


С нижней стороны основания эти отверстия рассверливаются под головки болтов.


Основание снова прикладывается к головке, и на нее переносится разметка полученных отверстий.

Затем в головке сверлом по металлу делаются ответные отверстия диаметром 6,5 мм, и в них нарезается резьба М8.

Для фиксации устройства в тисках, потребуется закрепить на его нижней части основания кусочек стального уголка 35X35 мм. В уголке делается пара сквозных 8-мм отверстий.


Разместив эту деталь на основании, и перенеся метки отверстий, мастер делает ответные отверстия с резьбой М8 в пластине. Для удобства нарезания резьбы метчиком, можно использовать метчикодержатель с храповым механизмом.

Далее на конце болта делается глубокая прорезь. В нее будут вставляться сгибаемые заготовки.

В качестве рычага автор использует кусок стальной трубы, в которой нужно просверлить сквозное отверстие для болта М8.

Автор хотел обойтись без использования сварочного аппарата, но дойдя до рычага стало ясно, что без него не обойтись. Трубку рычага нужно приварить к одной из граней гайки, и зачистить швы.

Все детали готовы, и первым прикручивается болт к основанию.

Затем, парой таких же болтов с головками под шестигранный шлиц, фиксируется уголок.

Через отверстие в рычаге продевается длинный болт М8, и на него нанизываются подшипники 8×22×7 мм. Сверху накидывается шайба, и навинчивается барашковая гайка.

Гибочное приспособление зажимается в тисках, и на болт навинчивается гайка с рычагом. При этом «вилка» должна полностью выступать над гайкой.


Вот так легко устройство справляется со стальным квадратом.
На краях прорези следует сточить остатки резьбы, чтобы они не оставляли следов на изделиях.

С его помощью можно делать декоративные элементы.

Арматуру так вообще можно в узлы завязывать.

Конечно, можно приварить элементы устройства (а не делать разборное соединение), что ускорит процесс его создания.
Благодарю автора за простое, но полезное приспособление для гибки арматуры и прутов.

Всем хорошего настроения, крепкого здоровья, и интересных идей!
Подписывайтесь на телеграм-канал сайта, чтобы не пропустить новые статьи.

Авторское видео можно найти здесь.


Источник (Source) Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Арматурогиб — станок для гибки арматуры своими руками

При выполнении строительных мероприятий, связанных с усилением фундаментных оснований и армированием перекрытий, возникает потребность в гнутье стальных прутков. Арматурные стержни также изгибают для сооружения теплиц и изготовления стальных конструкций. Для этого используется самодельное и профессиональное оборудование. Планируя изготовить станок для гибки арматуры своими руками, чертежи можно разработать самому или купить. Остановимся детально на конструкции, изучим технологию. Подробно рассмотрим, как сделать ручной станок для гибки арматуры своими руками.

Станок для гнутья арматуры – классификация и конструкция

Станок для изгиба арматуры – это оборудование, позволяющее придать арматурному металлопрокату необходимую конфигурацию.

Самодельный станок для изгиба арматуры

Устройства делятся на типы в зависимости от следующих критериев:

Станок для загибания арматуры бывает следующих типов:

Принцип работы оборудования для деформации арматуры заключается в сгибании стального стержня, зафиксированного между роликоопорами путем приложения усилий со стороны упорного ролика. Специальные станки позволяют изгибать металлические пруты под необходимым радиусом.

Оборудование с ручным приводом отличается рядом преимуществ:

Станок для гибки арматуры ручной Stalex DR-16

Механизированное оборудование с электрическим приводом применяется на промышленных предприятиях при серийном изготовлении гнутых элементов. Промышленный арматурогиб отличается следующими моментами:

В условиях промышленных предприятий часто совмещают процесс рубки с деформацией арматурного металлопроката. Для этого используют специальное оборудование. В конструкции таких агрегатов применяется:

Станок для гибки арматуры с концевиком ТСС GW 40A

В зависимости от диаметра металла, который необходимо деформировать, гибочные устройства делятся на следующие группы:

Улучшенное качество изгиба обеспечивают гидравлические устройства. При деформации металла не происходит растрескивание, а также образование складок, являющихся источником внутренних напряжений.

