Патрубок прямоугольный

Параметры:
Патрубок прямоугольный
  • Размер $A$, мм
  • Размер $B$, мм
  • Высота $H$, мм
  • Радиус $Rv$, мм
  • Зазор $Z$, мм
  • Угол $C1$$°$
  • Угол $C2$$°$

Аналитические формулы расчета размеров развертки

Развертка патрубка прямоугольного

Разобьём половину фигуры на части от 1 до 5. Вторая половина фигуры будет симметрична первой.

Построение развертки начнем от начала координат влево с фигуры 1.

Высота патрубка по нейтральной линии:

$$H' = H - S \cdot (1 - k) \cdot \tan(C_1°) - S \cdot (1 - k) \cdot \tan(C_2°)$$

Ширина патрубка по нейтральной линии:

$$A' = A - 2 \cdot S \cdot (1 - k)$$

Толщина патрубка по нейтральной линии:

$$B' = B - 2 \cdot S \cdot (1 - k)$$

Радиус скругления углов патрубка по нейтральной линии:

$$R_v' = R_v + S \cdot k$$

где

1. Построение верхнего контура развертки

Строим отрезок 1.

Координаты точек отрезка:

$$x_0 = 0$$

$$y_0 = H'$$

$$x_1 = -\frac{B'}{2} + R_v'$$

$$y_1 = y_0$$

Строим кривую 2.

Кривая 2 является разверткой четверти цилиндра, усеченного плоскостью. Предыдущая точка, принадлежащая отрезку, так же принадлежит цилиндру, поэтому строить развертку начнем со следующей точки.

Цикл $i = 1$ do $n$

$$x_i = x_1 - i \cdot \frac{\pi \cdot R_v'}{180} \cdot \varphi_i°$$

$$y_i = (y_0 - L) - L \cdot \cos(180° + i \cdot \varphi_i°)$$

Конец цикла $i$

где

Последнюю точку развертки сохраняем в координаты $(x_2;\; y_2)$ для дальнейшего построения:

$$x_2 = x_n$$

$$y_2 = y_n$$

Строим отрезок 3.

Координаты конечной точки отрезка будут:

$$x_3 = x_2 - (A' - 2 \cdot R_v')$$

$$y_3 = y_2 - (A' - 2 \cdot R_v') \cdot \tan(C_1°)$$

Запомним изменение координаты по оси $Y$:

$$\Delta y = (A' - 2 \cdot R_v') \cdot \tan(C_1°)$$

Строим кривую 4.

Кривая 4 является разверткой четверти цилиндра, усеченного плоскостью. Предыдущая точка, принадлежащая отрезку, так же принадлежит цилиндру, поэтому строить развертку начнем со следующей точки.

Цикл $i = 1$ do $n$

$$x_i = x_3 - i \cdot \frac{\pi \cdot R_v'}{180} \cdot \varphi_i°$$

$$y_i = (y_0 - L - \Delta y) + L \cdot \cos(270° + i \cdot \varphi_i°)$$

Конец цикла $i$

Последнюю точку развертки сохраняем в координаты $(x_4;\; y_4)$ для дальнейшего построения:

$$x_4 = x_n$$

$$y_4 = y_n$$

Строим отрезок 5.

Координаты конечной точки отрезка будут:

$$x_5 = x_4 - \left(\frac{B'}{2} - \frac{Z}{2} - R_v'\right)$$

$$y_5 = y_4$$

Строим вторую часть контура.

Т.к. контур симметричный, то копируем все найденные точки в новые, у которых координата $x$ умножается на $(-1)$.

Соединяем все найденные точки в контур.

2. Построение нижнего контура развертки

Строим отрезок 1.

Координаты точек отрезка:

$$x_0 = 0$$

$$y_0 = 0$$

$$x_1 = -\frac{B'}{2} + R_v'$$

$$y_1 = y_0$$

Строим кривую 2.

Кривая 2 является разверткой четверти цилиндра, усеченного плоскостью. Предыдущая точка, принадлежащая отрезку, так же принадлежит цилиндру, поэтому строить развертку начнем со следующей точки.

Цикл $i = 1$ do $n$

$$x_i = x_1 - i \cdot \frac{\pi \cdot R_v'}{180} \cdot \varphi_i°$$

$$y_i = L + L \cdot \cos(180° + i \cdot \varphi_i°)$$

Конец цикла $i$

где

Последнюю точку развертки сохраняем в координаты $(x_2;\; y_2)$ для дальнейшего построения:

$$x_2 = x_n$$

$$y_2 = y_n$$

Строим отрезок 3.

Координаты конечной точки отрезка будут:

$$x_3 = x_2 - (A' - 2 \cdot R_v')$$

$$y_3 = y_2 + (A' - 2 \cdot R_v') \cdot \tan(C_2°)$$

Запомним изменение координаты по оси $Y$:

$$\Delta y = (A' - 2 \cdot R_v') \cdot \tan(C_2°)$$

Строим кривую 4.

Кривая 4 является разверткой четверти цилиндра, усеченного плоскостью. Предыдущая точка, принадлежащая отрезку, так же принадлежит цилиндру, поэтому строить развертку начнем со следующей точки.

Цикл $i = 1$ do $n$

$$x_i = x_3 - i \cdot \frac{\pi \cdot R_v'}{180} \cdot \varphi_i°$$

$$y_i = L + \Delta y + L \cdot \cos(270° + i \cdot \varphi_i°)$$

Конец цикла $i$

Последнюю точку развертки сохраняем в координаты $(x_4;\; y_4)$ для дальнейшего построения:

$$x_4 = x_n$$

$$y_4 = y_n$$

Строим отрезок 5.

Координаты конечной точки отрезка будут:

$$x_5 = x_4 - \left(\frac{B'}{2} - \frac{Z}{2} - R_v'\right)$$

$$y_5 = y_4$$

Строим вторую часть контура.

Т.к. контур симметричный, то копируем все найденные точки в новые, у которых координата $x$ умножается на $(-1)$.

Соединяем все найденные точки в контур.

3. Соединяем верхний и нижний контура