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在管道安裝工程中,經常遇到轉彎、分支和變徑所需的管配件,這些管配件中的相當一部分要在安裝過程中根據實際情況現場制作,而制作這類管件必須先進行展開放樣,因此,展開放樣是管道工必須掌握的技能之一。
一、彎頭的放樣
    彎頭又稱馬蹄彎,根據角度的不同,可以分為直角馬蹄彎和任意角度馬蹄彎兩類,它們均可以采用投影法進行展開放樣。
管道彎頭展開放樣圖作法       管道彎頭展開放樣圖作法
圖3-1直角馬蹄彎           圖3-2 任意角度馬蹄彎
1.任意角度馬蹄彎的展開方法與步驟(己知尺寸a、b、D和角度)。
    (1)按已知尺寸畫出立面圖,如圖3-3所示。
    (2)以D/2為半徑畫圓,然后將斷面圖中的半圓6等分,等分點的順序設為1、2、3、4、5、6、7。
    (3)由各等分點作側管中心線的平行線,與投影接合線相交,得交點為1'、2'、3'、4'、5'、6'、7'。
    (4)作一水平線段,長為πD,并將其12等分,得各等分點1、2、3、4、5、6、7、6、5、4、3、2、1。
    (5)過各等分點,作水平線段的垂直引上線,使其與投影接合線上的各點1'、2'、3'、4'、5'、6'、7'引來的水平線相交。
    (6)用圓滑的曲線將相交所得點連結起來,即得任意角度馬蹄彎展開圖。
管道彎頭展開放樣圖作法
圖3-3 任意角度馬蹄彎的展開放樣圖
2、直角馬蹄彎的展開放樣(己知直徑D)
    由于直角馬蹄彎的側管與立管垂直,因此,可以不畫立面圖和斷面圖,以D/2為半徑畫圓,然后將半圓6等分,其余與任意角度馬蹄彎的展開放樣方法相似。
管道彎頭展開放樣圖作法
圖3-4 直角彎展開圖
二、蝦殼彎的展開放樣
    
蝦殼彎由若干個帶斜截面的直管段組成,有兩個端節及若干個中節組成,端節為中節的一半,根據中節數的多少,蝦殼彎分為單節、兩節、三節等;節數越多,彎頭的外觀越圓滑,對介質的阻力越小,但制作越困難。
1、90°單節蝦殼彎展開方法、步驟:
    (1)作∠AOB=90°,以O為圓心,以半徑R為彎曲半徑,畫出蝦殼彎的中心線。
    (2)將∠AOB平分成兩個45°,即圖中∠AOC、∠COB,再將∠AOC、∠COB各平分成兩個22.5°的角,即∠AOK、∠KOC、∠COD與∠DOE。
    (3)以彎管中心線與OB的交點4為圓心,以D/2為半徑畫半圓,并將其6等分。
    (4)通過半圓上的各等分點作OB的垂線,與OB相交于1、2、3、4、5、6、7,與OD相交于1'、2'、3'、4'5'、6'、7',直角梯形11'77'就是需要展開的彎頭端節。
    (5)在OB的延長線的方向上,畫線段EF,使EF=πD,并將EF 12等分,得各等分點l、2、3、4、5、6、7、6、5、4、3、2、1,通過各等分點作垂線。
    (6)以EF上的各等分點為基點,分別截取11'、22′、33′、44′、55'、66′、77'線段長,畫在EF相應的垂直線上,得到各交點1′、2′、3'、4′、5'、6'、7'、6′、5'、4′、3'、2′、1′,將各交點用圓滑的曲線依次連接起來,所得幾何圖形即為端節展開圖。用同樣方法對稱地截取11'、22′、33′、44′、55'、66′、77'后,用圓滑的曲線連接起來,即得到中節展開圖,如圖3-5所示。
管道彎頭展開放樣圖作法
圖3-5  90°單節蝦殼彎展開圖
2、90°兩節蝦殼彎展開圖
    從展開圖可以看出,其展開畫法與單節蝦殼彎的展開法相似,只是將∠AOB=90°等分成6等份,即∠COB=15°,其余請大家參考單節蝦殼彎的展開畫法。
