大功率商用电磁加热系统设计计算书
大功率商用电磁加热系统设计报告
1 电磁加热系统原理与特点
当线圈流过高频交变电流时会在其周围产生交变磁场，如果该磁场靠近金属表面，则在金属中能感应出漩涡状的电流，简称涡流。涡流的大小与金属材料的导电性、导磁性、几何尺寸有关。涡流本身也会产生磁场，其强度取决于涡流的大小，其方向与线圈电流磁场相反，因而抵消部分原磁场，它与线圈磁场叠加后形成线圈的交流阻抗，导致线圈的电感量发生变化（减小）。这些涡流消耗电能，在感应加热装置中，利用涡流可对金属进行加热热。涡流的大小与金属的电阻率ρ、磁导率μ、厚度 h ，金属与线圈的距离δ，激励电流角频率ω等参数有关。
工业上把感应加热依频率分为四种：工频(50 Hz)；中频(0.5 Hz ～8 kHz)；超音频(20Hz ～60kHz)；高频(60Hz ～600kHz)．工频交流电直接由配电变压器提供；中频交流电由三相电动机带动中频发电机或用可控硅逆变器产生；超音频和高频交流电由大功率电子管振荡器产生。
电磁感应加热如图1所示。高频电磁感应加热方法是利用电磁感应在被加热体内产生的涡流，对被加热体进行涡流加热。将被加热体看成无数个同心圆状的电流环网路，当通过被加热体线圈的磁通增加时，就产生使它减小的方向的感生电流；当通过线圈的磁通减小时，就产生使它增加的方向的感生电流，该电流称为涡流。涡流的计算公式为： 2(/)2m
d J A m r dt
σπΦ=-
（1）
式中：J 为以r 为半径的圆内交变磁通在加热体表面形成的涡流；σ为加热体金属的导电率；m Φ 为半径r 圆内的磁通。
将被加热体和电磁感应加热线圈结合在一起，中问留有2～4 mm 的间隙，电磁感应加热线圈通过高频交变电流，便相当于在电磁感应加热线圈和被加热体之间形成无数个小交变磁场，这些小磁场的磁通变化，在被加热体表面产生涡流，涡流的能量转化为热能，达到加热的目的。
感应加热是利用电流通过线圈产生交变磁场，当磁场内磁力线通过锅局部时，磁力线被切割而产生无数小涡流，使锅局部瞬间迅速发热。由于“集肤效应”，涡流分布高度集中于锅表面，而且随距表面的距离增大而急剧下降。
设锅表面的
图1 涡流加热原理图
感应电流强度为0I ，沿感应透入深度方向，距离表面x 处的感应电流强度为
/0()x I x I e δ-=，涡流的理论透入深度为δ
)mm δ=
（2） 式中ρ为电阻率(810mm -Ω?)；f 为频率(Hz)；μ为导磁率(7410/T A π-?)。实际应用中规定()I x 降至表面涡流强度的1／e 处的深度为“电流透入深度”，经计算证明，86．5的热量是发生在深度为δ的薄层内。
钢铁材料在感应加热过程中，ρ随温度的上升而增大，μ的大小在材料失去磁性前基本不变，而达到居里点温度(铁为770 C ，中碳钢724 C)以上钢材就失去磁性， 急剧下降为真空导磁率，即1μ≈。材料在失磁前的涡流透入深度称为“冷态的涡流透入深度”δ冷。而随着材料温度的上升，会导致ρ增大和μ下降，使涡流分布平缓，透入深度增大。
考虑一块厚为h ，电阻率为ρ，半径为a 的金属圆板，置于磁感应强度B 、随时间交变的磁场中，为了计算热功率，沿着电流方向将金属圆板分割成若干个宽度为dr 、周长为2r π，厚度为h 的金属薄筒，任意一个薄筒的感生电动势为
2
d dB
r dt dt
φεπ=-=- （3） 薄简的电阻为
2r
R h dr
πρ
=? （4） 所以薄筒的瞬时热功率为
2
32hr dr dB dp R dt επρ???
== ???
（5）
整块金属圆板的涡流的瞬时热功率为
2
408a
ha dB p dp dt πρ??== ???
? （6） 设0sin B B t ω=，则
0cos dB
B t dt
ω=， 涡流在一个周期内的平均热功率为 4222224
000
011cos 816r
r ha h p pdt B tdt B a T
T ππωωωρρ
=
==?
? （7）
由上式可见，若要得到较大的热功率输出，必须选择高频交变的电磁场，产
生较大的磁感应强度，且金属的电阻率要较小。
由于感应器的工作电流很大且频率很高，在设计和应用时，必须考虑电磁感应的三个基本效应：集肤效应、邻近效应和圆环效应。
集肤效应——当变化的电流在导体中流动时，它周围的磁场也随着变化。这变化的磁场也要在导体中产生感应电流，因而影响导体中电流的分布，使电流趋向导体表面。也就是说，愈靠近导体的表面，电流的密度就越大。频率越高，集肤效应就越明显。因此，在高频状态下，常采用中空导线，或用若干股并列的细导线作为输出馈线。
邻近效应——就是导体的邻近还有其他载有变化电流的导体时，每一导体中的电流将要重新分布，和孤立时不一样，其分布是不均匀的。不均匀的程度，则视导体的形状、尺寸、相对位置以及交变电流的频率而定。
圆环效应——是指环形导体的电流分布有集中于内表面的趋势，而且其程度也受频率的影响。频率越高，圆环效应就越明显。
采用感应加热原理设计的高频电磁加热系统具有着突出的优点。它是利用电磁感应产生的交变磁场，在发热体的表面形成涡流达到直接加热的目的，效率高，加热时间比相同功率的加热器要快得多，更值得指出的是，它通过感应线圈使发热体产生涡流达到加热的目的，实现了发热体和主电路之间电气上的隔离，避免了因绝缘损坏而产生的漏电现象，在安全性上大大提高了。
感应加热具有以下优点：
(1)加热速度快。由于感应加热过程主要是依靠电流感应透热和传导的方式实现，故在很短的时间内便能加热到预期的温度。
(2)热损少、加热效率高。在感应加热过程中，能量的传递是以电磁波的形式进行的，故受外界的干扰小、能量的扩散少，提高了能量的利用率和加热热效率。
(3)无污染。加热热源是电能，不会产生任何有害的气体和污染物，属于环保型的热源。
(4)易于实现自动控制。加工过程中热源的参数主要是电源的功率和频率，这两项电参数在控制过中是很容易实现自动控制的，不需要相关的转换模块，可以更有效地控制加工的质量。
（5）实现了发热体和主电路之间电气上的隔离，避免了因绝缘损坏而产生的漏电现象，在安全性上大大提高了。
2 技术指标
1.1输入电压：三相380V±20%，50Hz；
1.3 工作环境温度：（-10 —+60）℃；
1.4 最大输出功率15Kw;
1.5 输出功率连续可调；
2 电磁加热系统的功能
2.1过流、过压、欠压、过功率保护和故障报警显示功能；
2.2软启动、软关断功能；
2.2停电记忆功能；
2.3IGBT高温保护、线圈高温保护和故障报警显示及自动恢复功能；
2.4IGBT温度传感器、线圈温度传感器、调功电位器开路、短路保护和故
障报警显示功能；
2.5关机散热风机延时功能；
2.6小物件检测功能（小于80mm不加热）。
3 外形尺寸及系统组成
3.1主机箱外壳尺寸
主机箱尺寸图：
图2 主机箱主要尺寸
