金属煨管及弯管计算.doc
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1、. .金属煨管及弯管计算一、弯管的一般知识1弯管的主要形式:各种角度的弯头、U形管、来回弯(或称乙字弯)和弧形弯管等,如图11所示。图1-1弯管的主要形式、弯头是带有一个任意弯曲角的管件,它被用在管子的转弯处。弯头的弯曲半径用R表示。R较大时,管子的弯曲局部就较大,弯管就比拟平滑;R较小时,管子的弯曲局部就较小,弯得就较急。、来回弯是带有两个弯曲角(一般为135)的管件。来回弯管子弯曲端中心线间的距离叫做来回弯的高度,用字母h表示。管道与不在同一平面上的接点连接时,一般需采用来回弯。、U形管是成正半圆形的管件。管子的两端中心线间的距离d等于两倍弯曲半径R。U形管可代替两个90弯头。、弧形弯管是
2、带有三个弯曲角的管件。中间角一般成90,侧角成135。弧形弯管用于绕过其它管子。2弯管尺寸由管径、弯曲角度和弯曲半径三者确定。、弯曲角度根据图纸和施工现场实际情况确定,然后制出样板,照样板煨制并按样板检查煨制管件弯曲角度是否符合要求。样板可用圆钢煨制,圆钢的直径根据所煨管径的大小选用,10-14mm即可。、弯管的弯曲半径既不能过大,也不能选得太小。因为弯曲半径过大,不但用材料多,而且管子弯曲局部所占的地方也大,这样会给管道装配带来困难;弯曲半径选得太小时,弯头背部管壁由于过分伸长而减薄,使其强度降低,而在弯头里侧管壁被压缩,形成皱纹状态。因此规定冷煨弯管的弯曲半径应不小于管子外径的4倍。、弯管
3、时,弯头里侧的金属被压缩,管壁变厚;弯头反面的金属被拉伸、管壁变薄。弯曲半径越小,弯头反面管壁减薄就越严重,对背部强度的影响就越大。为了使管子弯曲后不致对原有的工作性能有过大改变,一般规定管子弯曲后,管壁减薄率不得超过15。管壁减薄率可按下式进展计算:式中A管子弯曲后外侧母线处管壁的减薄率();DW管子外径(mm);R弯管的弯曲半径(mm)。(由上式可知,25的管子弯曲半径不得小于70 mm, 20的管子弯曲半径不得小于56 mm,但由于薄壁管一般达不到国标标准,所以该半径尺寸应放大一些)、弯管时,由于管子弯曲段内外侧管壁厚度的变化,还使得弯曲段截面由原来的圆形变成了椭圆形。弯管断面形状的改变
4、,会使管子的过流断面面积减小,从而增加流体阻力,同时还会降低管子承受内压力的能力,因此,一般对弯管的椭圆率做以下规定:管径小于或等于150mm时,椭圆率不得大于10;管径小于或等于200mm时,椭圆率不得大于8。管道的椭圆率可按下式进展计算:式中T椭圆率();d1最大椭圆变形处的长径(mm);d2最大椭圆变形处的短径(mm)。煨制弯管一般不允许产生皱纹,如有个别起伏不平的地方,其高度亦不得大于以下规定:管径小于或等于125mm时,不得超过4mm;管径小于或等于200mm时,不得超过5mm。二、弯管计算及下料1在进展弯管工作之前,必须先算出管子弯曲段的展开长度,并划出弯曲的始点,以便弯曲后能得到
5、正确的半成品件。290弯管的计算、90弯管在管道工程中应用最广,其弯曲半径因制作方法不同而异。对于冷煨弯管,常取R=(46)D。弯曲半径确定以后,即可计算出弯曲局部的下料长度,如图1-3所示。图1-3 90弯臂、从图中可知,管道弯曲后,其弯曲段的外弧、内弧不是原来的直管实际长度,而只有弯管中心线的长度在弯曲前后不变,其展开长度等于原直管段长度。现设弯曲段起止端点分别为a、b,当弯曲角为90时,管子弯曲段的长度正好是以r为半径所画圆的周长的1/4,其弧长用弯曲半径来表示,即为弧长由上式可知,90弯管弯曲段的展开长度为弯曲半径的157倍。假设D=25 mm,取R=4D,那么弯曲段a、b的长度=15
6、7 mm假设D=20 mm,取R=4D,那么弯曲段a、b的长度=125.6 mm3在弯制U形弯、反向双弯头或方形伸缩器时,如以设计图样要求或实际测量得出的两个相邻90弯头的中心距尺寸进展划线煨制,那么弯成的两个弯头中心距将比原来的距离要大些,这是由于金属管材加热弯曲时产生延伸的结果。、下料时,应将两个弯头中心距减去这一延伸误差,再划出第二个弯头中心线和加热长度,这样才能使两个弯头弯好后,中心线间的距离正好等于所需要的尺寸。延伸误差如图1-4所示,其数值可按下式进展计算:式中L延伸长度(mm);R弯曲半径(mm);a第二个弯曲角的角度()。、U形弯划线示意图图1-4 U形弯划线示意图1-第一个弯