管道彎頭展開放樣圖作法
圖3-6  90°兩節蝦殼彎展開圖
三、三通管的展開
1、等徑直角三通管展開圖作圖步驟如下:
    1) 按已知尺寸畫出主視圖和斷面圖,由于兩管直徑相等,其結合線為兩管邊線交點與軸線交點的連線,可直接畫出。
    2)6等分管I斷面半圓周,等分點為l、 2、 3、 4、 3、2、l。由等分點引下垂線,得與結合線1′-4'—l′的交點。
    3)畫管I展開圖。在CD延長線上取l-l等于管I斷面圓周長度,并12等分。由各等分點向下引垂線,與由結合線各點向右所引的水平線相交,將各對應交點連成曲線,即得所求管I展開圖。
    4)畫管Ⅱ展開圖。在主視圖正下方畫一長方形,使其長度等于管斷面周長,寬等于主視圖AB。在B′B〃線上取4-4等于斷面1/2圓周。 6等分4-4,等分點為4、 3、2、 l、 2、 3、4,由各等分點向左引水平線,與由主視圖結合線各點向下所引的垂線相交,將各對應交點連成曲線,即為管Ⅱ開孔實形。A′B'B″A″即為所求管Ⅱ展開圖。
管道彎頭展開放樣圖作法
圖3-7  等徑直角三通管展開圖
2、異徑直交三通管展開作圖方法和步驟:
    1)依據所給尺寸畫出異徑直交三通管的側視圖(主管可畫成半圓),按支管的外徑畫半圓。
    2)將支管上半圓弧6等分,標注號為4、3、2、1、2、3、4。然后從各等分點向上向下引垂直的平行線,與主管圓弧相交,得出相應的交點4'、3'、2'、1'、2'、3'、4'。
    3)將支管圖上直線4--4向右延長得AB直線, 在AB上量取支管外徑的周長(πD),并12等分之,自左向右等分點的順序標號是1、2、3、4、3、2、1、2、3、4、3、2、1。    
    4)由直線AB上的各等分點引垂直線,然后由主管圓弧上各交點向右引水平線與之相交,將對應點連成光滑曲線,即得到支管展開圖(俗稱雄頭樣板)。
    5)延長支管圓中心的垂直線,在此直線上以點1°為中心,上下對稱量取主管圓弧上的弧長 ,得交點1°、2°、3°、4°、3°、2°、1°。
    6)通過這些交點作垂直于該線的平行線,同時,將支管半圓上的6根等分垂直線延長,并與這些平行直線相交,用光滑曲線連接各交點,此即為主管上開孔的展開圖樣。
管道彎頭展開放樣圖作法
圖3-8 異徑直交三通展開圖
3、同徑斜交三通管的展開作圖方法和步驟如下(已知主管與支管交角為α)
    (1)根據主管直徑及相交角α畫出同徑斜三通的正面投影圖(主視圖)。
    (2)在支管的頂端畫半圓并6等分,得各等分點1、2、3、4、5、6、7,過各等分點作斜支管軸心線的平行線交支管與主管相交線于1'、2'、3'、4'、5'、6'、7'。
    (3)在支管直徑17線段的延長線的方向上,作直線AB=πD,并將其12等分,得各等分點1、2、3、4、5、6、7、6、5、4、3、2、1。
    (4)過AB線段的各等分點1、2、3、4、5、6、7、6、5、4、3、2、1作AB的垂線,再過主管與支管的相交點1'、2'3'、4'、5'、6'、7'作線段AB的平行線,依次對應于各點1″、2″、3″、4″、5″、6″、7″,將所得交點用圓滑曲線連結起來,所得幾何圖形就是支管展開圖(即雄頭樣板)。
    (5)在主管右斷面圖上畫半圓;由支管與主管的相交點1'、2'3'、4'向右引主管軸心線的平行線,將主管斷面圖的半圓分成6分,交于a、b、c、d點。(此步也可省略)
    (6)在三通主管下面作一條線段7°1°平行于三通主管軸心線,以7°1°為中心上下依此截取ab、bc、cd的弧長,并作7°1°的平行線段,再過1'、2'、3'、4'、5'、6'、7'各點作三通主管軸線的垂直引下線,依此相交于1°、2°、3°、4°、5°、6°、7°將所得交點用圓滑曲線連結起來,所得幾何圖形就是主管開孔的展開圖(即雌頭樣板)。
