球形罐空间样板的制作方法

摘要

本发明涉及一种球形罐空间样板的制作方法，其制作方法的步骤为：⑴空间样板的规格设计：将球形罐的整个球面等分为6个形状相同的基本面，将每个基本面再分为左瓣面、中瓣面以及右瓣面，其中左瓣面与右瓣面为中心对称结构，得到制作球形罐的两种规格空间样板；⑵空间样板上螺栓数量与位置设计：根据实际需要计算出左瓣面空间样板或者右瓣面空间样板与中瓣面空间样板上的螺栓数量，并且确定各螺栓位置；⑶各螺栓之间的弧长计算；⑷空间样板成型。本发明操作简单，制作的空间样板精度较高，使后续拼装球片的时间较短，提高了球片拼装的效率，是一种省时省力的球形罐空间样板的制作方法。

权利要求

1.一种球形罐空间样板的制作方法，其特征在于：该制作方法的步骤为：⑴．空间样板的规格设计：将球形罐的整个球面等分为6个形状相同的基本面，将每个基本面再分为左瓣面、中瓣面以及右瓣面，其中左瓣面与右瓣面为中心对称结构，得到制作球形罐的两种规格空间样板，即左瓣面空间样板或者右瓣面空间样板与中瓣面空间样板；

⑵．空间样板上螺栓数量与位置设计：根据实际需要计算出左瓣面空间样板或者右瓣面空间样板与中瓣面空间样板上的螺栓数量，并且确定各螺栓位置；

⑶．各螺栓之间的弧长计算：以球形罐中心为原点建立坐标系，球形罐上的任意螺栓位置点A1是X方向向心切面与Y方向向心切面的交点，A1点的X坐标、Y坐标与Z坐标的关系如公式1、公式2以及公式3： 公式1

公式2

公式3上述公式中，H为A1点在Z向的坐标值；α为A1点X方向切面与Z轴的夹角，β为A1点Y方向切面与Z轴的夹角；R为球形罐的半径；

根据公式1、公式2以及公式3得到A1点坐标公式4、公式5以及公式6： 公式4

公式5

公式6

根据公式4、公式5以及公式6得出任意两个螺栓之间的弦长进而计算得出任意两个螺栓之间的弧长；

⑷．空间样板成型：根据计算得出的螺栓之间的弧长制作空间样板的板条，通过螺栓固定组装空间样板的板条，得到左瓣面空间样板或者右瓣面空间样板与中瓣面空间样板。

2.根据权利要求1所述的球形罐空间样板的制作方法，其特征在于：所述的空间样板的板条为厚度为0.5-0.75mm，宽度为50-60mm的铁皮。

3.根据权利要求1或2所述的球形罐空间样板的制作方法，其特征在于：所述的空间样板的板条间距为1米。

说明书

球形罐空间样板的制作方法

技术领域

[0001] 本发明涉及球形罐空间样板制作领域，是一种球形罐空间样板的制作方法。

背景技术

[0002] 球形罐在制作过程中需要提前制作空间样板，空间样板制作好后备用，然后将组成球形罐的球片压制成型，将空间样板贴紧放置于球片上，号料后进行精细切割，然后将球形罐各个部分的球片焊接组装成整体球形罐，而现有技术中空间样板的制作遇到很多问题，因为球面是不可展开面，所以只能用近似锥面展开法加工制作空间样板，该种方法虽然能够制作出空间样板，但该方法制作的空间样板精度较差，且制作繁琐，拼装焊接球片所用时间较长，效率较低，费时费力。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种球形罐空间样板的制作方法，该方法操作简单，制作的空间样板精度较高，使后续拼装球片的时间较短，提高了球片拼装的效率，省时省力。

[0004] 本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：一种球形罐空间样板的制作方法，其制作方法的步骤为：
⑴．空间样板的规格设计：将球形罐的整个球面等分为6个形状相同的基本面，将每个基本面再分为左瓣面、中瓣面以及右瓣面，其中左瓣面与右瓣面为中心对称结构，得到制作球形罐的两种规格空间样板，即左瓣面空间样板或者右瓣面空间样板与中瓣面空间样板；
⑵．空间样板上螺栓数量与位置设计：根据实际需要计算出左瓣面空间样板或者右瓣面空间样板与中瓣面空间样板上的螺栓数量，并且确定各螺栓位置；
⑶．各螺栓之间的弧长计算：以球形罐中心为原点建立坐标系，球形罐上的任意螺栓位置点A1是X方向向心切面与Y方向向心切面的交点，A1点的X坐标、Y坐标与Z坐标的关系如公式1、公式2以及公式3：
公式1
公式2
公式3
上述公式中，H为A1点在Z向的坐标值；α为A1点X方向切面与Z轴的夹角，β为A1点Y方向切面与Z轴的夹角；
根据公式1、公式2以及公式3得到A1点坐标公式4、公式5以及公式6：
公式4
公式5
公式6
根据公式4、公式5以及公式6得出任意两个螺栓之间的弦长进而计算得出任意两个螺栓之间的弧长；
⑷．空间样板成型：根据计算得出的螺栓之间的弧长制作空间样板的板条，通过螺栓固定组装空间样板的板条，得到左瓣面空间样板或者右瓣面空间样板与中瓣面空间样板。