7、头 2-规定的第二个弯头中心线位置 3-实际第二个弯头中心线位置4-第二个弯头4下面以方形伸缩器为例,说明弯管划线下料计算方法。、方形伸缩器的尺寸单位为mm,管径为DN25,弯曲半径R=4DN=100mm。、假设划线在图1-5b的直线上进展,并以左边端点o为起点,由图上可以看出Oa=1500R=1500100=1400mm;ab是弯曲局部,其弧长为ab=157R=157 X 100=157mm、从a到d由两个反向90弯加一直管段bc组成,直管段bc的长度应减去延伸误差L,那么bc=21002RL、由式(14)可知L=100X(10.0087590)=2125mm;那么bc=2100210021
8、.25=1878.75mm、依此类推,便可计算出各管段的下料长度。在实际工作中,煨制多个弯头组成的管件时,划线工作都分几次去完成。首先在草图上计算出各段下料长度,选取适当长度的直管;然后从一端开场逐个弯头进展制作,在前一个弯头制作好之后,再划下一个,以便处理在弯管工作中的尺寸误差。5任意弯管的计算、任意弯管是指任意弯曲角度和任意弯曲半径的弯管。这种弯管弯曲局部的展开长度可按下式进展计算:式中L弯曲局部的展开长度(mm);a弯曲角度(); p圆周率;R弯曲半径(MM)。、此外,任意弯管弯曲段展开长度的计算,还可按图1-6及表1-1进展。表1-1任意弯管计算弯曲角度a半弯直长C弯曲长度L弯曲角度a
9、半弯直长C弯曲长度L1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 303132 33 34 3536 37 38 39 40 41 42 43 44 450008700175002610034900436005240061100699O0787O08750096201051011390122801316014050149401584016730176301853019440203402126022160230902400024930258702679O277302867O2962O30
10、570315303249O3345O34430354103640037380383903939040400414100175003490052400698008730104701222013960157101745019200209402269024430261802793O2967031420331603491O366503840040140418904363045380471204887050610523605411O5585057600593406109O628306458O6632O68070698107156O73300750507679O7854 46 47 48 49 50 51
11、 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 6263 64 65 66 6768 69 7071 72 73 74 75 76 77 78 79 80 8182 83 84 85 86 87 88 89 90O424504348044520455704663047690487704985O5095O520505317O542905543O565705774058900600906128O624906370064940661806745O68720700207132O7265O739907536076730781307954O8098O82430839108540O8693O8
12、84709004091630932509484O965709827 100008029O8203O837808552O8727O890109076O925009425095990977409948101231029710472106471082110996111701134511519116941186812043122171239212566127411291513090132651343913614137881396314173143121448614661148351501015184153591553315708注:引用表中C、L值时,应乘以弯曲半径R。、下面举例说明表1-1的使用方法
13、。图1-7中弯头的弯曲角度a=25,弯曲半径R=500mm,安装管段距转角点M的距离为91lmm,取一根直管来煨制弯头,试问应如何划线?l 需加工的弯管端直管段长度b=911-CRl 查表1-1得,当a=25时,C=0.2216,L=0.4363;故CR为:0.2216R=0.2216500=111mml 因此,得b=911-111=800 mml 弯曲局部实际展开长度L=0.4363R=0.4363500=218 mml 根据计算出来的直管段长度b及弯曲局部展开长度L,便可进展划线。如图1-7b所示。6其它弯管的计算、任意角度来回弯 任意角度来回弯分等弯曲半径和不等弯曲半径两种。图18为等弯
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