Как посчитать длину развертки обечайки

Расчет развертки обечайки

Технические требования на изготовление обечаек.

Правилами устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением и ОСТ 26-291-94 определены следующие требования к изготовлению обечаек.

• Неперпендикулярность торца обечайки к ее образующей допускается в пределах 1 мм на 1 м диаметра, но не более 3 мм при диаметре свыше 3 м.

• Сварные швы должны быть только стыковыми. В стыковых соединениях сосудов (их элементов) с различной толщиной стенок должен быть обеспечен плавный переход от одного элемента к другому. Угол наклона поверхностей перехода не должен превышать 15°.

• Отверстия для люков и лазов следует располагать вне сварных соединений (швов) и укрепления отверстий.

• Отклонения наружного диаметра обечаек и других элементов, изготовленных из листов и поковок, не должны превышать ±1% номинального наружного диаметра. При этом овальность в любом поперечном сечении не должна превышать 1%. Овальность определяют по формуле:

,

где Д_МАХ и Д_МIN – наибольший и наименьший диаметры, измеренные в одном сечении.

Допускаемая овальность обечаек колонных аппаратов и аппаратов, работающих под вакуумом не должна превышать 0,5 % номинального внутреннего диаметра, но не должна превышать 20 мм при диаметре свыше 4 м.

Остальные технические требования (к сварке, термообработке, контролю сварных швов, испытанию) на изготовление обечаек будут рассмотрены при описании соответствующих операций технологического процесса.

Рекомендуемые минимальные толщины стенок цилиндрических обечаек при вальцовке, мм

При меньшей толщине рекомендуется вальцовку производить с использованием различных поддерживающих устройств и приспособлений.

Для повышения производительности труда, удобства в работе, соблюдения условий техники безопасности, механизации перемещения и обеспечения высокого качества к листогибочным машинам желательно иметь набор следующего оснащения: загрузочное устройство; устройства для ориентации листов при подаче в валки (откидные упоры, пазы и др.); поддерживающие устройства для обечаек больших диаметров и малых толщин; торцевые упоры со стороны опорных подшипников при гибке конических обечаек; средства активного контроля обечайки в процессе гибки с сигнализацией результатов на пульт управления машины.

При расчете развертки цилиндрической обечайки с внутренним диаметром D_В из стали толщиной S, определяемой по длине нейтральной линии L, мм

При необходимости изготовления обечаек с повышенными требованиями к их точности длина заготовки обечайки, мм:

где S – толщина листа, мм; а – допускаемое отклонение формы поперечного сечения (овальности), а = 0,01 D_В; b₁ – величина зазора под сварку, мм; b₂ – припуск на обработку кромок, мм; с – величина усадки сварного шва, мм.

Величину зазоров b₁ под сварку принимают по справочной литературе, соответствующим ОСТ и ГОСТам. Припуски b₂ на обработку кромок заготовок стальных, вырезаемых кислородной резкой, принимают по ГОСТ121-79, после других типов резки – по типовым технологическим процессам на резку. Величина усадки сварного шва за один проход определяется по формуле, мм

,

где k₁ и k₂ – коэффициенты, зависящие от числа проходов и марки стали (табл.2..

Таблица 2.4 – Коэффициенты, зависящие от числа проходов при сварке, и от марки стали

Погонная энергия сварочного нагрева, Дж/см

,

где h – КПД дуги (при сварке угольным электродом, h=0,5–0,7; при сварке металлическим электродом (открытой дугой) h=0,7–0,8; при автоматической сварке под флюсом h=0,75–0,9); I – сила тока, А; U – напряжение, В u – скорость сварки, м/ч; S – толщина свариваемого металла, мм.

Допуски на разметку по длине до 10 м – 1 мм, для разности диагоналей прямоугольника 0,3 мм – на 1 м длины диагонали при ее длине до 10 м и не более 3 мм при длине диагонали свыше 10 м.

Технологический процесс изготовления цилиндрических обечаек состоит из следующих операций.

