第一篇:军课程设计
油标用来检查油面高度,以保证有正常的油量.因此要安装于便于观察油面及油面稳定之处即低速级传动件附近;用带有螺纹部分的油尺,油尺上的油面刻度线应按传动件浸入深度确定。润滑方式的确定
传动零件的润滑采用浸油润滑。
滚动轴承的润滑采用脂润滑。
因为传动装置属于轻型的,且传速较低,所以其速度远远小于(1.5~2)10mm.r/min,所以采用脂润滑,箱体内选用SH0357-92中的50号润滑,5装至规定高度。
参考文献
[1] 李育锡.机械设计课程设计[M].北京:高等教育出版社,2008.[2] 濮良贵,纪名刚.机械设计.8版[M].北京:高等教育出版社,2006.[3] 孙 桓,陈作模,葛文杰.机械原理.7版[M].北京:高等教育出版社,2006.[4] 裘文言,张继祖,瞿元赏.机械制图[M].北京:高等教育出版社,2003.[5] 刘鸿文.材料力学Ⅰ.4版[M].北京.高等教育出版社,2004.[6] 徐学林.互换性与测量技术基础[M].长沙.湖南大学出版社,2005.致谢
在这次课程设计中,学生我得到了老师的指导和帮助,在此对二位老师表示最真诚的感谢。
第二篇:肖朝军通信原理课程设计详解
目录
绪论....................................................0 第一章、Systemview软件简介..............................2
1.1 System view软件简介........................................2
1.2 System view软件的特点......................................2 1.3 System View的图标库........................................3 1.4 System View的系统设计窗口..................................3
第二章 最小频移键控(MSK)系统的设计.....................5
2.1 MSK的基本原理..............................................5 2.2 MSK的调制原理..............................................6 2.3 MSK的解调原理..............................................9
第三章 正交振幅(QAM)系统的设计........................12
3.1 MSK的基本原理.............................................12 3.2 QAM的调制解调原理.........................................14 3.3 16QAM解调模块的模型建立与仿真.............................16
3.3.1 相干解调............................................16 3.3.2 锁相环解调...........................................16
小结...................................................21 参考文献...............................................22
绪论
数字通信系统, 按调制方式可以分为基带传输和带通传输。所谓调制,是用基带信号对载波波形的某参量进行控制,使该参量随基带信号的规律变化从而携带消息。对数字信号进行调制可以便于信号的传输;实现信道复用;改变信号占据的带宽;改善系统的性能。
随着数字通信的迅速发展,各种数字调制方式也在不断地改进和发展,现代通信系统中出现了很多性能良好的数字调制技术。目前实际通信系统中常使用的几种现代数字调制技术首先有几种恒包络调制,主要包括偏移四相相移键控(OQPSK)、π/4四相相移键控(π/4-QPSK)、最小频移键控(MSK)和高斯型最小频移键控(GMSK);然后是正交幅度调制(QAM),它是一种不恒定包络调制。最后是多载波调制,其中最重要的是正交频分复用(OFDM)。
本文主要介绍MSK和QAM的原理,System View的使用方法,以及通过System View仿真软件对QAM、MSK数字调制及解调电路各功能模块的工作原理进行分析,提出QAM、MSK数字调制及解调电路的设计方案,选用合适的模块对所设计系统进行仿真并对仿真结果进行分析。
第一章、Systemview软件简介
1.1 System view软件简介
SystemView是美国ELANIX公司推出的,基于Windows环境的用于系统仿真分析的可视化软件工具。它界面友好,使用方便
