第一篇:軍課程設計
油標用來檢查油面高度,以保證有正常的油量.因此要安裝于便于觀察油面及油面穩定之處即低速級傳動件附近;用帶有螺紋部分的油尺,油尺上的油面刻度線應按傳動件浸入深度確定。潤滑方式的確定
傳動零件的潤滑采用浸油潤滑。
滾動軸承的潤滑采用脂潤滑。
因為傳動裝置屬于輕型的,且傳速較低,所以其速度遠遠小于(1.5~2)?10mm.r/min,所以采用脂潤滑,箱體內選用SH0357-92中的50號潤滑,5裝至規定高度。
參考文獻
[1] 李育錫.機械設計課程設計[M].北京:高等教育出版社,2008.[2] 濮良貴,紀名剛.機械設計.8版[M].北京:高等教育出版社,2006.[3] 孫 桓,陳作模,葛文杰.機械原理.7版[M].北京:高等教育出版社,2006.[4] 裘文言,張繼祖,瞿元賞.機械制圖[M].北京:高等教育出版社,2003.[5] 劉鴻文.材料力學Ⅰ.4版[M].北京.高等教育出版社,2004.[6] 徐學林.互換性與測量技術基礎[M].長沙.湖南大學出版社,2005.致謝
在這次課程設計中,學生我得到了老師的指導和幫助,在此對二位老師表示最真誠的感謝。
第二篇:肖朝軍通信原理課程設計詳解
目錄
緒論....................................................0 第一章、Systemview軟件簡介..............................2
1.1 System view軟件簡介........................................2
1.2 System view軟件的特點......................................2 1.3 System View的圖標庫........................................3 1.4 System View的系統設計窗口..................................3
第二章 最小頻移鍵控(MSK)系統的設計.....................5
2.1 MSK的基本原理..............................................5 2.2 MSK的調制原理..............................................6 2.3 MSK的解調原理..............................................9
第三章 正交振幅(QAM)系統的設計........................12
3.1 MSK的基本原理.............................................12 3.2 QAM的調制解調原理.........................................14 3.3 16QAM解調模塊的模型建立與仿真.............................16
3.3.1 相干解調............................................16 3.3.2 鎖相環解調...........................................16
小結...................................................21 參考文獻...............................................22
緒論
數字通信系統, 按調制方式可以分為基帶傳輸和帶通傳輸。所謂調制,是用基帶信號對載波波形的某參量進行控制,使該參量隨基帶信號的規律變化從而攜帶消息。對數字信號進行調制可以便于信號的傳輸;實現信道復用;改變信號占據的帶寬;改善系統的性能。
隨著數字通信的迅速發展,各種數字調制方式也在不斷地改進和發展,現代通信系統中出現了很多性能良好的數字調制技術。目前實際通信系統中常使用的幾種現代數字調制技術首先有幾種恒包絡調制,主要包括偏移四相相移鍵控(OQPSK)、π/4四相相移鍵控(π/4-QPSK)、最小頻移鍵控(MSK)和高斯型最小頻移鍵控(GMSK);然后是正交幅度調制(QAM),它是一種不恒定包絡調制。最后是多載波調制,其中最重要的是正交頻分復用(OFDM)。
本文主要介紹MSK和QAM的原理,System View的使用方法,以及通過System View仿真軟件對QAM、MSK數字調制及解調電路各功能模塊的工作原理進行分析,提出QAM、MSK數字調制及解調電路的設計方案,選用合適的模塊對所設計系統進行仿真并對仿真結果進行分析。
第一章、Systemview軟件簡介
1.1 System view軟件簡介
SystemView是美國ELANIX公司推出的,基于Windows環境的用于系統仿真分析的可視化軟件工具。它界面友好,使用方便
SystemView是一個信號級的系統仿真軟件,主要用于電路與通信系統的設計、仿真,是一個強有力的動態系統分析工具,能滿足從數字信號處理、濾波器設計、直到復雜的通信系統等不同層次的設計、仿真要求。它可以構造各種復雜的模擬、數字、數模混合及多速率系統,可用于各種線性、非線性控制系統的設計和仿真
SystemView以模塊化和交互式的界面,在大家熟悉的Windows窗口環境下,為用戶提供了一個嵌入式的分析引擎。使用SystemView你只需要關心項目的設計思想和過程,而不必花費大量的時間去編程建立系統仿真模型。用戶只需使用鼠標器點擊圖標即可完成復雜系統的建模、設計和測試,而不必學習復雜的計算機程序編制,也不必擔心程序中是否存在編程錯誤。
1.2 System view軟件的特點 能仿真大量的應用系統
能在DSP、通訊和控制系統應用中構造復雜的模擬、數字、混合和多速率系統。具有大量可選擇的庫,允許用戶有選擇地增加通訊、邏輯、DSP和射頻/模擬功能模塊。快速方便的動態系統設計與仿真
使用用戶熟悉的Windows界面和功能鍵(單擊、雙擊鼠標的左右鍵),SystemView可以快速建立和修改系統,并在對話框內快速訪問和調整參數,實時修改實時顯示。只需簡單用鼠標點擊圖符即可創建連續線性系統、DSP濾波器,并輸入/輸出基于真實系統模型的仿真數據。不用寫一行代碼即可建立用戶習慣的子系統庫(MetaSystem)。提供基于組織結構圖方式的設計
通過利用SystemView中的圖符和MetaSystem(子系統)對象的無限制分層結構功能,SystemView能很容易地建立復雜的系統。多速率系統和并行系統
SystemView允許合并多種數據采樣率輸入的系統,以簡化FIR 濾波器的執行。這種特性尤其適合于同時具有低頻和高頻部分的通信系統的設計與仿真,有利于提高整個系統的仿真速度,而在局部又不會降低仿真的精度。同時還可降低對計算機硬件配置的要求。完備的濾波器和線性系統設計
SystemView包含一個功能強大的、很容易使用的圖形模板設計模擬和數字以及離散和連續時間系統的環境,還包含大量的FIR/IIR濾波類型和FFT類型,并提供易于用DSP實現濾波器或線性系統的參數。6 先進的信號分析和數據塊處理
SystemView提供的分析窗口是一個能夠提供系統波形詳細檢查的交互式可視環境。分析窗口還提供一個能對仿真生成數據進行先進的塊處理操作的接收計算器。
7完善的自我診斷功能
SystemView能自動執行系統連接檢查,通知用戶連接出錯并通過顯示指出出錯的圖符。這個特點對用戶系統的診斷是十分有效的。
1.3 System View的圖標庫
圖標是System View仿真運算,處理的基本單元,共分為三大類;第一類包括信號源庫,它只有輸出端沒有輸入端;第二個類包括觀察窗庫,它只有輸入端沒有輸出端;第三類包括其他所有圖表庫,這類圖標都有一定個數的輸入端和輸出端.在設計窗口的左邊有一個圖標庫區,一組是基本庫(Main Libraries),共8個。另一組是可選擇的專業庫(Optional Libraries),如通信庫、數字信號處理庫、邏輯庫、射頻/模擬庫等,支持用戶自己用C/C++語言編寫源代碼定義圖標以完成所需自定義功能的用戶自定義庫(Custom),及可調用、訪問Matlab的函數的M-Link庫,以及CDMA、DVB、自適應濾波器庫等。
信源庫加法器邏輯庫算子庫函數庫乘法器新宿庫 圖1-1 基本庫圖標
在上述八個圖符中,除雙擊加法器和乘法器圖符按鈕可直接使用外,雙擊其他按鈕會出現相應的對話框,應進一步設置圖符塊的操作參數。單擊圖符庫選擇區最上面的主庫開關按鈕“Main”,將出現選擇開關按鈕“Option”下的庫(user)、通信庫(comm)、DSP庫、邏輯庫(LOGIC)、射頻/模擬庫(RF/ANALOG)和數學庫(MATALAB)選擇按鈕,可分別雙擊他們選擇調用。在設計窗口中間的大片區域就是工作區域,用戶可以在這里放置、定義和連接各種圖符,建立新的系統。
1.4 System View的系統設計窗口
1.主菜單欄
系統視窗第一行為《主菜單欄》它含有幾個下拉式菜單,通過這些菜單可以訪問重要的SystemView功能,包括:文件(File)、編輯(Edit)、參數優選(Preferences)、視窗觀察(View)、便箋(NotePads)、連接(Connetions)、編譯器(Compiler)、系統(System)、圖符塊(Tokens)、工具(Tools)和
幫助(Help)。用鼠標選擇各菜單都會下拉顯示若干選項。新建或打開設計文件的操作步驟與其它軟件相同。
圖1-2 系統設計窗口
2.快捷功能按鈕
設計窗口中菜單行的第二行為《工具欄》,它是由16個常用快捷功能按鈕組成的動作條。它包含了在系統設計、仿真中可能用到的各種操作按鈕。各按鈕的功能如下:
圖1-3 快捷功能按鈕
第二章 最小頻移鍵控(MSK)系統的設計
2.1 MSK的基本原理
MSK(Minimum Frequency Shift Keying)又稱快速移頻鍵控(FFSK),是2FSK的改進形式。所謂“最小”是指這種調制方式能以最小的調制指數(0.5)獲得正交信號,“快速”是指在給定同樣的頻帶內,MSK能比2PSK的數據傳輸速率更高,且在帶外的頻譜分量要比2PSK衰減的快。
MSK是恒定包絡連續相位頻率調制,其信號的表示式為
?? sMSK(t)?cos??ct??akt??k?,?k?1?Ts?t?kTs,ak??12Ts??