3.2.3 LED显示屏控制接口定义和原理
图3 LED显示屏
图4 显示板控制接口定义
三相交流电通过滤波后送入三相整流模块，得到一脉动直流电源，通过π型滤波获得直流电压源，其额定幅度为513V。
主电路有两种选择，其一是半桥，其二是全桥，半桥通过桥路电容和电感形成谐振，全桥通过电感和串联电容形成谐振。这两种电路均可以应用，但全桥需要四个驱动电路，需要4个IGBT，但通过的电流是半桥的1半。
本设计采用半桥电路。
3.1 输入参数计算
最大输出功率
max
15 out
P KW
=
系统效率
min 0.85
η=
则变换器最大输入功率
max max 15000
17647 0.85
in P
P W
η
===
输入电压380V±20%，最大456V，最小304V，三相全桥整流后，最大直流电压
max 456 1.35615
U V =?=
最小直流电压
min 304 1.35410.4
U V =?=
因此输入最大电流
max max
min
17647
86 /2410.4/2
in
P
I A
U
===
因此主电路整流管额定电流和IGBT额定电流必须大于最大电流，考虑安全系数，取额定电流为150A/1200V。
电磁灶系统框图如图5所示。市电交流380 V 经过滤波整流后变为大约510 V 直流，通过半桥谐振逆变电路的振荡在线圈中产生交变磁场，在发热体中产生涡流以达到加热的目的。把涡流效应等效到原边，用L 、R 串联表示。当负载为RLC 且满足振荡条件时，这种负载称为谐
振负载，对于谐振负载可以通过改变频率来改变输出的电压和功率。逆变
式谐振负载（串联谐振）的电路特点是：
逆变电路输出的波形为方波（方波电压）；
可以将逆变频率调谐在谐振频率附近，而正弦输出的电流，无需通过低通滤波器消除其最低次谐波，所谓“谐振逆变”电路因此得名；
因为利用负载谐振特点电路中的元件要承受很大的电流或电压。
串联谐振网络的形式如图6所示，其中L 是谐振电感，C 是谐振电容，涡流等效阻抗R 。
图6 串联谐振电路
对图3所示的电路图，导纳可表示为
2
1()11
sC
Y s s LC sRC sL R Cs ==++++ （9） 它是频率s j ω=的函数，令2R
L
α=
，0ω=，则有： 220
12()2s Y s R s s ααω=
?++ （10） 由式（10）可以看出，在谐振时，即0s j ω=时，电感和电容阻抗相互抵消，
01
()Y s R
=
，电路阻抗为纯电阻负载，电路对数幅频特性曲线如图7所示。
图5 电磁灶系统框图 Usinwt
令串联谐振电路的品质因数为
002L Q R ωω
α
== （11）
则式（10）可改写为
200
11()11s Q Y s R s s
Q ωωω=
???+
+ ??? （12） 电路谐振时，01()Y s R
=
设电源电压为()U s ，则电流为()()()I s U s Y s =，电容电压
2202200222
2
2
000()()21
()()()22()()22C I s Y s s U s U s U s sC sC s s sCR
U s U s s s CR s s ααωωωααωωαω=
==++==++++
2
02
2
()()2C U s U s s s ωαω=++ （13） 当0s j ω=时
()()2C U s Q U s ωα
== （14） 也就是说谐振时负载电压等于电源电压，电容上的电压可达电源电压的Q
1lg R lg ()Y s
图7 对数幅频特性曲线
倍。
谐振时AB 通过调整工作频率，调整通过开关管，S1、S2的开通和关断，感应线圈电感和半桥电路的两个电容在各自的回路形成谐振。
当逆变器工作在谐振频率0ω时，开关器件的状态转换总是发生在开关器件电流过零时刻，在这种情况下，所有反并联二极管始终不通过电流。
实际上半桥输出入电压为幅度为/2U ±的方波，只要0ωω=，而且Q 值足够大，电流几乎为正弦波
010012()sin sin a a m U
i Y j U t t R ωωωπ
==
（15） 12a m U
U π
=
为方波电压的基波分量幅值。
输出功率
2
2
2
2
1222U U P R R R R ππ??=== ??? （16） 若输出15kw ，不考虑效率，等效电阻0.35R ≈Ω
当逆变电路的工作频率大于谐振频率（0ωω>，且0ωω≈），LC 作用相当于一个电感E L
2
0(1(
))E L L ωω
=- （17） 谐振电路的阻抗等值于E L R 电路，工作于感性负载，电流滞后于电压
())E
a L i t arctg R
ωω=
- （18）
当逆变电路的工作频率小于谐振频率（0ωω<，且0ωω≈），LC 作用相当于一个电感E C
2
1()E C
C ω
ω=
- （19）
谐振电路的阻抗等值于RC 电路，工作于容性负载，电流超前于电压
1
())
a
E
i t arctg
C R
ω
ω
=+（20）
从上面分析可以看出，当没有锅在灶上时，没有涡流产生，电路为纯电感负载，储存在电感中的能量和电容交换，输入直流平均电流为零，若灶上有一个较小的金属物体时，涡流等效到电感原边的电阻较大，输入直流平均电流较小，因此可以根据输出电流衰减的快慢判断有无锅，实现小于某直径金属不加热功能。
当涡流发生时，涡流本身也会产生磁场，其强度取决于涡流的大小，其方向与线圈电流磁场相反，因而抵消部分原磁场，它与线圈磁场叠加后形成线圈的交流阻抗，导致线圈的电感量发生变化（减小）。
没有锅时，电感为其测量值，最小谐振频率
r
ω=
空
于此谐振值时，其输出电流滞后电压约90度电角度。
有锅时，电感值增大，即L L
<
空合
，谐振频率减小，不同的锅谐振频率不同。
最大谐振频率
r
ω=
合
，当工作频率接近于此谐振值时，负载等效为LR负
载，其输出电流滞后于电压，小于90度电角度，当在谐振点工作时，其等效负载为纯电阻负载，电流和电压同相位。
从公式（7）可知，输出的功率与工作频率的平方成正比，因此通过调解谐振工作频率就可以调解输出功率。同一工作频率下，调解占空比相当于调解了磁感应强度B，而输出的功率与B的平方成正比，因此调解占空比也可以调解输出功率。
因此通过调节工作频率和占空比都可以调解输出功率，可以分别应用或同时应用。为了使电路在不同锅材质情况下都工作在谐振条件下，必须合理选择电容和电感大小。
由于IGBT最大工作频率受器件限制，一般不大于30KHz，所以最大谐振频率小于IGBT最大工作频率，最小谐振频率为IGBT最小工作频率。
空载时，电容选取0.8uF，电感为120uH，最小谐振频率为
min
16243Hz
f===
4
2
1
6
3
5
7
S1
C?
CAP
C?CAP
L
R
S2
D1
D2
BT?