SystemView是一个信号级的系统仿真软件,主要用于电路与通信系统的设计、仿真,是一个强有力的动态系统分析工具,能满足从数字信号处理、滤波器设计、直到复杂的通信系统等不同层次的设计、仿真要求。它可以构造各种复杂的模拟、数字、数模混合及多速率系统,可用于各种线性、非线性控制系统的设计和仿真
SystemView以模块化和交互式的界面,在大家熟悉的Windows窗口环境下,为用户提供了一个嵌入式的分析引擎。使用SystemView你只需要关心项目的设计思想和过程,而不必花费大量的时间去编程建立系统仿真模型。用户只需使用鼠标器点击图标即可完成复杂系统的建模、设计和测试,而不必学习复杂的计算机程序编制,也不必担心程序中是否存在编程错误。
1.2 System view软件的特点 能仿真大量的应用系统
能在DSP、通讯和控制系统应用中构造复杂的模拟、数字、混合和多速率系统。具有大量可选择的库,允许用户有选择地增加通讯、逻辑、DSP和射频/模拟功能模块。快速方便的动态系统设计与仿真
使用用户熟悉的Windows界面和功能键(单击、双击鼠标的左右键),SystemView可以快速建立和修改系统,并在对话框内快速访问和调整参数,实时修改实时显示。只需简单用鼠标点击图符即可创建连续线性系统、DSP滤波器,并输入/输出基于真实系统模型的仿真数据。不用写一行代码即可建立用户习惯的子系统库(MetaSystem)。提供基于组织结构图方式的设计
通过利用SystemView中的图符和MetaSystem(子系统)对象的无限制分层结构功能,SystemView能很容易地建立复杂的系统。多速率系统和并行系统
SystemView允许合并多种数据采样率输入的系统,以简化FIR 滤波器的执行。这种特性尤其适合于同时具有低频和高频部分的通信系统的设计与仿真,有利于提高整个系统的仿真速度,而在局部又不会降低仿真的精度。同时还可降低对计算机硬件配置的要求。完备的滤波器和线性系统设计
SystemView包含一个功能强大的、很容易使用的图形模板设计模拟和数字以及离散和连续时间系统的环境,还包含大量的FIR/IIR滤波类型和FFT类型,并提供易于用DSP实现滤波器或线性系统的参数。6 先进的信号分析和数据块处理
SystemView提供的分析窗口是一个能够提供系统波形详细检查的交互式可视环境。分析窗口还提供一个能对仿真生成数据进行先进的块处理操作的接收计算器。
7完善的自我诊断功能
SystemView能自动执行系统连接检查,通知用户连接出错并通过显示指出出错的图符。这个特点对用户系统的诊断是十分有效的。
1.3 System View的图标库
图标是System View仿真运算,处理的基本单元,共分为三大类;第一类包括信号源库,它只有输出端没有输入端;第二个类包括观察窗库,它只有输入端没有输出端;第三类包括其他所有图表库,这类图标都有一定个数的输入端和输出端.在设计窗口的左边有一个图标库区,一组是基本库(Main Libraries),共8个。另一组是可选择的专业库(Optional Libraries),如通信库、数字信号处理库、逻辑库、射频/模拟库等,支持用户自己用C/C++语言编写源代码定义图标以完成所需自定义功能的用户自定义库(Custom),及可调用、访问Matlab的函数的M-Link库,以及CDMA、DVB、自适应滤波器库等。
信源库加法器逻辑库算子库函数库乘法器新宿库 图1-1 基本库图标
在上述八个图符中,除双击加法器和乘法器图符按钮可直接使用外,双击其他按钮会出现相应的对话框,应进一步设置图符块的操作参数。单击图符库选择区最上面的主库开关按钮“Main”,将出现选择开关按钮“Option”下的库(user)、通信库(comm)、DSP库、逻辑库(LOGIC)、射频/模拟库(RF/ANALOG)和数学库(MATALAB)选择按钮,可分别双击他们选择调用。在设计窗口中间的大片区域就是工作区域,用户可以在这里放置、定义和连接各种图符,建立新的系统。
1.4 System View的系统设计窗口
1.主菜单栏
系统视窗第一行为《主菜单栏》它含有几个下拉式菜单,通过这些菜单可以访问重要的SystemView功能,包括:文件(File)、编辑(Edit)、参数优选(Preferences)、视窗观察(View)、便笺(NotePads)、连接(Connetions)、编译器(Compiler)、系统(System)、图符块(Tokens)、工具(Tools)和
帮助(Help)。用鼠标选择各菜单都会下拉显示若干选项。新建或打开设计文件的操作步骤与其它软件相同。
图1-2 系统设计窗口
2.快捷功能按钮
设计窗口中菜单行的第二行为《工具栏》,它是由16个常用快捷功能按钮组成的动作条。它包含了在系统设计、仿真中可能用到的各种操作按钮。各按钮的功能如下:
图1-3 快捷功能按钮
第二章 最小频移键控(MSK)系统的设计
2.1 MSK的基本原理
