第一篇：礦用液壓支架油缸結(jié)構(gòu)的改進(jìn)方法研究

礦用液壓支架油缸結(jié)構(gòu)的改進(jìn)方法研究

【摘 要】近年來隨我國煤炭事業(yè)的飛速發(fā)展，都需要先進(jìn)的機(jī)電設(shè)備作為強(qiáng)有力的后盾。在一井一面綜采設(shè)備上，支架性能及適應(yīng)性以及地質(zhì)構(gòu)造的諸多因素，直接影響煤炭的產(chǎn)量。我國的綜采工作面絕大部分分布在緩傾斜中穩(wěn)及中穩(wěn)以上頂板的中厚煤層，而其它條件下的煤層，現(xiàn)有的液壓支架適應(yīng)性差，使用效果不理想，本文對液壓缸存在的一些結(jié)構(gòu)不合理和拆卸比較困難的狀況進(jìn)行改進(jìn)，以提高液壓缸的內(nèi)在質(zhì)量，減小損壞率，降低維修費(fèi)用。

【關(guān)鍵詞】液壓油缸；防塵壓蓋；導(dǎo)向套

1.液壓支架的類型結(jié)構(gòu)

液壓支架有許多類型。按圍巖的相互作用和維護(hù)回采空間的方式，可分為支撐式、掩護(hù)式和支撐掩護(hù)式三類；按移架方式可分為整體自移式和邁步前移式兩類；按使用地點(diǎn)不同可分為中間架、過渡架和端頭架三類；工作面支架按煤層厚度和開采方法不同可分為鋪聯(lián)網(wǎng)支架和放頂煤液壓支架。

支撐掩護(hù)式液壓支架是在支撐式液壓支架的基礎(chǔ)上，吸取掩護(hù)式液壓支架的特點(diǎn)而設(shè)計(jì)的。液壓支架的前梁和頂梁是箱體焊接結(jié)構(gòu)，支撐著工作面頂板，起著防止漏矸冒頂?shù)淖饔谩Ｇ傲呵Ы镯斂刂浦傲合蛏虾拖蛳聰[動(dòng)，可以較好適應(yīng)頂板的起伏不平，改善其接頂性能。四根立柱（雙作用單伸縮油缸）支撐在頂梁與底座之間，立柱與頂梁、底座接觸處為球面鉸，可以改善立柱受力。為了適當(dāng)增大支架的支撐高度，擴(kuò)大適用范圍，根據(jù)需要可在立柱上端加接機(jī)械加長桿。

掩護(hù)梁是由鋼板焊接而成的箱型結(jié)構(gòu)，下端通過前、后連桿與底座鉸接成四連桿機(jī)構(gòu)，起著穩(wěn)定支架重心和防止采空區(qū)巖石涌入工作面的作用，既能保證支架前梁頂端與煤壁的間距基本恒定，又承擔(dān)了支架在工作過程中的水平分力，以保證支架的工作穩(wěn)定性；底座是鋼板焊接的箱型結(jié)構(gòu)，它與底板直接接觸，將立柱傳來的頂板壓力傳遞給底板。底座的后部與前后連桿鉸接，前端焊接有安裝推移千斤頂?shù)穆?lián)結(jié)耳，推移千斤頂?shù)牧硪欢伺c工作面運(yùn)輸機(jī)連接，通過推移千斤頂?shù)纳炜s，實(shí)現(xiàn)推溜和移架功能。

2.缸底焊縫的改進(jìn)

對于推移千斤頂，有一種損壞形式就是缸底焊縫開裂。因?yàn)檫@種推移千斤頂?shù)陌惭b方式一般是中間耳軸連接，其缸體和缸底的焊縫不僅承受液體均勻的周向力，還要承受軸向力，所以這種連接方式比其他固定端在缸底的千斤頂對焊縫的要求更高。原因之一：在以往的設(shè)計(jì)中，往往缸底厚度設(shè)計(jì)的比缸筒壁厚大很多，以為這樣更安全。其實(shí)，在焊接時(shí)因壁厚差大造成傳熱和散熱不均，致使缸底和缸筒不能很好的融合，并產(chǎn)生很高的應(yīng)力集中，因此在使用中出現(xiàn)掉底的現(xiàn)象。原因之二：采用V型焊縫。因V型焊縫在焊接時(shí)因底部狹小，難以使焊口底部的金屬很好的融合。

建議推移缸底的焊縫改為U形坡口，減小缸底上和缸筒焊接部分的壁厚，也可有一個(gè)較平緩的過渡，讓缸底焊接的部分厚度和缸筒相近，并使焊縫稍離開缸底底部較厚的部分一段距離，讓缸底焊接的部分也打上U形坡口，使缸底和缸筒在焊接時(shí)傳熱和散熱均勻，都能與焊縫金屬很好地融合，并且減少了截面的突變量，使應(yīng)力集中減小，從而能提高焊縫的質(zhì)量。對于其他立柱和千斤頂?shù)母椎缀透淄驳暮附蛹爸懈赘淄埠椭懈赘椎椎暮附右泊嬖陬愃频慕Y(jié)構(gòu)，在設(shè)計(jì)中也應(yīng)注意盡量避免。

3.防塵壓蓋的改進(jìn)

對于具有三半環(huán)或四半環(huán)連接形式的各種型號的立柱和千斤頂，在使用過程中表現(xiàn)出良好的使用性能，其抵抗側(cè)向力的能力遠(yuǎn)大于螺紋式聯(lián)接，其損壞的比例也遠(yuǎn)小于螺紋式聯(lián)接的液壓缸，但是在拆卸方面卻不如螺紋式。螺紋式可用專用的拆裝機(jī)，拆裝省時(shí)省力，而半環(huán)式就比較費(fèi)力，尤其是在拆的過程中，因?yàn)榉缐m壓蓋A面和缸體配合間隙較小，它的范圍一般為0.056―0.347 mm，在使用一段時(shí)間后，壓蓋和缸體之間會存在煤塵和銹蝕，并且用于拆卸的螺紋孔一般都會損壞或銹蝕，就算螺紋是完好的，由于壓蓋和缸體拆卸時(shí)需要的力較大（因壓蓋上還需要裝防塵圈，給螺紋剩下的空間有限，一般螺孔都是M5的，只有千斤頂?shù)幕钊麠U和缸體內(nèi)壁之間空間大可以布置稍大的螺紋孔）也很難拆下。建議適當(dāng)擴(kuò)大壓蓋和缸體內(nèi)壁之間的配合間隙，讓壓蓋外徑和缸體內(nèi)壁配合間隙在0.3―0.5mm為宜，這樣當(dāng)活柱（活塞桿）承受側(cè)向力或彎矩時(shí)，由于防塵壓蓋和缸體之間的間隙小于導(dǎo)向套和外缸的配合間隙，則側(cè)向力或彎矩由導(dǎo)向套傳給外缸，而不會加在壓蓋上然后傳遞給外缸缸口薄弱的部位。

