本发明涉及弧度仿形绘制装置，具体涉及一种三通管件弧度仿形绘制装置。
背景技术：
随着我国油气需求的不断提高，石油天然气管道向高压力、高强度、大口径方向发展。近年来，在我国西部的中俄、中亚等管道工程中，已建和拟建的数十座压气站和数十座输配气站场以及100座以上的阀室均选用了x80钢级的大口径三通管件。站场环境极限温度达到－40～－30℃，部分站场最低气温可达－45℃。根据管道工艺设计要求，部分站场三通管件需裸露在寒冷的外部环境下服役，这就使得三通管件的材料性能要求更为苛刻。
残余应力的存在会降低材料实际可承受的最大载荷和使用寿命，为了研究三通管件的生产工艺和结构形状对其残余应力的影响，通过测量三通的壁厚和主管与支管之间的过度弧度，建立符合实物的3d模型，同时利用应变仪对三通主管与支管在气割过程中的残余应变值进行测试，建立有限元模型对三通管件进行模拟、分析，并且将分析结果更好的运用到指导三通制造过程。
现如今绘制三通主管与支管之间弧度的方法是全手工的硬纸板和剪刀配合方法，即将硬纸板贴近三通管壁，用剪刀将多余的硬纸板剪掉，接着再用硬纸板和三通管壁弧度进行比较，逐步修剪，直到将硬纸板剪出三通管壁的弧度，然后在纸上用铅笔沿着硬纸板剪出的弧度画出弧度曲线，在测量弧度半径。每个三通按照支管的直径，从0度到90度角范围内，每隔15度角测量一条弧度值，每个三通管件共测量7根弧度线，一旦测量三通管件数量增多，用这种方法绘制三通管件弧度既费时、费力又不经济，而且绘制的曲线精度非常低，直接影响建模的准确度和精确度，给有限元运算结果分析带来很大的误差。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种三通管件弧度仿形绘制装置，以解决现有技术的问题，本发明结构简单，使用方便，工作效率高，能够直接绘制三通管件支管与主管上的任意角度的弧形外轮廓曲线。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种三通管件弧度仿形绘制装置，包括画板支架，画板支架上侧设置有画板，画板支架下侧连接有能够伸缩的架子腿，画板支架上连接有能够沿画板支架滑动的方连杆组件，所述方连杆组件包括能够沿画板支架滑动的手柄滑块，手柄滑块上穿插设有能够在手柄滑块中上下滑动的方连杆，方连杆的上端连接有z型笔架，z型笔架上连接有铅笔，且铅笔的笔尖与画板接触，方连杆的下部设有定位块，且方连杆位于定位块和手柄滑块之间的部分上套设有第一弹簧，方连杆的底部连接有能够在三通管件外轮廓上滚动的轱辘。
进一步地，所述画板支架包括u形槽，u形槽的后侧设置有用于支撑画板的u形支撑架，u形槽的前侧和下侧均设有长方形槽，且前侧的长方形槽用于穿插手柄滑块，下侧的长方形槽用于穿插方连杆。
进一步地，铅笔的下端设置有环形固定块，环形固定块与z型笔架之间设置有用于将铅笔笔尖压紧在画板上的第二弹簧。
进一步地，环形固定块通过固定块螺丝固定在铅笔的下端。
进一步地，架子腿包括外部方钢以及能够在外部方钢中滑动的内部方钢。
进一步地，外部方钢和内部方钢通过设置在外部方钢上的架子腿螺丝固定。
进一步地，z型笔架通过笔架螺丝连接在方连杆的上端。
进一步地，画板通过设置在画板支架上的第一固定螺丝与画板支架固定；定位块通过第二固定螺丝连接在方连杆的下部。
进一步地，轱辘通过销钉连接在方连杆的底部。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明的三通管件弧度仿形装置在使用时，将架子腿支到三通管件上，并调整到合适的高度，将手柄滑块推到最左端，调整第一弹簧的长度，使轱辘搭在需要绘制的三通外轮廓上，尽量将笔架设置在能绘制整个弧度线区域的画板上，然后固定定位块，尽可能让笔尖贴到画板上，用手拖动手柄滑块向右移动，轱辘随着手柄滑块水平移动，同时在第一弹簧的压力作用下，轱辘紧紧压到三通管件外轮廓，并沿着三通管件外轮廓起伏上下移动，直到手柄滑块到达右侧为止，需要的弧度也在画板上绘制完成，设计结构简单，使用方便，工作效率高，能够直接绘制三通管件支管与主管上的任意角度的弧形外轮廓曲线，可为三通管件测量弧度半径提供准确弧度曲线，提高建模的准确度和准确度，减小有限元分析结果的误差。
进一步地，通过设置u形支撑架对画板进行支撑，保证其稳定性，通过设置两个长方形槽，可以使手柄滑块在画板支架的水平和垂直两个方向移动，另外可以使方连杆在左右移动的同时上下移动。