Какой инструмент для гибки арматуры предлагается на рынке

На рынке предлагаются бытовые, а также промышленные модели специального гибочного оборудования. Заслуживает внимания ручной арматурогиб модели Afacan, предлагаемый в следующих модификациях:

Предлагаются также ручные универсальные гибщики, предназначенные для загибания арматурных стержней диаметром 0,6–2 см.

Ручные станки для гибки арматуры Afacan

Имеется возможность приобрести или арендовать следующие виды промышленных установок для гнутья:

Принимая решение о приобретении гибочного оборудования, проконсультируйтесь со специалистами. Они дадут профессиональный совет, помогут правильно подобрать устройство в зависимости от поставленных задач.

Гибка арматуры своими руками – нюансы технологии

До начала работ необходимо подготовить заготовки требуемых размеров. Процесс ручной гибки происходит по простому алгоритму:

Станок для гибки арматуры Г50 ВПК

Конструкция оборудования позволяет производить деформацию зажатого стержня в любом направлении. Для безопасности и удобства выполнения работ важно надежно закрепить гибочный механизм на устойчивой поверхности.

Выполнение гибочных операций на механизированных устройствах с приводом требует ознакомления с принципами работы оборудования и специальной подготовки. До начала работ следует тщательно изучить руководство по эксплуатации, а также требования техники безопасности. Конструкция многих агрегатов с гидравлическим или электромеханическим приводом предусматривает подачу команд путем нажатия на педаль. При этом заготовки подаются в рабочую зону руками.

Порядок работы на промышленном гибочном оборудовании:

Прекратите нажимать педаль, когда заготовка приобретет требуемую форму. Затем извлеките ее из рабочего механизма. Важно соблюдать правила безопасности, не допускать попадания пальцев или одежды в зону вращения роликов.

Гибка арматуры своими руками

Как устроен гибочный ручной станок для арматуры

Конструкция самодельного гибочного устройства несложная. Малогабаритное приспособление для гибки арматуры включает следующие части:

Возможна также простая конструкция, состоящая из автомобильного домкрата, к которому прикреплен пуансон, и вертикальной стойки с закрепленными на ней подвижными опорами. Этот вариант устройства является переносным. Механизм позволяет легко изогнуть арматурный стержень, который касается подвижных роликов и изгибается при перемещении домкратного штока.

Собираем приспособление для гибки арматуры своими руками

Приняв решение собрать простое приспособление для гибки арматуры своими руками, чертежи можно заменить обычными эскизами. В них важно предусмотреть конструктивные особенности устройства, а также габаритные и присоединительные размеры. Рассмотрим, как изготовить арматурогиб ручной своими руками. Для выполнения работ подготовьте следующие материалы:

Приспособление для гибки арматуры своими руками

Потребуется также оборудование:

Собирайте станок для гибки арматуры своими руками, соблюдая последовательность операций:

Собирая гибочный станок для арматуры своими руками, обратите внимание на расстояние между верхним уровнем пуансона и нижней частью подвижных цилиндров (петель). Интервал должен соответствовать размерам арматурного прутка, который планируется изгибать. Используя этот принцип, можно также изготовить ручной станок для гибки проволоки увеличенного диаметра. Существуют различные конструкции устройств, в которых процесс изгиба можно осуществить без использования домкрата, применяя обычный рычаг с роликом.

Подводим итоги

Определившись с конструкцией устройства, можно самостоятельно изготовить гибочный механизм, предназначенный для придания стальным пруткам необходимой формы. Важно ответственно подойти к разработке документации. Следует использовать проверенные чертежи, по которым изготавливалось гибочное оборудование, или самостоятельно создать эскиз натурного образца. Для домашних умельцев предоставляется широкое поле деятельности. Результат – самостоятельно изготовленное гибочное устройство, применение которого позволит сэкономить денежные средства.

как сделать самодельный гибочный станок

Арматурные стержни различных профилей, диаметров и классов прочности – металлоизделия, необходимые при возведении монолитных и монолитно-сборных фундаментов. Арматура повышает устойчивость бетонных конструкций к растягивающим нагрузкам. Для усиления угловых бетонных элементов в соответствии с нормативной документацией необходимо применять только гнутые стержни.

Требования к гибке арматурных стержней

Для гибки арматуры большого сечения используют мощные станки заводского производства, для стержней небольшого сечения можно применять ручные устройства, изготовленные своими руками. Такие самодельные приспособления вполне подходят для изгибания монтажных петель, крючков, лапок. Устройства-самоделки используются для изгибания прутов диаметров не более 14 мм при необходимости гибки небольших партий арматуры. Чаще всего популярны среди частных застройщиков.