在液壓缸的維修中，對于半環(huán)式的，拆防塵壓蓋時(shí)，一般用的拆卸方法是用螺栓焊在壓蓋上然后在螺栓上施力，或是用工裝把螺栓卡在活柱或活塞桿上利用液壓力的作用帶出來，之后把螺栓割掉，把壓蓋磨平，這種拆卸方式很浪費(fèi)人力和物力，而且在焊接的過程中很容易損壞活柱（活塞桿）、外缸體和壓蓋。對于現(xiàn)有的液壓缸，那些活塞桿和缸體內(nèi)壁空間大的可進(jìn)行如下改造，將壓蓋的2個(gè)螺紋孔加大至M10―M16，并加工成通孔，使通孔對準(zhǔn)在導(dǎo)向套上，平時(shí)用尼龍堵堵上，拆卸時(shí)擰掉呢絨堵，擰上螺栓，螺栓頂在導(dǎo)向套上后，交替擰2個(gè)螺栓，用螺栓螺紋的力量把壓蓋帶出來。對于液壓支架的立柱，活柱和缸體內(nèi)壁之間的空間小，布置不下較大的螺紋，把原壓蓋加長，縮短缸體半環(huán)槽到缸口的距離C（原設(shè)計(jì)C這段距離足夠大，適當(dāng)縮短這段距離不會影響缸體的強(qiáng)度，并且會減小拔防塵壓蓋的力），讓壓蓋伸出缸口一段距離，壓蓋的環(huán)形槽留出取彈簧卡的空間，這樣就留在缸口外部一個(gè)環(huán)形槽B，可以在環(huán)形槽上施力，或是做一個(gè)簡單的工裝卡在活柱上利用液壓力帶出壓蓋。為了取彈簧卡容易些，用窄彈簧卡比較好。半環(huán)處為了防塵，也可在壓蓋和三半環(huán)之間壓一個(gè)O形圈。這種壓蓋雖然加工比原結(jié)構(gòu)復(fù)雜些，伸出外缸約30 mm，外觀上稍差，但在拆卸時(shí)施力簡單方便，且不會損傷其他零部件，可大大提高立柱的拆卸工藝性。

對千斤頂也可做類似的改造，拆卸時(shí)可直接用尖錐等工具在環(huán)形槽上施力。立柱和千斤頂改造后可大量節(jié)省拆卸時(shí)間，并節(jié)省大量人力和物力。

4.半環(huán)的改進(jìn)

三半環(huán)或四半環(huán)式的液壓缸，有時(shí)使用后由于導(dǎo)向套對半環(huán)壓得比較緊，或是半環(huán)有些許變形時(shí)比較難取，有的千斤頂半環(huán)較小，上面的拆卸孔直徑一般僅有3 mm或更小，用挑針有時(shí)比較難取，假如在半環(huán)的頭部做一個(gè)65°左右的斜面，拆卸時(shí)用扁鏟或尖錐等工具很容易就可以從斜面處把半環(huán)剔出來，相對來說更容易取出。假如說改造后安裝時(shí)不如以前用挑針方便可以保留小孔。

5.鎖緊螺母式連接的活塞桿的改進(jìn)

在液壓支架的維設(shè)計(jì)中，大部分千斤頂?shù)幕钊突钊麠U的連接為螺紋聯(lián)接，一般用2個(gè)粗牙的對頂螺母防松，防松效果很差，一些螺紋在變載荷和液壓沖擊下防松失效，聯(lián)接松動(dòng)，導(dǎo)致螺紋損壞，有的活塞從活塞桿上脫落并且把對頂螺母壓碎，有的螺紋損壞后活塞很難拆下，這些拆不下活塞的，由于活塞桿前端較大，導(dǎo)向套在活塞桿上無法拆掉，只能按報(bào)廢處理。建議該處聯(lián)接設(shè)計(jì)為細(xì)牙螺紋，并在連接處加一個(gè)防轉(zhuǎn)頂絲。即提高了防松效果還提高了聯(lián)結(jié)強(qiáng)度和耐沖擊性。

【參考文獻(xiàn)】

［１］成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(第三版第4卷)［M］.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,1993.［２］雷天覺.液壓工程手冊［M］.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1990.［３］綜采管理手冊,液壓支架檢修工藝與檢修標(biāo)準(zhǔn)［M］.北京:煤炭工業(yè)出版社,1994.

第二篇：液壓支架強(qiáng)度可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)方法研究論文

1基于最大應(yīng)力約束的強(qiáng)度可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)

1.1優(yōu)化變量設(shè)定

在對液壓支架掩護(hù)梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化的階段中，液壓支架中的主要參數(shù)以及空間尺寸已經(jīng)基本完成設(shè)計(jì)，為恒定狀態(tài)。因此，設(shè)計(jì)變量可以選取支架主要部件所對應(yīng)的鋼板厚度，同時(shí)可在有限元優(yōu)化中對其初始值進(jìn)行定義。假定對于液壓支架掩護(hù)梁而言，3個(gè)板厚分別定義為T1，T2，T3，均為設(shè)計(jì)變量，T1取值為25.0mm，為掩護(hù)梁豎筋板板厚，T2取值為25.0mm，為掩護(hù)梁上頂板板厚，T3取值為25.0mm，為掩護(hù)梁下腹板板厚。該狀態(tài)下掩護(hù)梁整體質(zhì)量為3345.0g。

1.2有限元優(yōu)化分析

在有限元分析過程當(dāng)中，選擇掩護(hù)梁受力條件最為惡劣的偏載工況作為加載方式。在此工況下，整個(gè)液壓支架的實(shí)驗(yàn)高度取值為2400.0mm。應(yīng)力極限值在460.0MPa范圍內(nèi)，因此可設(shè)定掩護(hù)梁重量最小作為強(qiáng)度可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)的基本目標(biāo)。同時(shí)，遵循現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)，將設(shè)計(jì)變量的增長步長設(shè)置為5.0mm。同時(shí)，對于液壓支架而言，厚度在15.0mm以下的板材較為單薄，與液壓支架其他組件結(jié)構(gòu)無法相互配合，因此缺乏實(shí)際意義，故而在可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)分析中，按照下表方式選擇板厚，計(jì)算相應(yīng)的組合方案。

1.3有限元優(yōu)化結(jié)果分析

根據(jù)在不同組合方案下得到的數(shù)據(jù)分析來看，按照表1所取值IDE各種板厚組合方案均能夠滿足液壓支架掩護(hù)梁結(jié)構(gòu)強(qiáng)度可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)中“掩護(hù)梁最大受力不超過屈服極限水平”的要求。在此狀態(tài)下，在液壓支架重量取最小值時(shí)，板材厚度T1，T2，T3均取值為20.0mm，與之相對應(yīng)的探測點(diǎn)1應(yīng)力水平為398.9MPa，探測點(diǎn)2應(yīng)力水平為413.7MPa，可以滿足應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)要求，對應(yīng)的液壓支架掩護(hù)梁質(zhì)量水平為2992.29kg。

2基于疲勞壽命約束的強(qiáng)度可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)

由于在現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《煤礦用液壓支架第一部分（通用技術(shù)條件）》中，已經(jīng)針對液壓支架疲勞強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)方法與結(jié)果提出了嚴(yán)格要求，因此在液壓支架實(shí)驗(yàn)中僅需要滿足要求即可，無需過分追求較大的疲勞壽命水平。從這一角度上來說，在對液壓支架強(qiáng)度可靠性進(jìn)行優(yōu)化分析的過程中，不需要單獨(dú)將液壓支架疲勞壽命作為優(yōu)化目標(biāo)，將其滿足循環(huán)壽命作為可靠性優(yōu)化中的約束條件之一。從這一角度上來說，對于液壓支架掩護(hù)梁而言，基于疲勞壽命約束的強(qiáng)度可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)可以從如下角度進(jìn)行分析

2.1設(shè)定負(fù)載水平

在現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《煤礦用液壓支架第一部分（通用技術(shù)條件）》中，耐久性試驗(yàn)規(guī)范中要求采取內(nèi)加載方式進(jìn)行循環(huán)加載，加載壓力交替設(shè)置為1.05*額定工作壓力以及0.25*額定工作壓力。加載周期按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)定為20000次。