1. Расконсервация и правка по необходимости

2. Расчет размеров заготовки и ее разметка;

3. Резка на гильотинных ножницах или тепловым способами;

4. Вальцовка (при вальцовке на 3-х валковых вальцах с симметричным расположением валков следует операция подгибки кромок перед вальцовкой);

5. Сварка продольного шва;

6. Контроль сварного шва и устранение дефектов;

Источник

Как самостоятельно рассчитать размеры прямоугольной обечайки (шубера)?

Скажем честно, что когда три года назад мы готовили текст для раздела «печать обечаек» никто не мог подумать, что это станет одним из главных направлений типографии. Но тем не менее — это свершившийся факт.

Количество запросов растет изо дня в день. Обечайка, как альтернативная недорогая упаковка товара выгодна для производителя, а для любой типографии не составляет труда изготовить ее.

Что особенно приятно, если форма изделие позволяет — для быстрого запуска не обязательно разрабатывать сложный крой и платить за штамп. За основу вы берете простой прямоугольник.

Главное рассчитать размеры обечайки таким образом, чтобы содержимое не выпадало из нее, но при этом обечайка должна свободно сниматься с товара.

Определяем длину и ширину обечайки

В расчете учитываем длину, ширину и толщину содержимого.

Ширина задается в зависимости от того на сколько вы планируете закрыть товар или изделие. На треть, на половину или полностью — решать вам.

Для определения длины суммируем следующие значения:

1. Сумма длин всех четырех поверхностей: ширина+толщина
2. Добавляем клапан:
— если обечайка собирается на склейку, то добавьте длину клапана в пределах 15-20 мм
— если нужен т. н. самосборный замок, то добавляем на клапан 30-40 мм
3. Учитываем дополнительные 6 мм на сгибы для свободы облегания. Это рекомендованное значение необходимое в том случае, если материалом обечайки будет картон 250-300 г/м2

Итак, путем нехитрых вычислений у нас получится прямоугольник с заданными параметрами. Это так называемые размеры изделия «под обрез». К ним еще нужно будет прибавить вылеты по 3 мм с каждой стороны, обозначив в макете.

Можно передавать размеры в работу дизайнеру. Кстати, в условиях ограниченного бюджета, вы можете обратиться к любимому многими сервису //www. canva. com/. Все происходит онлайн. Не нужно устанавливать специальные дизайнерские программы, есть готовые шаблоны, которые постоянно обновляются.

В любом случае, когда нам присылают макет на печать, отдел препресс проверяет его соответствие указанным в ТЗ конечным размерам изделия. При выявлении ошибки даст нужные рекомендации.

Расчет размеров обечайки сложной формы

Расчет обечайки для пластиковых контейнеров с крышками или фигурными бортиками — уже более сложная задача и самостоятельно без должной подготовки и соответствующих программ не рекомендуем это делать. Без разработки профессионального кроя, изготовления прототипа и «примерки» тут уже не обойтись. И экономить на этом не следует.

Источник

Расчет развертки обечайки из листового металла. Формула длины развертки заготовки трубы: когда требуется и как рассчитывается

Когда нужны расчеты

Параметры рассчитываются на калькуляторе или с помощью онлайн-программ

Какую площадь должна иметь поверхность трубопровода, важно знать в следующих случаях.

Как найти длину окружности через стороны и площадь вписанного треугольника

Можно найти, чему равна длина окружности, если в нее вписан треугольник и известны все три его стороны, а также известна его площадь:

π — математическая константа, она всегда равна 3,14

a — первая сторона треугольника

b — вторая сторона треугольника

c — третья сторона треугольника

S — площадь треугольника

Определение параметров трубы

Площадь сечения

Труба представляет собой цилиндр, поэтому производить расчеты не сложно

Сечение круглого профиля – это круг, диаметр которого определяется, как разница величины наружного диаметра изделия за вычетом толщины стенок.

В геометрии площадь круга рассчитывается так:

S = π R^2 или S= π (D/2-N)^2, где S – площадь внутреннего сечения; π – число «пи»; R – радиус сечения; D — наружный диаметр; N — толщина стенок трубы.