Для сохранения рабочих характеристик прутов при их изгибании соблюдают следующие условия:

Не рекомендуется практиковать народные методы с применением высокотемпературного воздействия, включающие следующие этапы:

При использовании такого метода в месте изгиба снижаются механические характеристики из-за надрезов и воздействия высоких температур. При воздействии нагрузок на такой стержень он может разрушиться. Если в проекте нет разрешения на применение подобного способа гибки, использовать его не рекомендуется.

Принцип действия станков для гибки арматуры

Принцип работы гибочных станков самостоятельного и заводского производства примерно одинаков:

В устройствах с мехприводом имеется вращающийся диск, на котором фиксируют центральный и изгибающий пальцы. В зазор между ними укладывают пруток. Стержень одним концом упирается в ролик, который стационарно крепится на корпусе. При вращении диска гибочный палец воздействует на арматурный стержень, который изгибается на требуемый угол вокруг центрального валика.

Как сделать станки для гибки арматуры простейшей конструкции?

Простейшее приспособление – кусок швеллера с прорезями. На таком примитивном устройстве можно изгибать стержни диаметром до 8 мм с достаточно большим радиусом угла гибки. Процедура гибки требует приложения серьезных физических усилий.

Для самостоятельного изготовления более сложного гибочного устройства понадобятся: стальной уголок 40х40 мм, деревянный брусок, крепежные элементы. Собрать такой самодельный станок для гибки арматуры несложно, но подходит он только для гибки прута малого сечения, в основном для изготовления монтажных петель и других изделий из арматуры с гладкой поверхностью.

Этапы проведения работ:

Использование этой конструкции не обеспечивает высокую производительность и требует приложения значительных физических усилий.

Подобная конструкция может быть выполнена не на брусе, а на швеллере или профильной трубе. Максимальный диаметр обрабатываемых арматурных стержней – 14 мм.

Схема станка для гибки арматуры из двух стальных труб

С помощью этого устройства можно изгибать арматурные изделия даже большого сечения. Чем больше сечение стержней, которые требуется согнуть, тем длиннее должны быть трубы. Диаметр труб – 1/2-3/4".

Этапы гибки:

Более надежными и высокопроизводительными являются электромеханические станки заводского производства. Гибочный механизм приводится в действие с помощью электропривода. Максимальные диаметры арматурных стержней, на которые рассчитано устройство, указываются в маркировке. Для ускорения процесса можно приобрести станок, выполняющий две операции: рубку в размер и гибку.

Обучение с подкреплением 101. Изучите основы подкрепления… | Швета Бхатт

Обучение с подкреплением (RL) - одна из самых актуальных тем исследований в области современного искусственного интеллекта, и ее популярность только растет. Давайте рассмотрим 5 полезных вещей, которые нужно знать, чтобы начать работу с RL.

Обучение с подкреплением (RL) - это метод машинного обучения, который позволяет агенту учиться в интерактивной среде методом проб и ошибок, используя обратную связь по своим действиям и опыту.

Хотя как контролируемое обучение, так и обучение с подкреплением используют сопоставление между вводом и выводом, в отличие от контролируемого обучения, где обратная связь, предоставляемая агенту, представляет собой правильный набор действий для выполнения задачи, обучение с подкреплением использует вознаграждений и наказаний в качестве сигналов для положительного и отрицательное поведение.

По сравнению с обучением без учителя, обучение с подкреплением отличается с точки зрения целей. В то время как цель обучения без учителя состоит в том, чтобы найти сходства и различия между точками данных, в случае обучения с подкреплением цель состоит в том, чтобы найти подходящую модель действий, которая максимизирует общего совокупного вознаграждения агента.На рисунке ниже показан цикл обратной связи «действие-вознаграждение» типовой модели RL.

