工業(yè)管道彎頭和三通計(jì)算下料

1、工業(yè)管道彎頭和三通計(jì)算下料T7T7堪村廠在冶金工業(yè)管道制造和安裝中，經(jīng)常 制造各種角度的多節(jié)組合式彎頭和各式三 通接管。除沖制商壓彎頭外，這些管道另 件均是焊制組合件。在彎頭和三通制造中，關(guān)鍵工序是下 料。下料，頁盤比劣直接影響焊接和鋼材耗國內(nèi)常規(guī)通用下料法是展開放樣法， 淡法費(fèi)時(shí)費(fèi)工，占用場地大。國外先進(jìn)下 料法是微機(jī)計(jì)算法和數(shù)控切割；該法是快 速高效下料法。為提高彎頭和三通下料技術(shù)水平，經(jīng) 長期實(shí)踐和探索，總結(jié)出“簡易計(jì)算下料 法?！爆F(xiàn)簡介如下，供下料人員參考。一、彎頭計(jì)算下料管道紐合式彎頭分90。巧頭和任意甬 度彎頭,各種角度彎頭又分為兩節(jié)和多節(jié) 彎頭（圖1 ）。因1列出8種組合形式不

2、同的彎頭，員其形狀各異，其展開計(jì)算足 相同的，只是其系數(shù)不同而巳：（一）管壁厚度和坡處理多節(jié)彎頭各節(jié)何的對接縫口受管壁厚 度影響，管壁越厚彫響越大，所以下料時(shí) 必級(jí)處理好壁厚對'縫口的影響。由圖2可 清楚地看出兩節(jié)90°彎頭的對接縫只有彎王淇武頭兩側(cè)0點(diǎn)處是正常對播；由0往外是筈 段內(nèi)壁対接,由0點(diǎn)往內(nèi)足管段外壁接 觸，A、B兩點(diǎn)處的外內(nèi)填充焊縫金屬凰最 大.所以對板厚超過0亳米的彎頭下料， 中心線以內(nèi)、以外壁為下料基準(zhǔn)，中心線 以外、以內(nèi)壁為展開基準(zhǔn).對于厚6毫米 以下的彎頭，采用彎頭屮徉下料,對薄鐵 皮則不考慮壁厚的影響.當(dāng)管頭壁原趙過8亳米時(shí)，為保證焊 接質(zhì)寶，管節(jié)對接

3、縫均要開岀坡口. 一般 壁厚16毫米以下開¥形坡口；壁厚大于16 毫米時(shí)要開成X型坡口.由上述分析可知 彎頭對接縫A、B處是自然坡口，彎頭兩 側(cè)0/點(diǎn)處是正常坡口。開Y形坡口時(shí)， 0,到A是管外由大到小逐小坡口，而0 到B是管內(nèi)逐小坡口。開制X形坡口時(shí)， 先開0 z一A外坡口和0 zB內(nèi)坡口，而后 在管內(nèi)外補(bǔ)開成X型坡.開坡口吋，必須 注意不能將0 '點(diǎn)處挖空或開成均角坡 口，否則將造成局部坡口間隙超標(biāo)。（二）下料計(jì)算分析圖1各種組合形式的彎頭都有一 基本管節(jié)abed,其中間各節(jié)均為兩倍基 本節(jié)。基本管節(jié)與其相對接的管節(jié)裝配口 縫的斜角為B。接口斜角B隨組合彎頭節(jié)數(shù) 何增加而

4、 成比例減小，各種組合彎頭的卩 值如表1示.T7L嗎一圖1工業(yè)管道彎頭英型圖.各種奇頭墓本節(jié)接口卵角氐度 J«1形式訛90 奄頭任意九度彎頭2節(jié)45-a/23節(jié)22,5*a/44節(jié)15"a/65節(jié)11.25*a/8圖3是具有代表性的三節(jié)組合彎頭. 圖31是基本管節(jié)展開圖，圖3 2是 中間節(jié)展開圖.彎頭展開下料關(guān)鍵在于確 定基本管節(jié)斜接口展開曲線30303上各：5: 分點(diǎn)n和印的縱座標(biāo)也和hS.基本管節(jié)展開周長的等分?jǐn)?shù)氏越多、 h。和hF計(jì)算魚越大，而各h°和Jn的上 端點(diǎn)0和2的聯(lián)接曲線越錯(cuò)確.一燄管節(jié)展 開周長的尊分?jǐn)?shù)H敢偶數(shù)，僧袍越七尊分?jǐn)?shù) n也鵠大（表2兒開

5、周長解分分段數(shù)表2序號(hào)績徑（毫米）尊分敏口I250以下82250-350Z3350-S00164500*75024序號(hào)哲徑（亳來1:51丁廠750-1000'32|61000-1500487150C*20006482000以上96彎夫展開計(jì)算公式具有多節(jié)組合常頭代我性三節(jié)彎頭 （因3）.其基本菅節(jié)斜接展幵計(jì)算也 是中間節(jié)接口展開汁算。皆本節(jié)中心線高 度為II,申間節(jié)屮心線氏度為ZH,則斜接 口be上各n、”點(diǎn)的離度分別為H + hxi和 H-hzno由圖3知：H - Ri x tgp（ 1 ）將底園等分為口等分，各零分點(diǎn)口上的 管半徑在中心線盟上的投影長度為 X,則管中性面上的投影三角