2.2有限元優(yōu)化分析

有限元分析過程當(dāng)中，結(jié)構(gòu)材料為Q460，彈性模量取值為210000.0MPa，密度標(biāo)準(zhǔn)值為7.85kg/m3，泊松比取值為0.3，結(jié)構(gòu)屈服強(qiáng)度取值為460.0MPa。根據(jù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析數(shù)據(jù)表，可在滿足所設(shè)定疲勞壽命（即加載周期20000次）的條件下，最優(yōu)方案為板材厚度T1，T2，T3分別取值為20.0mm，20.0mm，以及25.0mm，與之相對應(yīng)的探測點(diǎn)1壽命水平為3.2*104，探測點(diǎn)2壽命水平為2.6*104。

3可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果分析

根據(jù)以上分析數(shù)據(jù)，在最終確定可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)方案的過程中，可以首先考慮適當(dāng)減小T1板材厚度，然后可對T2板材厚度進(jìn)行調(diào)整，最后是對T3板材厚度的控制。根據(jù)有限元分析結(jié)果，在滿足液壓支架掩護(hù)梁疲勞壽命以及應(yīng)力水平基本要求的前提下，可先選幾組性能較好的數(shù)據(jù)作為優(yōu)選方案，展開進(jìn)一步分析。備選數(shù)據(jù)方案如下表所示。

4結(jié)束語

對以上各個(gè)方案的可靠性優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行對比分析：其中，對于A方案而言，在該組合下，液壓支架掩護(hù)梁質(zhì)量減小比例最大，雖然疲勞壽命有一定程度上的下降，但仍然能夠滿足所設(shè)定疲勞壽命（即加載周期20000次）的基本要求，同時(shí)應(yīng)力變化較小。對于B方案以及C方案而言，雖然疲勞壽命取值有一定程度上的提高趨勢，但同時(shí)應(yīng)力值也對應(yīng)下降，液壓支架掩護(hù)梁質(zhì)量減小狀態(tài)不理想。對比A方案，D方案雖然能夠使液壓支架掩護(hù)梁的整體重量得到控制，但液壓支架掩護(hù)梁的應(yīng)力水平以及疲勞壽命改善效果均不理想。E方案雖然能夠增大疲勞壽命，但也同時(shí)降低了最大應(yīng)力水平，導(dǎo)致液壓支架掩護(hù)梁質(zhì)量與優(yōu)化前差異不明顯。故而，最終選擇A方案作為可靠性優(yōu)化方案。

第三篇：地鐵車站結(jié)構(gòu)支架、受力分析及施工方法

地鐵車站結(jié)構(gòu)支架、模板受力分析及施工方法

摘 要:結(jié)合石家莊地鐵**站土建工程施工實(shí)例,對住建部規(guī)定的危險(xiǎn)性較大工程之一的高支模設(shè)計(jì)計(jì)

算及應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)介紹,重點(diǎn)說明了設(shè)計(jì)計(jì)算的主要內(nèi)容及施工注意事項(xiàng),對類似工程具有普遍指導(dǎo)

意義。

關(guān)鍵詞:地鐵車站 危險(xiǎn)性較大工程 高支模 受力分析 施工方法 1工程概況

**站車站為地下兩層三跨島式站臺車站，中心里程為DK7+583.000，車站全長223.62m，結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)段總寬度21.1m，基坑深約13.34m。該車站為二層明挖現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)，車站中板厚度為400mm，側(cè)墻厚度為700mm，頂板厚度為800mm和900mm，負(fù)一層層高4950mm，負(fù)二層層高6190mm。2 側(cè)墻、頂板設(shè)計(jì)計(jì)算

在地鐵站混凝土施工過程中,大量使用高支模現(xiàn)澆施工方法,為保證施工質(zhì)量與安全,模板和腳手架計(jì)算顯得更為重要,需要受力驗(yàn)算的部位有:頂板、中板、梁、柱、側(cè)墻等,驗(yàn)算主要包括強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性三個(gè)方面,下面以側(cè)墻、頂板、立柱的受力驗(yàn)算為例,計(jì)算模板和腳手架的布置。根據(jù)風(fēng)道結(jié)構(gòu)形式、施工荷載、施工質(zhì)量等方面的因素，結(jié)合北京地鐵車站主體結(jié)構(gòu)工程施工經(jīng)驗(yàn)，側(cè)墻模板、頂板底模都采用2440×1220×15mm木模板。背楞采用100×100mm方木，側(cè)墻次楞間距200mm，主楞間距600mm；頂板次楞間距300mm，主楞間距600mm。立桿間距：600×900mm（橫×縱），水平桿步距：1200mm。模板支撐體系采用扣件式腳手架鋼管。2.1側(cè)墻模板支架驗(yàn)算 2.1.1荷載計(jì)算

新澆筑的混凝土作用于模板的最大側(cè)壓力計(jì)算

C40混凝土自重（γc）取25 kN/m3，采用導(dǎo)管卸料，澆注速度v=2m/h，澆注入模溫度T=25℃；β1=1.2；β2=1.15； t0=200/(T+15)；墻高H＝6.29m；

F1=0.22γc t0β1β2v1/2 =0.22×25×200/（25+15）×1.2×1.15×21/2=44.7KN/m2 F2=γc H=25×6.29=157.25KN/m2 取較小值F1=44.7KN/m2作為計(jì)算值。考慮傾倒混凝土?xí)r，采用混凝土泵車導(dǎo)管，傾倒混凝土對側(cè)模板產(chǎn)生的水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值取2KN/m2。則按強(qiáng)度要求計(jì)算模板支撐系統(tǒng)時(shí)，組合荷載為： F1=1.2×44.7+1.4×2=56.44KN/m2(強(qiáng)度要求)按剛度要求計(jì)算支撐系統(tǒng)時(shí)，不考慮傾倒混凝土荷載，F(xiàn)2=1.2×44.7=53.64KN/m2（剛度要求）2.1.2側(cè)墻模板驗(yàn)算

圖2-1

每塊模板承受的線荷載為： q1=56.44KN/m2 q2=53.64KN/m2

1、強(qiáng)度驗(yàn)算

根據(jù)模板規(guī)格，其截面抵抗矩W=54mm3，截面慣性矩I=486mm4 σ=Mmax/W=0.1ql2=0.1×0.05644×2002/37.5=46.02N/m2<[σ]=13N/m2 符合要求 2、剛度驗(yàn)算

ω=0.667ql4/(100EI)=0.667×0.05364×2004/(100×10000×281.25)=0.2mm<[ω]=l/400=0.5mm 符合要求

2.1.3支撐檢驗(yàn)（腳手架橫向鋼管）橫向水平鋼管承受的最大水平壓力N=56.44KN

1、強(qiáng)度驗(yàn)算

σ=N/A=56.44×600×1/489=70N/mm<[σ]=205N/mm2 2、穩(wěn)定性驗(yàn)算 λ?ul1?900??56.96i15.8查表可得：??0.829[?w]??[?]?0.829?205?169.95N/mm2??符合要求2.1.4次楞驗(yàn)算（100×100mm方木）

圖2-2

q3?56.44?0.2?11.29N/mmq4?53.64?0.2?10.73N/mm截面特性W?bh622

?100?1006?166666.7mm3bh3100?1003I???8333333.3mm412121、強(qiáng)度驗(yàn)算Kmql2M0.1?11.29?6002?????2.44N/mm2?[?]?13N/mm2WW166666.7符合要求

2、剛度驗(yàn)算Kmql40.677?10.73?6004600????0.11mm?[?]??1.5mm100EI100?10000?8333333.3400符合要求

2.1.5主楞驗(yàn)算（100×100mm方木）

圖2-3

q5?0.05644?600?33.86N/mmq6?0.05364?600?32.18N/mm截面特性W?166666.7mm3I?8333333.3mm4將主楞看成以橫向水平鋼管為制作的三跨連續(xù)梁