ωc為載波角頻率,Ts為碼元寬度,ak為第k個輸入碼元,取值為±1;φk為第k個碼元的相位常數,在時間kTs≤t≤(k+1)Ts中保持不變,其作用是保證在t=kTs時刻信號相位連續。?ak?(t)?t??k令 k則信號的表示式為
sMSK(t)?cos??ct??k(t)?2Ts
1??? 當ak??1時:f1????c?;2?2Ts??
1???當ak??1時:f2????c? 2??2Ts? 1?f?f?f?f??調制指數h??0.5 122Tsfs
MSK信號的時間波形如圖所示
圖2-1 MSK信號的時間波形圖
2.2 MSK的調制原理
由MSK信號的一般表示式可得
因為 所以
令 則
根據上式,可采用正交調幅方式產生MSK信號,其調制的方框圖如下所示。
圖2-2 MSK調制的方框圖
由上圖可知,MSK信號產生的過程為: 1)對輸入數據序列進行差分編碼;
2)把差分編碼器的輸出數據用串/并變換器分成兩路,并相互交錯一個比特寬度Ts;
3)用加權函數cos(πt/2Ts)和sin(πt/2Ts)分別對兩路數據進行加權; 4)用兩路加權后的數據分別對正交載波cosωct和sinωct進行調制; 5)把兩路輸出信號進行疊加。
根據以上的MSK調制原理框圖,在Systrmview上設計的仿真調試圖如下圖-1
1所示:
圖2-3 system view MSK調制仿真圖
采樣器(63):按設定的采樣速率采樣,輸出的結果是輸入信號在采樣寬度內的線性組合。原理圖中的采樣速率為10HZ。
保持器(1.2.65):用于采樣或抽樣后返回系統采樣率。增益(64): 對輸入信號進行放大。
延時(5.6.17):延時規定各單位的時間。
異或們(60):兩個或兩個以上的邏輯信號異或操作。脈沖信號(0,3):用于產生相應的脈沖信號
首先由信號源產生一個偽隨機序列(0),此偽隨機序列的幅度為1V,頻率為10HZ,電平為2。偽隨機序列的信號波形如下圖2-4所示:
圖2-4
將其信號通過采樣器后輸入到異或們中,并將通過異或們輸出的一路信號通過增益后輸回到異或們,和原信號進行異或,然后在通過保持器,并輸入到波形觀察分析器65中,從而形成輸入差分碼,波形如下圖2-5所示:
圖2-5 將拆分編碼先進行并串/變換,分為兩路信號Q和I(如圖---14)。I延遲T時間后與一載波頻率只有基帶信號頻率0.25倍的載波進行相乘,然后再通過相乘器與一個載波頻率等于200HZ,相位移相90度的載波進行相乘。而Q路信號,先和頻率只有基帶信號頻率0.25倍的載波相乘,然后再和一個沒有經過移相的載波頻率等于200HZ的載波相乘。Q路信號和I路信號通過相加器相加,從而得到我們需要的MSK信號。MSK波形信號如圖2-6所示
圖2-6
圖2-7 2.3 MSK的解調原理
MSK信號屬于數字頻率調制信號,因此可以采用相干解調的方法進行解調,采用一般鑒頻器方式進行解調誤碼率性能不太好,因此在對誤碼率有較高要求時大多采用相干解調方式。
MSK解調的原理圖如下圖2-8所示:
圖2-8 MSK解調的原理框圖
基于這MSK解調的原理框圖,在Systemview上對其進行系統的設計的結構如圖2-9所示:
圖2-9 正弦信號源(18.19):產生正弦載波信號。
巴特沃斯濾波器(20.21):低通濾波器用于濾除乘載波時產生的高頻分量 模擬比較器(45,46)用于將并行信號轉換成串行信號。
將調制出的MSK信號首先與一幅度為1V,頻率為2.5HZ和頻率為200HZ的載波進行相乘,再經過巴特沃斯濾波器后進行濾波,將采樣后的波形與模擬比較器相比較,將信號進行并串轉換,即可得到Q路信號和I路信號輸出。其波形如圖2-10所示。
圖2-10 將得到的Q/I路信號與脈沖信號源提供的頻率為5HZ,幅度為1V的脈沖波通過延時器相乘后,將得到解調后的差分碼(如圖2-11).10
圖2-11 將此差分碼分為兩路。一路延遲后送往異或門(35),一路直接送往異或門(35)從而得到我們調制所得到的原基帶信號波形(如圖2-12).圖2-12
第三章 正交振幅(QAM)系統的設計
3.1 MSK的基本原理
正交振幅調制QAM(Quadrature Amplitude Modulation)就是一種頻譜利用率很高的調制方式,其在中、大容量數字微波通信系統、有線電視網絡高速數據傳輸、衛星通信系統等領域得到了廣泛應用。在移動通信中,隨著微蜂窩和微微蜂窩的出現,使得信道傳輸特性發生了很大變化。
所謂正交振幅調制是用兩個獨立的基帶波形對兩個互相正交的同頻載波進行抑制載波的雙邊帶調制。在這種調制中,已調載波的振幅和相位都隨兩個獨立的基帶信號變化。采用多進制正交振幅調制,可記為MQAM(M>2)。增大M可提高頻率利用率,也即提高傳輸有效性。下面介紹MQAM的基本原理。MQAM信號表示式可寫成
其中,Ai和Bi是振幅,表示為
(3.1.1)(3.1.2)其中,i,j=1,2,…,L,當L=1時,是4QAM信號;當L=2時,是16QAM信號;當L=4時,是64QAM信號。選擇正交的基本信號為
在信號空間中MQAM信號點
(3.1.3)
(i,j=1,2,…,L)(3.1.4)圖3.1是MQAM的星座圖,這是一種矩形的MQAM星座圖。
圖3-1 MQAM信號星座圖
為了說明MQAM比MPSK具有更好的抗干擾能力,圖2.1.2示出了16PSK和16QAM的星座圖,這兩個星座圖表示的信號最大功率相等,相鄰信號點的距離d1,d2分別為:
2DPSK
16QAM
結果表明,d2>d1,大約超過1.64dB。合理地比較兩星座圖的最小空間距離應該是以平均功率相等為條件。可以證明,在平均功率相等條件下,16QAM的相鄰信號距離超過16PSK約4.19dB。星座圖中,兩個信號點距離越大,在噪聲干擾使信號圖模糊的情況下,要求分開兩個可能信號點越容易辦到。因此16QAM 方式抗噪聲干擾能力優于16PSK。
圖3-2 16QAM和16PSK的星座圖
MQAM的星座圖除正方形外,還有圓形、三角形、矩形、六角形等。星座圖的形式不同,信號點在空間距離也不同,誤碼性能也不同。MQAM和MPSK在相同信號點數時,功率譜相同,帶寬均為基帶信號帶寬的2倍。
3.2 QAM的調制解調原理
MQAM的調制解調框圖如圖2.2.1所示。在發送端調制器中串/并變換使得信息速率為Rb的輸入二進制信號分成兩個速率為Rb/2的二進制信號,2/L電平轉換將每個速率為Rb/2的二進制信號變為速率為Rb/(2lbL)的電平信號,然后分別與兩個正交載波相乘,再相加后即得MQAM信號。在接收端解調器中可以采用正交的相干解調方法。接受到的信號分兩路進入兩個正交的載波的相干解調器,再分別進入判決器形成L進制信號并輸出二進制信號,最后經并/串變換后得到基帶信號。
MQAM調制
圖3-3MQAM調制框圖
調制這個過程在Systemview的仿真設計框圖如下圖所示
圖3-4 信號源(50):用于產生脈沖信號。
隨機信號發生器(51):用于產生一個隨機信號列。
串并轉換系統(64.96.128):用于將信號進行串并轉換。串并轉換系統如下圖所示:
圖3-5 調制的過程是信號源產生脈沖波形幅度為2V,頻率為1000HZ的二進制脈沖波形,經過隨機數列后產生輸入的波形如下圖所示:
圖3-6 產生的隨機信號經過串并轉換電路后,產生兩路四進制信號與正弦信號相乘得正交信號如下圖所示:
圖3-7
兩路信號相疊加即得調制的信號如下圖所示:
圖3-8 3.3 16QAM解調模塊的模型建立與仿真
16QAM解調原理框圖如圖4.1所示,解調器實現的核心在于4//2電平判決模塊及并串轉換模塊。在本次仿真中,載波恢復輸出的同頻同相波是直接由調制模塊中的載波提供的,也就是說在仿真實驗中并沒有做載波恢復。3.3.1 相干解調