BATTERY
由于电位器为1k 大值为3V ，1531
R =+
4R k =Ω，取3.9K Ω。当电位器最大时输出：15
1 3.063.91
V ?=+ 最小时0V 。
高，采用3.3V 示。
2 ）温度传感器LM35 希望当温度150LM35每度变化10mV 出电压
150101500mV mV ?==放大倍数=1+58
57
R R =2
3）5V 分压为3.3V
4）变压器设计
变压器初级输入电压18V ，0.8A ，作为Vcc 18V ，0.2A ，作为-Vcc 18V ，0.5A ，作为12V ，0.3A ，作为-5VH 18V ，0.5A ，作为12V ，0.3A ，作为-5VL 高度不大于90mm ，
3.4 工作频率、实现软起动。
超前电压，功率管开通时，系。为了防止不同材质、法。
调宽法：系统从最大工作频率最小脉宽启动。
由于不同材质的锅对应不同的谐振工作频率，所以必须实现谐振频率的自动跟踪。
通过检测直流母线电流，当负载为感性时，母线电流有回流（有正负电流），谐振时母线电流为正，当负载为容性时，母线电流有回流（有正负电流），把母线电流经过过零比较器处里，谐振时输出的脉冲最宽，比较其输出脉冲低通滤波，则输出最大电压出为谐振频率，如果频率降低，输出电流增大，则为感性负载，若频率降低，输出电流减小，则为容性负载。
4 控制流程
4.1 系统主循环程序流程
当供电后，DSP初始化，初始化由系统初始化、引脚配置、PWM初始化、SPI初始化和A/D初始化等构成。要保证输出的IGBT控制信号均为低电平，初始化完成后，进入自检程序，检查IGBT温度传感器、线圈温度传感器、调功电位器等输入输出是否工作正常，如果不正常，电路不工作，并给予警示；如果正常，等待输入。主循环流程图见图xx所示。
1、主循环流程图
分四块，第一块：辅助电源供电、DSP初始化、自检；第二块：主电路供电、软起动，频率跟踪，第三块，检测电流、电压、温度和功率给定值，是否超标，第四块，检锅，第五步：提锅。
图12 主程序流程图
2、关断IGBT子程序
包括两大部分：如果为软件关断，则软关断逆变电路驱动信号；SPI模块外输出功率和故障信息；如果为硬件中断关断，则关断逆变电路驱动信号，禁止所有模块输出，清所有标志。
3、检锅
探测有无锅方法采用最高频率法，10ms时间内平均电流小于某一值则无锅，否则有锅。
系统输出功率分为12档，可以连续调功也可以间歇调功。
4 提锅
当锅被移走以后，立即关断驱动，停止加热，两秒后执行检锅子程序。提锅判断有两种，其一是锅稍稍提起，此时平均电流增大（由于频率跟踪，电感减小，谐振频率下降，电流增大），其而是锅完全提走，此时平均电流为零。通过检测当前电流和前一刻电流比较，如果后一刻电流大于前一刻电流25%即为稍稍提起，电流等于零提锅。
5 SPI数据传送程序
SPI数据传送程序主要用于将输出功率大小和故障信号传送给显示部件，以便显示输出功率大小和故障信息。
6 保护程序设计
当电路出现过流、过压，过热等故障时，立即关断加热电路，启动SPI，将
故障信息传递给显示单元。
当系统过流、缺相故障时，引脚PDPINTx上信号的下降沿跳变会引起DSP 的功率保护中断。在DSP的可屏蔽中断里该中断优先级最高，可保证系统在出现故障时有最快的保护响应。若PDPINTx有效，会由硬件将GPTCONA/B的TCOMPOE位清零，并禁止PWM信号输出。根据DSP功率保护引脚PDPINTx 工作的特点，可监测TCOMPOE位，当该位为0时说明此时功率电路出现故障。首先，禁止所有系统输出，关闭除SPI模块外的所有外设模块；然后，检测连接在I/O引脚上的故障信号，将故障标号写入Error_num，Error位置1，启动SPI，将故障信息传递给显示单元。
4.2中断处理程序
本软件中所涉及到的中断处理程序包括：A/D中断、定时器中断等，下面分别予以说明。
2、A/D中断
A/D中断主要用于电流、电压、温度、输入功率给定采样，PI运算对应的中断服务程序入口标志为AD_ISR。
A/D中断速度取决PWM调制信号的频率，其触发源由EV A模块T1定时器周期中断提供，这是因为T1定时器周期中断频率就是PWM信号频率。
每次A/D中断中都进行一次PI运算，解算出工作频率，用以更新PWM信号周期、脉宽。
4、定时器中断
定时器中断指由T4定时器每隔固定时间产生一个中断，用于向SPI总线发
送当前控制系统工作状态数据。信息格式见附件。
4.3 看门狗监视程序
看门狗分为硬件看门狗和软件看门狗。DSP内部自带一个硬件看门狗，可利用这个硬件看门狗监视主循环的运行。看门狗定时器的定时时间稍大于主程序正
图6.7 看门狗监视设置
常运行一个循环的时间，在主程序运行过程中执行一次定时器时间常数刷新操作。程序正常运行时，定时器不会出现定时中断。一旦程序运行失常，不能及时刷新定时器时间常数而导致看门狗溢出，系统就会复位。
主循环使用了硬件看门狗，则中断服务程序只能由软件看门狗来监视。在主循环中设置软件定时器，其定时时间大于中断时间，在中断程序中执行一次软件计数器刷新操作。当中断失效不能刷新计数器时，软件定时器出现溢出，系统复位。图6.7是本系统所采用的软件看门狗原理图。采用这样的看门狗监视方法，可有效防止主程序或中断处理程序跑飞，使系统可靠运行。
潜孔式平面钢闸门设计
潜 孔 式 平 面 钢 闸 门 设 计 工程概况： 闸门是用来关闭、开启或者局部开启水工建筑物中过水孔口的活动结构。其主要作用是控制水位、调节流量。闸门是水工建筑物的重要组成部分，它的安全与适用，在很大程度影响着整个水工建筑物的原行效果。
设计目录： 1.水工刚结构潜孔式焊接平面钢闸门设计计算书。。。。。。。。1 （1）设计资料及有关规定。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1 （2）闸门结构的形式及布置。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1 <1>闸门尺寸的确定。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1 <2>主梁的布置。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1 （3）面板设计。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。2 （4）水平次梁、顶梁和底梁地设计。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。3 （5）主梁设计。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。6 （6）横隔板设计。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。8 （7）边梁设计。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。9 （8）行走支承设计。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。10 （9）胶木滑块轨道设计。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。11 （10）闸门启闭力和吊座验算。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。11 2.水工刚结构潜孔式焊接平面钢闸门设计图。。。。。。。。。。（附图） 水工刚结构潜孔式焊接平面钢闸门设计计算书 一、设计资料及有关规定： 1.闸门形式： 潜孔式焊接平面钢闸门。 2.孔的性质： 深孔形式。 3.材料：
越野车转向系统的设计
毕业设计 题目：越野车转向系统设计与优化学生姓名： 学号： 专业: 年级: 指导老师: 完成日期:
