烟囱破风圈的制作
方法
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破风圈是烟囱上常见的一个部件，是为了减少或避免气流流动引起烟囱共振而在烟囱筒体上焊接的螺旋状绕带。经过不断改进，制作方法逐渐成熟，现简述一下其制作方法。破风圈属于典型的不可展开放样件，所谓展开放样，即把各种立体
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面摊平的几何作图。构件表面不能自然平整展开摊在一个平面上的称为不可展表面。不可展表面有球面、圆柱螺旋面等。球面是一条半圆弧的母线，以直径为轴线旋转而成的曲面。由于球面的母线是曲线，所有球面在轴线和垂直方向都是弯曲的，即双向弯曲。显然双向弯曲的表面是不能摊平在平面上的，因此是不可展的。破风圈螺旋面表面相邻的两素线呈交叉状态，即相邻两素线在空间既不平行又不相交，则它们不能组成一平面，所以不能展开在平面上。对于不可展表面只能作近似的展开，通常是把不可展表面分割成许多小块，每一个小块看作只在一个方向弯曲，而在另一方向近似看作为直线，这样便可进行展开放样了。破风圈分成若干块后平面近似于等腰梯形，基于此原理对螺旋展开计算。必须已知的参数包括破风圈的螺距、芯轴外径、叶片宽。以下为螺旋计算原理及计算方式（如图一）：⑴内螺旋线投影长b1=πD；⑵外螺旋线投影长b2=π(D2B)；⑶螺旋线实长l=S2b2；⑷叶片内沿展开半径R1=Bl1/(l2−l1)；⑸叶片外沿展开半径R2=R1B；⑹展开料缺口夹角α=360°-180°l2/(πR2)；⑺展开料缺口外螺旋线弦长A=2R2sin(α/2)。式中D为芯轴外径；B为叶片宽；l1、l2分别为内外螺旋线实长。其中实长与螺距无必然联系，实长可以大于、等于或等于螺距，实长影响的是展开料长，实长/螺距与展开料角度/单个螺距角度成正比例关系。根据计算可知破风圈展开尺寸（如图二），按实际板材宽度分成N°/份进行排料，数控切割下料（如图三）。其次是烟囱筒体表面螺旋线划线。①根据图示破风圈叶片实长在烟囱筒体上划出始末位置；②由于破风圈在筒体周向上是120°等分布置，故划线时在筒体周向等分成3n等份，n越大划线尺寸越精准，螺旋线越圆滑，通常按6等份分，相邻等分线间角度为60°（如图四）；③同理在筒体轴向应按一螺距长度尺寸的1/6尺寸划线(如图五）；④筒体周向和轴向均网格交叉等分完后，可以得到平面展开布置图（如图六),从图中可以知道破风圈螺旋线在筒体上展开后实际上是平板的对角线；⑤根据筒体上的网格点，用墨线弹线，将点连成螺旋线。从轴向截面1上的0°等分点拉线至轴向截面3上的120°等分点；从轴向截面3上的120°等分点拉线至轴向截面5上的240°等分点，从轴向截面5上的240°等分点；从轴向截面5上的240°等分点拉线至轴向截面7上的0°等分点；⑥用同样的方法将另外两条螺旋线画出。螺旋线划线完成后则是破风圈铆焊，用连接角钢沿螺旋线按图示间距定位点焊，将破风圈叶片沿螺旋线铆至连接角钢上，保证叶片与筒体垂直，最后按图示要求施焊（如图八）。理论促进实践，实践检验理论，只有理论上达到100%实践才能无限接近100%。
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