在压力容器中,封头是重要受压元件之一,有椭圆形封头、碟形封头、半球形封头和锥形封头等几种,但以椭圆形封头应用zui多,那么椭圆封头为什么要设置直边段?直边段的作用是什么?
受力分析
椭圆封头曲面部分与筒体连接后,在内压作用下,圆筒径向膨胀,椭圆壳底边径向收缩,在连接处产生剪应力和弯矩,这些应力与薄膜应力叠加,形成封头zui大应力,直边段的设置,避免了封头处弯曲应力与筒体对接焊缝的应力叠加。
通过对封头开孔接管局部应力分析,准确地分析了结构的实际受力状态,避免了应力分类的盲目性。真实准确地对局部应力强度进行了安全评定。以塑性失效准则、弹塑性失效准则为基础的分析设计,是与工程力学紧密结合的产物,它不仅解决了压力容器常规设计中无法解决的问题,也是容器设计观念与方法上的一个飞跃。
如何从复杂的应力状态中对一次应力和二次应力进行定量分析是很困难的,这给安全评定带来很大的难度。针对此问题,本文对该局部结构的实际力学行为进行分析,对其应力分布状态进行研究,并以弹性应力分析和塑性失效准则、弹塑性失效准则为基础,对该局部应力强度进行安全评定。
对于标准椭圆封头和碟形封头冲压毛坯下料展开直径计算可按设计手册公式进行。而对于非标准椭圆形封头,则需按展开原理运用数学进行推导计算公式,使之下料合理,从而确保冲压封头质量。现对非标准椭圆形封头下料毛坯展开直径计算公式进行推导。
椭圆封头的标准是:
1、椭圆封头必须用全样板检查形状。
2、形状公差:外凸不大于1.25%Di,内凹不大于0.625%Di。
3、过渡段内半径不得小于图样规定值。
4、球面体:曲率大小影响封头厚度
5、过渡段:降低球面与筒体连接的峰值应力
6、直边:避免过渡段峰值应力与筒体组对的焊接应力叠加。
关于椭圆形封头上的开孔,小编想强调的就是它们之间的距离,这方面也是有相关规定的,如果不符合的话只能通过一定的方式来改善。具体应该怎么做的,这还得有的技术人员来为大家讲解。 当椭圆封头上的两个开孔之间的距离小于规定范围的话,就必须采取改善措施了,常用的是联合补强计算,如果这还达不到要求的话就只能用整体补强了。实施上封头开孔的间距除了有规定之外,还得根据实际情况确定。