Обратите внимание! Если в напорных системах жидкость заполняет весь объем трубопровода, то в самотечной канализации постоянно смачивается только часть стенок. В таких коллекторах применяется понятие площади живого сечения трубы.

Внешняя поверхность

Поверхность цилиндра, которым и является круглый профиль, представляет собой прямоугольник. Одна сторона фигуры – длина отрезка трубопровода, а вторая – величина окружности цилиндра.

Расчет развертки трубы осуществляется по формуле:

S = π D L, где S – площадь трубы, L – длина изделия.

Внутренняя поверхность

Такой показатель применяется в процессе гидродинамических расчетов, когда определяется площадь поверхности трубы, которая постоянно контактирует с водой.

При определении данного параметра следует учитывать:

На заметку! Если трубопроводы с большим диаметром характеризуются малой протяженностью, то величиной сопротивления стенок можно пренебречь.

Важно! Обратите внимание на этот факт, если захотите сделать холодное водоснабжение из стального материала. Проходимость такого водопровода сократится в два раза уже после десяти лет эксплуатации.

Расчет развертки трубы в данном случае делается с учетом того, что внутренний диаметр цилиндра определяется, как разность внешнего диаметра профиля и увеличенной вдвое толщины его стенок.

В результате площадь поверхности цилиндра определяется по формуле:

S= π (D-2N)L, где к уже известным параметрам добавляется показатель N, определяющий толщину стенок.

Формула развертки заготовки помогает рассчитать количество необходимой теплоизоляции

Чтобы знать, как посчитать развертку трубы, достаточно вспомнить курс геометрии, которую осваивают в средних классах. Приятно, что школьная программа находит применение во взрослой жизни и помогает решать серьезные задачи, связанные со строительством. Пусть они окажутся полезными и для вас!

Квадратного сечений, гнут и все прокатные профили – уголки, швеллеры, двутавры, трубы. Однако холодная гибка деталей из листового металлопроката, безусловно, является наиболее распространенной.

Для обеспечения минимальных радиусов, детали перед гибкой иногда нагревают. При этом повышается пластичность материала. Используя гибку с калибрующим ударом, добиваются того, что внутренний радиус детали становится абсолютно равным радиусу пуансона. При свободной V-образной гибке на листогибе внутренний радиус получается на практике больше радиуса пуансона. Чем более у материала детали ярко выражены пружинные свойства, тем более отличаются друг от друга внутренний радиус детали и радиус пуансона.

На рисунке, представленном ниже, изображен согнутый из листа толщиной s

и шириной
b
уголок. Необходимо найти длину развертки.

Онлайн калькулятор периметра круга. Как узнать длину круга, окружности.

Что такое длина окружности или периметр круга и как ее вычислить? Для того что бы это понять нам необходимо разобраться с тем чему равна длина окружности.
Длина окружности всегда равна числу π (Пи)

Давайте с вами разберемся что же такое число пи. Π – это постоянная величина равная 3,14159265…

Но обычно Пи приравнивают к 3,14 и это число используют для математических расчетов в которых не требуется оооооооооочень точное вычисление.

Откуда же взялось это число и почему оно всегда равно одному и тому же? Для того что бы нам понять что такое число пи нам необходимо разобрать простой пример. Допустим у нас имеется окружность с диаметром равному единицы, так вот длина окружности — это число «пи».

Иными словами Пи ≈ 3,14 диаметрам круга или окружности.

Теперь зная и понимая что такое π мы можем с легкостью высчитать периметр или длину окружности которая равна

P = D * π или P = 2 πR где R –это радиус, а D – это диаметр

Расчет развертки выполним в программе MS Excel.