1、強(qiáng)度驗(yàn)算

??M0.1?33.86?600??7.31N/mm2?[?]?13N/mm2W166666.72符合要求

2、剛度驗(yàn)算Kwql40.677?32.18?6004600????0.34mm?[?]??1.5mm100EI100?10000?8333333.3400符合要求

2.2頂板底模支架驗(yàn)算

頂板最厚處為900mm，所以以900mm厚為驗(yàn)算對象。

2.2.1頂板荷載組合

鋼筋砼自重：25.1?0.9?22.59KN/m2模板自重：0.3KN/m2砼振搗產(chǎn)生荷載：4KN/m2施工人員及設(shè)備荷載：2.5KN/m2強(qiáng)度檢算荷載組合：q1?(0.3?22.59)?1.2?(4?2.5)?1.4?36.218KN/m2剛度檢算荷載組合：q2?(0.3?22.59)?1.2?27.468KN/m2

2.2.2模板（2440×1220×15mm）驗(yàn)算

將模板視為以次楞為支座的多跨連續(xù)梁，計(jì)算圖式如下：

圖2-4

截面特性W?37.5mm3I?281.25mm41、強(qiáng)度檢算

??M0.107?0.03622?300??9.3N/mm2?[?]?13N/mm2W37.52符合要求

2、剛度檢算??Kwql0.677?0.02747?300300?0.54mm?[?]??0.75mm100EI100?10000?281.2540044符合要求

2.2.3次楞驗(yàn)算（100×100mm方木）

圖2-5 次楞承受的均布荷載分別是：q3?0.03622?300?10.87N/mm(強(qiáng)度要求)q4?0.02747?300?8.24N/mm(剛度要求)截面特性bh2W??166666.7mm36bh3I??8333333.3mm4121、強(qiáng)度驗(yàn)算M0.1ql20.1?10.87?6002?????2.35N/mm2?[?]?13N/mm2WW166666.7符合要求

2、剛度驗(yàn)算Kwql40.677?8.24?6004600????0.87mm?[?]??1.5mm100EI100?10000?8333333.3400符合要求

2.2.4主楞驗(yàn)算（100×100mm方木）將主楞視為以橫向鋼管為支座的多跨連續(xù)梁

圖2-6

主楞承受的均布荷載分別為：q5?0.03622?600?21.73N/mm(強(qiáng)度要求)q6?0.02747?600?16.48N/mm（剛度要求）

1、強(qiáng)度驗(yàn)算??M0.1?21.73?900??10.56N/mm2?[?]?13N/mm2W166666.7符合要求

2、剛度驗(yàn)算Kwql40.677?16.48?9004900????1.69mm?[?]??2.25mm100EI100?10000?8333333.3400符合要求2.2.5腳手架鋼管支撐檢算

豎向鋼管所受軸向壓力N?36.218?0.9?0.6?19.56KN，遠(yuǎn)小于橫向水平桿的壓力。根據(jù)橫桿強(qiáng)度、穩(wěn)定性的檢算，頂板砼施工時(shí)強(qiáng)度、穩(wěn)定性同樣滿足要求。

3柱模板支架計(jì)算 3.1方柱模板支架驗(yàn)算 3.1.1荷載計(jì)算

根據(jù)側(cè)墻砼荷載計(jì)算，柱澆筑砼時(shí)：

F1?56.44KN/m2F2?53.64KN/m2q1?250?0.05644?14.11N/mm2q2?250?0.05364?13.41N/mm2

3.1.2次楞檢算（次楞70×100mm方木）

間距：250mm 截面特性bh2W??116666.7mm36bh3I??5833333.3mm4121、強(qiáng)度驗(yàn)算Kmql20.1?14.11?8002M?????8.28N/mm2?[?]?13N/mm2WW116666.7符合要求

2、剛度驗(yàn)算

44??Kwql0.677?13.41?800800??0.64mm?[?]??2mm100EI100?10000?5833333.3400

符合要求3.1.3柱箍驗(yàn)算

柱箍間距800mm，采用兩根Ф48鋼管和Ф14對拉螺桿作為柱箍四面固定柱模板，計(jì)算簡圖如下：

圖3-1 柱箍受力化為均布荷載考慮：q3?0.05644?900?50.8N/mmq4?0.05364?900?48.28N/mm截面特性：W?10160mm3I?243800mm41、強(qiáng)度檢算50.8?5502M8????189.06?[?]?205N/mmW101602、剛度驗(yàn)算ql40.521?48.28?5504550??0.521???0.46mm?[?]??1.338mm100EI100?206000?2438004003、對拉螺桿截面積檢算

?14截面積A0?154mm2A?N0.625?50.8?550??102.72mm2?A0f170(f為螺栓的抗拉強(qiáng)度值，取170N/mm2)3.2圓柱模板計(jì)算

模板采用定型鋼模板：面板采用δ5mm；橫肋采用80mm寬，δ6mm的圓弧肋板，間距400mm；豎肋采用[8，間距340mm；法蘭采用δ12mm帶鋼。3.2.1模板檢算 計(jì)算簡圖如下：

圖3-2 撓度計(jì)算

按照三邊固結(jié)一邊簡支計(jì)算，取10mm寬的板條作為計(jì)算單元，荷載為： q=0.05644×10=0.5644N/m 根據(jù)lx/ly=0.70,查表得Wmax=0.00227×ql/Bc Bc=Eh3b/12(1-ν2)=2.1×10×53×10/12×(1-0.32)=24038461.54 ν——鋼材的泊桑比等于0.3 Wmax=0.00227×5.644×340/24038461.54=0.712㎜<[W]=340/400=0.85mm 符合要求。3.2.2豎肋計(jì)算 計(jì)算簡圖：

豎肋采用[8，間距340mm,因豎肋與橫肋焊接，固按兩端固定梁計(jì)算，面板與豎肋共同寬度應(yīng)按340㎜計(jì)算 4

圖3-

3荷載q=F×L=0.05644×340=19.1896N/mm 截面慣性矩I=2139558.567㎜撓度計(jì)算

Wmax=ql/384EI=19.1896×340/384×2.1×10×2139558.567=0.002㎜<[W]=340/400=0.85mm 3.2.3橫肋計(jì)算 計(jì)算簡圖：

445

圖3-4

荷載計(jì)算

圓弧形肋板采用80mm寬，6mm厚的鋼板，間距為400mm。荷載為： q=F×L=0.05644×400=22.576KN/m 圓弧形橫肋端頭拉力計(jì)算依據(jù)（路橋施工計(jì)算手冊213頁）T=Qd/2=22.576×0.8/2=9.0304KN 圓弧形橫肋端頭拉力強(qiáng)度計(jì)算

橫肋材料為Q235鋼材ft=140N/㎜2 F=ftA=140×80×6=67.2KN F>T 故橫肋抗拉強(qiáng)度符合要求。3.2.4連接螺栓強(qiáng)度計(jì)算

在模板連接中，螺栓只承受拉力，螺栓為M20×60；查《橋梁施工計(jì)算手冊》得ft=110N/mm2,螺栓內(nèi)徑16.75mm.單個(gè)螺栓承受拉力F=D2πft/4=16.752×π×110/4=24.24KN 2F=48.48KN＞T＝9.0304KN 故螺栓抗拉承載力符合要求。4 模板施工方法 4.1側(cè)墻模板施工 4.1.1施工工藝流程

剔除接茬處混凝土軟弱層→測量放樣→搭設(shè)腳手架、綁扎側(cè)墻鋼筋→鋼筋檢驗(yàn)→安裝預(yù)埋孔洞模板→安裝側(cè)模板→安裝支撐鋼管固定→預(yù)檢 4.1.2側(cè)墻模板施工

