球形封頭在生活中廣泛應(yīng)用于石油化工、食品、制藥等行業(yè)的壓力容器設(shè)備,為我們帶來了很大的便利,封頭是壓力容器的端蓋,主要起承壓、密封的作用。
球形封頭根據(jù)壓機立柱間距、壓模尺寸和鋼板尺寸等選取拼焊的板寬和塊數(shù),封頭使用位置有兩種,一種是將其做成罐形壓力容器的上下底,另一種是管道到頭,不用再向前延伸,使用封頭通過焊接的形式將其密封住。
經(jīng)過大量的研究發(fā)現(xiàn),球形封頭無論是采用哪種形式,通常情況下它都是容器中為薄弱的一個部位。并且球形封頭的強度一般還只有筒體強度的70%~80%左右。而造成球形封頭強度不夠的原因有很多,如下面幾種:
①球形封頭與筒身連接處存在不連續(xù)應(yīng)力;
v②纏繞張力不穩(wěn)定;
③纖維軌跡偏離理論位置;
④球形封頭曲面不準(zhǔn)確。
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(rèn)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(shè)推導(dǎo)計算的,然而構(gòu)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(dāng)如何計算橢圓封頭的展開面積呢?筆者根據(jù)回轉(zhuǎn)殼體的基本概念詳細(xì)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(dǎo)其展開面積,為制造提供準(zhǔn)確的下料尺寸。