系統先前所得的16QAM調制信號通過高斯白噪聲信道以后便可以解調了。本系統所采用的解調器原理為相干解調法,即已調信號與載波相乘,送入到低通濾波器,其對應原理圖中信號輸入并與載波相乘后通過LPF的部分,輸出送入到判決器判決,在這里,低通濾波器的設計很重要,在Systemview中提供了一些濾波器,我們可以加以利用,但它的參數設定對后續判決產生誤差有很大關系,所以要對該濾波器的參數設定要慎重。在本實驗中涉及的仿真濾波器均選擇貝塞爾低通濾波器。這里對LPF的參數設定如下,而輸出波形如圖4.10所示。下面為解調部分總電路和低通濾波器的參數值設置:
圖3-9 3.3.2 鎖相環解調
電路說明:
1、這部分電路分為直接用與調制端相同的載波進行解調和用設計的鎖相環進行鎖相之后進行解調兩個部分。將兩個結果進行對比。
2、鎖相環t164內部具體電路如下,FM參數見圖中所示。Fm為調頻器。將其內部參數的頻率值設定為5KHz與調制載波頻率相同。兩路輸入均為經過調制后的信號。將其與Fm輸出的同相和正交分量進行相乘,然后會得到高頻分量,經過低通濾波器后將高頻分量濾除,就會得到相應的相位信息,再將兩路相位信息相乘經過環路濾波器,該相位信息反映了輸入信號與Fm產生的載波的相位差,從而可以調整Fm的輸出信號的相位。具體數學模型見下:
圖3-10 在這里,我們假設t172輸入的信息表達式為,經過與Fm輸出的載波相乘后得到,經化簡可得,再經過低通濾波器后將的頻率濾除,得到和。這兩個信號經過t171相乘器后得到。再經過帶通濾波器后得到相位信息。該相位信息由在Fm調頻器中反映出Fm的輸出信號相位情況。其輸入經過積分就可以改變Fm輸出載波的相位,從而達到調節相位的作用。
說明:FM為調頻器,所以其頻率初始應與接收信號調制時的設置不同以表現其調頻作用,這里設為5002Hz,調制增益為7.2Hz/V。同時兩個低通濾波器的參數設置進行了變化。定位900Hz,能夠達到濾波的作用。T169截止頻率設定為300Hz,將得到的壓控信號進行再次濾波,是環路濾波器的作用。
圖3-11 鎖相環內部結構電路及參數設置。
下圖為systemview電路連接。各個器件的參數設置如下,可以從中看出兩個時鐘的脈寬與前面分析的一致。
圖3-10 systemview并串轉換子系統
所以,當輸入脈沖序列為0時,選擇器輸出第一路信號;當輸入脈沖序列為1時,選擇器輸出第二路信號。這樣本次仿真經并串轉換以后便最終實現了16QAM信號的解調,其并變串波形如下,t246為并變串的輸出,應該與前面進行2-4電平轉換時輸入的t56相對應。可見并變串是正確的。這只是4-2電平變換后的并串轉換波形。對于另一路4-2電平變換的并串轉換也可用同樣的子系統。
圖3-11 將最后得到的兩路信號在進行并串轉換即可。
圖3-12
該電路圖部分中t440和t721實現的就是上面的經過四二電平轉換和波形整形后進行的并串轉換子系統。
在t1002中再次調用并串轉換子系統,即可將最后的兩路并行信號轉換成串行信號。但是要注意此時的兩個時鐘信號脈寬設定。由于t440和t721的輸出信號碼元周期已經發生變化,所以按照之前設定的比例,就要重新設定兩個脈寬。具體設定如下:
圖3-13 經最后的轉換輸出波形應與最初的信源波形一樣,也就是t808要與信源t55相同。我們看下面的波形即可:
圖3-14 分析:
上圖中,兩個信號分別為信源輸出波形和解調輸出波形,從波形上來看,第二路輸出結果是正確的,但是存在時間上的延時,但整體來講解調得到的信號是完全正確的。
16QAM的星座圖如下圖所示:
圖3-15
小結
本次課設的主要任務就是用System View 軟件仿真MSK和QAM的調制與解調系統,經過一段時間的努力,終于把這個系統仿真完了。
1.對16QAM和MSK調制解調系統基本原理進行了較為深入地理解與分析,并且根據其原理構建了Systemview的仿真模型。
2.較為熟悉地掌握了Systemview軟件在通信系統設計與仿真的基本步驟與方法。
3.利用Systemview 實現了16QAM調制與解調系統的設計,實現與仿真,并得到相應的調制解調波形,發現解調信號波形與輸入信號波形存在一定時延,所以該系統的實時性有不足,但并不影響對誤碼率的檢測,以及系統能夠的抗噪聲性能。
參考文獻
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[6]羅偉雄,韓力,原東昌編著.《通信原理與電路》,北京理工大學出版社
[7]李哲英主編.SystemView動態分析與設計軟件學習中文手冊,內部資料,1997
第三篇:基礎工程課程設計最新版(孫鋒軍)
塔里木大學課程設計
目錄
1工程概況..............................錯誤!未定義書簽。2 設計正文..............................................................................................錯誤!未定義書簽。
2.1選定樁型、樁端持力層以及承臺埋深...........................................錯誤!未定義書簽。
2.1.1選定樁型................................................................................錯誤!未定義書簽。2.1.2樁端持力層的確定...............................................................錯誤!未定義書簽。2.1.3承臺埋深...............................................................................錯誤!未定義書簽。2.2 計算單樁水平力承載力特征值......................................................錯誤!未定義書簽。2.3初選樁的根數...................................................................................錯誤!未定義書簽。2.4初選承臺尺寸...................................................................................錯誤!未定義書簽。2.5計算樁頂荷載...................................................................................錯誤!未定義書簽。
2.5.2單樁水平承載力計算............................................................錯誤!未定義書簽。2.5.3單樁水平力............................................................................錯誤!未定義書簽。2.6承臺受沖切承載力驗算...................................................................錯誤!未定義書簽。
2.6.2角樁向上沖切........................................................................錯誤!未定義書簽。2.7承臺受剪切承載力計算...................................................................錯誤!未定義書簽。2.8承臺受彎承載力計算.......................................................................錯誤!未定義書簽。
