工业管道弯头和三通计算下料

1、工业管道弯头和三通计算下料T7T7堪村厂在冶金工业管道制造和安装中，经常 制造各种角度的多节组合式弯头和各式三 通接管。除冲制商压弯头外，这些管道另 件均是焊制组合件。在弯头和三通制造中，关键工序是下 料。下料，页盘比劣直接影响焊接和钢材耗国内常规通用下料法是展开放样法， 淡法费时费工，占用场地大。国外先进下 料法是微机计算法和数控切割；该法是快 速高效下料法。为提高弯头和三通下料技术水平，经 长期实践和探索，总结出“简易计算下料 法。”现简介如下，供下料人员参考。一、弯头计算下料管道纽合式弯头分90。巧头和任意甬 度弯头,各种角度弯头又分为两节和多节 弯头（图1 ）。因1列出8种组合形式不

2、同的弯头，员其形状各异，其展开计算足 相同的，只是其系数不同而巳：（一）管壁厚度和坡处理多节弯头各节何的对接缝口受管壁厚 度影响，管壁越厚彫响越大，所以下料时 必级处理好壁厚对'缝口的影响。由图2可 清楚地看出两节90°弯头的对接缝只有弯王淇武头两侧0点处是正常对播；由0往外是筈 段内壁対接,由0点往内足管段外壁接 触，A、B两点处的外内填充焊缝金属凰最 大.所以对板厚超过0亳米的弯头下料， 中心线以内、以外壁为下料基准，中心线 以外、以内壁为展开基准.对于厚6毫米 以下的弯头，采用弯头屮徉下料,对薄铁 皮则不考虑壁厚的影响.当管头壁原趙过8亳米时，为保证焊 接质宝，管节对接

3、缝均要开岀坡口. 一般 壁厚16毫米以下开¥形坡口；壁厚大于16 毫米时要开成X型坡口.由上述分析可知 弯头对接缝A、B处是自然坡口，弯头两 侧0/点处是正常坡口。开Y形坡口时， 0,到A是管外由大到小逐小坡口，而0 到B是管内逐小坡口。开制X形坡口时， 先开0 z一A外坡口和0 zB内坡口，而后 在管内外补开成X型坡.开坡口吋，必须 注意不能将0 '点处挖空或开成均角坡 口，否则将造成局部坡口间隙超标。（二）下料计算分析图1各种组合形式的弯头都有一 基本管节abed,其中间各节均为两倍基 本节。基本管节与其相对接的管节装配口 缝的斜角为B。接口斜角B随组合弯头节数 何增加而

4、 成比例减小，各种组合弯头的卩 值如表1示.T7L吗一图1工业管道弯头英型图.各种奇头墓本节接口卵角氐度 J«1形式讹90 奄头任意九度弯头2节45-a/23节22,5*a/44节15"a/65节11.25*a/8图3是具有代表性的三节组合弯头. 图31是基本管节展开图，图3 2是 中间节展开图.弯头展开下料关键在于确 定基本管节斜接口展开曲线30303上各：5: 分点n和印的纵座标也和hS.基本管节展开周长的等分数氏越多、 h。和hF计算鱼越大，而各h°和Jn的上 端点0和2的联接曲线越错确.一燄管节展 开周长的尊分数H敢偶数，僧袍越七尊分数 n也鹄大（表2儿开

5、周长解分分段數表2序号績径（毫米）尊分敏口I250以下82250-350Z3350-S00164500*75024序号哲径（亳来1:51丁厂750-1000'32|61000-1500487150C*20006482000以上96弯夫展开计算公式具有多节组合常头代我性三节弯头 （因3）.其基本菅节斜接展幵计算也 是中间节接口展开汁算。皆本节中心线高 度为II,申间节屮心线氏度为ZH,则斜接 口be上各n、”点的离度分别为H + hxi和 H-hzno由图3知：H - Ri x tgp（ 1 ）将底园等分为口等分，各零分点口上的 管半径在中心线盟上的投影长度为 X,则管中性面上的投影三角

6、形 oAB 中AB即为科接口be上A点的展开高度 ho,同理D点是be上的-bd。则其计算 公式为；hn = ( R _ t ) tg0*cos(|> llZn - R tgpCOS机(2)对于任意角度的组合弯头（图1）因 其转角为a,故上式中的冃应为TM2TT2V 2o任意角组合弯头的 展开图形与图31和图82相似，只 是尺寸不同而巳。（三）侖头展开表算法工程技术人员可应用计算器进行快速 下料计算或将上式和各种标准组合弯头编 成程序贮存于微机。对于现场下料人员可 应用表算进行下料计算。表算法的基础是公式（2 ）,现将公 式（2 ）改为：h» = （ R - t > A-