目录 第一章电动转向系统的来源及发展趋势 (1) 第二章转向系统方案的分析 (3) 1.工作原理的分析 (3) 2. 转向系统机械部分工作条件 (3) 3.转向系统关键部件的分析 (4) 4.转向器的功用及类型 (5) 5.转向系统的结构类型 (5) 6.转向传动机构的功用和类型 (7) 第三章转向系统的主要性能参数 (8) 1. 转向系的效率 (8) 2. 转向系统传动比的组成 (8) 3. 转向系统的力传动比与角传动比的关系 (8) 4. 传动系统传动比的计算 (9) 5. 转向器的啮合特征 (10) 6. 转向盘的自由行程 (11) 第四章转向系统的设计与计算 (12) 1. 转向轮侧偏角的计算（以下图为例） (12) 2. 转向器参数的选取 (12) 3. 动力转向机构的设计 (12) 4. 转向梯形的计算和设计 (14)
第五章结论 (16) 谢辞 (17) 参考文献 (18) 附录 (19)
转向系统设计与优化 摘要 汽车在行驶过程中，需要按照驾驶员的意志经常改变行驶方向，即所谓汽车转向。用来改变或保持汽车行驶方向的机构称为汽车转向系统。汽车转向系统的功能就是按照驾驶员的意愿控制汽车的行驶方向。汽车转向系统对汽车的行驶安全是至关重要的。因此需要对转向系统进行优化，从而使汽车操作起来更加方便、安全。本次设计是EPS电动转向系统，即电动助力转向系统。该系统是由一个机械系统和一个电控的电动马达结合在一起而形成的一个动力转向系统。EPS系统主要是由扭矩传感器、电动机、电磁离合器、减速机构和电子控制单元等组成。驾驶员在操纵方向盘进行转向时，转矩传感器检测到转向盘的转向以及转矩的大小，将电压信号输送到电子控制单元，电子控制单元根据转矩传感器检测到的转距电压信号、转动方向和车速信号等，向电动机控制器发出指令，使电动机输出相应大小和方向的转向助力转矩，从而产生辅助动力。汽车不转向时，电子控制单元不向电动机控制器发出指令，电动机不工作。该系统由电动助力机直接提供转向助力，省去了液压动力转向系统所必需的动力转向油泵、软管、液压油、传送带和装于发动机上的皮带轮，既节省能量，又保护了环境。另外，还具有调整简单、装配灵活以及在多种状况下都能提供转向助力的特点。因此，电动助力转向系统是汽车转向系统的发展方向。 关键词：机械系统，扭矩传感器，电动机，电磁离合器，减速机构，电子控制单元。
水工钢结构平面钢闸门设计计算书
水工钢结构平面钢闸门设计计算书 一、设计资料及有关规定: 1?闸门形式：潜孔式平面钢闸门。 2. 孔的性质：深孔形式。 3. 材料：钢材：Q235 焊条：E43;手工电焊；普通方法检查。 止水：侧止水用P型橡皮，底止水用条型橡皮。 行走支承：采用胶木滑道，压合胶布用MC—2。砼强度等级：C20b 启闭机械：卷扬式启闭机。 4. 规范：水利水电工程刚闸门设计规范(SL74-95)，中国水利水电出版社1998.8 二、闸门结构的形式及布置 (一)闸门尺寸的确定(图1示) 1?闸门孔口尺寸： 孔口净跨(L) : 3.50m。孔口净高：3.50m。 闸门高度(H) : 3.66m。闸门宽度：4.20m。 2. 计算水头：50.00m。 (二)主梁的布置 1. 主梁的数目及形式 主梁是闸门的主要受力构件，其数目主要取决于闸门的尺寸。因为闸门跨度L=3.50m,闸门高度h=3.66m,L 三、面板设计 根据《钢闸门设计规范 SD — 78 (试行)》关于面板的设计，先估算面板厚度，在主梁截面选择以 后再验算面板的局部弯曲与主梁整体弯曲的折算应力。 1?估算面板厚度 假定梁格布置尺寸如图2所示。面板厚度按下式计算 匸9 ?OF ：］ 现列表1计算如下: 表1 根据上表计算，选用面板厚度。 2.面板与梁格的连接计算 已知面板厚度t=14mm ,并且近似地取板中最大弯应力c max=[c ]=160N/mn n ,则 p=0.07 x 14x 面板与主梁连接焊缝方向单位长度内地应力： 3 VS 790 10 1000 14 272 T = =— 21。 2 3776770000 面板与主梁连接的焊缝厚度： h f . P 2 T 2 /0.7 [ t w ] 398/0.7 113 5mm ， 面板与梁格连接焊缝厚度取起最小厚度 h f 6mm 。 四、水平次梁，顶梁和底梁地设计 1. 荷载与内力地验算 水平次梁和顶，底梁都时支承在横隔板上地连续梁，作用在它们上面的水压力可 按下式计算，即 a 上 a 下 现列表2计算如下: 表2 当 b/a < 3 时，a=1.65,则 t=a kp =0.065 a% kp 0.9 1.65 160 当 b/a >3 时，a=1.55,则 t=a kp 0.9 1.55 160 =0.067 a., kp 398N / mm, 自动化智能滴灌控制系统设计方案 陕西颐信网络科技有限责任公司 西安天汇远通水利信息技术有限责任公司 目录 一. 系统概述............................................................................................................ - 3 - 二. 系统组成............................................................................................................ - 4 - 三. 通信网络............................................................................................................ - 5 - 四. 功能设计............................................................................................................ - 6 - 4.1. 监测中心级设计 ...................................................................................... - 6 - 4.2. 首部控制级设计 ...................................................................................... - 6 - 4.3.1. 设计原则 ....................................................................................... - 7 - 4.3.2. 主要功能 ....................................................................................... - 7 - 4.3.3. 硬件设计 ....................................................................................... - 8 - 4.3.4. 软件设计 ..................................................................................... - 10 - 4.3. 田间控制级设计 .................................................................................... - 13 - 4.3.1. 田间控制器主要功能 ................................................................. - 13 - 4.3.2. 田间控制器性能指标 ................................................................. - 14 - 4.3.3. 田间路由器节点主要功能 ......................................................... - 14 - 4.3.4. 田间路由器节点性能参数 ......................................................... - 14 - 4.3. 5. 