Вот некоторые ключевые термины, которые описывают основные элементы проблемы RL:

  1. Среда - Физический мир, в котором работает агент
  2. Состояние - Текущая ситуация агента
  3. Вознаграждение - Обратная связь от среда
  4. Политика - Метод сопоставления состояния агента действиям
  5. Значение - Будущее вознаграждение, которое агент получит, выполняя действие в определенном состоянии

Проблема RL может быть лучше всего объяснена с помощью игр.Давайте возьмем игру PacMan , где цель агента (PacMan) состоит в том, чтобы съесть еду в сетке, избегая при этом призраков на своем пути. В этом случае сеточный мир - это интерактивная среда для агента, в которой он действует. Агент получает награду за поедание еды и наказание, если его убивает призрак (проигрывает игру). Состояния - это местоположение агента в мире сетки, а общая совокупная награда - это агент, выигравший игру.

Чтобы построить оптимальную политику, агент сталкивается с дилеммой: исследовать новые состояния и одновременно максимизировать общую награду.Это называется компромиссом между и эксплуатацией . Чтобы уравновесить и то и другое, лучшая общая стратегия может включать в себя краткосрочные жертвы. Следовательно, агент должен собрать достаточно информации, чтобы принять наилучшее общее решение в будущем.

Марковские процессы принятия решений (MDP) - это математические основы для описания среды в RL, и почти все задачи RL могут быть сформулированы с использованием MDP. MDP состоит из набора конечных состояний S среды, набора возможных действий A (s) в каждом состоянии, действительной функции вознаграждения R (s) и модели перехода P (s ’, s | a).Однако в реальных условиях окружающей среды, скорее всего, не хватает каких-либо предварительных знаний о динамике окружающей среды. В таких случаях пригодятся безмодельные методы RL.

Q-Learning - это широко используемый подход без модели, который можно использовать для создания самовоспроизводящегося агента PacMan. Он вращается вокруг понятия обновления значений Q, которое обозначает значение выполнения действия a в состоянии s . Следующее правило обновления значения является ядром алгоритма Q-обучения.

Вот видео-демонстрация агента PacMan, который использует глубокое обучение с подкреплением.

Q-Learning и SARSA (State-Action-Reward-State-Action) - два широко используемых алгоритма RL без моделей. Они различаются своими стратегиями разведки, в то время как их стратегии эксплуатации схожи. В то время как Q-обучение - это метод вне политики, в котором агент изучает значение на основе действия a *, полученного из другой политики, SARSA - это метод на основе политики, при котором он изучает значение на основе своего текущего действия a , полученного из его текущая политика.Эти два метода просты в реализации, но им не хватает универсальности, поскольку они не позволяют оценивать значения для невидимых состояний.

Это можно преодолеть с помощью более продвинутых алгоритмов, таких как Deep Q-Networks (DQNs) , которые используют нейронные сети для оценки Q-значений. Но DQN могут обрабатывать только дискретные низкоразмерные пространства действий.

Глубокий детерминированный градиент политик (DDPG) - это не связанный с политикой алгоритм, не связанный с политикой, критикующий субъект, который решает эту проблему путем изучения политик в многомерных пространствах непрерывных действий.На рисунке ниже представлена ​​архитектура "актер-критик" .

Поскольку RL требует большого количества данных, поэтому он наиболее применим в областях, где смоделированные данные легко доступны, например, игровой процесс, робототехника.

  1. RL довольно широко используется при создании ИИ для компьютерных игр. AlphaGo Zero - первая компьютерная программа, победившая чемпиона мира в древней китайской игре го. Другие включают игры ATARI, нарды и т. Д.
  2. В робототехнике и промышленной автоматизации RL используется, чтобы позволить роботу создать для себя эффективную адаптивную систему управления, которая учится на собственном опыте и поведении.Работа DeepMind над Deep Reinforcement Learning for Robotic Manipulation with Asynchronous Policy updates является хорошим примером того же. Посмотрите это интересное демонстрационное видео.

Другие приложения RL включают механизмы резюмирования абстрактного текста, диалоговые агенты (текст, речь), которые могут учиться на взаимодействиях с пользователем и улучшаться со временем, изучая оптимальную политику лечения в сфере здравоохранения, и агентов на основе RL для онлайн-торговли акциями.

Для понимания основных концепций RL можно обратиться к следующим ресурсам.

  1. Обучение с подкреплением - Введение , книга отца обучения с подкреплением - Ричарда Саттона и его научного руководителя Эндрю Барто . Онлайн-черновик книги доступен здесь.
  2. Учебные материалы из Дэвид Сильвер , включая видеолекции, - отличный вводный курс по RL.
  3. Вот еще один технический учебник по RL от Pieter Abbeel и John Schulman (Open AI / Berkeley AI Research Lab).