[0005] 而且，所述的空间样板的板条为厚度为0.5-0.75mm，宽度为50-60mm的铁皮。

[0006] 而且，所述的空间样板的板条间距为1米。

[0007] 本发明的优点和有益效果为：1、本球形罐空间样板的制作方法采用了三维坐标系下，向心切球体任意点坐标的方法求得球壳板各切割点的坐标，从而根据各点坐标求得两点间的弦长和弧长来制作空间样板，在空间样板制作过程中，球形罐的整个球面等分为6个形状相同的基本面，将每个基本面再分为左瓣面、中瓣面以及右瓣面，其中左瓣面与右瓣面为中心对称结构，得到制作球形罐的两种规格空间样板，即左瓣面空间样板或者右瓣面空间样板与中瓣面空间样板，减少了空间样板规格的数量，只用两种规格空间样板就能制作完成整个球形罐，节省了原料，提高了空间样板制作效率。

[0008] 2、本球形罐空间样板的制作方法以球形罐中心为原点建立坐标系，球形罐上的任意螺栓位置点A1是X方向向心切面与Y方向向心切面的交点，计算出各螺栓之间的弧长，使得后续空间样板实体制作更加精确，为整个球形罐体精确拼装焊接提供了保障。

[0009] 3、本发明操作简单，制作的空间样板精度较高，使后续拼装球片的时间较短，提高了球片拼装的效率，是一种省时省力的球形罐空间样板的制作方法。

附图说明

[0010] 图1为利用本发明制作的球形罐示意图；图2为本发明基本面结构示意图；
图3为以球形罐中心为原点建立坐标系示意图；
图4为本发明基本面中的中瓣面空间样板结构示意图。

具体实施方式

[0011] 下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

[0012] 一种球形罐空间样板的制作方法，其制作方法的步骤为：⑴．空间样板的规格设计：将球形罐的整个球面等分为6个形状相同的基本面1，如附图1所示，将每个基本面再分为左瓣面2、中瓣面3以及右瓣面4，其中左瓣面与右瓣面为中心对称结构，得到制作球形罐的两种规格空间样板，即左瓣面空间样板或者右瓣面空间样板与中瓣面空间样板；
⑵．空间样板上螺栓数量与位置设计：根据实际需要计算出左瓣面空间样板或者右瓣面空间样板与中瓣面空间样板上的螺栓数量，并且确定各螺栓位置；
⑶．各螺栓之间的弧长计算：以球形罐中心为原点建立坐标系，如附图3所示，球形罐上的任意螺栓位置点A1是X方向向心切面与Y方向向心切面的交点，A1点的X坐标、Y坐标与Z坐标的关系如公式1、公式2以及公式3：
公式1
公式2
公式3
上述公式中，H为A1点在Z向的坐标值；α为A1点X方向切面与Z轴的夹角，β为A1点Y方向切面与Z轴的夹角；R为球形罐的半径；
根据公式1、公式2以及公式3得到A1点坐标公式4、公式5以及公式6：
公式4
公式5
公式6
根据公式4、公式5以及公式6得出任意两个螺栓之间的弦长，即采用两点间的距离公式，该弦长的计算如公式7所示：
公式7
公式7中A1以及B1为球形罐上任意两个螺栓的位置,d为A1 与B1两点间的弦长；进而计算得出任意两个螺栓之间的弧长，该弧长的计算如公式8：
公式8
公式8中l为两点间的弧长；
⑷．空间样板成型：根据计算得出的螺栓5之间的弧长制作空间样板的板条6，空间样板的板条为厚度为0.5-0.75mm，宽度为50-60mm的铁皮，空间样板的板条间距为1米，通过螺栓固定组装空间样板的板条，得到左瓣面空间样板或者右瓣面空间样板与中瓣面空间样板，如附图4所示。

[0013] 该空间样板制作完毕后，可以直接放于压制成型的球片上，号料后进行精细切割，然后将球形罐各个部分的球片焊接组装成整体球形罐。