供电方式 ..................................................................................... - 14 - 五. 系统特性.......................................................................................................... - 15 - 六. 设计研究意义.................................................................................................. - 16 - 5.2转向器的结构型式选择及其设计计算 根据所采用的转向传动副的不同，转向器的结构型式有多种。常见的有齿轮齿条式、循环球式、球面蜗杆滚轮式、蜗杆指销式等。 对转向其结构形式的选择，主要是根据汽车的类型、前轴负荷、使用条件等来决定，并要考虑其效率特性、角传动比变化特性等对使用条件的适应性以及转向器的其他性能、寿命、制造工艺等。中、小型轿车以及前轴负荷小于1.2t 的客车、货车，多采用齿轮齿条式转向器。球面蜗杆滚轮式转向器曾广泛用在轻型和中型汽车上，例如：当前轴轴荷不大于2.5t 且无动力转向和不大于4t 带动力转向的汽车均可选用这种结构型式。循环球式转向器则是当前广泛使用的一种结构，高级轿车和轻型及以上的客车、货车均多采用。轿车、客车多行驶于好路面上，可以选用正效率高、可逆程度大些的转向器。矿山、工地用汽车和越野汽车，经常在坏路或在无路地带行驶，推荐选用极限可逆式转向器，但当系统中装有液力式动力转向或在转向横拉杆上装有减振器时，则可采用正、逆效率均高的转向器，因为路面的冲击可由液体或减振器吸收，转向盘不会产生“打手”现象。 关于转向器角传动比对使用条件的适应性问题，也是选择转向器时应考虑的一个方面。对于前轴负荷不大的或装有动力转向的汽车来说，转向的轻便性不成问题，而主要应考虑汽车高速直线行驶的稳定性和减小转向盘的总圈数以提高汽车的转向灵敏性。因为高速行驶时，很小的前轮转角也会导致产生较大的横向加速度使轮胎发生侧滑。这时应选用转向盘处于中间位置时角传动比较大而左、右两端角传动比较小的转向器。对于前轴负荷较大且未装动力转向的汽车来说，为了避免“转向沉重”，则应选择具有两端的角传动比较大、中间较小的角传动比变化特性的转向器。 下面分别介绍几种常见的转向器。 5.2.1循环球式转向器 循环球式转向器又有两种结构型式，即常见的循环球-齿条齿扇式和另一种即循环球-曲柄销式。它们各有两个传动副，前者为：螺杆、钢球和螺母传动副以及落幕上的齿条和摇臂轴上的齿扇传动副；后者为螺杆、钢球和螺母传动副以及螺母上的销座与摇臂轴的锥销或球销传动副。两种结构的调整间隙方法均是利用调整螺栓移动摇臂轴来进行调整。 循环球式转向器的传动效率高、工作平稳、可靠，螺杆及螺母上的螺旋槽经渗碳、淬火及磨削加工，耐磨性好、寿命长。齿扇与齿条啮合间隙的调整方便易行，这种结构与液力式动力转向液压装置的匹配布置也极为方便。 5.2.1.1循环球式转向器的角传动比w i 由循环球式转向器的结构关系可知：当转向盘转动?角时，转向螺母及其齿条的移动量应为 t s )360/(?= （5－21） 式中t ——螺杆或螺母的螺距。 这时，齿扇转过β角。设齿扇的啮合半径w r ，则β角所对应的啮合圆弧长应等于s ，即 s r w =?πβ2)360/( （5－22） 由以上两式可求得循环球式转向器的角传动比w i 为 51 2010年 第3期 Vol.32/136 Landscape Building & Construction 随着城市建设规模的不断发展以及生活水平的不断提高，愈来愈多的建设工程需配套建设一定面积的园林绿地，而由于城市园林绿地面积的迅速增加，其灌溉用水量也必将大幅提高。 常用的绿地灌溉方法多采用喷灌和漫灌。灌溉过量常常发生，既耗水又容易带来地表积盐的不良后果。而园林绿化滴灌技术的应用则是有效解决该问题的途径之一。滴灌特别适用于水费高昂或土壤为膨胀粘土以及建筑物附近不能进行喷灌的地区。且由于滴灌灌溉系统在有利于植物生长和减少初始建设成本的同时，能够节约宝贵的水资源，因而在园林景观绿地建设和管理中得到越来越广泛的应用。 1 滴灌器的布置 典型的园林灌木床包括各种草皮、灌木、树木。灌木床面积小的为10～15 m 2，面积大的则可达700 m 2或以上。其位置不定，常靠近建筑物或围墙，用于美化建筑物或各个主要入口景观。在一个灌木床里，需 水量因植物种类不同也有所不同。而在灌木床与灌木床之间，由于太阳的方位不同，各自的需水量也会不同。由此可见，合理的滴灌器布置是灌溉系统节水及减少初始建设成本的前提和关键。 1.1 滴头种类及选择 滴头是滴灌系统的关键部件，有 园林绿化节水滴灌系统设计 Design of Water-saving Drip Irrigation System in Urban Landscaping 罗嘉欢 （广州园林建筑规划设计院，广东 广州 510055）LUO Jia-huan (Guangzhou Gardens Planning and Building Design Institute, Guangzhou 510055, China) 摘要：随着城市园林绿地面积的增加以及城市水资源的短缺，园林绿化节水灌溉得到了较为广泛地应用。文章通过介绍某工程园林绿化滴灌系统的设计，论述了采用节水滴灌时需考虑的内容，包括滴灌器的选择与布置、滴灌系统设计以及滴灌灌溉管理等三方面。关键词：园林；节水设计；滴灌系统中图分类号：TU986文献标识号：A 文章编号：1671-2641(2010)03-0051-03收稿日期：2010-04-29修回日期：2010-05-12 Abstract: With the increase of urban landscaping green area and the shortage of urban water resource, water-saving irrigation system is becoming widely used in landscaping. By brief introducing the design of water-saving drip irrigation system in a landscaping construction, the selection and arrangement of the emitters, the design of drip irrigation system, the management and maintenance of drip irrigation system are discussed detailedly in this article.Key words : Landscape architecture; Design of water-saving; Drip Irrigation System 图 1 几种典型管线路选择及滴灌器布置方案 目录 1.概述 (1) 1.1任务来源 (1) 1.2转向系统基本介绍 (1) 1.3转向系统结构简图 (1) 2.转向系统相关参数 (1) 3.最小转弯半径 (2) 4.转向系传动比的计算 (3) 5.转向系载荷的确定 (3) 5.1原地转向阻力矩 M (3) r 5.2车轮回正阻力矩Ms (3) 5.3作用在转向盘上的力 F (3) k 6.转向管柱布置的校核 (4) 6.1转向管柱布置角度的测量 (4) 6.2转向管柱角速度及力矩波动计算 (4) 6.3转向管柱固有频率要求 (7) 7.结论 (7) 参考文献................................................... 错误！未定义书签。 1.概述 1.1任务来源 根据6430车型设计开发协议书， 6430项目是一款全新开发的车型，需对转向系统进行设计计算。 1.2转向系统基本介绍 转向管柱为角度不可调式管柱，转向机采用结构简单、布置容易的齿轮齿条式转向机。 转向盘采用软发泡三辐式，轮辐中间有一块大盖板，打开时可拆装调整转向盘。 1.3转向系统结构简图 2.