Для начала создания и тестирования агентов RL могут быть полезны следующие ресурсы.

  1. Этот блог о том, как обучить агент нейронной сети ATARI Pong с помощью градиентов политики из необработанных пикселей, автор Андрей Карпати поможет вам запустить и запустить свой первый агент глубокого обучения с подкреплением всего за 130 строк кода Python.
  2. DeepMind Lab - это платформа с открытым исходным кодом, похожая на трехмерную игру, созданную для агентных исследований искусственного интеллекта в богатой моделируемой среде.
  3. Project Malmo - еще одна платформа для экспериментов с ИИ для поддержки фундаментальных исследований в области ИИ.
  4. OpenAI gym - это набор инструментов для создания и сравнения алгоритмов обучения с подкреплением.
.

Введение в различные алгоритмы обучения с подкреплением. Часть I (Q-Learning, SARSA, DQN, DDPG) | by Kung-Hsiang, Huang (Steeve)

Обычно установка RL состоит из двух компонентов: агента и среды.

Иллюстрация обучения с подкреплением (https://i.stack.imgur.com/eoeSq.png)

Затем среда относится к объекту, над которым действует агент (например, к самой игре в игре Atari), а агент представляет Алгоритм RL. Среда начинается с отправки состояния агенту, который затем на основе своих знаний предпринимает действия в ответ на это состояние.После этого среда отправляет пару следующих состояний и вознаграждение обратно агенту. Агент обновит свои знания с помощью награды, возвращаемой средой, чтобы оценить свое последнее действие. Цикл продолжается до тех пор, пока среда не отправит терминальное состояние, которое заканчивается эпизодом.

Большинство алгоритмов RL следуют этому шаблону. В следующих параграфах я кратко расскажу о некоторых терминах, используемых в RL, чтобы облегчить наше обсуждение в следующем разделе.

Определение

  1. Действие (A): все возможные действия, которые может предпринять агент.
  2. Состояние (S): текущая ситуация, возвращаемая средой.
  3. Награда (R): немедленный возврат из среды для оценки последнего действия.
  4. Политика (π): Стратегия, которую агент использует для определения следующего действия на основе текущего состояния.
  5. Стоимость (V): ожидаемая долгосрочная доходность с учетом скидки, в отличие от краткосрочного вознаграждения R. Vπ (s) определяется как ожидаемая долгосрочная доходность π политики раскола текущего состояния.
  6. Значение Q или значение действия (Q): значение Q аналогично значению Value, за исключением того, что оно принимает дополнительный параметр, текущее действие a . Qπ (s, a) относится к долгосрочному возврату текущего состояния s , предпринимая действия a в соответствии с политикой π.

Без модели по сравнению с На основе модели

Модель предназначена для моделирования динамики окружающей среды. То есть модель изучает вероятность перехода T (s1 | (s0, a)) из пары текущего состояния s 0 и действия a в следующее состояние s 1 . Если вероятность перехода успешно изучена, агент будет знать, насколько вероятно войти в определенное состояние с учетом текущего состояния и действия.Однако алгоритмы, основанные на моделях, становятся непрактичными по мере роста пространства состояний и пространства действий (S * S * A для табличной настройки).

С другой стороны, алгоритмы без моделей полагаются на метод проб и ошибок для обновления своих знаний. В результате ему не требуется место для хранения всей комбинации состояний и действий. Все алгоритмы, обсуждаемые в следующем разделе, попадают в эту категорию.

Соответствие политике и политике Вне политики

Агент в соответствии с политикой изучает значение на основе своего текущего действия a, производного от текущей политики, тогда как его противоположная часть изучает его на основе действия a *, полученного из другой политики.В Q-обучении такой политикой является жадная политика. (Мы поговорим об этом подробнее в Q-Learning и SARSA)

2.1 Q-Learning

Q-Learning - это внеполитический, не модельный алгоритм RL, основанный на хорошо известном уравнении Беллмана:

Уравнение Беллмана (https : //zhuanlan.zhihu.com/p/21378532? refer = intelligentunit)

E в приведенном выше уравнении относится к математическому ожиданию, а ƛ - к коэффициенту дисконтирования. Мы можем переписать его в виде Q-значения:

Уравнение Беллмана в форме Q-значения (https: // zhuanlan.zhihu.com/p/21378532?refer=intelligentunit)

Оптимальное значение Q, обозначенное как Q *, может быть выражено как:

Оптимальное значение Q (https://zhuanlan.zhihu.com/p/21378532?refer= Intelligentunit)

Цель состоит в том, чтобы максимизировать Q-значение. Прежде чем углубиться в метод оптимизации Q-value, я хотел бы обсудить два метода обновления значений, которые тесно связаны с Q-обучением.