致謝..............................................................................................................錯誤!未定義書簽。設計依據及參考文獻.........................................................................錯誤!未定義書簽。
塔里木大學課程設計
1工程概況
1.1工程特點
該工程為農村城鎮一處居民住宅,建筑面積為400平方米,本建筑結構安全等級為二級。已知地下土質不均勻,工程造價預算100萬元,工程建造期8個月。
1.2工程地質條件
場地內巖土層分布依次為:雜填土,灰色淤泥質土,灰黃色粘性土,灰黑色淤泥質土。就勘察資料表明,本樁基工程施工的巖土層地質條件較為復雜,從而給施工帶來了較大困難,具體表現為:場地基巖白云巖巖溶裂隙較發育,含巖溶水豐富,且巖溶水與北湖水系連通,給樁基開挖入巖、降排水帶來了較大困難。
1.3設計資料
1.3.1場地工程地質資料:見圖1和表1。
圖1地基土層分布概況
1.3.2柱端傳至承臺頂面處的荷載(相應于荷載效應標準組合時作用于柱底的荷載)為:軸力F=8400(KN),彎矩M=440(KN*m),水平力H=120(KN),(其中,M,H沿柱截面長邊方向作用)。
1.3.3柱底面標高:-0.5m 1.3.4柱截面:600×450mm2 1.3.5柱基按安全等級:二級
1.3.6柱基沉降容許值:[s]=200(mm)1.3.7沉樁方式:靜壓
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塔里木大學課程設計
含水量 重度 w γ(%)kN/m
338.2 16.0 18.5
比重
ds
2.73
液限 wL(%)38.2
塑限 wP(%)18.4
內聚力 c(kPa)
內摩擦角
φ(度)
壓縮模量 Es1-2 MPa 3.54
承載力標準 fk kPa
土層名稱 雜填土 灰色 淤泥質土 灰黃色 粘性土 黑色 淤泥質土 6.7 19.6 2.71 32.7 17.7 18 22 7.0 220 30.1 18.9 2.73 42.0 18.9 12 21 4.65 100
表1 地基各土層物理、力學指標 設計正文
2.1選定樁型、樁端持力層以及承臺埋深
2.1.1選定樁型
由工程地質條件知采用靜壓預制樁,而且采用C35混凝土,這樣才可能保證樁身質量,并在規定的時間內完場任務。2.1.2樁端持力層的確定
依據地基土的分布,第二層是灰色淤泥質土,第三層是灰黃色粘性土,而且比較厚,第四層是灰黑色淤泥質土,所以只有第三層適合作為樁端持力層。樁端全截面進入持力層1.2m(?2d),工程樁入土深度h=11.6m.樁截面尺寸選用600mm×600mm.樁基以及土層分布示意圖如圖2.1所示:
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2.1.3承臺埋深
暫取承臺埋深1.6m,承臺高度h為1.1m,樁頂深入承臺50mm,鋼筋保護層70mm,則承臺有效高度為:h0=1.1-0.07=1.03m=1030mm.2.2 計算單樁水平力承載力特征值
有規范查得灰色淤泥質土qsia=15kpa,灰黃色粘性土qsia=95kpa,qpa=1500kpa.則有Ra=qpaAP+uP∑qsiali
0.602+4×0.4×(15×10.4+95×1.2)
=1500× =1188kN 2.3初選樁的根數
n>Fk8400==8.5根,暫取9根。Ra11882.4初選承臺尺寸
2.4.1樁距,按照規范,樁距s=3.0bp=3.0×0.6=1.8m 2.4.2由于是9根樁,承臺可取為正方形 即a=b=2×(0.6+1.8)=4.8m樁的布局示意圖如圖2.2所示:
2.5計算樁頂荷載
2.5.1 取承臺及其上的土的平均重度γG=20kN/m
樁頂平均豎向力:
3QK?FK?GK8400?20?4.8?4.8?1.6??1015.3KN?Ra?1188KN n9maxQkkmin?QK?(MK?HK?h)?Xmax(440?120?1.1)?1.8?1015.3?6?1.82?Xi21067.9KN?1.2Ra?{
962.03KN
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2.5.2單樁水平承載力計算
由設計資料可知混凝土的彈性模量Ec=31.5?10Mpa
樁的計算寬度b0?1.5b?0.5?1.5?0.5?0.5?1.4m(b?1m),b?h?0.6m?0.6m 灰色淤泥質土的土水平抗力系數的比例常數m1?3MNm,h1?7.9m 灰黃色粘性土m2?5MNm4,h2?5.1m,hm?2(b?1)?2?(0.6?1)?3.2m 兩層土的平均水平抗力系數比例常數
44m1h12?m2(2h1?h2)h23?7.92?5?(2?7.9?5.1)?5.1m???70.3MNm422hm3.2bh30.6?0.63I0???0.0108m41212EI?0.85EcI0?0.85?3?107?0.0108?275400KN?m2
5a?mb0?EI570.3?103?1.4?0.81
275400?oa?10mm,?X?2.441(ah?0.81?13?10.53m?4)?3EI0.813?275400RHa??0a??10?10?3?740.23KN?X2.441
2.5.3單樁水平力
H1k=HK/n=120/9=13.3KN
此值遠小于單樁水平承載力特征值,可以忽略不計。
相應于荷載效應基本組合時作用于柱底的荷載設計值為:
F=1.35?FK=1.35×8400=11340KN
M?1.35?MK?1.35?440?596KN.m
H?1.35?HK?1.35?120?162KN
扣除承臺和其上填土自重后的樁頂豎向力設計值:
N=F/n=8400/9=1260KN maxNmin?N?(M?H?h)?Xmax(594?162?1.1)?1.81331.68KN?1260??{6?1.821188.32KN ?Xi第頁
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2.6承臺受沖切承載力驗算
2.6.1柱邊沖切,沖切力 Fl=F-∑Ni=11340-0=11340 KN 受沖切承載力截面高度影響系數?hp計算
?hp?1?1?0.9?(1100?800)?0.975
2000?800
沖垮比?與系數?的計算
?0x??0xh0?1.2?1.165(?0x>1)取?0x ? h0得?0x?1 1.0 ?0x?0.840.84??0.7
?0x?0.21?0.2
?0y??0yh0?0.075?0.073(?0y<0.2)取?0y?0.2h0得?0y?0.2 1.03
?0y?0.840.84??2.1?0y?0.20.2?0.2
2?ox(bc??oy)??oy(hc??ox)?hpfth0?2??0.7(0.450?0.075)?2.1?(0.6?1.03)?
=11952.8KN>Fl?11340KN(可以)2.6.2角樁向上沖切
C1=C2=0.9m ??a1x?a0x,?1x??0x,a1y?a0y,?0y??1
?1x?0.560.56??0.467?1x?0.21?0.2
?1y?0.560.56??1.4?1y?0.20.2?0.2
?1y??1x)??fh?3813?(C?)??(C?.7KN?3813.7KN?N?1260KN1x21y1hpt0??22??
(可以)2.7承臺受剪切承載力計算
2.7.1剪跨比與以上沖垮比相同。受剪切承載力截面高度影響系數?hs計算
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4?hs=??800??800??=??=0.939