进一步地，通过设置第二弹簧和环形固定块，能够将铅笔笔尖顶在画板上。
附图说明
图1为本发明的组装结构示意图；
图2为本发明的画板支架、手柄滑块和方连杆组件组装结构示意图；
图3为本发明的方连杆组件结构示意图；
图4为本发明的方连杆组件和铅笔组装结构示意图；
图5为本发明的架子腿结构示意图；
图6为本发明的使用示意图。
其中：1、画板；2、画板支架；3、架子腿；4、手柄滑块；5、方连杆组件；6、铅笔；7、u形支撑架；8、u形槽；9、长方形槽；10、第一固定螺丝；11、方连杆；12、第一弹簧；13、定位块；14、销钉；15、轱辘；16、第二固定螺丝；17、笔架螺丝；18、z型笔架；19、第二弹簧；20、环形固定块；21、固定块螺丝；22、内部方钢；23、架子腿螺丝；24、外部方钢。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述：
参见图1至图6，一种三通管件弧度仿形绘制装置，包括画板支架2，画板支架2上侧设置有画板1，画板支架2下侧连接有能够伸缩的架子腿3，架子腿3包括外部方钢24以及能够在外部方钢24中滑动的内部方钢22，外部方钢24和内部方钢22通过设置在外部方钢24上的架子腿螺丝23固定，画板支架2上连接有能够沿画板支架2滑动的方连杆组件5，所述方连杆组件5包括能够沿画板支架2滑动的手柄滑块4，手柄滑块4上穿插设有能够在手柄滑块4中上下滑动的方连杆11，所述画板支架2包括u形槽8，u形槽8的后侧设置有用于支撑画板1的u形支撑架7，u形槽8的前侧和下侧均设有长方形槽9，且前侧的长方形槽9用于穿插手柄滑块4，下侧的长方形槽9用于穿插方连杆11，方连杆11的上端连接有z型笔架18，z型笔架18通过笔架螺丝17连接在方连杆11的上端，z型笔架18上连接有铅笔6，且铅笔6的笔尖与画板1接触，方连杆11的下部设有定位块13，且方连杆11位于定位块13和手柄滑块4之间的部分上套设有第一弹簧12，画板1通过设置在画板支架2上的第一固定螺丝10与画板支架2固定；定位块13通过第二固定螺丝16连接在方连杆11的下部，方连杆11的底部连接有能够在三通管件外轮廓上滚动的轱辘15，轱辘15通过销钉14连接在方连杆11的底部，铅笔6的下端设置有环形固定块20，环形固定块20与z型笔架18之间设置有用于将铅笔笔尖压紧在画板1上的第二弹簧19，环形固定块20通过固定块螺丝21固定在铅笔6的下端。
下面对本发明的操作过程做详细描述：
本发明的三通管件弧形仿形装置包括：画板1、画板支架2、手柄滑块4、方连杆组件5、架子腿3和铅笔6。画板1固定在画板支架2上，用以铅笔绘制三通任意一切面外轮廓弧度线；画板支架2与架子腿3用螺丝固定，架子腿3支撑画板1及画板支架2；手柄滑块4插入画板支架2的u形槽8前端长方形槽中，开口右侧内表面与画板支架2的u形槽前面贴合，开口内表面与画板支架2底外表面贴合，同时方连杆组件5穿过手柄滑块4方形孔，手柄滑块4控制方连杆组件沿着画板支架2平行和垂直两个方向移动；方连杆组件5上端固定铅笔6，铅笔6可以根据方连杆组件运动方向将轨迹画到画板上。
如图1、图2所示，画板支架2包括u形支撑杆7，u形槽8、u形槽前端和底部的长方形槽9和第一螺丝10。
如图2、图3、图4所示，方连杆组件5包括方连杆11、套在外部的第一弹簧12、固定第一弹簧的定位块13、定位块13上面的第二固定螺丝16，沿三通弧度轮廓滑动的轱辘15和固定轱辘15的销钉14，方连杆11上端用两个笔架螺丝17将z型笔架18固定，铅笔外部套有第二弹簧19，并使用环形固定块20和固定块螺丝21固定第二弹簧19，通过第二弹簧19将铅笔笔尖顶在画板上。
如图5所示，架子腿3包括内部方钢22、外部方钢24和架子腿螺丝23，内部方钢22上端有两个螺丝孔，通过两个螺丝固定到画板支架2上，通过调整套在外部方钢24中的内部方钢22的位置增加架子腿长度，并用架子腿螺丝23固定。
使用时，如图6所示，将架子腿3支到三通管件上，并调整到合适的高度，将手柄滑块4推到最左端，调整第一弹簧12的长度，使轱辘15搭在需要绘制的三通外轮廓上，尽量将笔架设置在能绘制整个弧度线区域的画板上，并用第二固定螺丝16固定定位块13，尽可能让笔尖贴到画板1上，用手拖动手柄滑块4向右移动，轱辘15随着手柄滑块4水平移动，同时在第一弹簧12的压力作用下，轱辘15紧紧压到三通管件外轮廓，并沿着三通管件外轮廓起伏上下移动，直到手柄滑块4到达右侧为止，需要的弧度也在画板1上绘制完成。