球形封頭是以球殼的球冠部分所形成的封頭,有半球形封頭和無(wú)折邊球性封頭兩類。壓力容器多采用半球形封頭作為端封頭,其優(yōu)點(diǎn)是在同樣容積下表面積小,相同承壓條件下需要的厚度薄,從節(jié)省材料和強(qiáng)度上看,也是合理的。無(wú)折邊球形封頭與筒體用角焊縫連接,常用作容器中兩獨(dú)立受壓室的中間封頭,也可作端封頭。
球形封頭制造方法如下:
1、鍛壓法:用型鍛機(jī)將管子端部或一部分予以沖伸,使外徑減少,常用型鍛機(jī)有旋轉(zhuǎn)式、連桿式、滾輪式。
2、滾軋法:一般不用芯軸,適合于厚壁管內(nèi)側(cè)圓緣。在管內(nèi)放置芯子,外周用滾輪推壓,用于圓緣加工。沖壓法:在沖床上用帶錐度的芯子將管端擴(kuò)到要求的尺寸和形狀。
1、從受力情況看:球形封頭的兩向應(yīng)力相等,而且在相同的P和D條件下,球形封頭上的應(yīng)力僅為筒體上的周向應(yīng)力的一半;橢圓形封頭經(jīng)線曲率變化平滑連續(xù),故應(yīng)力分布比較均勻,對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭ab2,在相同的P和D條件下,封頭薄膜應(yīng)力數(shù)值上與圓筒中的周向應(yīng)力相等。故橢圓形封頭的受力狀況僅次于半球形封頭,而比其它封頭好;
2、從制造難易程度看:橢圓形封頭的深度比半球形封頭淺的多,較易制造;
球形封頭由于受力較好,加工較易,也是眾行業(yè)的中低壓容器。人們通常認(rèn)為橢圓封頭是由半個(gè)橢圓殼和一段直邊圓筒組成的,橢圓封頭制造時(shí)封頭展開(kāi)面積就是根據(jù)這一假設(shè)推導(dǎo)計(jì)算的,然而構(gòu)成橢圓封頭的那半個(gè)橢圓殼是不是真正的橢圓殼呢?如果不是,又當(dāng)如何計(jì)算橢圓封頭的展開(kāi)面積呢?筆者根據(jù)回轉(zhuǎn)殼體的基本概念詳細(xì)分析橢圓封頭的幾何形狀,并根據(jù)橢圓封頭真正的幾何形狀推導(dǎo)其展開(kāi)面積,為制造提供準(zhǔn)確的下料尺寸。