7片エルボの型の作り方

1級熱絶縁施工技能士実技試験、2級熱絶縁施工技能士実技試験の「エルボ用保温カバー」の制作に必要な型の作り方を説明します。
マイターベンドの展開図を描く時にも必要な作業ですので覚えておいたほうが絶対いいです。

ケイ酸カルシウム保温筒 100AX50t 7片エルボを例にします。
保温工事、板金工事、ラッキング工事を行う上で、重要で必要なな基本事項だと思うので、試験のためだけでは無く、普段のものづくりに携わるプロとして理解しておくことが大切だと思います。

保温筒のサイズやエルボのアールについて

ケイ酸カルシウム保温筒は
外径214φとします。(実際はこれより大きめがほとんどですが・・・)

エルボの内R47ミリ
エルボの外R261ミリ
保温筒が214φですから中心R(半径)は

214φ÷2+内R47=154R

となります。

100Aの配管が114φ
保温厚さが50ミリ
内Rが47ミリで
計算すると
114÷2+50+47=154R

ということになり
中心のRが一般に言われる1Rで制作すると言う事になります。

考え方の説明

考え方としては、7片エルボの両端は中の5片の半分になっていますから
5+0.5X2=6
5X2+2=12
90度を6等分とその半分の12等分してその上にコンパスで100AX50tの1Rをコンパスで書けば良いということになります。

文章で書くと何やら難しい感じがしますが実際に書いてみれば分かりやすいと思うので
描いてみましょう!

7片エルボの展開の説明

【図1】にあるように
① まずはじめに直角に交わる線を引きます。
② コンパスで、①の交点を中心とする、半径261ミリ(47ミリ+214ミリ)と半径47ミリの弧を描きます。
③ ②で描いた弧を3等分する。(90度を3等分)
④ 3等分した弧の端と③の点からコンパスで弧を描き、その交点を、①の交点と直線で結ぶ。(6等分)
⑤ そしてそれをもう2等分して、その交点を①の交点と直線で結ぶ。(12等分)

【図2】のように、⑤で出来た交点を結んだ斜線の部分を型とするのが最も簡単な方法だと思います。
切り抜いた後は、中心線が分かるように切り込みを入れて置くといいと思います。

少し掘り下げた話になりますが、
厳密にいえばこの方法でできた型は、外Rの内接線
斜めの部分が 214ミリ となり、本来中心の線がこの長さにならないといけません。ですから型の中心を通る⑤の線上の長さは少し短くなっています(212.1ミリ)。

また、実際のケイ酸カルシウム保温筒の直径が214ミリより大きいことがほとんどなので、ここで出来た型を使う場合は、それを念頭に置いて使うようにしてください。

【図3】は、実際の7片エルボの図ですが
厳密にいうと外Rの外接線になっていて、④の線の通る中心の長さがケイ酸カルシウムの外径の 214ミリ になっています。

このことからも分かるように、実際は【図4】の斜線部分が本来の型になる部分です。

【図5】は、内接線の場合の型と正確な寸法です。
この図からも分かるように、本来 214ミリ であるセンターの長さが 212.1ミリ になっていて斜めの部分が 214ミリ になっています。

ケイ酸カルシウム保温材のほとんどの実際の径が214ミリより大きめであることから、誤差が少し多めになります。

【図6】は、外接線の場合の型と正確な寸法です。
こちらの方はセンターの距離がケイ酸カルシウム保温筒の理論上の直径と同じ214ミリになっているので、こちらの方がより正確な型だと思います。と言ってもほとんど誤差の範囲程度の差ではありますけど。

各型の理論上の数値の計算式を記しておきます。

7片エルボの展開の計算式

内接線の場合

【図5】の内接線の場合
分かっているのは90°の12分の1の
7.5度
内Rの47ミリ、
外Rの261ミリです。

cos7.5 X 261 - cos7.5 X 47 = 212.1

sin7.5 X 47 = 6.13

sin7.5 X 261 = 34.07

と言う事になります。
展開して求めた数値が間違いでないかの確認のために利用して下さい。

外接線の場合

【図6】の外接線の場合は

tan7.5 X 47 = 6.19

tan7.5 X 261 = 34.36

と言う事になります。


このようにして型を作って、それをもとに7片エルボを制作していきます。
1片につき1ミリズレたとしても7片で7ミリの誤差が出て来るので、試験時間もあり焦ってしまいますが
重要な部分なので、落ち着いて正確に作るようにしてください。

以上で7片エルボの型の作り方の説明を終わります。

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