側(cè)墻模板采用2440×1220×18mm木模板, 主、次楞均采用100×100cm方木。將次楞和木模板組合加工，人工依次進(jìn)行安裝，不足標(biāo)準(zhǔn)塊模板長度或?qū)挾鹊奈恢妙A(yù)先制作異形模板拼裝，面板接縫處用玻璃膠封閉。腳手架水平鋼管兩端部加設(shè)頂托頂在兩邊側(cè)墻的豎向主楞上，固定側(cè)墻模板，防止側(cè)墻澆筑時(shí)模板內(nèi)移。最后再在主楞外背上鋼管。側(cè)墻模板次楞間距為200mm，主楞間距為600mm，腳手架水平桿步距為1200mm。側(cè)墻模板體系見圖4-1《側(cè)墻模板安裝圖》（以標(biāo)準(zhǔn)段為例）4.2頂板（梁）模板施工 4.2.1施工工藝流程

搭設(shè)腳手架→測放梁軸線和梁、板底高程→鋪設(shè)梁底模板→安裝、綁扎梁下部鋼筋→安裝梁側(cè)模板和板底模板→校正模板高程→模板預(yù)檢→綁扎板、次梁及主梁上部鋼筋 4.2.2板（梁）模板施工 側(cè)墻模板安裝，經(jīng)檢驗(yàn)合格后，校正腳手架立桿上的鋼管，依次鋪裝主楞、次楞、模板，板縫采用膠帶封閉。根據(jù)計(jì)算，板次楞間距為300mm。腳手架立桿縱向間距900mm，橫向間距為600mm。梁板底模次楞和主楞間距分別為250mm、900mm，腳手架立桿橫向間距調(diào)整為600mm。梁、板底模板安裝時(shí)，考慮砼的落沉量將模板標(biāo)高臺高2cm，并按跨度的2‰～3‰進(jìn)行起拱。

圖4-1

4.3柱模板施工

基礎(chǔ)梁及中板施工時(shí)，在柱外四周距柱邊緣15cm左右的位置預(yù)埋鋼筋，柱每邊預(yù)埋2根25cmφ20鋼筋，預(yù)埋鋼筋伸出板面5~8cm頂住立柱模板底部以免模板移位。當(dāng)?shù)装澹ㄖ邪澹╉艔?qiáng)度達(dá)到2.5Mpa后,即可測量放線，安裝立柱鋼筋。

清除立柱砼接茬面的水泥薄膜或松散混凝土及外露鋼筋粘有的灰漿，綁扎立柱鋼筋。柱鋼筋隱蔽檢查合格后，方可安裝柱模板。柱模板安裝前應(yīng)清理模板表面并涂刷脫模劑。

方柱截面均為800×900mm，柱模采用膠合板(δ=18mm)，70×100mm豎向次棱間距250mm，φ14對拉螺桿及兩根φ48鋼管從柱四面固定形成柱箍，柱箍間距為800mm。柱模板安裝、固定后，由鋼管腳手架從柱四周進(jìn)行支撐，并在柱四周加設(shè)兩道鋼管斜撐。方柱模板安裝見圖4-2,圖4-3。圓柱直徑為900mm，模板采用定型鋼模板：面板采用δ5mm；橫肋采用80mm寬，δ6mm的圓弧肋板，間距400mm；豎肋采用[8，間距340mm；法蘭采用δ12mm帶鋼。

立柱模板頂面高出上層板底面5cm，以便脫模后鑿除柱頭浮漿后，立柱能進(jìn)入上一層梁或板內(nèi)2~3cm。

5總結(jié) 圖4-2 圖4-3 要確保在高大空間情況下現(xiàn)澆砼的施工安全,必須認(rèn)真做好專項(xiàng)施工方案的安全核算工作。特別是高支模排架的結(jié)構(gòu)計(jì)算,各種構(gòu)件的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,滿足安全要求是重中之重。此外，模板支架搭設(shè)過程中應(yīng)嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)范，以避免不必要的工程事故。

參考文獻(xiàn)

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第四篇：核磁共振方法研究蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)

核磁共振方法研究蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)

維特里希教授創(chuàng)建的方法是對水溶液中的蛋白質(zhì)樣品測定一系列不同的二維核磁共振圖譜，然后根據(jù)已確定的蛋白質(zhì)分子的一級結(jié)構(gòu)，通過對各種二維核磁共振圖譜的比較和解析，在圖譜上找到各個(gè)序列號氨基酸上的各種氫原子所對應(yīng)的峰。有了這些被指認(rèn)的峰，就可以根據(jù)這些峰在核磁共振譜圖上所呈現(xiàn)的相互之間的關(guān)系得到它們所對應(yīng)的氫原子之間的距離。可以想象，正是因?yàn)榈鞍踪|(zhì)分子具有空間結(jié)構(gòu)，在序列上相差甚遠(yuǎn)的兩個(gè)氨基酸有可能在空間距離上是很近的，它們所含的氫原子所對應(yīng)的NMR峰之間就會有相關(guān)信號出現(xiàn)。通常，如果兩個(gè)氫原子之間距離小于0.5納米的話，它們之間就會有相關(guān)信號出現(xiàn)。一個(gè)由幾十個(gè)氨基酸殘基組成的蛋白質(zhì)分子可以得到幾百個(gè)甚至幾千個(gè)這樣與距離有關(guān)的信號，按照信號的強(qiáng)弱把它們轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的氫原子之間的距離，然后運(yùn)用計(jì)算機(jī)程序根據(jù)所得到的距離條件模擬出該蛋白質(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)既要滿足從核磁共振圖譜上得到的所有距離條件，還要滿足化學(xué)上有關(guān)原子與原子結(jié)合的一些基本限制條件，如原子間的化學(xué)鍵長、鍵角和原子半徑等。

從1980年代初維特里希教授發(fā)展出這種方法至今，核磁共振技術(shù)在生物大分子的結(jié)構(gòu)研究方面有了飛速的發(fā)展，一方面是由于儀器技術(shù)本身的發(fā)展，能夠產(chǎn)生的磁場越來越強(qiáng)；計(jì)算機(jī)的計(jì)算速度也越來越快，更多地是由于實(shí)驗(yàn)方法上的創(chuàng)新和發(fā)展，由二維的核磁共振實(shí)驗(yàn)發(fā)展成三維甚至更多維的實(shí)驗(yàn)；借助于基因技術(shù)可以得到同位素富集的蛋白質(zhì)樣品,核磁共振的實(shí)驗(yàn)也從原來單一的核發(fā)展到三種甚至四種核同時(shí)在一個(gè)實(shí)驗(yàn)中共振而產(chǎn)生相關(guān)信號。核磁共振方法的應(yīng)用范圍也從原來單一的蛋白質(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu)研究發(fā)展到蛋白質(zhì)動(dòng)力學(xué)方面的研究，蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)與核酸以及小分子的相互作用和藥物篩選中蛋白質(zhì)分子與藥物分子的結(jié)合等方面。隨著人類基因組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)研究的不斷深入，蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)組學(xué)的研究也會隨之興起，核磁共振技術(shù)在這方面的應(yīng)用會更多更廣。這些應(yīng)用的需求反過來也會促進(jìn)核磁共振技術(shù)本身的進(jìn)步和發(fā)展，使之更趨成熟和完善

H-HCOSY是確定質(zhì)子間偶合關(guān)系的有力工具，就這種作用來說，它相當(dāng)于多次質(zhì)子同核自旋去偶實(shí)驗(yàn)，但二者各有長處。H-HCOSY中的相關(guān)峰（或稱交叉峰）主要反映的是2J和3J偶合關(guān)系，偶爾會出現(xiàn)遠(yuǎn)程相關(guān)峰。