1030h??0??14
對Ⅰ-Ⅰ截面
?x??0x?1(介于0.3~3之間)剪切系數
?? 1.751.75??0.875
??1.01.0?1.0?hs?ftb0h0?0.939?0.875?1570?4.8?1.03?6377.5KN?3N?3780KN(可以)
對Ⅱ-Ⅱ截面
?y??0y?0.2(?y?0.3)可以取?y?0.31.751.75????1.346剪切系數
??1.00.3?1.0
?hs?ftb0h0?0.939?0.875?1570?4.8?1.03?6377.5KN?3N?3780KN
2.8承臺受彎承載力計算
Mx??Niyi?3?1260?1.575?5953.5KN
Mx5953.5?106As1???21407.8mm20.9fyh00.9?300?10302
即選用35根直徑為28mm的二級鋼筋,As=21553mm,沿平行y軸方向均勻布置。
My??Nixi?3?1260?1.5?5670KN
5670?106As2???20388.3mm20.9fyh00.9?300?10302My
即選用34根直徑為28mm的二級鋼筋,As=20937.2mm,沿平行x軸方向均勻布置。配筋率驗算:配筋率 =
As1?As221553?20937.2??1.3% A3240000由于靜壓預制樁的最小配筋率不宜小于??0.600,所以合格。配筋圖如圖2.3所示:
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致謝
本課程設計在進行過程中得到張勤玲老師的悉心指導。論文行文過程中,張老師多次幫助我分析思路,開拓視角,在我遇到困難想放棄的時候給予我最大的支持和鼓勵。張老師嚴謹求實的治學態度,踏實堅韌的工作精神,將使我終生受益。再多華麗的言語也顯蒼白。在此,謹向張老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。
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設計依據及參考文獻
[1]巖土工程勘察規范(GB50021-2001).北京:中國建筑工業出版社,2002 [2]建筑地基基礎設計規范(GB50007-2002).北京:中國建筑工業出版社,2002 [3]建筑樁基技術規范(JGJ94-94).北京:中國建筑工業出版社,1995 [4]建筑抗震設計規范(GB50011-2001).北京:中國建筑工業出版社,2001 [5]建筑地基處理技術規范(JGJ79-2002).北京:中國建筑工業出版社,2002 [6]《基礎工程》,華南理工大學、浙江大學、湖南大學等編,中國建筑工業出版社,2008年9月第二版
[7]《基礎工程》,周景星等編,清華大學出版社,1996年9月 [8]《地基及基礎工程》,顧曉魯編,中國建筑工業出版社,2003年 [9]《基礎工程學》,陳仲頤、葉書麟,中國建筑工業出版社,1990
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第四篇:課程設計
前言 第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章
目錄
????????????????1 設計的目的????????????????2 板材的矯正????????????????3 放樣工藝過程???????????????4 劃線(號料)???????????????6 下料工藝過程???????????????9 裝配——焊接工藝????????????13 焊接工藝制定??????????????19 課程設計總結?????????????22
前言
本次課程設計是幫助我院焊接專業的同學提高理論水平和實際操作技能,增強在科技飛速發展、市場經濟體制下的競爭能力。此次實訓將以往單一實訓的基礎之上,結合鉚工技術、裝焊技術,在工藝、材料、方法等方面的新進展,本次課程設計包含了鋼材的基本知識、鋼材的矯正、放樣與號料、加工成形工藝、連接與裝配焊接工藝、產品質量檢查、常用工具的使用與部件更換等內容。
本次課程設計包含了“焊接結構制造及實施”、“鉚工”、“焊接質量檢測”、“機械制造基礎”等學科的相關知識及多種工程技術、理論與實際結合極為緊密的一次實踐。所以,本次課程設計按照制造業焊接產品的實際生產過程,以典型的焊接結構為載體,以焊接結構加工流程為主線,將焊接結構制造分為基礎知識和制造工藝與實踐兩部分內容,以點帶面、點面結合的進行焊接工藝的編制與生產,并且在選 擇焊接制造件過程中廣泛吸收了一些國內企業焊接結構制造的經驗,貼近工程實踐,體系完整。通過對焊接結構制造工藝過程中各個環節相關知識的操作、工藝編制等訓練,使我們初步掌握現代化焊接結構生產工藝流程,明確工藝工作的內容及工藝人員的職責,熟悉焊接結構的備料與裝配——焊接工藝編制方法,培養理論聯系實際、分析問題的能力。幫助我們了解實際產品的制造工藝及一些典型的工藝要求,初步積累經驗,為以后走上工作崗位打下良好的基礎。
同時通過此次課程設計時理論與實踐的雙重結合,使我們收獲頗多。特別是進行團隊合作式的進行分工合作很好的,鍛煉了我們的團隊意思,使我們在團隊中找到自己合適的位置,以發揮最大的作用,同時也認識到自己的不足,為以后的改進提供了很好的機會。也提高了我們對一些常用工具有了一定的了解,并且懂得了使用和熟練的掌握他,讓我們在以后的求職和工作中打下了很好的基礎,也增強了在職場的競爭能力和實踐操作能力,總之這次課程設計我們收獲橫多希望以后像這樣理論與實踐的相結合的課程多一些,讓我們在理論的基礎下進行實踐的摸索,這樣可以讓我們更好的掌握所學的知識,并且運用于實操中,使我們學有所知學有所成。
由于課程設計編者水平有有限,加上時間較緊,內容難免存在某些需要機一步完善和改進的地方甚至錯誤,懇請老師予以包含諒解并予以指出以便進行修改。
第一章:設計的目的:為了訓練繪圖,對焊接結構制造工藝的熟悉,還有鉚工中的放樣、劃線、下料、裝配、焊接、矯正,檢驗等這些技術方面的練習。初步積累經驗,為了自己以后走上工作崗礎位
打
下
良
好的基.支撐座三視圖如圖所示
支撐座的組成:所用板材均為6mm厚的板材。肋板、底板、平板、立板、背板。本次課程設計的支撐座的材料是Q235鋼,材料的合理選用是鋼結構承載能力的根本保證和追求經濟性的前提,Q235鋼塑性好,有一定的強度,用于制造受力不大的零件,對于支撐座的設計Q235鋼的使用性能完全可以勝任的,具有較好的塑性和焊接性能。而且所使用的鋼板為6mm,在鉚工中規定4mm以上厚度的鋼板為厚板,通常在把厚4~25mm的鋼板稱為中板,25mm以上的鋼板稱為厚板。
第二章 板材的矯正
板材的矯正可以分為四種,手工矯正,機械矯正,火焰矯正,高頻火焰矯正。
手工矯正是采用錘擊的方法來進行矯正,由于手工矯正操作靈活簡便,所以對較小變形的鋼材,在缺乏或不便使用矯正設備的場合下可以使用手工矯正。
(一)厚板的手工矯正
厚板的手工矯正通常采用以下兩種方法:
①直接錘擊凸起處 直接錘擊凸起處的錘擊量要大于材料的屈服極限,這樣才能使凸起處強制壓縮而被矯平。
②錘擊凸起區域的凹面 錘擊凹面可用較小的力量,使材料僅僅在凹面擴展,迫使凸起處受到壓縮。由于厚板的厚度大,其凸起的斷面兩側邊緣可以看做是同心圓的兩個弧,凹面的弧長小于凸面的弧長,因此,矯正時應錘擊凹面,使其表面擴展,再加上鋼板厚度大,打擊力量小,結果凹面的表面擴展并不能導致凸面隨之擴展,從而使厚鋼板得到矯平。對于厚板的扭曲變形,可沿其扭曲方向和位置,采用反變形的方法進行矯正。
對于矯正后的厚板料,可用直尺檢查是否平直,若用尺得棱邊以不同的方向貼在板上進行觀察,當其隙縫大小一致時,說明板料已經平直。
手工矯正厚板時,往往與加熱矯正等方法結合進行。
第三章、放樣過程