Итерация политики

Итерация политики запускает цикл между оценкой политики и ее улучшением.

Итерация политики (http://blog.csdn.net/songrotek/article/details/51378582)

Оценка политики оценивает функцию ценности V с помощью жадной политики, полученной в результате последнего улучшения политики. С другой стороны, улучшение политики обновляет политику действием, которое максимизирует V для каждого состояния. Уравнения обновления основаны на уравнении Беллмана. Он продолжает повторяться до схождения.

Псевдокод для изменения политики (http://blog.csdn.net/songrotek/article/details/51378582)

Итерация значения

Итерация значения содержит только один компонент.Он обновляет функцию ценности V на основе оптимального уравнения Беллмана.

Оптимальное уравнение Беллмана (http://blog.csdn.net/songrotek/article/details/51378582) Псевдокод для изменения значений (http://blog.csdn.net/songrotek/article/details/51378582)

После итерация сходится, оптимальная политика напрямую получается путем применения функции максимального аргумента для всех состояний.

Обратите внимание, что эти два метода требуют знания вероятности перехода p , что указывает на то, что это алгоритм на основе модели.Однако, как я упоминал ранее, алгоритм на основе модели страдает проблемой масштабируемости. Так как же Q-Learning решает эту проблему?

Q-Learning Update Equation (https://www.quora.com/What-is-the-difference-between-Q-learning-and-SARSA-learning)

α относится к скорости обучения (т.е. насколько быстро мы приближается к цели). Идея Q-Learning во многом основана на итерациях значений. Однако уравнение обновления заменяется приведенной выше формулой. В результате нам больше не нужно беспокоиться о вероятности перехода.

Псевдокод Q-обучения (https://martin-thoma.com/images/2016/07/q-learning.png)

Обратите внимание, что следующее действие a ' выбрано для максимизации Q-значения следующего состояния. следования текущей политике. В результате Q-обучение относится к категории вне политики.

2.2 Состояние-действие-награда-государство-действие (SARSA)

SARSA очень напоминает Q-обучение. Ключевое различие между SARSA и Q-Learning заключается в том, что SARSA - это алгоритм, соответствующий политике. Это означает, что SARSA изучает значение Q на основе действия, выполняемого текущей политикой, а не жадной политикой.

SARSA Update Equation (https://www.quora.com/What-is-the-difference-between-Q-learning-and-SARSA-learning)

Действие a_ (t + 1) - это действие, выполняемое в следующее состояние s_ (t + 1) согласно текущей политике.

Псевдокод SARSA (https://martin-thoma.com/images/2016/07/sarsa-lambda.png)

Из псевдокода выше вы можете заметить, что выполняется выбор двух действий, которые всегда соответствуют текущей политике. Напротив, Q-обучение не имеет ограничений для следующего действия, пока оно максимизирует Q-значение для следующего состояния.Следовательно, SARSA - это алгоритм, основанный на политике.

2.3 Deep Q Network (DQN)

Хотя Q-обучение - очень мощный алгоритм, его основной недостаток - отсутствие общности. Если вы рассматриваете Q-обучение как обновление чисел в двумерном массиве (пространство действий * пространство состояний), оно, по сути, напоминает динамическое программирование. Это указывает на то, что для состояний, которые агент Q-Learning не видел раньше, он не знает, какое действие предпринять. Другими словами, агент Q-Learning не имеет возможности оценивать значение для невидимых состояний.Чтобы справиться с этой проблемой, DQN избавляется от двумерного массива, введя нейронную сеть.

DQN использует нейронную сеть для оценки функции Q-value. Входом для сети является ток, а выходом - соответствующее значение Q для каждого действия.

