橢圓封頭是壓力容器制造中的主要零件。橢圓封頭的成型一般采用壓制成型,通常有熱壓與冷壓,無論采用哪種方式,都必須事先正確確定橢圓封頭坯料的尺寸。橢圓封頭坯料尺寸的正確與否直接影響橢圓封頭的壓制質量。
橢圓封頭坯料尺寸的確定方法有多種,的方法是等面積法,因為金屬在壓延后的體積不變,同時金屬板料在壓制前后厚度變化又很小,雖然零件有局部變薄或有局部變厚,但是可以互相抵消,所以板料在壓延前后的面積相等,即坯料的面積等于成形零件的面積。 橢圓封頭毛坯尺寸的確定除用等面積法外,還有周長法及經驗計算等。周長法是基于這樣的假設,即毛坯直徑等于封頭徑向截面的中和軸周長,板料徑向中和軸長度在壓延前后沒有變化。經驗計算公式是生產實踐的經驗積累。
橢圓形封頭和碟形封頭分別是由橢圓殼與碟形殼及以高為h的圓筒直邊段構成。橢圓形殼體由連續(xù)的橢圓線為母線而形成;而碟形封頭的殼體是由以半徑為R(接近其圓筒直徑R=(019~110)D)的球面殼與以半徑為r的過渡段兩部分所組成,后者亦即折邊球形封頭。在曲率變化上,橢圓形封頭與碟形封頭均存在殼體與直邊段這一不連續(xù)處,而碟形封頭還增加了球面與過渡段這一不連續(xù)處。不連續(xù)處即意味著由于曲率的突變產生了應力突變。這里列出與標準橢圓形封頭以及與標準橢圓形封頭有相似外形(相同直徑與高度)的碟形封頭之應力分布圖!
橢圓封頭內曲面之間的容積本文導出了這兩個參數的計算公式。表中僅僅給出了這兩個公式的部分計算結果,以作為與上述手冊的相應數值進行對照之用。 一、容積計算式 橢球面方程式式中的a、b、c是橢球面的半軸。(2)式表示一個由橢圓繞。軸旋轉的旋轉橢球面,它的一半(xoy平面的上曲面或下曲面)即是橢圓封頭的內曲面,按習慣寫法,c用h表示,所以;xoy平面上部與內橢圓封頭內曲面之間的容積為V。