TOCSY（全相關(guān)譜，TOtal Correlation Spectroscopy）

可以找到同一偶合體系中所有氫核的相關(guān)信息，也就是說，從某一個(gè)氫核的信號出發(fā)，能找到與它處在同一個(gè)自旋系統(tǒng)中所有質(zhì)子的相關(guān)峰。這是一種很有用的2DNMR技術(shù)。

COSY通常只能看到相鄰碳的氫的相關(guān)，（有時(shí)稍微遠(yuǎn)一點(diǎn)）。但是TOCSY順著化學(xué)鍵可以看到相隔若干個(gè)碳的氫相關(guān)。因此TOCSY譜圖繁雜得多，不過也確實(shí)很有用。所需要時(shí)間和COSY差不多。

核磁共振ROESY和NOESY的區(qū)別及 適用范圍

核磁共振ROESY和NOESY的區(qū)別及 適用范圍

答案一： 在1000~3000用ROESY，小于1000大于3000用NOESY。

答案二： ROESY是旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的NOESY。小分子的NOE是反相的，大分子是正相的。當(dāng)分子量接近2000時(shí)，NOE趨于0。在旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下NOE始終為正，故測2000左右的樣品時(shí)須用ROESY。

答案三：

NOESY：Nuclear Overhauser Effect Spectroscopy 二維NOE譜

ROESY：Rotating Frame Overhauser Effect Spectroscopy 旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系NOE譜

相同點(diǎn)：

1)都是二維核磁共振實(shí)驗(yàn)(包括同核和異核實(shí)驗(yàn))。同核實(shí)驗(yàn)主要有1H-1H COSY，TOCSY，E.COSY, NOESY，ROESY，relay-NOESY等實(shí)驗(yàn)，主要用于自旋體系(殘基內(nèi)部)的譜峰確認(rèn)，耦合常數(shù)的測定，順序識別，以及由NOE交叉峰的強(qiáng)度得出質(zhì)子間距離約束條件。這也是非標(biāo)記樣品所能進(jìn)行的主要實(shí)驗(yàn)。

2)都是檢測 H-H 的空間相關(guān), 距離3.5-5 A，可以考察化合物的立體結(jié)構(gòu);

不同點(diǎn)：

1)分子量在 1000-3000范圍，建議使用 roesy;小于1000和大于3000的化合物宜做NOESY。

2)noesy 是相敏圖, 在對角峰附近的分辨率較差;

3)roesy 得到的都是吸收譜，因此有相信號點(diǎn)(交叉峰)距離對角峰近的可以考慮使用 roesy。

氫原子在分子中的化學(xué)環(huán)境不同,而顯示出不同的吸收峰,峰與峰之間的差距被稱作化學(xué)位移；化學(xué)位移的大小,可采用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化合物為原點(diǎn),測出峰與原點(diǎn)的距離,就是該峰的化學(xué)位移,現(xiàn)在一般采用(CH3)4Si(四甲基硅烷TMS)為標(biāo)準(zhǔn)化合物,其化學(xué)位移值為0 ppm.處在不同環(huán)境中的氫原子因產(chǎn)生共振時(shí)吸收電磁波的頻率不同,在圖譜上出現(xiàn)的位置也不同,利用化學(xué)位移,峰面積和積分值以及耦合常數(shù)等信息,進(jìn)而推測其在碳骨架上的位置.二維核磁共振波譜的基本原理

二維核磁共振譜的出現(xiàn)和發(fā)展，是近代核磁共振波譜學(xué)的最重要的里程碑。極大地方便了核磁共振的譜圖解析。

二維核磁共振譜是有兩個(gè)時(shí)間變量，經(jīng)兩次傅里葉變換得到的兩個(gè)獨(dú)立的頻率變量圖一般把第二個(gè)時(shí)間變量t2表示采樣時(shí)間，第一個(gè)時(shí)間變量t1則是與 t2無關(guān)的獨(dú)立變量，是脈沖序列中的某一個(gè)變化的時(shí)間間隔。

二維核磁共振譜的特點(diǎn)是將化學(xué)位移、耦合常數(shù)等核磁共振參數(shù)展開在二維平面上，這樣在一維譜中重疊在一個(gè)頻率坐標(biāo)軸上的信號分別在兩個(gè)獨(dú)立的頻率坐標(biāo)軸上展開，這樣不僅減少了譜線的擁擠和重疊，而且提供了自旋核之間相互作用的信息。這些對推斷一維核磁共振譜圖中難以解析的復(fù)雜化合物結(jié)構(gòu)具有重要作用。

劃分區(qū)域

一個(gè)二維核磁共振試驗(yàn)的脈沖序列一般可劃分為下列幾個(gè)區(qū)域：

預(yù)備期(preraration)—演化期 t1(evolution)—混合期tm(mixing)—檢測期t2(detection)。檢測期完全對應(yīng)于一維核磁共振的檢測期，在對時(shí)間域t2進(jìn)行Fourier變換后得到F2頻率域的頻率譜。二維核磁共振的關(guān)鍵是引入了第二個(gè)時(shí)間變量演化期 t1。當(dāng)樣品中核自旋被激發(fā)后，它以確定頻率進(jìn)動(dòng)，并且這種進(jìn)動(dòng)將延續(xù)相當(dāng)一段時(shí)間。在這個(gè)意義上講，我們可以把核自旋體系看成有記憶能力的體系，Jeener就是利用這種記憶能力，通過檢測期間接演化期中核自旋的行為。

氫的核磁共振譜提供了三類極其有用的信息：化學(xué)位移、偶合常數(shù)、積分曲線。應(yīng)用這些信 息，可以推測質(zhì)子在碳胳上的位置。

根據(jù)前面討論的基本原理，在某一照射頻率下，只能在某一磁感應(yīng)強(qiáng)度下發(fā)生核磁共振。例如：照射頻率為60 MHz，磁感應(yīng)強(qiáng)度是 14.092 Gs(14.092×10^-4 T），100 MHz—23.486

Gs(23.486×10^-4

T），200

MHz—46.973 Gs(46.973×10^-4 T）。600 MHz—140.920 Gs(140.920×10^-4 T）。但實(shí)驗(yàn)證明：當(dāng)1H在分子中所處化學(xué)環(huán)境（化學(xué)環(huán)境是指1H的核外電子以及與1H 鄰近的其它原子核的核外電子的運(yùn)動(dòng)情況）不同時(shí)，即使在相同照射頻率下，也將在不同的共振磁場下顯示吸收峰。下圖是乙酸乙酯的核磁共振圖譜，圖譜表明：乙酸乙酯中的8個(gè)氫，由 于分別處在a，b，c三種不同的化學(xué)環(huán)境中，因此在三個(gè)不同的共振磁場下顯示吸收峰。同種核由于在分子中的化學(xué)環(huán)境不同而在不同共振磁感應(yīng)強(qiáng)度下顯示吸收峰，這稱為化學(xué)位移（chemical shift）。化學(xué)位移是怎樣產(chǎn)生的？分子中磁性核不是完全裸露的，質(zhì)子被價(jià)電子包圍著。這些電子 在外界磁場的作用下發(fā)生循環(huán)的流動(dòng)，會產(chǎn)生一個(gè)感應(yīng)的磁場，感應(yīng)磁場應(yīng)與外界磁場相反（楞次定律），所以，質(zhì)子實(shí)際上感受到的有效磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)是外磁場感應(yīng)強(qiáng)度減去感應(yīng)磁場強(qiáng)度。即

B有效=B0(1-σ）=B0-B0σ=B0-B感應(yīng)