管道彎頭展開放樣圖作法
圖3-9  同徑斜交三通管的展開圖
四、大小頭的展開
1、同心大小頭的展開
方法一:放射線法展開步驟:(圖3-10)
    (1)運用正投影原理畫出同心大小頭的立面圖;
    (2)以ac為直徑作大頭的半圓并6等分,每一等分的弧長為A;
    (3)延長ab、cd交于O點;
    (4)以O為圓心,分別以Oa、Ob為半徑畫弧EF、GH,截取EF=12A,連結OE、OF,所得幾何圖形EFHG即為要展開的大小頭展開圖。
管道彎頭展開放樣圖作法
圖3-10  同心大小頭展開圖
方法二:利用三角形求實長法的展開步驟:
    (1)按已知尺寸畫出主視圖和俯視圖,將其上、下口分成12等分,使表面組成24個三角形。
    (2)采用直角三角形法求出l-2'線的實長。
    (3)按照已知三邊作三角形的方法,即可得到如圖3-11所示同心大小頭的展開圖。
管道彎頭展開放樣圖作法
圖3-11  同心大小頭展開圖
2、偏心大小頭的展開步驟(圖3-12):
    (1)運用正投影原理畫出偏心大小頭的立面圖;
    (2)延長7-A及1-B交于O點;
    (3)以1-7為直徑畫半圓并6等分,得等分點1、2、3、4、、5、6、7;
    (4)以7為圓心,以7到半圓各等分點的距離為半徑畫同心圓弧,分別與直線17相交得交點為2'、3'、4'、5'、6';
    (5)自O點連接O6'、O5'、O4'、O3'、O2'的連結線交AB于6″、5″、4″、3″、2″各點;
    (6)以O為圓心,以O7、O6'、O5'、O4'、O3'、O2'、O1為半徑作同心圓弧;
    (7)在O7為半徑的圓弧上任取一點7',以7'為起點,以大頭半圓等分的弧長為線段長,順次階梯地截得各同心圓弧交于6'、5'、4'、3'、2'、1'、2'、3'、4'、5'、6'、7';
    (8)以O為圓心,分別以OA、O6″、O5″、O4″、O3″、O2″、OB為半徑,分別畫圓弧順次階梯地與于O7'、O6'、O5'、O4'、O3'、O2'、O1'各條半徑線相交于7″、6″、5″、4″、3″、2″、1″、2″、3″、4″、5″、6″、7″各點,用圓滑曲線連結所有交點,所得幾何圖形就是偏心大小頭的展開圖;
管道彎頭展開放樣圖作法
圖3-12  偏心大小頭展開圖
五、天圓地方的展開步驟
    l)按已知尺寸畫山主視圖和俯視圖,并3等分俯視圖1/4圓周,得等分點為l、2、3、4,連接各等分點與B。
    2)求實長線。作EF、D'Η′延長線的公垂線GH,截取H-l(4)、H-2(3)等于俯視圖中B—1(B-4)、B-2(B-3),連接G-l(4)、G-2(3),即得俯視圖中的b、c線實長b'、c'。
    3)畫展開圖。畫AB線段等于俯視圖中的AB長, 以A、B為圓心,實長b′為半徑分別畫圓弧相交于l點。以B為圓心,實長c'為半徑畫圓弧,與以l為圓心,俯視圖等分弧長為半徑順次畫弧交于2、3 兩點。以 3為圓心,等分弧長為半徑畫圓弧,與以B為圓心,b'為半徑畫圓弧交于4點。以4為圓心b'為半徑畫圓弧,與以B為圓心俯視圖AB長為半徑畫圓弧交于C點;用同樣方法求出3、2、1點。以1為圓心,主視圖h'為半徑畫弧,與以C為圓心,1/2CD為半徑畫圓弧交于J點;用同樣方法求出左邊各點,以直線或曲線連接各點,即得所求展開圖。
管道彎頭展開放樣圖作法
圖3-13  天圓地方展開圖


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