虾米腰弯头是管件中弯头的一种,由于下料制造很简单, 是用于物料管路输送中起运送物料作用的重要管件。 虾米腰 弯头的材质为普通钢管及无缝钢管,通常采用施工现场制作成 型或定做成型。 由于价格低廉及应用方便,在矿山、化工、焦 化、物料运输和输送的行业中应用非常广泛。

虾米腰制作过程中最为重要的一步就是放样,即在一张纸 上画出经过计算的虾米腰切割曲线,将放样图围在钢管上进行 划线,然后切割的过程。 虾米腰放样图,是两条切割曲线,由于切割曲线波峰及波 谷变化奇特,并且计算步骤非常繁杂,在实际工作中,通常只有 熟练且有经验的电氧焊工才能够完成。 放样方法也是在职工 中口口相传,并无固定的文字记载。 网络上流传的各种计算方 法,大多涵盖面不够齐全,且存在一定特殊性,并且不够完善。

分析传统的计算方法,依据科学理论,涵盖管路弯曲的多 种情况。 1. 3 设计的关键要点
1)计算方法的涵盖面要足够广,节数、转弯半径、管径、角 度能够包含足够多的实际操作中可能出现的情况。
2)计算方法要简单通用,使具有初中以上学历的人能够独 立完成放样计算。
3)简化方法最终应形成简易函数,带入参数,则可得出结 论。

如图 1 所示,∠α 即为两管路之间的夹角,一般实际工作 中,通常采用水平量角器测量出两管路的角度,然后计算得出 ∠α,若条件或设备有限,可采用三角函数计算得出。 2． 2 管路弯头连接的基本参数 针对每一项工程、课题、研究,都存在基本参数,确立良好 的基本参数,才能够得出准确的目标结论。 如图 1 所示,放样计算中的基本参数共有 4 项,具体为: ∠α:即管路夹角,通过测量计算得出。 n:即弯头的节数,为人为设置,图 1 中所示节数为 4,即 n = 4R2:即管路外径的半径,通常管径 DN 值所指为管路内径, 管路厚度不同,则管径 DN 值相同的管路,外径可能不同,我们 在这里所需的基础参数为管路外径的半径。 R1:即管路转弯半径,为人为设置所得。 从理论上来说,转 弯半径越大,流动液体的迹线、流线、流束越趋于平行流动、越 趋于平稳,压力损失越小,液体黏性对流动的影响越小,液体内 摩擦力越小,实际情况下,转弯半径应为管径的 1 ~ 3 倍。


在确定基础参数后,可根据基础参数进行推导。 据四边形内角总和为 360°,则: ∠β = 360° - ∠α - 90° - 90° 据切线垂直于切点与圆心的连线;两三角形若俩边相等, 一相对角相等则两三角形相似,则: ∠γ = ∠β ÷ (n + 1) ÷ 2 ∠γ 为最常用导出参数。 2. 3. 2 求出目标结论数据 根据传统方法,在得知基础参数:管路夹角∠α、节数 n、转 弯半径 R2、管路半径 R1、导出参数∠γ 后,进一步求出 L1、L2、 L3、L4、L5、L6、L7。 如图 2(放样示意图) 所示,图下部圆形为弯头短节俯视 图,外径为 R2,将圆形进行 12 等分;图上部梯形为弯头短节侧视图;将图下部圆形图(俯视图)的 12 等分点与图上部梯形图 (侧视图)连线,在梯形图(俯视图)上截得的线段长度 L1、L2、 L3、L4、L5、L6、L7,即所求目标结论数据。 通过图 1,根据三角函数定理可知: L1 = (R1 + R2) × sin∠γ L7 = (R1 - R2) × sin∠γ 通过图 2,根据三角函数定理、三角形内平行与某一边的 横截线的算法,可知: L2 = (L1 - L7) × (R1 + R1 × cos30°) ÷ 2R1 + L7 L3 = (L1 - L7) × (R1 + R1 × cos60°) ÷ 2R1 + L7 L4 = (L1 - L7) × (R1 + R1 × cos90°) ÷ 2R1 + L7 L5 = (L1 - L7) × (R1 - R1 × cos60°) ÷ 2R1 + L7 L6 = (L1 - L7) × (R1 - R1 × cos30°) ÷ 2R1 + L7。

1)应合理选择管道节数 n,根据现场实际操作经验,DN150 以下管路以 3 ~ 4 节为宜、DN150 ~ DN300 以下管路以 4 ~ 5 节 为宜、DN300 ~ DN500 以下管路以 5 ~ 6 节为宜、DN500 以上管 路至少需 6 节。
2)应合理选择管道的转弯半径 R2,根据现场实际操作经 验,转弯半径转弯半径 R2 应为管路直径的 1 ~ 3 倍。 一般的压力损失有两种:一种是液体在管路中流动,和管 道壁摩擦所产生的;一种是液体流经局部障碍,如弯管、接头、 管道截面突然增大或变小时,由于液体流动方向和速度的突然 变化,在局部形成漩涡引起液体内部质点之间的摩擦、液体质 点与管道壁摩擦所产生的。 本质上第二种情况的出现就是迹 线与流线突然变化的结果。