外電子對核產(chǎn)生的這作用稱為屏蔽效應(yīng)（shielding effect），也叫抗磁屏蔽效應(yīng)（diamagnetic effect）。稱為屏蔽常數(shù)（shielding constant）。與屏蔽較少的質(zhì)子比較，屏蔽多的質(zhì)子對外磁場感受較少，將在較高的外磁場B0作用下才能發(fā)生共振吸收。由于磁力線是閉合的，因此感應(yīng)磁 場在某些區(qū)域與外磁場的方向一致，處于這些區(qū)域的質(zhì)子實(shí)際上感受到的有效磁場應(yīng)是外磁場B0加上感應(yīng)磁場B感應(yīng)。這種作用稱為去屏蔽效應(yīng)（deshielding effect）。也稱為順磁去屏蔽效應(yīng)（paramagnetic effect）。受去屏蔽效應(yīng)影響的質(zhì)子在較低外磁場B0作用下就能發(fā)生共振吸收。綜上所述：質(zhì)子發(fā)生核磁共振實(shí)際上應(yīng)滿足：

ν射=γB有效/2π

因在相同頻率電磁輻射波的照射下，不同化學(xué)環(huán)境的質(zhì)子受的屏蔽效應(yīng)各不相同，因此它們發(fā)生 核磁共振所需的外磁場B0也各不相同，即發(fā)生了化學(xué)位移。

對1H化學(xué)位移產(chǎn)生主要影響的是局部屏蔽效應(yīng)和遠(yuǎn)程屏蔽效應(yīng)。核外成鍵電子的電子云 密度對該核產(chǎn)生的屏蔽作用稱為局部屏蔽效應(yīng)。分子中其它原子和基團(tuán)的核外電子對所研究的 原子核產(chǎn)生的屏蔽作用稱為遠(yuǎn)程屏蔽效應(yīng)。遠(yuǎn)程屏蔽效應(yīng)是各向異性的。化學(xué)位移的差別約為百萬分之十，要精確測定其數(shù)值十分困難。現(xiàn)采用相對數(shù)值表示法，即選用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，以該標(biāo)準(zhǔn)物的共振吸收峰所處位置為零點(diǎn)，其它吸收峰的化學(xué)位移值根據(jù)這 些吸收峰的位置與零點(diǎn)的距離來確定。最常用的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)是四甲基硅（CH3)4Si簡稱TMS。選TMS為標(biāo)準(zhǔn)物是因?yàn)椋篢MS中的四個(gè)甲基對稱分布，因此所有氫都處在相 同的化學(xué)環(huán)境中，它們只有一個(gè)銳利的吸收峰。另外，TMS的屏蔽效應(yīng)很高，共振吸收在高場出現(xiàn)，而且吸收峰的位置處在一般有機(jī)物中的質(zhì)子不發(fā)生吸收的區(qū)域內(nèi)。現(xiàn)規(guī)定化學(xué)位移用δ來 表示，四甲基硅吸收峰的δ值為零，其峰右邊的δ值為負(fù)，左邊的δ值為正。測定時(shí)，可把標(biāo)準(zhǔn)物與樣品放在一起配成溶液，這稱為內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)法。也可將標(biāo)準(zhǔn)物用毛細(xì)管封閉后放人樣品溶液中進(jìn) 行測定，這稱為外標(biāo)準(zhǔn)法。此外，還可以利用溶劑峰來確定待測樣品各個(gè)峰的化學(xué)位移。

由于感應(yīng)磁場與外磁場的B0成正比，所以屏蔽作用引起的化學(xué)位移也與外加磁場B0成正 比。在實(shí)際測定工作中，為了避免因采用不同磁感應(yīng)強(qiáng)度的核磁共振儀而引起化學(xué)位移的變化，δ一般都應(yīng)用相對值來表示，其定義為

δ=(ν樣-ν標(biāo))/ν儀×10^6 ④

在式④中，ν樣和ν標(biāo)分別代表樣品和標(biāo)準(zhǔn)化合物的共振頻率，ν儀為操作儀器選用的頻率。多數(shù)有機(jī)物的質(zhì)子信號發(fā)生在0～10處，零是高場，10是低場。需注意也有一些質(zhì)子的信號是在小于0的地方出現(xiàn)的。如安扭烯的環(huán)內(nèi)的質(zhì)子，受到其外芳環(huán)磁各向異性的影響，甚至可以達(dá)到-2.99。此外，在不同兆數(shù)的儀器中，化學(xué)位移的值是相同的。化學(xué)位移取決于核外電子云密度，因此影響電子云密度的各種因素都對化學(xué)位移有影響，影 響最大的是電負(fù)性和各向異性效應(yīng)。

⑴電負(fù)性（誘導(dǎo)效應(yīng)）

電負(fù)性對化學(xué)位移的影響可概述為：電負(fù)性大的原子（或基團(tuán)）吸電子能力強(qiáng)，1H核附近的吸電子基團(tuán)使質(zhì)子峰向低場移（左移），給電子基閉使質(zhì)子峰向高場移（右移）。這是因?yàn)槲娮踊鶊F(tuán)降低了氫核周圍的電子云密度，屏蔽效應(yīng)也就隨之降低，所以質(zhì)子的化學(xué)位 移向低場移動(dòng)。給電子基團(tuán)增加了氫核周圍的電子云密度，屏蔽效應(yīng)也就隨之增加，所以質(zhì)子的 化學(xué)位移向高場移動(dòng)。下面是一些實(shí)例。

實(shí)例一： 電負(fù)性 C 2.6 N 3.0 O 3.5 δ C—CH3(0.77～1.88)N—CH3(2.12～3.10)O—CH3(3.24～4.02)實(shí)例二： 電負(fù)性 Cl 3.1 Br 2.9 I 2.6 δ CH3—Cl(3.05)CH2—Cl2(5.30)CH—Cl3(7.27)CH3—Br(2.68)CH3—I(2.16)電負(fù)性對化學(xué)位移的影響是通過化學(xué)鍵起作用的，它產(chǎn)生的屏蔽效應(yīng)屬于局部屏蔽效應(yīng)。

⑵各向異性效應(yīng)

當(dāng)分子中某些基團(tuán)的電子云排布不呈球形對稱時(shí)，它對鄰近的1H核產(chǎn) 生一個(gè)各向異性的磁場，從而使某些空間位置上的核受屏蔽，而另一些空間位置上的核去屏蔽，這一現(xiàn)象稱為各向異性效應(yīng)（anisotropic effect）。

除電負(fù)性和各向異性的影響外，氫鍵、溶劑效應(yīng)、van der Waals效應(yīng)也對化學(xué)位移有影響。氫鍵對羥基質(zhì)子化學(xué)位移的影響與氫鍵的強(qiáng)弱及氫鍵的電子給予體的性質(zhì)有關(guān)，在大多數(shù)情況 下，氫鍵產(chǎn)生去屏蔽效應(yīng)，使1H的δ值移向低場。有時(shí)同一種樣品使用不同的溶劑也會使化學(xué)位移值發(fā)生變化，這稱為溶劑效應(yīng)。活潑氫的溶劑效應(yīng)比較明顯。

當(dāng)取代基與共振核之間的距離小于van der Waals半徑時(shí)，取代基周圍的電子云與共振核周圍的電子云就互相排 斥，結(jié)果使共振核周圍的電子云密度降低，使質(zhì)子受到的屏蔽效應(yīng)明顯下降，質(zhì)子峰向低場移動(dòng)，這稱為van der Waals效應(yīng)。氫鍵的影響、溶劑效應(yīng)、van der Waals效應(yīng)在剖析NMR圖譜時(shí)很有用。

（3）共軛效應(yīng)

