橢圓形封頭開孔方位計算尺的製作方法

2023-06-03 18:00:01

專利名稱：橢圓形封頭開孔方位計算尺的製作方法
技術領域：
本實用新型是涉及壓力容器橢圓形封頭開孔方位的一種計算工具。
確定壓力容器的橢圓形封頭開孔方位，在實際加工製造中目前普遍採用的方法有作圖法、樣板法及使用直尺、直角尺和重錘等多種工具的實測法，這些方法有的比較準確，誤差可以控制在有關標準範圍之內，但十分麻煩；有的操作上比較簡單，但誤差較大，不能滿足實際要求。如作圖法是根據壓力容器的實際製造內徑D、容器壁厚δ、圖紙標定的開孔位置尺寸L，分別求出相應橢圓的長半軸a=D/2+]]>短半軸b=D4+,]]>作出橢圓曲線，再按L從橢圓曲線上量取弧長l(OA)，用此弧長反映到實際封頭的外表上，這種方法比較準確，但假設L、δ不變，僅相對同一公稱直徑Dg的每一個實際製造內徑D，都得重複上述的方式方法，則相當煩鎖，費時費事，效率低，若將D都按公稱內徑Dg進行計算、繪製曲線，對不同的D，則l的誤差又不易估計，往往超出有關標準，再加上Dg、L、δ也是經常需要變動的，這樣工作量就會更大；樣板法可以說是上述作圖法的進一步簡化，按一特定的內徑及壁厚製造橢圓曲線樣板，確定其開孔方位時，比較簡單省事，但一般誤差都比較大，不易保證設計要求；實測法則需要使用較多的計、測量工具和人力，結果仍然比較粗略。綜上所述在實際加工製造中，沒有一種較理想的辦法來確定壓力容器的橢圓形封頭的開孔方位。
本實用新型的目的在於避免現有技術中的不足之處，而提供一種使用簡便、滿足有關標準要求，準確確定壓力容器橢圓形封頭開孔方位的計算工具。
可以通過以下措施達到本實用新型的目的。在尺面上刻上表示長度的兩組刻度，一組為標準刻度、按刻度值1mm刻制；另一組按l=b{+12(m2-1)[-Cos(2+1)Sin]}]]>i=arcSin1-Li2/a2,i=1,2,n,]]>0≤αi≤π/2 Δα＝α2-α1。關係與標準刻度對應刻制；在尺的其它部位按圖紙標定長度L、容器壁厚δ、容器直徑製造誤差Δ及修正係數β的對應關係製成表格，利用它即可確定開孔方位。
以下結合附圖、實施例對本實用新型的內容作進一步詳述。


