不銹鋼封頭廠介紹受外壓的橢圓封頭厚度計算
1.橢圓封頭 假設(shè)dn,計算de=dn一C,算出R0/de。其中R0為橢圓形封頭的當(dāng)量球殼外半徑,R0=K1D0。K1一由橢圓形長短軸比值決定的系數(shù),標準橢圓形封頭K1=0.9。
2. 計算系數(shù)
3. 根據(jù)所用材料,從A-B的關(guān)系圖中選出適用的一張,在該圖下方找到A值所在點。
若A值落在該設(shè)計溫度下材料溫度曲線的右方,則由此點向上引垂線與設(shè)計溫度下的材料線相交(遇中間溫度值用內(nèi)插法),再通過此交點向右引水平線,即可由右邊讀出B值,并按下式計算許用外壓力[p]:
若A值處于該設(shè)計溫度下材料曲線的左方,則用式(4-35)計算許用外壓力[p]:
4.比較許用外壓[p]與設(shè)計外壓p。
若p≤[p],假設(shè)的壁厚dn可用,若小得過多,可將dn適當(dāng)減小,重復(fù)上述計算;
若p>[p],需增大初設(shè)的dn ,重復(fù)上述計算,直至使[p]>p且接近p為止
橢圓封頭由于受力較好,加工較易,因此被廣泛應(yīng)用于化工、輕工、石油及制藥等行業(yè)的中低壓容器。人們通常認為橢圓封頭是由半個橢圓殼和一段直邊圓筒組成的,橢圓封頭制造時封頭展開面積就是根據(jù)這一假設(shè)推導(dǎo)計算的,然而構(gòu)成橢圓封頭的那半個橢圓殼是不是橢圓殼呢?如果不是,又當(dāng)如何計算橢圓封頭的展開面積呢?筆者根據(jù)回轉(zhuǎn)殼體的基本概念詳細分析橢圓封頭的幾何形狀,并根據(jù)橢圓封頭幾何形狀推導(dǎo)其展開面積,為制造提供準確的下料尺寸。
1 橢圓封頭幾何形狀
1.1 回轉(zhuǎn)殼體基本概念
殼體是被兩個曲面所限定的物體,等分殼體各點厚度的曲面稱為殼體的中面,中面是回轉(zhuǎn)曲面的殼體稱為回轉(zhuǎn)殼體,而回轉(zhuǎn)曲面則是一條平面曲線繞同平面的一根軸旋轉(zhuǎn)而成的曲面,并稱這條平面曲線為該回轉(zhuǎn)曲面的母線。回轉(zhuǎn)殼體尤其是回轉(zhuǎn)薄殼的幾何形狀通常根據(jù)中面母線來描述。
1.2 中面母線方程
等厚度的橢圓封頭無疑也是一個回轉(zhuǎn)殼體,但無論是沖壓還是旋壓成型的橢圓封頭只能其橢圓殼部分的內(nèi)表面(或外表面)為橢球面,中面及外表面(或內(nèi)表面)并非橢球面,即其內(nèi)表面(或外表面)母線是橢圓,而中面及外表面(或內(nèi)表面)母線并非橢圓。橢圓封頭中面及外表面(或內(nèi)表面)母線方程可以根據(jù)內(nèi)表面(或外表面)母線橢圓按如下方法推出。