6、形 oAB 中AB即為科接口be上A點(diǎn)的展開高度 ho,同理D點(diǎn)是be上的-bd。則其計(jì)算 公式為；hn = ( R _ t ) tg0*cos(|> llZn - R tgpCOS機(jī)(2)對于任意角度的組合彎頭（圖1）因 其轉(zhuǎn)角為a,故上式中的冃應(yīng)為TM2TT2V 2o任意角組合彎頭的 展開圖形與圖31和圖82相似，只 是尺寸不同而巳。（三）侖頭展開表算法工程技術(shù)人員可應(yīng)用計(jì)算器進(jìn)行快速 下料計(jì)算或?qū)⑸鲜胶透鞣N標(biāo)準(zhǔn)組合彎頭編 成程序貯存于微機(jī)。對于現(xiàn)場下料人員可 應(yīng)用表算進(jìn)行下料計(jì)算。表算法的基礎(chǔ)是公式（2 ）,現(xiàn)將公 式（2 ）改為：h» = （ R - t > A-

7、B o h=R-A-BJ-*式中AB系數(shù)值見表3。（四）有關(guān)符號(hào)說陰出一彎頭轉(zhuǎn)角半徑（毫米）,R管外半益（毫米卄組合彎頭節(jié)數(shù)丿 一彎頭基本節(jié)園周等分?jǐn)?shù)，B彎頭基本節(jié)斜接口斜角（度）, 旅一基本節(jié)等分點(diǎn)角度機(jī)= 11X4） （度”* a任意轉(zhuǎn)角彎頭轉(zhuǎn)角（度Jt管壁厚度（亳米）.h。、h一展開曲線縱座標(biāo)高度（毫H基本節(jié)中心線高度（毫米）.例題1團(tuán)3管道展開周長為；t（ 2R-t ）, 寬分別是H、2H（巳解兒 管周等份數(shù) n = 12,角卩為225°。利用公式和表3即 能求出所有的線段。解：0 線段= RxO.41421356x 1 = RxO.41421356?1 '線段=Rx

8、O.41421356x0.866025403=Rx 0.3587195,2線段二 RxO.41421356 x 0.5=R x 0.20710621 線段=（R- t ） xO.41421356x0.866025405=（R- t ） x 0.3587195,線段二 <R-t ） X0414213562X0,5 (R - t ) X0,2071062j2 線段二R -1 ) x 0.414213562x 0 = 0 o尊徑多節(jié)育頭J»開下料計(jì)算表f?導(dǎo)分r如（度）(；A = tg0f <tgp/2)11fB = Cos 竝8口= 12n = 1624rn= 32n

9、71; 4811 " = 84in £81(B,f3/2)000i 00000001.00000000«一3.750.B97868B2315.6260.99518472612飛=5丁0.13165249?0.991444861123(U.26)O.1980123B70.98078S28_ X2*(160)0,2679491920.96SB25826316.7860.9S739Sm518.75-0.04630120"*0.923879532*12V 4 6(22.5)0.414213662726.25. 0.8D6672741528說0,881921264

10、1246(30.0)0.5773602690,866026403369S3.T50.831469612uto37.50,70335334739.3750.7730104531141.25£0,75103980712346B12(45.0)1.0000000000,707106781134B750.639346816 "950 .6250.63439328471452,G0.6067614206W1566.250566S70233248-16(BO.O)IT320508080.51161 8750,471396736夕17B3.750.442288693e9!21867.50

11、.3826834321971.250,S2|4394«5U73.1260,290284677610>07S.00,2688190457u2178.750,185090322112282.50,1305261921684珂O.O08O17U2386.260.06540312923468)2162490.00.0000000021用光滑抽線璉接各線段的端點(diǎn)，即是圖3展開圖34 工業(yè)査道三通聳売型反-22式。二、等徑三通管計(jì)算展開Ln =R ( 1 cos0n )下料停徑三通按結(jié)構(gòu)不同，有任意交角兩 管三通和Y形三通這兩類三通由于交 角不同，又有數(shù)種定角三通（圖4 ）。定角三通計(jì)算號(hào)

12、任意交角三通計(jì)算相 似，可應(yīng)用任意交角的兩管等徑三通和Y 型三通展開下料公式進(jìn)行下料計(jì)算。<一）等徑任意交角兩管三通下料計(jì) 算圖5是交角為B的兩管等徑三通.：仔 諫三通的兩笛各自等分為n等份，再將兩 管等分相應(yīng)母線的交點(diǎn)聯(lián)成三通兩管交按 線acC“交接線上各相應(yīng)的母線交點(diǎn)1、2、3、4、3 2 1 '到A% OB線的母線Ln、L5、Cn和CM即是 三 通管展開圖的坐標(biāo)線（圖6 ）。1,下料計(jì)算公式分析圖5中管I上的投影三角形423A33C!, A44Cj可寫出Ln計(jì)算公分析管I的補(bǔ)助三角形Aabc等可得 5線公式為：in = R t諾 cos0u (5 )則L5線長公式為*Lzn