DQN Пример Atari (https://zhuanlan.zhihu.com/p/25239682)

В 2013 году DeepMind применил DQN к игре Atari, как показано на рисунке выше. Входными данными является необработанное изображение текущей игровой ситуации. Он прошел через несколько слоев, включая сверточный слой, а также полностью связанный слой.Результатом является Q-значение для каждого действия, которое может предпринять агент.

Вопрос сводится к следующему: Как мы обучаем сеть?

Ответ заключается в том, что мы обучаем сеть на основе уравнения обновления Q-обучения. Напомним, что целевое Q-значение для Q-обучения:

Целевое Q-значение (https://storage.googleapis.com/deepmind-media/dqn/DQNNaturePaper.pdf)

ϕ эквивалентно состоянию s, в то время как обозначает параметры в нейронной сети, которые не входят в область нашего обсуждения.Таким образом, функция потерь для сети определяется как квадрат ошибки между целевым значением Q и выходным значением Q из сети.

Псевдокод DQN (https://storage.googleapis.com/deepmind-media/dqn/DQNNaturePaper.pdf)

Еще два метода также важны для обучения DQN:

  1. Experience Replay : Поскольку обучающие образцы в типичном RL настройки сильно коррелированы и менее эффективны для данных, это приведет к более сложной конвергенции для сети. Одним из способов решения проблемы распространения образцов является воспроизведение опыта.По сути, образцы переходов сохраняются, которые затем случайным образом выбираются из «пула переходов» для обновления знаний.
  2. Отдельная целевая сеть : Целевая Q-сеть имеет ту же структуру, что и сеть, оценивающая значение. Каждые шаги C, согласно приведенному выше псевдокоду, целевая сеть сбрасывается на другую. Таким образом, колебания становятся менее сильными, что приводит к более стабильным тренировкам.

2.4 Глубокий детерминированный градиент политики (DDPG)

Хотя DQN добилась огромного успеха в задачах более высокого измерения, таких как игра Atari, пространство действий все еще остается дискретным.Однако для многих задач, представляющих интерес, особенно для задач физического контроля, пространство действий является непрерывным. Если вы слишком точно распределите пространство действия, вы получите слишком большое пространство действия. Например, предположим, что степень свободной случайной системы равна 10. Для каждой степени вы делите пространство на 4 части. У вас будет 4¹⁰ = 1048576 действий. Также чрезвычайно сложно сходиться в таком большом пространстве действий.

DDPG опирается на архитектуру «актер-критик» с двумя одноименными элементами: актер и критик.Актер используется для настройки параметра 𝜽 для функции политики, то есть для определения наилучшего действия для определенного состояния.

Функция политики (https://zhuanlan.zhihu.com/p/25239682)

Критик используется для оценки функции политики, оцененной субъектом в соответствии с ошибкой временной разницы (TD).

Ошибка разницы во времени (http://proceedings.mlr.press/v32/silver14.pdf)

Здесь строчные буквы v обозначают политику, выбранную субъектом. Знакомо? Да! Это похоже на уравнение обновления Q-обучения! TD-обучение - это способ научиться предсказывать значение в зависимости от будущих значений данного состояния.Q-обучение - это особый тип TD-обучения для изучения Q-ценности.

Архитектура актера-критика (https://arxiv.org/pdf/1509.02971.pdf)

DDPG также заимствует идеи воспроизведения опыта и отдельной целевой сети от DQN . Другой проблемой для DDPG является то, что он редко выполняет исследование действий. Решением для этого является добавление шума в пространство параметров или пространство действий.

Action Noise (слева), Parameter Noise (справа) (https: //blog.openai.com / better-exploration-with-parameter-noise /)

Утверждается, что добавление в пространство параметров лучше, чем в пространство действий, согласно этой статье, написанной OpenAI. Один из часто используемых шумов - это случайный процесс Орнштейна-Уленбека.

Псевдокод DDPG (https://arxiv.org/pdf/1509.02971.pdf)

Я обсудил некоторые базовые концепции Q-обучения, SARSA, DQN и DDPG. В следующей статье я продолжу обсуждать другие современные алгоритмы обучения с подкреплением, включая NAF, A3C и т. Д.В конце я кратко сравним каждый из рассмотренных мной алгоритмов. Если у вас возникнут какие-либо проблемы или вопросы относительно этой статьи, не стесняйтесь оставлять комментарии ниже или подписываться на меня в твиттере.

.

What is, Algorithms, Applications, Example