MSK(Minimum Frequency Shift Keying)又称快速移频键控(FFSK),是2FSK的改进形式。所谓“最小”是指这种调制方式能以最小的调制指数(0.5)获得正交信号,“快速”是指在给定同样的频带内,MSK能比2PSK的数据传输速率更高,且在带外的频谱分量要比2PSK衰减的快。
MSK是恒定包络连续相位频率调制,其信号的表示式为
sMSK(t)cosctaktk,k1TstkTs,ak12Ts
ωc为载波角频率,Ts为码元宽度,ak为第k个输入码元,取值为±1;φk为第k个码元的相位常数,在时间kTs≤t≤(k+1)Ts中保持不变,其作用是保证在t=kTs时刻信号相位连续。ak(t)tk令 k则信号的表示式为
sMSK(t)cosctk(t)2Ts
1 当ak1时:f1c;22Ts
1当ak1时:f2c 22Ts 1ffff调制指数h0.5 122Tsfs
MSK信号的时间波形如图所示
图2-1 MSK信号的时间波形图
2.2 MSK的调制原理
由MSK信号的一般表示式可得
因为 所以
令 则
根据上式,可采用正交调幅方式产生MSK信号,其调制的方框图如下所示。
图2-2 MSK调制的方框图
由上图可知,MSK信号产生的过程为: 1)对输入数据序列进行差分编码;
2)把差分编码器的输出数据用串/并变换器分成两路,并相互交错一个比特宽度Ts;
3)用加权函数cos(πt/2Ts)和sin(πt/2Ts)分别对两路数据进行加权; 4)用两路加权后的数据分别对正交载波cosωct和sinωct进行调制; 5)把两路输出信号进行叠加。
根据以上的MSK调制原理框图,在Systrmview上设计的仿真调试图如下图-1
1所示:
图2-3 system view MSK调制仿真图
采样器(63):按设定的采样速率采样,输出的结果是输入信号在采样宽度内的线性组合。原理图中的采样速率为10HZ。
保持器(1.2.65):用于采样或抽样后返回系统采样率。增益(64): 对输入信号进行放大。
延时(5.6.17):延时规定各单位的时间。
异或们(60):两个或两个以上的逻辑信号异或操作。脉冲信号(0,3):用于产生相应的脉冲信号
首先由信号源产生一个伪随机序列(0),此伪随机序列的幅度为1V,频率为10HZ,电平为2。伪随机序列的信号波形如下图2-4所示:
图2-4
将其信号通过采样器后输入到异或们中,并将通过异或们输出的一路信号通过增益后输回到异或们,和原信号进行异或,然后在通过保持器,并输入到波形观察分析器65中,从而形成输入差分码,波形如下图2-5所示:
图2-5 将拆分编码先进行并串/变换,分为两路信号Q和I(如图---14)。I延迟T时间后与一载波频率只有基带信号频率0.25倍的载波进行相乘,然后再通过相乘器与一个载波频率等于200HZ,相位移相90度的载波进行相乘。而Q路信号,先和频率只有基带信号频率0.25倍的载波相乘,然后再和一个没有经过移相的载波频率等于200HZ的载波相乘。Q路信号和I路信号通过相加器相加,从而得到我们需要的MSK信号。MSK波形信号如图2-6所示
图2-6
图2-7 2.3 MSK的解调原理
MSK信号属于数字频率调制信号,因此可以采用相干解调的方法进行解调,采用一般鉴频器方式进行解调误码率性能不太好,因此在对误码率有较高要求时大多采用相干解调方式。
MSK解调的原理图如下图2-8所示:
图2-8 MSK解调的原理框图
基于这MSK解调的原理框图,在Systemview上对其进行系统的设计的结构如图2-9所示:
图2-9 正弦信号源(18.19):产生正弦载波信号。
巴特沃斯滤波器(20.21):低通滤波器用于滤除乘载波时产生的高频分量 模拟比较器(45,46)用于将并行信号转换成串行信号。
将调制出的MSK信号首先与一幅度为1V,频率为2.5HZ和频率为200HZ的载波进行相乘,再经过巴特沃斯滤波器后进行滤波,将采样后的波形与模拟比较器相比较,将信号进行并串转换,即可得到Q路信号和I路信号输出。其波形如图2-10所示。
图2-10 将得到的Q/I路信号与脉冲信号源提供的频率为5HZ,幅度为1V的脉冲波通过延时器相乘后,将得到解调后的差分码(如图2-11).10
图2-11 将此差分码分为两路。一路延迟后送往异或门(35),一路直接送往异或门(35)从而得到我们调制所得到的原基带信号波形(如图2-12).图2-12
第三章 正交振幅(QAM)系统的设计
3.1 MSK的基本原理
正交振幅调制QAM(Quadrature Amplitude Modulation)就是一种频谱利用率很高的调制方式,其在中、大容量数字微波通信系统、有线电视网络高速数据传输、卫星通信系统等领域得到了广泛应用。在移动通信中,随着微蜂窝和微微蜂窝的出现,使得信道传输特性发生了很大变化。
所谓正交振幅调制是用两个独立的基带波形对两个互相正交的同频载波进行抑制载波的双边带调制。在这种调制中,已调载波的振幅和相位都随两个独立的基带信号变化。采用多进制正交振幅调制,可记为MQAM(M>2)。增大M可提高频率利用率,也即提高传输有效性。下面介绍MQAM的基本原理。MQAM信号表示式可写成