13、 - in( 6管I上的展開座標(biāo)線6與Ln等長，CM可通過補(bǔ)助三角形adc等計(jì)算。iz n = in則CznC4 + izn（ 7 >其它有關(guān)展開尺寸為L ° 二 H - L 4C。= （ A3 + C厶）S =百（“（8nSn = n x s/2、展開表算法表算是將上述各式中約tg號(hào)和Cos0D 改成系數(shù)A B,查表3進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算圖5.任童交角三通兇一鹽一06兩管第徑任意交角三通 下料展開因M7 任索箱尊徑Y(jié)犁三通霍吋應(yīng)注意査找相應(yīng)的多角，表3中無可査找的系數(shù)時(shí)，要査三角函數(shù)表進(jìn)行計(jì)算。3 定角專徑三逋計(jì)算圖4中的定角兩管三通計(jì)算可完全應(yīng) 用上述各公式進(jìn)行計(jì)算。垂直兩管三通

14、計(jì) 算更簡便，因?yàn)閠E = |-= 1 o*4展開圖！任意交角展開圖如圖6所示。各定角: 展開圖與圖6相個(gè)，垂宜兩管三通展開圉" 是對稱形圖形。（二）WSSW任立*Y彩三通下科 計(jì)算等徑Y(jié)形三通有1個(gè)短管I和兩個(gè)短 管I （圖7 ）,兩種短管的母線展開計(jì)算 公式為，Lo = H - Rtg% cos 機(jī)T f _ h_Rco$4.卜（9 ）° （E8任戀角Y型三逋展開圖= 1294.7$其它定角Y形三通也應(yīng)用公式9迸行 計(jì)算。當(dāng)B為120。時(shí)，三管相同，其展開 母線長度均為L“任意交角Y形三通展開圖如圖8示， 其余各定角Y形三通展開圖與圖8相似， 只是交角120°

15、 Y形三通展開圖只有管I展 開圖.Y形三通表算法與兩管三通相同，不 再評(píng)述。（三式中有羌符號(hào)說明R三通管外平徑（亳米）,門一管周等分?jǐn)?shù)和等分序號(hào)；B三通管交角（度）I機(jī)-一各短管等分角（度兒t一管壁厚度（亳米丿H. HAX一各短管長度（亳米卄J、Lr、Ch、訂一各短管上有關(guān)母 線計(jì)算展開實(shí)長（亳米。例題2兩巒交角B為43°的等徑三通，其管徑 D = 1020毫米，支管長H = 20004米，母 臂長Aj =2500米,A嚴(yán) 600,則 = A,-A3 = 1900米。計(jì)算下料展開尺 寸。解，等分管周為16等分，等分角 4> = 22.5應(yīng)用查表計(jì)算法，得tg辱= tg215。=

16、0.393910475。則計(jì)算結(jié)果如下，L訃 x （ 1 - 1訶 0.3939104759L = 510 x （ 1 - 0.923879532 ）20；393910475= 98.6,510 x ( 1 -07"106781 )0.393910475= 379.2510 x ( 1 - 0,382683432 ) 0.393910475= 799.3$510 x ( 1 - Q )O#39391O47ST ix = 510 x 0.393910475 x 1 =200.9：J = 510x0.393910475 x0,923879532 = 185.6,is = 510x0#39

17、3910475x0.707106781 = 142>lj510x0.393910475x0.382683432 = 76.9；iQ = 510 X 0.393910475 x 0 = 0 i Lz x = L5-i1 =714.3，Lz2 = Ls =1109.1jLz3 = Ls -i3 =1152.6jLJ = 1“一匚=1217.8，C< = C5 L5 fC / =C& + 訂二 1294.7 +200.9= 1495.6$C2Z =1294.7 + 185.6 = 1480.3$C3Z =1294.7+ 142.1 = 1436.81C/ =1294.7 +76.

18、9 = 1371.6；C。二 2500- ( 600 + 1294.7 ) = 605.3L$ =2000 - 2009 = 1799小S = l° 晉，兀=200.3。將上述數(shù)據(jù)填入圖6,即可劃出展開 下料圖OMH3巳知等徑Y(jié)型三通管徑D = 720,三個(gè) 分支管高度H = 1000,含叉角度a=90°. 試展開下料。 '解：應(yīng)用計(jì)算器，按公式（9 ） 計(jì)算將計(jì)算結(jié)果填入圖8即完成 下料 計(jì) 算。計(jì)算結(jié)果如下L, = ipOO- 360t&22,5°-cosO °= 851,L, =1000-360(522.5°-cos22.5°=862$Lj = 1000- 360t&22.5°-os45°= 895$L$ =1000 -360tg225°cos675