7、B o h=R-A-BJ-*式中AB系数值见表3。（四）有关符号说阴出一弯头转角半径（毫米）,R管外半益（毫米卄组合弯头节数丿 一弯头基本节园周等分数，B弯头基本节斜接口斜角（度）, 旅一基本节等分点角度机= 11X4） （度”* a任意转角弯头转角（度Jt管壁厚度（亳米）.h。、h一展开曲线纵座标高度（毫H基本节中心线高度（毫米）.例题1團3管道展开周长为；t（ 2R-t ）, 宽分别是H、2H（巳解儿 管周等份数 n = 12,角卩为225°。利用公式和表3即 能求出所有的线段。解：0 线段= RxO.41421356x 1 = RxO.41421356?1 '线段=Rx

8、O.41421356x0.866025403=Rx 0.3587195,2线段二 RxO.41421356 x 0.5=R x 0.20710621 线段=（R- t ） xO.41421356x0.866025405=（R- t ） x 0.3587195,线段二 <R-t ） X0414213562X0,5 (R - t ) X0,2071062j2 线段二R -1 ) x 0.414213562x 0 = 0 o尊径多节育头J»开下料计算表f?導分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飞=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说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用光滑抽线琏接各线段的端点，即是图3展开图34 工业査道三通耸売型反-22式。二、等径三通管计算展开Ln =R ( 1 cos0n )下料停径三通按结构不同，有任意交角两 管三通和Y形三通这两类三通由于交 角不同，又有数种定角三通（图4 ）。定角三通计算号

12、任意交角三通计算相 似，可应用任意交角的两管等径三通和Y 型三通展开下料公式进行下料计算。<一）等径任意交角两管三通下料计 算图5是交角为B的两管等径三通.：仔 谏三通的两笛各自等分为n等份，再将两 管等分相应母线的交点联成三通两管交按 线acC“交接线上各相应的母线交点1、2、3、4、3 2 1 '到A% OB线的母线Ln、L5、Cn和CM即是 三 通管展开图的坐标线（图6 ）。1,下料计算公式分析图5中管I上的投影三角形423A33C!, A44Cj可写出Ln计算公分析管I的补助三角形Aabc等可得 5线公式为：in = R t諾 cos0u (5 )则L5线长公式为*Lzn

13、 - in( 6管I上的展开座标线6与Ln等长，CM可通过补助三角形adc等计算。iz n = in则CznC4 + izn（ 7 >其它有关展开尺寸为L ° 二 H - L 4C。= （ A3 + C厶）S =百（“（8nSn = n x s/2、展开表算法表算是将上述各式中約tg号和Cos0D 改成系数A B,查表3进行计算。计算图5.任童交角三通凶一鹽一06两管第径任意交角三通 下料展开因M7 任索箱尊径Y犁三通霍吋应注意査找相应的多角，表3中无可査找的系数时，要査三角函数表进行计算。3 定角專径三逋计算图4中的定角两管三通计算可完全应 用上述各公式进行计算。垂直两管三通

14、计 算更简便，因为tE = |-= 1 o*4展开图！任意交角展开图如图6所示。各定角: 展开图与图6相個，垂宜两管三通展开圉" 是对称形图形。（二）WSSW任立*Y彩三通下科 计算等径Y形三通有1个短管I和两个短 管I （图7 ）,两种短管的母线展开计算 公式为，Lo = H - Rtg% cos 机T f _ h_Rco$4.卜（9 ）° （E8任恋角Y型三逋展开图= 1294.7$其它定角Y形三通也应用公式9迸行 计算。当B为120。时，三管相同，其展开 母线长度均为L“任意交角Y形三通展开图如图8示， 其余各定角Y形三通展开图与图8相似， 只是交角120°

15、 Y形三通展开图只有管I展 开图.Y形三通表算法与两管三通相同，不 再评述。（三式中有羌符号说明R三通管外平径（亳米）,门一管周等分数和等分序号；B三通管交角（度）I机-一各短管等分角（度儿t一管壁厚度（亳米丿H. HAX一各短管长度（亳米卄J、Lr、Ch、订一各短管上有关母 线计算展开实长（亳米。例題2两巒交角B为43°的等径三通，其管径 D = 1020毫米，支管长H = 20004米，母 臂长Aj =2500米,A严 600,则 = A,-A3 = 1900米。计算下料展开尺 寸。解，等分管周为16等分，等分角 4> = 22.5应用查表计算法，得tg辱= tg215。=

16、0.393910475。则计算结果如下，L讣 x （ 1 - 1诃 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& + 订二 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° 晋，兀=200.3。将上述数据填入图6,即可划出展开 下料图OMH3巳知等径Y型三通管径D = 720,三个 分支管高度H = 1000,含叉角度a=90°. 试展开下料。 '解：应用计算器，按公式（9 ） 计算将计算结果填入图8即完成 下料 计 算。计算结果如下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