转向系统相关参数 轮胎规格为185R14LT ，层级为8。轮辋偏置距为+45mm ，负荷下静半径为304㎜，滚动半径约317mm ，满载下前胎充气压力240KPa 。 3.最小转弯半径 汽车的最小转弯半径是汽车在转向轮处于最大转角条件下以低速转弯时前外轮中心与地面接触点的轨迹构成圆周半径，它在汽车转向角达到最大时取得。 转弯半径越小，则汽车转向所需场地就愈小，汽车的机动性就越好。为了避免在汽车转向时产生的路面对汽车行驶的附加阻力和轮胎过快磨损，要求转向系能保证在汽车转向时，所有车轮应绕瞬时转向中心作纯滚动。此时，内转向轮偏转角β应大于外转向轮偏转角α，在车轮为绝对刚体的假设条件下，角α与β的理想关系式应是： L ctg ctg K +=βα 式中： K —两侧主销轴线与地面相交点之间的距离； L —轴距。 3.1按外轮最大转角 C L R += α sin 1 =5194.9（mm ） 3.2按内轮最大转角 C KL K L R +++=2 1 222]tan 2)sin [(ββ =5912.3（mm ） 6 金属结构设计 6.3 金属结构设计计算 6.3.1 设计资料 （1）闸门型式：露顶式平面钢闸门 （2）孔口尺寸（宽×高）：6m ×3m （3）设计水头:3.16m （4）结构材料：Q235钢 （5）焊条：E43 （6）止水橡皮：侧止水型号采用P45-A ，底止水型号采用I110-16 （7）行走支承：采用胶木滑道，压合胶木为MCS-2 （8）混凝土强度等级：C25 （9）规范：《利水电工程钢闸门设计规范》（SL74-95） 6.3.2 闸门结构的形式及布置 6.3.2.1 闸门尺寸的确定 1.闸门高度:考虑风浪产生的水位超高，将闸门的高度确定为3m 。 2.闸门的荷载跨度为两侧止水的间距：L 0=6.0m 3.闸门计算跨度：L=L 0+2d=6.0+2×0.15=6.3m 6.3.2.2静水总压力 闸门在关闭位置的静水总压力如图6.1所示，其计算公式为： 2 29.8344.1/2 2gh P kN m ρ?= == 图6.1 闸门静水总压力计算简图 P 6.3.2.3 主梁的形式 主梁的形式应根据水头的大小和跨度大小而定，本设计中主梁采用实腹式组合梁。 6.3.2.4主梁的布置 根据主梁的高跨比，决定采用双主梁。两根主梁应布置在静水压力合力线上下等距离的位置上，并要求两主梁的距离值要尽量大些，且上主梁到闸门顶缘的距离c 小于0.45H ，且不宜大于3.6m ，底主梁到底止水的距离应符合底缘布置的要求。故主梁的布置如图6.2所示 图6.2 主梁及梁格布置图 6.3.2.5 梁格的布置和形式 梁格采用复式布置并等高连接，并使用实腹式竖向隔板兼作竖直次梁，使水平次梁穿过隔板上的预留孔而成为连续梁，其间距上疏下密，面板各区格需要的厚度大致相等，具体布置尺寸如图6.2所示。 6.3.3 面板设计 根据《利水电工程钢闸门设计规范》（SL74-95），关于面板的计算，先估算面板厚度，在主梁截面选择之后再计算面板的局部弯曲与主梁整体弯曲的折算应力。 初选面板厚度。面板厚度计算公式为： δ当b/a ＞3时，α=1.4；当b/a ≤3时，α=1.5。 列表进行计算，见表6.1： 茶叶滴灌系统设计 系统简介： 本设计灌区茶叶种植面积为500亩。首先确定滴灌系统的各个设计参数，继而选用某公司一次成型薄壁滴灌带，内径16mm，壁厚0.31mm。通过计算滴灌的灌水定额、灌水周期、一次灌水延续时间来确定滴灌的灌溉制度；通过水量平衡计算，确定当地水源是否够用。根据设计参数把整个灌区划分为4个轮灌组，进行管网系统的布置，推算各级管道的流量，进行管网水力计算，确定各级管道的直径、长度，并选择水泵型号为D185-67×9。最后设计首部枢纽，进行材料统计和概预算。 第一章基本资料 一、项目概况 项目位于某某市某某县，属贫困地区。项目区位于某某县府城镇的某某村南茶北移示范区，规划滴灌茶叶滴灌面积500亩。 本项目将引进先进的农业生物技术，与小型灌溉工程相结合，建设生态型灌溉工程。从生产技术手段和使用方式两方面对当地的农业生产进行改进，主要建设内容是小型农田生态灌溉工程的建设。 二、地形地质概况 某某省某某市地处中国中部的黄土高原，是中国水土流失较严重的地区，生态环境脆弱，植被土壤中有益微生物缺失，沙土化严重。 某某县位于某某市东北方向，面积1965hm2，东部由北向南与晋东南的沁源、屯留、长子和沁水接壤，西邻古县和浮山。境内山岭起伏，沟壑纵横，地形复杂。整个地势北高南低，东部山峰有安太山、盘秀山等，海拔在1400m以上，西部有大东沟梁、牛头山等，海拔在千米以上。省内第二大河、唯一的一条无污染河流沁河纵贯境内95km。南部沁河谷地，地势较低，有小块平川，海拔在800m左右。 三、作物种植 1、作物名称：茶叶。 2、间距：株距0.4m，行距0.4m，畦距1m。 3、灌溉方式：滴灌。 4、滴灌设计补充强度为4mm/d。 5、茶叶滴灌面积500亩，种植株距0.4m，两行为一畦，行距0.4m，畦与畦距离1m，3畦建一个大棚，棚与棚间距1m，大棚选用简易竹木材料，单棚尺寸为长0.25-0.3m，宽5m，占地0.22亩。选取距离高位蓄水池最远的大棚作为典型地块，此地高程900m。 四、气象资料 某某县位于典型的黄土高原残垣沟壑区，区内生态环境脆弱，年度降雨和年内分配极不均匀，十年九旱，当地农业抵御自然灾害的能力较低。 示范区茶园位于沁河东的谷地，地形东高西低。区内气候温 密级：版本/更改状态：第一版／0 编号： 长城汽车股份有限公司技术文件 CC6460K/KY 转向系统设计计算书 编制： 审核： 审定： 批准： 长城汽车股份有限公司 二OO四年四月十五日 目录 1 系统概述????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????1 2 转向系统设计依据的整车参数计设计要求????????????????????????????????????????????????????????2 3 转向系统设计过程????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????2 3.1 最小转弯半径计算?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????2 3.2 转向系的角传动比计算?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????3 3.3 转向系的力传动比计算?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????3 3. 4 转向系的内外轮转角?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????4 3. 5 液压系统的匹配计算?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????5 3.5.1 转向油泵流量的计算??????????????????????????????????????????????????????????????????????????5 3.5.2 转向油泵压力的变化??????????????????????????????????????????????????????????????????????????6 4 结论说明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????7 5 参考文献????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????8 6.4滴灌工程设计示例 6.4.1基本情况 某基地种植葡萄面积118亩，过去采用大水漫灌方式进行灌溉，灌水定额大，水肥损失严重，为此拟采用先进的滴灌灌水方法。 该地块地势平坦，地形规整，葡萄南北向种植，株距0.8m 、行距2m 。地面以下1m 土层为壤土，土壤干容重14kN/m 3，田间持水率24%。 地块西边距离地边50m 处有水井一眼（具体见平面布置图），机井涌水量为32m 3/h ，静水位埋深60m ，动水位80m ，井口高程与地面齐平。