放樣是制造金屬結構的第一道工序,它對保證產品質量、縮短生產周期、節約原材料都有著重要的作用。
所謂放樣就是根據產品圖樣,依照產品的結構特點、制造工藝要求等,按一定比例,在放樣平臺上,準確繪制結構的全部或部分投影圖,并進行結構的工藝性處理和必要的計算和展開,最后獲得產品制造所需要的數據、樣桿、樣板、和草圖的工藝過程。
金屬結構的放樣線型放樣、結構放樣、展開放樣三個過程,但是并不是所有的金屬結構放樣都經過這三個過程,有些構件完全是由平板或桿件組成而無需進行展開放樣。
(一)放樣的目的
1)詳細復核產品圖樣所表現的構件各部分投影關系、尺寸及外部輪廓形狀是否正確和符合設計要求。
2)在不違背原設計要求的前提下,考慮工藝要求、所用材料、設備能力和加工條件等因素而進行綜合處理。3)利用放樣圖,可以確定復雜構件的在縮小比例圖樣中無法表達、而在實際制造中又必須明確的尺寸。
4)利用放樣圖,結合必要的計算,可以求出構件用料的真是形狀和尺寸,有時還要畫出與之連接的構建的位置線。5)利用放樣圖可以設計構件加工或裝配時所需的胎具和模具,滿足制造工藝要求。6)為后續工序提供施工依據。
7)某些構件還可以直接利用放樣圖進行裝配時的定位。即所謂的“地樣裝配”。(二)放樣程序與放樣過程
放樣的方法有多種,但在長期的生產實踐中形成啦以實尺放樣為主的放樣方法,隨著科學技術的發展,又出現啦比例放樣、計算機放樣等新的工藝,并逐步推廣使用,在目前廣泛應用的還是實尺放樣。
實尺放樣就是采用1:1的比例,根據圖樣的形狀和尺寸,用基本的作圖方法,以產品的實際大小,放到放養臺上的工作。那下面我就簡單的介紹一下線型放樣。
(1)線型放樣 就是根據結構制造需要,繪制構件整體或局部輪廓的投影基本線型。注意的問題有:
1)根據所要繪圖樣的大小和數量多少,安排好圖樣在放樣臺上的位置。
2)選取放樣畫線基準。3)首先要畫基準線,其次才能畫其他的線。
4)畫出設計要求必須保證的輪廓線型為主,因工藝需要可能變化的線型可以不畫。
5)必須嚴格遵守正投影規律。
6)對于具有復雜線型的金屬結構,往往采取采用平行于投影面的翻面剖切,畫出一組或幾組線型,來表示結構的完整形狀和尺寸。7)放樣應該在光線充足的地方,以便于看圖和劃線。(三)放樣時的注意事項: ①放樣開始之前必須看懂圖紙。
②放完樣要進行兩個方面的檢查;一方面檢查是否有遺漏的工件和孔,另一方面檢查各部尺寸。
③如果圖紙看不清或對工作圖有疑問,應先向工程技術人員問清楚,并作出清晰的標注和更正。
④放樣時不得將鋒利的工具如劃針立方在場地上,用完的鋼卷尺要隨時放好。
⑤需要保存的式樣圖,應注意保護存放,不得涂抹和踐踏。⑥樣板、樣桿用完后,應妥善保管,避免銹蝕和丟失。
第四章 劃線(號料)過程
利用樣板、樣桿、號料草圖及放樣得出的數據,在板料和型鋼上劃出零件真實的輪廓和孔口真實形狀,以及與零件相連接構件的位置、加工線等,并注出加工符號,這一過程稱為劃線,也稱號料。劃線是一項細致而重要的工作,必須按有關的技術要求進行,同時,還 要著眼于產品的整個制造工藝過程,充分考慮用料問題,靈活而又準確的在各種板料、型鋼及成形零件上進行劃線。
(一)劃線工具
劃針、圓規、角尺、樣沖和曲線尺等。
(二)為了保證劃線質量,必須嚴格遵守下列規則: ① 垂直線必須用作圖法畫,不能用量角器或直角尺,更不能使用目測法劃線。
② 用圓規在鋼板上畫圓,圓弧或分量尺寸時,為防止圓規腳尖的滑動,必須先沖出樣沖眼。(三)注意事項:
① 校隊鋼材牌號和規則是否與圖紙的要求相符,對于重要產品所用的鋼材,應有合格的質量證明文件,鋼材的化學成分與力學性能應符合圖紙所規定的要求。
② 劃線前鋼材表面應該平整,如果表面呈波浪形或凸凹不平度過大時,就會影響劃線的準確性,所以事先應加以矯正。③ 鋼材的表面應該干凈清潔,并檢查表面有無夾灰、麻點、裂紋等缺陷。
④ 劃線工具應定期檢查校正,盡可能采取高效率的工夾具,以提高效率。
⑤ 熟悉產品圖樣和制造工藝。應該根據制造工藝的要求,合理安排各零件劃線的先后順序以及零件在材料位置上的排布等。⑥ 正確使用劃線工具。
⑦ 劃線后,在零件的加工線、接縫線及孔的中心位置等處,應根據加工需要打上沖眼。
⑧ 合理用料。利用各種方法,技巧,合理鋪排零件在材料上的位置,最大限度的提高材料的利用率,是劃線的一個重要內容。生產中,常常采用下列方法來達到合理用料的目的:
集中套排
由于零件的材質,規格是不同的,為了做到合理使用原材料,在零件數量較多時,可以將相同牌號的材料且厚度相同的零件集中在一起,統籌安排,長短搭配,這樣就可以充分利用原材料,提高材料的利用率。
余料利用 由于每一張鋼板和每一張型鋼劃線后,經常會出現一些形狀或長度大小不一的余料。將它們集中起來利用,可最大限度的提高材料的利用率。
分塊排料法 生產中為了提高材料的利用率,在工藝許可的條件下,常用以小拼整的方法。
目前合理用料的工作已有計算機來完成也就是計算機排樣,并且與數控切割等先進技術下料方法進行配合。
劃線是對加工提供直接依據。為了保證產品質量,對劃線偏差加以控制。
第五章 下料工藝過程
下料是將零件或毛坯從原材料上分離下來的工序。在焊接結構制 造中常用的下料方法有機械切割和熱切割兩大類。機械切割是指材料在常溫下利用切割設備進行切割的方法,熱切割是利用氧乙炔焰、等離子弧進行切割的方法。
一、機械切割 ㈠鋸割
鋸割主要用于管子、型鋼、圓鋼等的下料
⑴手工鋸割 一般用弓形鋸也可采用手工電鋸 ⑵機械鋸割 弓鋸床、帶鋸床、圓盤鋸床等。
㈡砂輪鋸割
根據砂輪磨削特性,采用高速旋轉的薄片砂輪進行切割。
㈢剪切
利用剪板機將材料剪成一定外形尺寸的毛料。以作為后續沖壓、邊緣加工和焊接等工序的備料。
剪切設備 斜口剪床、平口剪床、圓盤剪床、振動剪床、龍門剪床、聯合沖剪機。
(四)沖裁
沖裁是沖壓工序的一種。利用沖模將板料以封閉的輪廓與坯料分離的一種沖壓方法,稱為沖裁。
沖裁是下料的方法之一。板材的沖裁分類有兩種:若沖裁的目的是為了制取一定外形輪廓的工件,即被沖下的為所需要的部分,而剩余的為廢料,這種沖裁稱為落料。反之,若沖裁的目的是為了加工一形狀和外形尺寸的內孔,沖下的為廢料,剩余的為所需部分,這種沖 裁稱為沖孔。
二 熱切割
(一)氣體火焰切割(氣割)⒈ 氣割原理
氣割的實質是金屬在氧中的燃燒過程。它利用可燃氣體和氧氣混合燃燒形成的預熱火焰,將被切割金屬材料加熱到其燃燒溫度,由于很多金屬材料能在氧氣中燃燒并放出大量的熱,被加熱到燃點的金屬材料在高速噴射的氧氣流作用下,就會發生劇烈燃燒,產生氧化物,放出熱量,同時氧化物熔渣被氧氣流從切口處吹掉,使金屬分割下來達到切割的目的。
氣割過程包括三部:①火焰預熱——使金屬表面達到燃點;②噴氧燃燒——氧化、放熱;③吹除熔渣——金屬分離。
氣割的特點:設備簡單、使用方便;生產效率高;成本低、適用范圍廣;可以切割各種形狀的金屬零件,厚度可達1000mm;主要切割碳鋼、低合金鋼;可用于毛坯;亦可用于開坡口或割孔。
⒉氣割使用氣體
氣割使用氣體分為兩類,即助燃氣體和可燃氣體。助燃氣體是氧氣,可燃氣體是乙炔氣或石油氣等。氣體火焰是助燃氣體和可燃氣體混合而成,形成火焰的溫度可達3150℃以上最適宜焊接和氣割。
純氧本身不能燃燒,但在高溫下非常活潑,當溫度不變而壓力增大時,氧氣可與油類發生劇烈化學反應而自然,產生強烈爆炸,所以要嚴防氧氣瓶與油脂接觸。乙炔氣又稱石油氣,為不飽和的碳氫化合物,是一種可燃氣體。乙炔溫度超過300℃或壓力超過0.15Mpa時,遇火就會爆炸。當空氣中乙炔的體積分數為2.2%~81%時,遇到明火常壓下也會爆炸,所以焊接和氣割現場要特別注意通風。
氣割常用的可燃氣體為乙炔氣。⒊實現氣割的條件
1)金屬材料的燃點必須低于熔點。低燃點是金屬進行氣割的基本條件,否則,氣割是金屬將在燃燒前現行熔化,使之變為熔割過程,不僅各口寬,極不整齊,而且易粘結,達不到切割質量要求。2)燃燒生成的金屬氧化物的熔點,應低于金屬本身的熔點,同時流動性要好,否則,就會在割口表面形成固態氧化物,阻礙氧流與下層金屬的接觸,使切割過程不能正常進行。3)金屬燃燒時,能放出大量的熱,而且金屬本身的導熱性能要差,以保證下層金屬有足夠的預熱溫度,使切割過程能連續進行。4)金屬中阻礙氣割過程進行和提高鋼淬硬性的雜質要少。⒋氣割設備及工具