圖1、橢圓形封頭開孔方位計算尺結構正面視圖。
圖2、動尺背面視圖。
圖3、定尺背面視圖。
圖4、去掉動尺後定尺正面視圖。
圖中(1)定尺；(2)動尺；(3)遊標；(4)連接件(5)限位片；(6)帶電子表的計算器。
橢圓形封頭開孔方位計算尺外觀上與普通計算尺大同小異，它包括定尺(1)、動尺(2)、遊標(3)、及連接件(4)、連接件安裝在定尺的端部，動尺與定尺配合併可相對定尺滑動，遊標套於定尺上，遊標上的刻線與尺面線段垂直，但動、定尺上的內容對應關係完全不一樣。
動尺(2)的正面有表示長度的兩組刻度L、l′。L組為標準刻度，按刻度值1mm刻制，它以黑色的5條線段表示，黑色L尺每條刻線的刻度範圍300mm，依次為1～300mm，300～600mm，600～900mm，900～1200mm。1200～1500mm。也可按其它刻度範圍進行刻制。它用以表示圖紙中標定的開孔位置尺寸，此尺寸範圍即可滿足現行國家標準及實際使用的需要，依圖中標註的L尺寸。可從動尺正面L尺中方便地找到相對應的數值。l′組以紅色的5條線段表示，它在黑色L尺的上方與L尺相間排列，它按l=b{+12(m2-1)[-Cos(2+1)Sin]}]]>i=arcSin1-Li2/a2,i=1,2,n]]>0≤αi≤π/2，Δα＝Δ2-α1。的關係與標準刻度L對應刻制，即L尺上的每一刻度值Li，l′尺上則有一與之相對應的l′i刻度值。它是在δ＝30mm，D＝Dg＝3000mm，Δ＝0的特定條件下計算所得，以它作為L尺寸對應下的曲線弧長l的近似值。式中α為橢圓的內接圓圓心角，α1為初角，α2為終角，桶圓長半軸a=12Dg+,]]>短半軸b=14Dg+,]]>模數m＝a/b。
在動尺(2)的背面及定尺(1)的內、外表面按圖紙標定長度L，容器壁厚δ，容器直徑製造誤差Δ＝D-Dg與修正係數β＝l′/l ′的對應關係製成表格。本實施例按
格式及其對應關係進行刻制，表中δ從10mm至46mm；L按0～800～1000～1200～1300mm，Δ按0～4～16～24～40、-20～-16～-4～0劃分區間，使之與有關國家標準相一致。以上各參數的取值範圍也可另行制定。修正係數β＝l′/l′，l=i=1nli/n,]]>n＝2～4這些表格依δ從小到大排列，即在定尺的背面(即外表面)上半部為δ＝10、12、14，下半部為δ＝16、18、20；去掉動尺後從是尺正面(即內表面)的上半部可以查到δ＝22、24、26，下半部為δ＝28、30、32；在動尺的背面上半部為δ＝34、36、38，下半部為δ＝40、42、46，但δ及其數值刻制在定尺背面的連接件端部。
通過大量計算結果表明對於壁厚δ一定時，在一定的L及Δ範圍之內，l值的變化不大，也就是說在一定範圍內可用一個平均值l′來代表這個範圍內的每一個具體尺寸，此均值l′與該範圍內的任何一個具體尺寸間的差值可控制在許可的範圍之內，如小於±5mm，這樣就可滿足有關標準限定的誤差範圍。出於這種考慮，對於不同的δ及Δ、在L相同的條件下則必須對l′尺上查到的數值進行修正。也就是說當L一定時，隨著Δ的變化，實際弧長l與l′尺上的l′i數值的差值也在變化；而不同的板厚δ的這種變化還會不同，但是同一種板厚δ在某一長度等級和一定的誤差範圍內的這種變化卻是很小的。如當L＝1200mm時，可在l′尺上查到對應的l′＝1256.5mm，若δ＝34，Δ＝48，16時，將這些參數分別代入l′公式中進行計算，則可分別得到l′1＝1255.8967，l2′＝1255.6357，l3′＝1255.1199，這樣l=l1+l2+l33]]>＝1255.5508，此時β＝l′/l′＝1255.5508/1256.5＝0.9992足可滿足工程要求。
使用時，按圖紙中標定的開孔方置尺寸L，從L尺上找到相應的數值，如上例，L＝1200mm，並從l′尺上用遊標查出對應的l′＝1256.5mm；再按δ及L、Δ所處的區間查出修正係數β，δ＝34，L＝1200、4≤Δ≤16，此時β＝0.9992，那麼l＝β.l′＝0.9992×1256.5＝1255.49≈1255.5，即為所求的橢圓曲線弧長。它是4≤Δ≤16範圍內的所有l值。以封頭中心為起點沿經線方向在封頭上量取弧長即可確定開孔中心位置。
另外在動尺的左端安裝有限位片(5)，避免動尺向右滑動時撞擊計算器(6)；在定尺的右端安裝有帶電子表的計算器(6)，它除具備計算功能外，由於壓力容器生產單位在生產過程中要進行自檢或互檢記錄及開孔前的確認檢查記錄，需要記錄準確的時間，配備帶電子表的計算器，既能計算又能記時，十分方便。
本實用新型相對現有技術具有如下優點1.結構簡單、直觀明瞭，使用極其方便、省時省事。
2.計算準確，符合國家有關標準要求，應用範圍廣，特別適用於Dg∶2hi＝2∶1的標準封頭。
3.減輕勞動強度，減少操作人員和計、測工具，明顯提高工效。
權利要求1.一種計算尺，它包括定尺、動尺、遊標、連接件，連接件安裝在定尺的端部，動尺與定尺配合併可相對定尺滑動，遊標套於定尺上，遊標上的刻線與尺面線段垂直，其特徵在於它的尺面上有表示長度的兩組刻度，一組為標準刻度L、按刻度值1mm刻制另一組按l=b{+12(m2-1)[-Cos(2+1)Sin]}]]>i=arcSin1-Li2/a2,i=1.2.n.]]>0≤αi≤π/2，Δα＝α2-α1。關係與標準刻度對應刻制在尺的其它部位有按圖紙標定長度L容器壁厚δ、容器直徑製造誤差Δ及修正係數β對應關係製成的表格。
2.如權利要求1所述的計算尺，其特徵在於動尺正面有表示長度的兩組L、l′刻度，L、l′分別以黑、紅色的5條線段相間排列，黑色L尺每條刻線的刻度範圍300mm。依次為1～300mm，300～600mm，600～900mm，900～1200mm，1200～1500mm；在動尺的背面及定尺的內外表面按L、δ、Δ及β對應關係進行核制時，δ＝10～46(mm)取偶數從小到大排列，L從0～800～1000～1200～1300(mm)，Δ按0～4～16～24～40。-20～-16～-4～0劃分區間。β＝l′/l′，l=i=1nli/n.]]>n＝2～4；另外在動尺的左端安裝有限位片(5)。在定尺的右端安裝有帶電子表的計算器(6)。對應關係進行核制，其中δ＝10～46(mm)，L從0～800～1000～1200～1300(mm)，Δ按0～4～16～24～40，-20～-16～-4～0劃分區間，β＝l′/l′，l=i=1nli/n.]]>n＝2～4；另外在動尺的左端安裝有限位片(5)，在定尺的右端安裝有帶電子表的計算器(6)。
專利摘要本實用新型是涉及壓力容器橢圓形封頭開孔方位的一種計算工具。它主要是在尺面上刻有表示長度的兩組刻度，一組為標準刻度L，按刻度值1mm刻制；另一組為L尺寸對應下的曲線弧長l的近似值l′，並在尺面其它部位有按L、δ、△、與修正係數β對應關係製成的表格。它結構簡單，使用方便，省時省事；計算準確、適用範圍廣，減輕勞動強度，提高工效。
文檔編號G06G1/06GK2048213SQ8920113
公開日1989年11月22日 申請日期1989年1月31日 優先權日1989年1月31日
發明者王成家 申請人:王成家