В чертеже детали заданы: величина внутреннего радиуса R

, угол
a
и длина прямолинейных участков
L1
и
L2
. Вроде все просто – элементарная геометрия и арифметика. В процессе изгиба заготовки происходит пластическая деформация материала. Наружные (относительно пуансона) волокна металла растягиваются, а внутренние сжимаются. В середине сечения – нейтральная поверхность…

Но вся проблема в том, что нейтральный слой располагается не в середине сечения металла! Для справки: нейтральный слой – поверхность расположения условных волокон металла, не растягивающихся и не сжимающихся при изгибе. Более того – эта поверхность (вроде как) не является поверхностью кругового цилиндра. Некоторые источники предполагают, что это параболический цилиндр…

Я более склонен доверять классическим теориям. Для сечения прямоугольной формы по классическому сопромату нейтральный слой располагается на поверхности кругового цилиндра с радиусом r

r
=s/ln(1+s/R)
На базе этой формулы и создана программа расчета развертки листовых деталей из сталей марок Ст3 и 10…20 в Excel.

В ячейках со светло-зеленой и бирюзовой заливкой пишем исходные данные. В ячейке со светло-желтой заливкой считываем результат расчета.

Записываем толщину листовой заготовки
s
в миллиметрах

Длину первого прямого участка
L1
в миллиметрах вводим

Внутренний радиус сгиба первого участка
R1
в миллиметрах записываем

Угол сгиба первого участка
a1
в градусах пишем

Длину второго прямого участка детали
L2
в миллиметрах вводим

Все, результат расчета — длина развертки детали
L
в миллиметрах

в ячейке D 17 : =D4+ЕСЛИ(D5=0;0;ПИ()/180*D6*D3/LN ((D5+D3)/D5))+ +D7+ЕСЛИ(D8=0;0;ПИ()/180*D9*D3/LN ((D8+D3)/D8))+D10+ +ЕСЛИ(D11=0;0;ПИ()/180*D12*D3/LN ((D11+D3)/D11))+D13+ +ЕСЛИ(D14=0;0;ПИ()/180*D15*D3/LN ((D14+D3)/D14))+D16 =91.33

L
=∑(Li+3.14/180*ai*s/ln((Ri+s)/Ri)+L(i+1) )
Используя предложенную программу, можно рассчитать длину развертки для деталей с одним сгибом – уголков, с двумя сгибами – швеллеров и Z-профилей, с тремя и четырьмя сгибами. Если необходимо выполнить расчет развертки детали с большим числом сгибов, то программу очень легко доработать, расширив возможности.

Важным преимуществом предложенной программы (в отличие от многих аналогичных) является возможность задания на каждом шаге различных углов и радиусов гибки

А «правильные» ли результаты выдает программа? Давайте, сравним полученный результат с результатами расчетов по методике изложенной в «Справочнике конструктора-машиностроителя» В.И. Анурьева и в «Справочнике конструктора штампов» Л.И. Рудмана. Причем в расчет возьмем только криволинейный участок, так как прямолинейные участки все, надеюсь, считают одинаково.

Проверим рассмотренный выше пример.

«По программе» : 11,33 мм – 100,0%

«По Анурьеву» : 10,60 мм – 93,6%

«По Рудману» : 11,20 мм – 98,9%

Увеличим в нашем примере радиус гибки R
1
в два раза — до 10 мм. Еще раз произведем расчет по трем методикам.

«По программе» : 19,37 мм – 100,0%

«По Анурьеву» : 18,65 мм – 96,3%

«По Рудману» : 19,30 мм – 99,6%

Таким образом, предложенная методика расчетов выдает результаты на 0,4%…1,1% больше, чем «по Рудману» и на 6.4%…3,7% больше, чем «по Анурьеву». Понятно, что погрешность существенно уменьшится, когда мы добавим прямолинейные участки.

«По программе» : 99,37 мм – 100,0%

«По Анурьеву» : 98,65 мм – 99,3%

«По Рудману» : 99,30 мм – 99,9%

Возможно Рудман составлял свои таблицы по этой же формуле, которую использую я, но с погрешностью логарифмической линейки… Конечно, сегодня «на дворе» двадцать первый век, и рыскать по таблицам как-то не с руки!