其中,Ai和Bi是振幅,表示为
(3.1.1)(3.1.2)其中,i,j=1,2,…,L,当L=1时,是4QAM信号;当L=2时,是16QAM信号;当L=4时,是64QAM信号。选择正交的基本信号为
在信号空间中MQAM信号点
(3.1.3)
(i,j=1,2,…,L)(3.1.4)图3.1是MQAM的星座图,这是一种矩形的MQAM星座图。
图3-1 MQAM信号星座图
为了说明MQAM比MPSK具有更好的抗干扰能力,图2.1.2示出了16PSK和16QAM的星座图,这两个星座图表示的信号最大功率相等,相邻信号点的距离d1,d2分别为:
2DPSK
16QAM
结果表明,d2>d1,大约超过1.64dB。合理地比较两星座图的最小空间距离应该是以平均功率相等为条件。可以证明,在平均功率相等条件下,16QAM的相邻信号距离超过16PSK约4.19dB。星座图中,两个信号点距离越大,在噪声干扰使信号图模糊的情况下,要求分开两个可能信号点越容易办到。因此16QAM 方式抗噪声干扰能力优于16PSK。
图3-2 16QAM和16PSK的星座图
MQAM的星座图除正方形外,还有圆形、三角形、矩形、六角形等。星座图的形式不同,信号点在空间距离也不同,误码性能也不同。MQAM和MPSK在相同信号点数时,功率谱相同,带宽均为基带信号带宽的2倍。
3.2 QAM的调制解调原理
MQAM的调制解调框图如图2.2.1所示。在发送端调制器中串/并变换使得信息速率为Rb的输入二进制信号分成两个速率为Rb/2的二进制信号,2/L电平转换将每个速率为Rb/2的二进制信号变为速率为Rb/(2lbL)的电平信号,然后分别与两个正交载波相乘,再相加后即得MQAM信号。在接收端解调器中可以采用正交的相干解调方法。接受到的信号分两路进入两个正交的载波的相干解调器,再分别进入判决器形成L进制信号并输出二进制信号,最后经并/串变换后得到基带信号。
MQAM调制
图3-3MQAM调制框图
调制这个过程在Systemview的仿真设计框图如下图所示
图3-4 信号源(50):用于产生脉冲信号。
随机信号发生器(51):用于产生一个随机信号列。
串并转换系统(64.96.128):用于将信号进行串并转换。串并转换系统如下图所示:
图3-5 调制的过程是信号源产生脉冲波形幅度为2V,频率为1000HZ的二进制脉冲波形,经过随机数列后产生输入的波形如下图所示:
图3-6 产生的随机信号经过串并转换电路后,产生两路四进制信号与正弦信号相乘得正交信号如下图所示:
图3-7
两路信号相叠加即得调制的信号如下图所示:
图3-8 3.3 16QAM解调模块的模型建立与仿真
16QAM解调原理框图如图4.1所示,解调器实现的核心在于4//2电平判决模块及并串转换模块。在本次仿真中,载波恢复输出的同频同相波是直接由调制模块中的载波提供的,也就是说在仿真实验中并没有做载波恢复。3.3.1 相干解调
系统先前所得的16QAM调制信号通过高斯白噪声信道以后便可以解调了。本系统所采用的解调器原理为相干解调法,即已调信号与载波相乘,送入到低通滤波器,其对应原理图中信号输入并与载波相乘后通过LPF的部分,输出送入到判决器判决,在这里,低通滤波器的设计很重要,在Systemview中提供了一些滤波器,我们可以加以利用,但它的参数设定对后续判决产生误差有很大关系,所以要对该滤波器的参数设定要慎重。在本实验中涉及的仿真滤波器均选择贝塞尔低通滤波器。这里对LPF的参数设定如下,而输出波形如图4.10所示。下面为解调部分总电路和低通滤波器的参数值设置:
图3-9 3.3.2 锁相环解调
电路说明:
1、这部分电路分为直接用与调制端相同的载波进行解调和用设计的锁相环进行锁相之后进行解调两个部分。将两个结果进行对比。
2、锁相环t164内部具体电路如下,FM参数见图中所示。Fm为调频器。将其内部参数的频率值设定为5KHz与调制载波频率相同。两路输入均为经过调制后的信号。将其与Fm输出的同相和正交分量进行相乘,然后会得到高频分量,经过低通滤波器后将高频分量滤除,就会得到相应的相位信息,再将两路相位信息相乘经过环路滤波器,该相位信息反映了输入信号与Fm产生的载波的相位差,从而可以调整Fm的输出信号的相位。具体数学模型见下:
图3-10 在这里,我们假设t172输入的信息表达式为,经过与Fm输出的载波相乘后得到,经化简可得,再经过低通滤波器后将的频率滤除,得到和。这两个信号经过t171相乘器后得到。再经过带通滤波器后得到相位信息。该相位信息由在Fm调频器中反映出Fm的输出信号相位情况。其输入经过积分就可以改变Fm输出载波的相位,从而达到调节相位的作用。
说明:FM为调频器,所以其频率初始应与接收信号调制时的设置不同以表现其调频作用,这里设为5002Hz,调制增益为7.2Hz/V。同时两个低通滤波器的参数设置进行了变化。定位900Hz,能够达到滤波的作用。T169截止频率设定为300Hz,将得到的压控信号进行再次滤波,是环路滤波器的作用。