⑴氧氣瓶 氧氣瓶是儲存和運送高壓氧氣的容器。氧氣瓶體上部裝有瓶閥,通過旋轉手輪可開關瓶閥并能控制氧氣的進 出流量,瓶帽旋在瓶頭上,以保護瓶閥。
氧氣瓶外表應涂成天藍色,并用黑漆表明“氧氣”字樣 ⑵乙炔瓶 是一種儲存和運送乙炔的壓力容器,是用優質碳素結構鋼或低合金結構鋼經軋制而成的圓柱形無縫瓶體,外表為白色,并用紅漆標注“乙炔”字樣,在使用乙炔時必須嚴格遵守安全操作規程。
⑶氧氣減壓器 是用來調節氧氣工作壓力的裝置。氣割時所需氧氣的壓力有一定的規范,要使氧氣瓶中的高壓氧氣轉變為氣割需要的穩定的低壓氧氣,就要用它來調節。⑷橡膠軟管 氧氣和乙炔氣是通過橡膠軟管輸送到割據中去的,氧氣的膠管工作壓力為1.5MPa,孔徑是φ8mm;乙炔膠管工作壓力為0.5MPa,孔徑為φ10mm.為了便于識辨氧氣管采用黑色,乙炔膠管為紅色,氧氣膠管與乙炔膠管的強度不同,不能混用或相互代替。
⑸割炬 割炬的作用是使乙炔氣和氧氣以一定的比例和方式混合,形成具有一定熱量和形狀的預熱火焰,并在預熱火焰的中心噴射切割氧氣進行切割。
第六章 裝配——焊接工藝
裝配-焊接是焊接結構生產中的核心,直接關系到焊接結構的質 量和生產效率。同一種焊接結構,由于其生產批量、生產條件不同,或由于結構形式不同,可有不同的裝配方式、不同的焊接工藝、不同的裝配——焊接順序,及會有不同的工藝過程。
第一節 焊接裝配的基礎知識
裝配在焊接結構制造過程中,將組成結構的各個零件按照一定的位置、尺寸關系和精度要求組合起來的工序。在焊接結構制造中,焊接的裝配是決定焊接質量的關鍵工序,而焊件的裝配質量又取決于零件下料和成形的尺寸精度。裝配在焊接結構制造工藝中占有很重要的地位,這不僅是由于裝配工作的質量好壞直接影響著產品的最終質量,而且還因為裝配工序的工作量大,約占整個產品制造的30﹪~40﹪。所以,提高裝配工作的效率和質量,在縮短產品制造工期、降低生產成本、保證產品質量等方面,都具有重要的意義。
一 裝配的基本條件
在金屬結構裝配中,將零件裝成部件的過程稱為部件裝配,簡稱部裝;將零件或部件裝配成最終產品的過程成為總裝。通常裝配后的部件或整體結構直接送入焊接工序,但有些產品要先進行部件裝配-焊接,經矯正變形后在進行總裝。無論何種裝配方案都要滿足裝配的基本條件。
裝配的基本條件不是組成結構件的零件,在裝配前應該達到的尺寸精度、熱處理狀態等,而是指零件在裝配過程中應遵循的基本準則,只有遵循這些準則才能裝配出合格的焊接結構。
焊接結構的裝配,必須具備三個基本條件:定位、夾緊和測量。裝配的三個基本條件是相輔相成的,定位是整個裝配工序的關鍵,定位后不進行夾緊,正確定位的零件就不能保持其正確性,在隨后的裝配和焊接過程中位置會發生變化;夾緊是在定位基礎上的夾緊,如果沒有定位夾緊就失去了意義;而沒有測量,則無法判斷定位和夾緊的正確性,難以保證構件的裝配質量。但在有些情況下可以不進行測量。
零件的正確定位尺寸,不一定與產品設計圖上的定位尺寸一致,有時是采用生產工藝的角度,考慮焊接變形后的工藝尺寸。
二 零件的定位
⒈定位基準及其選擇
⑴定位基準 在結構在結構裝配過程中,必須根據一些指定的點、線、面,來確定零件和部件在結構中的位置,這些作為依據的點、線、面,稱為定位基準。
⑵定位基準的選擇
合理的選擇定位基準,對于保證裝配質量,安排零部件裝配順序和提高裝配效率均有重要影響。定位基準選擇時,應著重考慮一下幾點:
1)裝配定位基準盡量與設計基準重合,這樣可以減少基準不重合所帶來的誤差。2)同一構件和其它構件有連接或配合關系的各個部件,應盡量采用同一定位基準,這樣能保證構件安裝時與其他構件的正確連接和配合。3)應選擇精度較高,又不易變形的零件表面或邊棱作為定位基準,這樣能夠避免由于基準面、線的變形造成的定位誤差。
4)所選擇的定位基準應便于裝配中的零件定位和測量。
在確定定位基準時應綜合生產成本、生產批量、零件精度要求和疲勞強度等因素。例如以已裝配零件做基準,可以大大簡化工裝的設計和制造過程,但零件的位置、尺寸一定會受已裝配零件的裝配精度和尺寸的影響。如果前一零件尺寸精度或裝配精度低,則后一零件裝配精度也低。
在實際裝配中,有時定位基準的選擇要完全符合上述所有的原則是不可能的。因此,應根據具體情況進行分析,選出最有利的定位基準。
⒉零件的定位方法
在焊接生產中,應根據零件的具體情況,選取零件的定位方法。根據定位方法的不同可以分為如下幾種:
⑴劃線定位
劃線定位是利用在零件表面或裝配臺表面劃出工件的中心線、接合線、輪廓線等作為定位線,來確定零件間的互相位置,通常用于簡單的簡單的單件小批量裝配或總裝時的部分較小的零件的裝配。
⑵樣板定位
利用小塊鋼板或小塊型鋼作為、檔鐵,取材方便,也可以 用經機械加工后的擋鐵提高精度。擋鐵的安置要保證構件重點部位(點、線、面)的尺寸精度,也要便于零件間的裝拆。常用于鋼板與鋼板之間的角度裝配和容器上的各種管口的安裝。
⑶定位元件定位與胎夾具定位就不一一介紹了。
三、裝配中的定位焊
定位焊是用來固定各焊接零件之間的相互位置,以保證整個結構件得到正確的幾何形狀和尺寸。定位焊有時也叫點固焊。定位焊所用的焊條應和焊接時所用焊條相同,以保證焊接質量。
進行定位焊的注意事項: 1)
定位焊縫的引弧和熄弧處應圓弧過渡,否則在焊正式焊縫時在該處易造成未焊透、夾雜的缺陷。
2)
定位焊縫有未焊透、夾渣、裂紋、氣孔等焊接缺陷時,應鏟掉并重新焊接,不允許留在焊縫中。
3)
需預熱的焊件,定位焊時也應預熱,預熱溫度與正式焊接時相同。
4)
由于定位焊為斷續焊,工件溫度較低,熱量不足而容易產生未焊透,故定位焊接電流應比焊接正式焊縫時打10%~15%。
5)
定位焊的尺寸要按要求選用,對保證焊件尺寸起重要作用的部位,可適當的增加定位焊縫的尺寸和數量。
6)
在焊縫交叉處和焊縫方向急劇變化處不要進行
定位焊,而應該離開50mm左右。
7)
對于強行裝配的結構,定位焊縫承受較大外力,應根據具體情況適當加大定位焊縫長度,間距適當縮小。
8)
必要時采用堿性低氫焊條,而且特別注意定位焊后應盡快焊接,避免中途停頓和時間間隔過長。
9)
定位焊所使用的焊條牌號和正式焊接所用的焊條相同,直徑可略細些,常用φ3.2mm和φ4mm的焊條。
四 裝配中的測量
測量是檢驗定位質量的一個工序,裝配中的測量包括;正確。合理的選擇測量基準,準確完成零件定位所需要的測量項目。在焊接結構中常見的測量項目有;線性尺寸、平行度、垂直度、同軸度及角度等。當然了這些測量都是很重要的,如果沒有這些測量那就很難保證裝配后的焊接結構有的準確性以及質量的要求等。
測量所用的工具有鋼直尺、水平尺、90°角尺等。
五 裝配前的準備
裝配前的準備工作是裝配工藝的重要組成部分。充分細致的準備工作,是高質量高效率的完成裝配工作的有力保證。準備工作通常包括一下幾個方面:
1)熟悉產品圖樣和工藝規程。要清楚各部件之間的關系和連接方法,并根據工藝規程選擇好裝配基準和裝配方法。2)裝配現場和裝配設備的選擇。裝配所需要的操作空間要對周圍進行清理,使之達到場地平整、清潔、人行道通暢。
3)裝配的工具準備,如焊機,氣割設備,砂輪機等都必須安置在規定的場所。
4)零、部件的預檢和除銹。對零部件的表面進行去毛刺,除銹等清理工作。對于已經切割好的零件也要進行檢查。
5)適當的劃分部件,可以提高生產效率,還可以減小焊接變形。
1.焊接結構的裝配特點;
1)產品的零件由于精度低,裝配時需要進行調整。
2)產品的連接大多采用焊接結構,采用的是不可以拆的連接方式。返修困難,因此裝配時應該嚴格要求。
3)裝配時有大量的焊接工作,應該掌握焊接的盈利和變形。在裝配時應該采取措施,防止焊接后變形。