В заключение добавлю «ложку дегтя». Длина развертки — это очень важный и «тонкий» момент! Если конструктор гнутой детали (особенно высокоточной (0,1 мм)) надеется расчетом точно и с первого раза определить ее, то он зря надеется. На практике в процесс гибки вмешается масса факторов

– направление проката, допуск на толщину металла, утонение сечения в месте изгиба, «трапециевидность сечения», температура материала и оснастки, наличие или отсутствие смазки в зоне гибки, настроение гибщика… Короче, если партия деталей большая и дорого стоит –
уточните практическими опытами длину развертки на нескольких образцах
. И только после получения годной детали рубите заготовки на всю партию. А для изготовления заготовок для этих образцов, точности, которую обеспечивает программа расчета развертки, хватит с лихвой!

Программы расчета «по Анурьеву» и «по Рудману» в Excel можете найти в Сети.

Жду ваших комментариев, коллеги.

Для ОСТАЛЬНЫХ — можно скачать просто так…

Сегмент круга

Сегмент круга
Круговой сегмент — часть круга ограниченная дугой и секущей (хордой).

На рисунке: L — длина дуги сегмента c — хорда R — радиус a — угол сегмента h — высота

Первый калькулятор рассчитывает параметры сегмента, если известен радиус и угол по следующим формулам:

Формулы вычисления параметров сегмента

Площадь сегмента: [1] Длина дуги:

Сегмент

Однако, как справедливо заметил наш пользователь:«на практике часто случается, что как радиус дуги, так и угол неизвестны» (см. длина дуги ). Для этого случая для расчета площади сегмента и длины дуги можно использовать следующий калькулятор:

Параметры сегмента по хорде и высоте

Калькулятор вычисляет радиус круга по длине хорды и высоте сегмента по следующей формуле:

Далее, зная радиус и длину хорды, легко найти угол сегмента по формуле:

Остальные параметры сегмента вычисляются аналогично первому калькулятору, по формулам, приведенным в начале статьи.

Следующий калькулятор вычисляет площадь сегмента по высоте и радиусу:

Источник

Расчет длины развертки

Как я и обещал в комментариях к статье «Расчет усилия листогиба», сегодня поговорим о расчете длины развертки детали, согнутой из листового металла. Конечно, процессу гибки подвергают не только детали из листов. Гнут детали круглого и.

. квадратного сечений, гнут и все прокатные профили – уголки, швеллеры, двутавры, трубы. Однако холодная гибка деталей из листового металлопроката, безусловно, является наиболее распространенной.

Для обеспечения минимальных радиусов, детали перед гибкой иногда нагревают. При этом повышается пластичность материала. Используя гибку с калибрующим ударом, добиваются того, что внутренний радиус детали становится абсолютно равным радиусу пуансона. При свободной V-образной гибке на листогибе внутренний радиус получается на практике больше радиуса пуансона. Чем более у материала детали ярко выражены пружинные свойства, тем более отличаются друг от друга внутренний радиус детали и радиус пуансона.

На рисунке, представленном ниже, изображен согнутый из листа толщиной s и шириной b уголок. Необходимо найти длину развертки.

Расчет развертки выполним в программе MS Excel.

Но вся проблема в том, что нейтральный слой располагается не в середине сечения металла! Для справки: нейтральный слой – поверхность расположения условных волокон металла, не растягивающихся и не сжимающихся при изгибе. Более того – эта поверхность (вроде как) не является поверхностью кругового цилиндра. Некоторые источники предполагают, что это параболический цилиндр…

На базе этой формулы и создана программа расчета развертки листовых деталей из сталей марок Ст3 и 10…20 в Excel.

В ячейках со светло-зеленой и бирюзовой заливкой пишем исходные данные. В ячейке со светло-желтой заливкой считываем результат расчета.