机井水质据周边村庄引水工程检验结果分析，水质满足《农田灌溉水质标准》，但含砂量稍高，整体看来，可作为滴灌工程水源。 380V 三相电源已经引至水源处。 6.4.2滴灌系统参数的确定 （1）灌溉保证率不低于85% （2）灌溉水利用系数95% （3）设计土壤湿润比 不小于40%。 （4）设计作物耗水强度Ea=5.0mm/d （5）设计灌溉均匀度 不低于80% （6）设计湿润层深0.6m 6.4.3选择灌水器，确定毛管布置方式 1．选择灌水器 根据工程使用材料情况比较，本工程采用以色列某公司生产的压力补偿式滴灌管，产品性能如下：滴灌毛管外径16mm ，滴灌毛管进口压力0.1MPa ，滴头间距0.5m ，滴头流量q=2.75L/h ，水平最大铺设长度90m 。 2．确定毛管布置方式 因葡萄种植方向为南北向，并且成行成列，非常规整，因此，毛管布置采用每行葡萄铺设一条滴灌管，根据地块实际长度和产品的最大水平铺设长度确定毛管的长度为80m ，毛管直接铺设在葡萄根部附近。 3．计算湿润比 根据公式： 式中： ——每棵作物滴头数，个； ——滴头沿毛管上的间距，m ； ωβU C % 100/?=）（R P e P S S W S N ωρP N e S 滴灌系统一般由水源、首部枢纽；输水管道和滴头组成。 滴灌系统简图(3张) (1)水源：各种符合农田灌溉水质要求的水源，只要含沙量较小及杂质较少，均可用于滴灌，含沙量较大时，则应采用沉淀等方法处理。 (2)首部控制枢纽：首部控制枢纽一般包括水泵、动力机、过滤器、化肥罐、调节装置等。化肥罐用于灌水施肥施药，常用的化肥罐有压差式、开敞式、文丘里注入式和注射泵等四种形式，肥料罐一般安装在过滤器之前，以防造成堵塞。 施工组织设计 1、施工组织程序、施工工艺、工期、人力机械等依据当地 具体情况进行合理分工，合理布置的整体原则。 2、施工技术措施总原则 1、确保工期的原则 所有施工技术措施的制定均以各单位工程、分部工程的合同控制工期和合同总工期为基础，科学合理安排施工程序，抓好项目接口的工序衔接，采用先进合理、成龙配套的机构化施工技术方案，确保工期目标的实现。 2、安全第一原则 认真贯彻“安全第一、预防为主”的安全工作方针，施工方案均按照技术可靠、确保安全的原则制定，对管道开挖、基地人工平整、管顶上部回填、机械回填、蓄水池等重点安全施工项目均采取切实、有效的技术方案及措施，并严格实 施，在确保安全的前提下方可进行各项工作的施工，确保安全目标的实现。 3、技术优良的原则 严格按照技术规范的设计施工图施工，始终贯彻我公司“科学管理、精益求精、信守合同、追求更好”的质量方针和按照ISO9002质量保证体系组织施工，所采用的施工技术措施均要符合现行施工规程、规范和技术标准的要求，确保质量目标的实现。 4、高效施工的原则 积极采用先进的施工技术，提高机械化施工水平，组织平行流水作业，平行交叉作业，择优选用最佳施工方案、加快施工进度，努力提高技术经济效益。 5、布置经济合理的原则 施工总布置设计充分利用当地自然条件及已有的设施，因地制宜，在满足施工要求的条件下，节约用地合理布局。 6、以“均衡生产、文明施工、科学管理”为宗旨指导工作建设，制定措施要根据当地实际情况，贯彻执行各顶劳动保护和安全文明施工、环境保护法律、法规和规程，发送劳动条件，保障作业人员的健康和安全，确保环保及文明施工目标。 7、科学配置的原则 统筹兼顾，合理计划、安排，科学组织，做好人力、物 第一节概述 转向系是用来保持或者改变汽车行驶方向的机构，在汽车转向行驶时，保证各转向轮之间有协调的转角关系。 机械转向系依靠驾驶员的手力转动转向盘，经转向器和转向传动机构使转向轮偏转。有些汽车还装有防伤机构和转向减振器。采用动力转向的汽车还装有动力系统，并借助此系统来减轻驾驶员的手力。 对转向系提出的要求有： 1)汽车转弯行驶时，全部车轮应绕瞬时转向中心旋转，任何车轮不应有侧滑。不满足这项要求会加速轮胎磨损，并降低汽车的行驶稳定性。 2)汽车转向行驶后，在驾驶员松开转向盘的条件下，转向轮能自动返回到直线行驶位置，并稳定行驶。 3)汽车在任何行驶状态下，转向轮不得产生自振，转向盘没有摆动。 4)转向传动机构和悬架导向装置共同工作时，由于运动不协调使车轮产生的摆动应最小。 5)保证汽车有较高的机动性，具有迅速和小转弯行驶能力。 6)操纵轻便。 7)转向轮碰撞到障碍物以后，传给转向盘的反冲力要尽可能小。 8)转向器和转向传动机构的球头处，有消除因磨损而产生间隙的调整机构。 9)在车祸中，当转向轴和转向盘由于车架或车身变形而共同后移时，转向系应有能使驾驶员免遭或减轻伤害的防伤装置。 10)进行运动校核，保证转向盘与转向轮转动方向一致。 正确设计转向梯形机构，可以使第一项要求得到保证。转向系中设置有转向减振器时，能够防止转向轮产生自振，同时又能使传到转向盘上的反冲力明显降低。为了使汽车具有良好的机动性能，必须使转向轮有尽可能大的转角，并要达到按前外轮车轮轨迹计算，其最小转弯半径能达到汽车轴距的2～2．5倍。通常用转向时驾驶员作用·在转向盘上的切向力大小和转向盘转动圈数多少两项指标来评价操纵轻便性。没有装置动力转向的轿车，在行驶中转向，此力应为50—100N；有动力转向时，此力在20—50N。当货车从直线行驶状态，以10km ／h速度在柏油或水泥的水平路段上转入沿半径为12m的圆周行驶，且路面干燥，若转向系没有装动力转向器，上述切向力不得超过250N；有动力转向器时，不得超过120N。轿车转向盘从中间位置转到每一端的圈数不得超过2．0圈，货车则要求不超过3．0圈。·近年来，电动、电控动力转向器已得到较快发展，不久的将来可以转入商品装车使用。电控动力转向可以实现在各种行驶条件下转动转向盘的力都轻便。 目录 一.课程设计任务与要求 (1) 二．设计资料 (1) 三．闸门结构形式及布置 (1) 四、面板设计 (2) 五、水平次梁，顶梁和底梁地设计 (3) 六、主梁设计 (5) 七、横隔板设计 (10) 八、边梁设计 (11) 九、行走支承设计 (12) 十、胶木滑块轨道设计 (12) 十一、闸门启闭力和吊座验算 (13) 水工钢结构钢闸门课程设计计算书 一.课程设计任务与要求 1、《钢结构》课程设计的任务为某节制闸工作闸门的设计。 2、要求根据钢闸门设计规范与要求，设计出合理、可行的平面定轮钢闸门。 二．设计资料 某供水工程，工程等级为1等1级，其某段渠道上设有节制闸。节制闸工作闸门操作要求为动水启闭，采用平面定轮钢闸门。本闸门结构设计按SL74-95《水利水电工程钢闸门设计规范》进行。基本资料如下： 孔口尺寸：6.0m×6.0m(宽×高)； 底槛高程：23.0m； 正常高水位：35.0m； 设计水头：12.0m； 门叶结构材料：Q235A。 三．闸门结构形式及布置 1.闸门尺寸的确定 闸门的高度：考虑风浪所产生的水位超高为0.5m，故闸门高度H=6+0.5=6.5m 闸门的荷载跨度为两侧止水的间距：L1=6.1m 闸门计算跨度：L=L0+2d=6+2×0.2=6.4m 闸门尺寸图见附图1 2.主梁的数目及形式 主梁是闸门的主要受力构件，其数目主要取决于闸门的尺寸。因为闸门跨度L=6.4，闸门高度H=6.5，L 1 转向系统的功能 1.1 驾驶者通过方向盘控制转向轮绕主销的转角而实现控制汽车运动方向。 对方向盘的输入有两种方式：对方向盘的角度输入和对方向盘的力输入。装有动力转向系统的汽车低速行驶时，操作方向盘的力很轻，却要产生很大的方向盘 转角输入，汽车的运动方向纯粹是由转向系统各杆件的几何关系所确定。这时， 基本上是角输入。而在高速行驶时，可能出现方向盘转角很小，汽车上仍作用有 一定的侧向惯性力，这时，主要是通过力输入来操纵汽车。 1.2 将整车及轮胎的运动、受力状况反馈给驾驶者。这种反馈，通常称为路感。 驾驶者可以通过手—---感知方向盘的震动及运转情况、眼睛—---观察汽车运动、 身体—---承受到的惯性、耳朵—---听到轮胎在地面滚动的声音来感觉、检测汽车 的运动状态，但最重要的的信息来自方向盘反馈给驾驶者的路感，因此良好的路 感是优良的操稳性中不可缺少的部分。 反馈分为力反馈和角反馈 从转向系统的功能可以得知：人、车通过转向系统组成了人车闭环系统，是驾驶者对汽车操纵控制的一个关键系统。 