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河北钢板法兰 --公司动态  
法兰分瓣下料时钢板尺寸计算
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在制造石油化工机械和通用机械中的大直径法兰时,一般先将钢板切割成环段,即扇形板,然后焊接成环状法兰。在切割之前常用作图法做出纸片样板,再在钢板上划线。这样,尺寸精度往往不易保证,且要耗费许多时间和纸料。笔者将介绍一个经过实践检验的公式,可根据现有任选钢板的宽度和法兰的内、外半径,求出钢板所需的长度,并直接在钢板上划线。
1 计算公式
  设矩形钢板宽度为b,一个环状法兰包含的扇形板数量为n,则一个法兰所需钢板的长度L由下式确定:s-40.gif (1190 bytes)
   (n-1)+(R-r)cos(α/2)+10
(1)
式中,L为一个法兰所需钢板的长度,R为法兰外半径,r为法兰内半径,单位均为mm;考虑到热切割切口宽度及尺寸误差, 而增加10 mm的附加量;n为一个法兰中扇形板的数目,n=360°/α,其中α为一个扇形板所对的圆心角,(°)。
  计算时,由已知的R、r及b,根据几何关系式α/2=arcsin(b/2R),求出α/2及α。由n=360°/α求出n,进而求出钢板长度L。实践证明,此公式较为准确。当法兰直径在2 000~
4 000 mm时,L误差值不超过2%。
2 几项说明
  (1)确定R及r划线用实际值时,应考虑法兰焊后机加工余量。
   (2)由于余料利用等原因,现有钢板宽度b可能是多种多样的,算出来的块数n常常不为整数。这时可取比n大的最近整数代入式(1)求出L值。法兰拼焊时将其中一块扇形板按n值小数部分所对的圆心角沿其向心线切断,弃去多余部分。也可根据n=360°/α及α/2=arcsin(b/2R)关系式,先确定扇形板数目n,然后求出b来选择合适的钢板。可见式(1)适用于不同宽度的钢板。
3 应用举例
  现行压力容器法兰标准JB 4720-92《乙型平焊法兰》中有一种PN=1.0 MPa,DN=1 000 mm的法兰,若选用b=600 mm钢板切割扇形板,求所需长度L。
  解: 查该标准, DN=1 000, D=1 140,即R=570,r=500(单位均为mm)。则α/2=31°45′24″,α=63°30′49″,n=5.668,取n=6代入式(1),解得L=616.47 mm。拼焊时把其中一块按63°30′49″×0.668=42°25′37″划出向心线并切断,弃去其余部分。
  用作图法对该法兰进行验证,与计算相吻合,作图方法见图1。作此图时未加上加工余量,实际操作时应予以考虑。
35.gif (8711 bytes)
  划线步骤:①根据b=600 mm划出中心线及与之平行的两条长边线,再划出与之垂直的一条短边线。②设第一扇形板的外圆弧与短边线相切,根据切点在中心线上找到第一块圆心O1。划出第一块内、外圆弧与两长边线各相交。设与一条长边线的交点相应为P1和P2。③以P2为圆心,R为半径划圆弧,交中心线于O2,O2即为第2块的圆心。划出第2块的内、外圆弧。进而求得第3块的圆心。以此类推,划出6块的内外圆弧线。④各块从外圆弧左右两个端点起沿各自径向线切除两端多余部分,即成所需的扇形板。
4 结语
  用此方法进行下料,可以充分利用余料,且无需做纸样,所以节省钢材、纸料和制作时间。

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