文档介绍：三、封头设计
封头种类
凸形封头
锥壳
变径段
平盖
紧缩口
半球形封头
椭圆形封头
碟形封头
球冠形封头
图4-20 常见容器封头的形式
封头设计:优先选用封头标准中推荐的型式与参数,根据受
压情况进行强度或刚度计算,确定合适的厚度。
内压封头
强度计算
受力
薄膜应力+不连续应力
计算
内压薄膜应力+应力增强系数
薄膜应力为相同直径圆筒体的一半,最理想的结构形式。
1、半球形封头
半球形封头为半个球壳,如图4-20(a)所示。
受内压的半球形封头
优点
缺点
深度大,直径小时,整体冲压困难,
大直径采用分瓣冲压其拼焊工作量也较大。
应用
高压容器。
半球形封头厚度计算公式
式中 Di—球壳的内直径,mm。
适用范围:为满足弹性要求,适用Pc≤[σ]tφ,相当于K≤
受外压的半球形封头
推导过程:钢制半球形封头弹性失稳的临界压力为:
工程上:图算法
取稳定性安全系数m=,得球壳许用外压力:
令
根据
得
2、椭圆形封头
避免封头和筒体的连接焊缝处出现经向曲率半径突变,以改善焊缝的受力状况。
由半个椭球面和短圆筒组成,如图4-20(b)所示。
直边段作用
应用
a 、受内压(凹面受压)的椭圆形封头
受力:薄膜应力+不连续应力
在一定条件下,椭圆形封头中的最大应力和圆筒周向薄膜应力的比值,与椭圆形封头长轴与短轴之比的关系有关,见图4-20中虚线。
K——应力增强系数或椭圆封头的形状系数,
即
封头上最大总应力
球壳上薄膜应力
=2K
封头上最大总应力
圆筒上周向薄膜应力
=K
用半径为Di的半球形封头厚度乘以K,即
椭圆形封头
厚度计算式