⒉裝配——焊接順序的類形: ①整裝整焊②分部件裝配③隨裝隨焊 ⒊裝配的質量檢驗;裝配質量的好壞將直接影響產品的質量,所以產品裝好后應進行檢查是否符合技術要求。
裝配質量的檢驗,包括裝配過程中的檢驗和完工產品的檢驗,主要內容有:
1)按圖樣檢查產品各零、部件的裝配位置和主要尺寸是否正確。2)檢查產品各連接部位的連接形式是否正確,并根據技術條件、規范和圖樣來檢查。
3)檢查產品結構件上為連接、加固各零、部件所做的定位焊是不是符合要求,要使這種結構在焊接后不產生內應力。4)檢查產品連接部位焊縫處的金屬表面,不允許有油,鐵銹,以免焊接后造成不可避免的焊接缺陷。
5)檢查產品的表面質量,對于剛才上的裂紋,起層、砂眼等等應該根據技術要求酌情處理。
裝配質量的檢驗方法,主要是運用測量技術和各種量具,儀器進行檢查,有些檢驗項目,比如表面質量,也常用外觀檢驗的方法。
第七章 焊接工藝制定 7.1 焊接方法的選擇
在支撐座的制造中,生產中常用的焊接方法有很多,但是我們選擇的是焊條電弧焊,使用焊條電弧焊應該考慮其生產效率,但是由于是課程設計而且做的是支撐座生產成本也不是很高。由于工件材料是Q235,板厚均為6mm,屬于中厚板,選用手工電弧焊,其特點為:
⑴焊接結構簡單,成本低。
⑵工藝靈活,對焊接場所沒有什么特殊的要求。⑶可以在任何位置焊接 ⑷對各種鋼材的適應性強
⑸焊條的品種齊全,可以達到和母材同樣的強度 ⑹焊縫金屬的力學性能好,特別是低溫韌性特別好 ⑺操作方便,容易控制焊接變形
7.2 焊接工藝參數的選擇
⒈焊接電流的選擇
選擇焊接電流時,應該根據板材的厚度、焊條直徑、接頭形式、焊接位置等綜合因素考慮。如果焊接電流過小會使電弧不穩,造成為焊透,夾渣以及焊縫成形不良等焊接缺陷。反之,焊接電流過大容易產生咬邊、焊穿,增加工件變形和金屬飛濺,也會使焊接接頭的組織由于過熱而發生變化。所以焊接時要合理選擇電流。
⒉電弧電壓的選擇和速度的選擇
焊條電弧焊的電弧電壓主要由電弧長度決定:電弧長度越大,電弧電壓越高;電弧長度越短,電弧電壓越低。在焊接過程中,應盡量使用短弧焊接。立焊。仰焊時弧長應比平焊更短些,以利于熔滴過渡。防止熔化金屬不滴。堿性焊條焊接時應比酸性焊條焊接弧長短些,以利于電弧的穩定和防止氣孔。
焊接過程中,焊接速度應該均勻適當,既要保證焊透又要保證不焊穿,同時還要使焊縫寬度和余高符合設計要求。如果焊接過快;,融化能量不夠,易造成未融合,焊縫成形不良等缺陷;如果焊速過慢,使高溫停留時間增長,熱影響區寬度增加,焊接焊頭的晶粒變粗,力學性能降低,同時使工件變形量增大。當焊接較薄工件時,易形成燒穿。
⒊焊條直徑的選擇
焊條直徑一般根據工件厚度選擇,還要考慮接頭形式和焊接位置平焊位置焊接所選用的焊條直徑應該比其他位置大些,立焊橫焊仰焊應選用較細的焊條,一般不超過4.0毫米。T型接頭,搭接接頭都應選用較大直徑的焊條。
4.焊接順序
在各部位點牢后在進行焊接一般先焊肋板焊縫,以增強結構的剛度,保證零件在裝配位置的穩定性。先焊利縫,在焊水平的,對于長焊縫應該采取分段焊,以減少應力集中,避免所帶來的傷害。在結構中一些突變的地方一定要改成圓滑過渡,減少應力突變。
焊接工藝制定的原則 ⑴技術上的可行性 ⑵經濟上的合理性 ⑶良好的勞動條件
本次的課程設計我們的支撐座雖然結構形式和技術要求是完全相同的焊接結構,但是我們六個組的工藝過程是不一樣的,而且大家做出來的產品也是不一樣的,大家做的尺寸多少多有點誤差的,但是由于各組的焊接順序不同,做成的產品產生的應力也是不同的,我們在焊接之前都是采取先整體點固好然后在焊接的方法。
第八章 課程設計總結 本次實訓課無疑是將理論與實踐相結合的典型課程,讓我們受益匪淺。幾個小組成員之間相互配合、相互學習共同完成此次項目,讓我們直觀的領悟了眾人拾柴火焰高的真諦。期間,我們有爭議、有共識更讓我們對自己、對團體有了新的認識,我們應該共鳴對此次實訓課意義深刻的影響著我們,這是我們最基本、最直觀的體驗。
至此,我要衷心的感謝老師們的辛勤指導,感謝他們給了我們這個鍛煉我們的機會,也感謝小組成員的幫助!
目錄
第八章 設計的目的????????????????2 第九章 板材的矯正????????????????3 第十章 放樣工藝過程???????????????4 第十一章 劃線(號料)???????????????6 第十二章 下料工藝過程???????????????9 第十三章 裝配——焊接工藝????????????13 第十四章 焊接工藝制定??????????????19 第八章 課程設計總結?????????????22 25
第五篇:2011課程設計
《面向對象》課程設計20111、要求:
(1)分小組完成課程設計,每小組2人,每個小組一個小組長。
(2)每個小組獨立完成課程設計。
(3)采納面向對象方法進行分析、設計、編程,用UML建模語言、在Rational ROSE或Visio等可視化建模工具進行建模。
2、提交內容:
(1)每個階段結束要提交相應的模型、文檔(OOA 和OOD階段文檔,包括類圖,包
圖等靜態圖和順序圖、協作圖、狀態圖和活動圖等動態圖)。
(2)程序源代碼。
3、題目:
以下題目可供大家選擇。
題目
1、網上選課系統()
問題描述:
計劃開發一個學生網上選課系統。系統允許學生通過聯到校園網上的個人計算機來選課。教師可以發布他要教的課程以及成績。
每學期開始時,學生請求一個包括這學期所有課程的列表(course catalog),其中有每門課程(course offering)的信息,如教授、系、上課時間、上課教師等。
教師要能訪問本系統來聲明他要教的課程,也可以查看哪些學生選擇了他要教的課程。此外,教師要能報告該課程每個學生的成績。
注:采用Browser/Server或者Client/Server均可。
題目
2、圖書借閱系統()
圖書借閱系統,該系統實現圖書的借閱、續借、還書(提示借閱過期罰款)等功能。注:采用Browser/Server或者Client/Server均可。
題目
3、庫房管理系統()
庫房管理系統,該系統實現物品的入庫、出庫、多種條件查找等功能。
題目
4、賓館客房管理系統()
賓館客房管理系統要實現客房預訂、住宿登記、追加押金、調房登記、退房登記、查詢統計等功能。
題目
5、醫院藥房收費管理系統()
掛號、病人信息登記、就診、查詢、系統設置模塊是系統操作人員進行系統管理的模塊。通過系統設置模塊系統管理員可以為系統添加醫院的醫療項目和添加用戶并設置權限。其中醫療項目包括:項目名稱、治療室、費用;密碼管理項目包括:用戶名、真實姓名、科室、級別、權限、密碼、確認等項目。
題目
6、人事管理系統()
系統管理功能:包括操作員管理模塊,該模塊主要實現不同權限用戶的添加,刪除和修改(包含密碼修改)。本系統設置兩種權限,一是普通管理員,另一是系統管理員。系統退出模塊就是退出該系統:當管理員點擊時,就離開次人事管理系統。
人員信息管理功能:1)人員類別信息管理,可以顯示公司的人員類別,它是隨公司的發展從而部門的增加而添加類別信息;同時,若部門因合并或其他原因減少,從而由系統管理員對部門進行刪除。
2)銀行信息管理,查看員工賬戶有關的所有銀行,它和部門一樣,是根據具體情況而變化的,其修改同樣有系統管理員來操作。
3)員工信息管理主要實現員工的添加,刪除和修改。由于公司部門多員工量大,所以流動性強,不免經常要進行職工的招聘,對效率底的部門進行員工裁減,對辭職的員工也要進行刪除。由此可見,以上三中操作是必不可少的。該模塊是人事管理的重點,是最核心的工作。
4)員工調動管理實現公司內部的員工調動:當員工成績突出或有違背公司的規定,同時隨著時間的推移,一部分人喜歡其他部門的工作,就會對員工進行調動。
公司基本信息管理功能:包括公司基本信息的設置和部門信息管理。由于該系統具有一定的通用性,個公司都要根據自己的情況設置公司的基本信息:公司名稱、地址、電話、郵件地址等。