苯環(huán)上的氫若被推電子基取代，由于P-π共軛，使苯環(huán)電子云密度增大，質(zhì)子峰向高場位移。而當(dāng)有拉電子取代基則反之。對于雙鍵等體系也有類似的效果。

第五篇：關(guān)于液壓機(jī)械的功能及其結(jié)構(gòu)形式的研究分析報(bào)告

高郵萬盛液壓機(jī)材 液壓機(jī)械的功能及其結(jié)構(gòu)形式

液壓機(jī)械的功能及其結(jié)構(gòu)形式

液壓機(jī)械是通過流體能進(jìn)行工作的設(shè)備和工具。在重型設(shè)備中常見出現(xiàn)。在這類設(shè)備中，液壓油通過液壓泵以很高的壓力被傳送到設(shè)備中的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。而液壓泵由發(fā)動(dòng)機(jī)或者電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。通過操縱各種液壓控制閥控制液壓油以獲得所需的壓力或者流量。各液壓元件則通過液壓管道相連接。

工作介質(zhì) 液壓機(jī)所用的工作介質(zhì)的作用不僅是傳遞壓強(qiáng)，而且保證機(jī)器工作部件工作靈敏、可靠、壽命長和泄漏少。液壓機(jī)對工作介質(zhì)的基本要求是：①有適宜的流動(dòng)性和低的可壓縮性，以提高傳動(dòng)的效率；②能防銹蝕；③有好的潤滑性能；④易于密封；⑤性能穩(wěn)定，長期工作而不變質(zhì)。液壓機(jī)最初用水作為工作介質(zhì)，以后改用在水中加入少量乳化油而成的乳化液，以增加潤滑性和減少銹蝕。19世紀(jì)后期出現(xiàn)了以礦物油為工作介質(zhì)的油壓機(jī)。油有良好的潤滑性、防腐蝕性和適度的粘性，有利于改善液壓機(jī)的性能。20世紀(jì)下半葉出現(xiàn)了新型的水基乳化液，其乳化形態(tài)是“油包水”，而不是原來的“水包油”。“油包水”乳化液的外相為油，它的潤滑性和防蝕性接近油，且含油量很少，不易燃燒。但水基乳化液價(jià)格較貴，限制了它的推廣。

一、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

液壓機(jī)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要有泵直接驅(qū)動(dòng)和泵-蓄能器驅(qū)動(dòng)兩種型式。泵直接驅(qū)動(dòng) 這種驅(qū)動(dòng) 系統(tǒng)的泵向液壓缸提供高壓工作液體，配流閥用來改變供液方向，溢流閥用來調(diào)節(jié)系統(tǒng)的限定壓強(qiáng)，同時(shí)起安全溢流作用。這種驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)環(huán)節(jié)少,結(jié)構(gòu)簡單,壓強(qiáng)能按所需的工作力自動(dòng)增減，減少了電能消耗，但須由液壓機(jī)的最大工作力和最高工作速度來決定泵及其驅(qū)動(dòng)電機(jī)的容量。這種型式的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)多用于中小型液壓機(jī)，也有用泵直接驅(qū)動(dòng)的大型（如120000千牛）自由鍛造水壓機(jī)。泵－蓄能器驅(qū)動(dòng) 在這種驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中有一個(gè)或一組蓄能器。當(dāng)泵所供給的高壓工作液有余量時(shí)，由蓄能器儲存；而當(dāng)供給量不足于需要時(shí)，便由蓄能器補(bǔ)充供給。采用這種系統(tǒng)可以按高壓工作液的平均用量選用泵和電動(dòng)機(jī)的容量，但因?yàn)楣ぷ饕焊哙]萬盛液壓機(jī)材 液壓機(jī)械的功能及其結(jié)構(gòu)形式的壓強(qiáng)是恒定的，電能消耗量較大，并且系統(tǒng)的環(huán)節(jié)多，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。這種驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)多用于大型液壓機(jī)，或者用一套驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)數(shù)臺液壓機(jī)。

二、結(jié)構(gòu)型式

按作用力的方向區(qū)分，液壓機(jī)有立式和臥式兩種。多數(shù)液壓機(jī)為立式，擠壓用液壓機(jī)

雙柱液壓機(jī) 本系列產(chǎn)品適用于各類零部件的壓裝、調(diào)彎整形、壓印壓痕、翻邊、沖孔及小零件的淺拉伸；金屬粉末制品的成型等加工工藝。采用電動(dòng)控制，設(shè)有點(diǎn)動(dòng)及半自動(dòng)循環(huán)，可保壓延時(shí)，并具有良好的滑塊導(dǎo)向性，操作方便、易于維修、經(jīng)濟(jì)耐用。根據(jù)用戶的需要可增設(shè)熱工儀表、頂出缸、行程數(shù)顯、計(jì)數(shù)等功能。

一、優(yōu)勢

與傳統(tǒng)的沖壓工藝相比，液壓成形工藝在減輕重量、減少零件數(shù)量和模具數(shù)量、提高剛度與強(qiáng)度、降低生產(chǎn)成本等方面具有明顯的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，在工業(yè)領(lǐng)域尤其是汽車工業(yè)中得到了越來越多的應(yīng)用。在汽車工業(yè)及航空、航天等領(lǐng)域，減輕結(jié)構(gòu)質(zhì)量以節(jié)約運(yùn)行中的能量是人們長期追求的目標(biāo)，也是先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展的趨勢之一。液壓成形

（hydroforming）就是為實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)輕量化的一種先進(jìn)制造技術(shù)。液壓成形也被稱為“內(nèi)高壓成形”，它的基本原理是以管材作為坯料，在管材內(nèi)部施加超高壓液體同時(shí)，對管坯的兩端施加軸向推力，進(jìn)行補(bǔ)料。在兩種外力的共同作用下，管坯材料發(fā)生塑性變形，并最終與模具型腔內(nèi)壁貼合，得到形狀與精度均符合技術(shù)要求的中空零件。

二、優(yōu)點(diǎn)

對于空心變截面結(jié)構(gòu)件，傳統(tǒng)的制造工藝是先沖壓成形兩個(gè)半片，然后再焊接成整體，而液壓成形則可以一次整體成形沿構(gòu)件截面有變化的空心結(jié)構(gòu)件。與沖壓焊接工藝相比，液壓成形技術(shù)和工藝有以下主要優(yōu)點(diǎn)：

1.減輕質(zhì)量，節(jié)約材料。對于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)托架、散熱器支架等典型零件，液壓成形件比沖壓件減輕20%～40%；對于空心階梯軸類零件，可以減輕40%～50%的重量。2.減少零件和模具數(shù)量，降低模具費(fèi)用。液壓成形件高郵萬盛液壓機(jī)材 液壓機(jī)械的功能及其結(jié)構(gòu)形式

通常只需要1套模具，而沖壓件大多需要多套模具。液壓成形的發(fā)動(dòng)機(jī)托架零件由6個(gè)減少到1個(gè)，散熱器支架零件由17個(gè)減少到10個(gè)。3.可減少后續(xù)機(jī)械加工和組裝的焊接量。以散熱器支架為例，散熱面積增加43%，焊點(diǎn)由174個(gè)減少到20個(gè)，工序由13道減少到6道，生產(chǎn)率提高66%。4.提高強(qiáng)度與剛度，尤其是疲勞強(qiáng)度，如液壓成形的散熱器支架，其剛度在垂直方向可提高39%，水平方向可提高50%。5.降低生產(chǎn)成本。根據(jù)對已應(yīng)用液壓成形零件的統(tǒng)計(jì)分析，液壓成形件的生產(chǎn)成本比沖壓件平均降低15%～20%,模具費(fèi)用降低20%～30%。

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