1. Записываем толщину листовой заготовки s в миллиметрах

в ячейку D 3 : 5,0

2. Длину первого прямого участка L1 в миллиметрах вводим

в ячейку D 4 : 40,0

3. Внутренний радиус сгиба первого участка R1 в миллиметрах записываем

в ячейку D 5 : 5,0

4. Угол сгиба первого участка a1 в градусах пишем

в ячейку D 6 : 90,0

5. Длину второго прямого участка детали L2 в миллиметрах вводим

в ячейку D 7 : 40,0

6. Все, результат расчета — длина развертки детали L в миллиметрах

в ячейке D 17 : =D4+ЕСЛИ(D5=0;0;ПИ()/180*D6*D3/LN ((D5+D3)/D5))+ +D7+ЕСЛИ(D8=0;0;ПИ()/180*D9*D3/LN ((D8+D3)/D8))+D10+ +ЕСЛИ(D11=0;0;ПИ()/180*D12*D3/LN ((D11+D3)/D11))+D13+ +ЕСЛИ(D14=0;0;ПИ()/180*D15*D3/LN ((D14+D3)/D14))+D16 =91.33

Используя предложенную программу, можно рассчитать длину развертки для деталей с одним сгибом – уголков, с двумя сгибами – швеллеров и Z-профилей, с тремя и четырьмя сгибами. Если необходимо выполнить расчет развертки детали с большим числом сгибов, то программу очень легко доработать, расширив возможности.

Важным преимуществом предложенной программы (в отличие от многих аналогичных) является возможность задания на каждом шаге различных углов и радиусов гибки.

А «правильные» ли результаты выдает программа? Давайте, сравним полученный результат с результатами расчетов по методике изложенной в «Справочнике конструктора-машиностроителя» В.И. Анурьева и в «Справочнике конструктора штампов» Л.И. Рудмана. Причем в расчет возьмем только криволинейный участок, так как прямолинейные участки все, надеюсь, считают одинаково.

Проверим рассмотренный выше пример.

«По программе» : 11,33 мм – 100,0%

«По Анурьеву» : 10,60 мм – 93,6%

«По Рудману» : 11,20 мм – 98,9%

Увеличим в нашем примере радиус гибки R1 в два раза — до 10 мм. Еще раз произведем расчет по трем методикам.

«По программе» : 19,37 мм – 100,0%

«По Анурьеву» : 18,65 мм – 96,3%

«По Рудману» : 19,30 мм – 99,6%

Таким образом, предложенная методика расчетов выдает результаты на 0,4%…1,1% больше, чем «по Рудману» и на 6.4%…3,7% больше, чем «по Анурьеву». Понятно, что погрешность существенно уменьшится, когда мы добавим прямолинейные участки.

«По программе» : 99,37 мм – 100,0%

«По Анурьеву» : 98,65 мм – 99,3%

«По Рудману» : 99,30 мм – 99,9%

Возможно Рудман составлял свои таблицы по этой же формуле, которую использую я, но с погрешностью логарифмической линейки… Конечно, сегодня «на дворе» двадцать первый век, и рыскать по таблицам как-то не с руки!

В заключение добавлю «ложку дегтя». Длина развертки — это очень важный и «тонкий» момент! Если конструктор гнутой детали (особенно высокоточной (0,1 мм)) надеется расчетом точно и с первого раза определить ее, то он зря надеется. На практике в процесс гибки вмешается масса факторов – направление проката, допуск на толщину металла, утонение сечения в месте изгиба, «трапециевидность сечения», температура материала и оснастки, наличие или отсутствие смазки в зоне гибки, настроение гибщика… Короче, если партия деталей большая и дорого стоит – уточните практическими опытами длину развертки на нескольких образцах. И только после получения годной детали рубите заготовки на всю партию. А для изготовления заготовок для этих образцов, точности, которую обеспечивает программа расчета развертки, хватит с лихвой!

Программы расчета «по Анурьеву» и «по Рудману» в Excel можете найти в Сети.

Жду ваших комментариев, коллеги.

Для УВАЖАЮЩИХ труд автора — скачать файл можно ПОСЛЕ ПОДПИСКИ НА АНОНСЫ СТАТЕЙ (подписная форма — чуть ниже и наверху страницы).

Для ОСТАЛЬНЫХ — можно скачать просто так.

Ссылка на скачивание файла: raschet-dliny-razvertki (xls 36,5KB).

Продолжение темы — в статье о К-факторе.

О расчете развертки при гибке труб и прутков читайте здесь.

Источник