半球形封頭在圧力成型時,其坯料中間部份的材料會被拉伸,而邊緣部份則被圧縮,這樣要有一個平穏的變形過程,加熱坯料就會使這一過程變得平穩(wěn),采用“油圧”或“水圧”這樣比較慢的加圧方式會使其變形過程更加平穩(wěn)。而“沖圧”過程大快了,除了板厚適中的小型半球封頭還有個別用沖圧工藝外,其余全部是坯料加熱后采用油圧或水圧成型工藝。以其形狀區(qū)別于橢園封頭與碟形平板封頭。
半球形封頭是壓力容器的重要組成部分,起到密封作用,扮演承壓部件的角色,在設計上我們精益求精,采用特殊材料制成,品質可靠,堅固耐用,有很長的使用壽命,作為該行業(yè)的一種產(chǎn)品,有其獨特的特點,在同樣容積下表面積,相同承壓條件下需要的厚度薄,從節(jié)省材料和強度上看是的。
球形封頭由長或短外壓圓柱殼的臨界壓力計算式可知,臨界壓力值的大小取決于殼體的材料和幾何尺寸(外徑、壁厚和I艋界長度),在容器殼體的材料、直徑和壁厚確定的情況下,臨界長度是決定是否在圓柱殼體的內(nèi)、外部表面設置加強圈及所設置的加強圈截面尺寸應當多大才能穩(wěn)定的主要參數(shù)。球形封頭對于長圓柱殼在設置加強圈以后必須使其計算長度小于臨界長度。而臨界長度由式計算求得。
其次,球形封頭在設計加強圈時,需要考慮加強圈同與之相連接的殼體共同承受外壓力,因此在計算加強圈的慣性矩時還需計及部分的影響。
球形封頭通過加強圈加強的圓柱殼體失效形式有加強圈間殼體的局部失穩(wěn)和容器整體結構失穩(wěn)及剛性加強圈扭曲失穩(wěn)。
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。人們通常認為橢圓封頭是由半個橢圓殼和一段直邊圓筒組成的,橢圓封頭制造時封頭展開面積就是根據(jù)這一假設推導計算的,然而構成橢圓封頭的那半個橢圓殼是不是真正的橢圓殼呢?如果不是,又當如何計算橢圓封頭的展開面積呢?筆者根據(jù)回轉殼體的基本概念詳細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其展開面積,為制造提供準確的下料尺寸。