2 转向系统设计的基本要求 转向系是用来保持或者改变汽车行驶方向的机构，在汽车转向行驶时，保证各转向轮之间有协调的转角关系。转向系的基本要求如下： 2．1 汽车转弯时，全部车轮应绕瞬时回转中心（瞬心）旋转，任何车轮不应有侧滑。 不满足这项要求会加剧轮胎磨损，并降低汽车的操作稳定性。实际上，没有哪 一款汽车能完全满足这项要求，只能对转向梯形杆系进行优化，一般在常用转向 角内（内轮15°～25°范围）使转向内外轮运动关系逼近上述要求。 2．2 良好的回正性能 汽车转向动作完成后，在驾驶者松开方向盘的条件下，转向轮能自动返回到直线行驶位置，并稳定行驶。转向轮的回正力矩的大小主要由悬架系统所决定的前 轮定位参数确定，一般来说，影响汽车回正的因素有：轮胎侧偏特性、主销内倾 角、主销后倾角、前轮外倾、转向节上下球节的摩擦损失、转向节臂长、转向系 统的逆效率等。 2．3汽车在任何行驶状态下，转向轮不得产生自振，方向盘没有摆动。 2．4 转向机构与悬架机构的运动不协调所造成的运动干涉应尽可能小，由于运动干涉使转向轮产生的摆动应最小。 汽车转弯行驶时，作用在汽车质心处的离心力的作用，内轮载荷减小，外轮载荷增加，使悬架上的载荷发生相应变化。若转向桥采用非独立悬架、钢板弹簧机 闸门计算书(修改) 一、基本资料 （1）孔口尺寸（宽×高）： 4.0×4.0m （2）底槛高程（八五高程，下同）：-0.300m （3）启闭机平台高程：10.200m （4）设计外江水位（20年一遇）： 6.845m （5）设计最不利运行水头差： 2.800m （6）启闭方式：单吊点螺杆启闭机（7）行走支撑：滑动支撑 （8）主要构件采用材料及容许值 ①钢材Q235A A：门体梁系及其容许应力如下： 抗拉、抗压、抗弯容许应力[σ]=160N/mm2 抗剪[τ]=95N/mm2 局部紧接承压[σcj]=120N/mm2 B：零部件容许应力如下： 抗拉、抗压、抗弯容许应力[σ]=100N/mm2 抗剪[τ]=65N/mm2 局部紧接承压[σcj]=80N/mm2 孔壁抗拉[σk]=120N/mm2 ②铸件:选用ZG45,其容许应力如下: 抗拉、抗压、抗弯容许应力[σ]=140N/mm2 抗剪 [τ]=105N/mm 2 ③锻件:选用45#钢,其容许应力如下: 抗拉、抗压、抗弯容许应力 [σ]=145N/mm 2 抗剪 [τ]=95N/mm 2 ④电焊条:门槽轨道表面采用不锈钢焊条堆焊,焊条型号采用E 0-19-10Nb-16，其余构件均采用E43型焊条。 ⑤砼：二期砼采用C30细石砼。 ⑥梁系容许挠度： 主梁 7501 =?? ????l ω 次梁 2501=?? ????l ω ⑦止水：顶、侧止水采用P45×120型橡皮，底止水采用20×110条形橡皮。 ⑧制造条件：专业金属结构制造厂家制造，手工电弧焊。 ⑨执行规范：《水利水电工程钢闸门设计规范》（SL74-95） 《水利水电工程钢闸门制造安装及验收规范》（DL/T5018-94）。 二、布置 本闸门为潜孔式平面闸门，闸门面板设于迎水侧，梁格布置采用多主梁齐平连接，因闸门高宽比为1：1，且闸门跨度不大，故采用单吊点；为控制闸门反向、侧向移动，分别于闸门闸门反、侧向设置反滑块及限位块。 (此文档为Word格式，下载后可以任意编辑修改！）（文件备案编号：） 自动化智能滴灌系统 设计方案 工程名称： 编制单位： 编制人： 审核人： 批准人： 编制日期：年月日 目录 一. 系统概述............................................................................................................ - 3 - 二. 系统组成............................................................................................................ - 4 - 三. 通信网络............................................................................................................ - 5 - 四. 功能设计............................................................................................................ - 6 - 4.1. 监测中心级设计 ...................................................................................... - 6 - 4.2. 首部控制级设计 ...................................................................................... - 6 - 4.3.1. 设计原则 ....................................................................................... - 7 - 4.3.2. 主要功能 ....................................................................................... - 7 - 4.3.3. 硬件设计 ....................................................................................... - 8 - 4.3.4. 软件设计 ..................................................................................... - 10 - 4.3. 田间控制级设计 .................................................................................... - 13 - 4.3.1. 田间控制器主要功能 ................................................................. - 13 - 4.3.2. 田间控制器性能指标 ................................................................. - 14 - 4.3.3. 田间路由器节点主要功能 ......................................................... - 14 - 4.3.4. 田间路由器节点性能参数 ......................................................... - 14 - 4.3. 5. 供电方式 ..................................................................................... - 14 - 五. 系统特性.......................................................................................................... - 15 - 六. 设计研究意义.................................................................................................. - 16 -自动化智能滴灌系统设计方案
转向器的结构型式选择及其设计计算
园林绿化节水滴灌系统设计
转向系统计算报告
水工钢闸门结构设计(详细计算过程)
滴灌系统设计(以茶叶为例)
转向系统设计计算书
滴灌工程设计示例
滴灌工程施工工程施工设计方案
汽车设计转向系统
水工钢结构平面定轮钢闸门设计计算书
转向系统设计计算匹配
闸门计算书(修改)
自动化智能滴灌系统设计方案