图3-11 锁相环内部结构电路及参数设置。
下图为systemview电路连接。各个器件的参数设置如下,可以从中看出两个时钟的脉宽与前面分析的一致。
图3-10 systemview并串转换子系统
所以,当输入脉冲序列为0时,选择器输出第一路信号;当输入脉冲序列为1时,选择器输出第二路信号。这样本次仿真经并串转换以后便最终实现了16QAM信号的解调,其并变串波形如下,t246为并变串的输出,应该与前面进行2-4电平转换时输入的t56相对应。可见并变串是正确的。这只是4-2电平变换后的并串转换波形。对于另一路4-2电平变换的并串转换也可用同样的子系统。
图3-11 将最后得到的两路信号在进行并串转换即可。
图3-12
该电路图部分中t440和t721实现的就是上面的经过四二电平转换和波形整形后进行的并串转换子系统。
在t1002中再次调用并串转换子系统,即可将最后的两路并行信号转换成串行信号。但是要注意此时的两个时钟信号脉宽设定。由于t440和t721的输出信号码元周期已经发生变化,所以按照之前设定的比例,就要重新设定两个脉宽。具体设定如下:
图3-13 经最后的转换输出波形应与最初的信源波形一样,也就是t808要与信源t55相同。我们看下面的波形即可:
图3-14 分析:
上图中,两个信号分别为信源输出波形和解调输出波形,从波形上来看,第二路输出结果是正确的,但是存在时间上的延时,但整体来讲解调得到的信号是完全正确的。
16QAM的星座图如下图所示:
图3-15
小结
本次课设的主要任务就是用System View 软件仿真MSK和QAM的调制与解调系统,经过一段时间的努力,终于把这个系统仿真完了。
1.对16QAM和MSK调制解调系统基本原理进行了较为深入地理解与分析,并且根据其原理构建了Systemview的仿真模型。
2.较为熟悉地掌握了Systemview软件在通信系统设计与仿真的基本步骤与方法。
3.利用Systemview 实现了16QAM调制与解调系统的设计,实现与仿真,并得到相应的调制解调波形,发现解调信号波形与输入信号波形存在一定时延,所以该系统的实时性有不足,但并不影响对误码率的检测,以及系统能够的抗噪声性能。
参考文献
[1]樊昌信,曹丽娜.《通信原理》,国防工业出版社
[2]青 松,等.《通信系统仿真与分析》.北京航空航天大学出版社,2001 [3]李东生.《SystemView系统设计及仿真入门与应用》,电子工业出版社
[4]杨翠蛾.《高频电子线路与课设SystemView部分》,哈尔滨工程大学出版社 [5]陈萍.《现代通信实验系统的计算机仿真》,国防工业出版社
[6]罗伟雄,韩力,原东昌编著.《通信原理与电路》,北京理工大学出版社
[7]李哲英主编.SystemView动态分析与设计软件学习中文手册,内部资料,1997
第三篇:基础工程课程设计最新版(孙锋军)
塔里木大学课程设计
目录
1工程概况..............................错误!未定义书签。2 设计正文..............................................................................................错误!未定义书签。
2.1选定桩型、桩端持力层以及承台埋深...........................................错误!未定义书签。
2.1.1选定桩型................................................................................错误!未定义书签。2.1.2桩端持力层的确定...............................................................错误!未定义书签。2.1.3承台埋深...............................................................................错误!未定义书签。2.2 计算单桩水平力承载力特征值......................................................错误!未定义书签。2.3初选桩的根数...................................................................................错误!未定义书签。2.4初选承台尺寸...................................................................................错误!未定义书签。2.5计算桩顶荷载...................................................................................错误!未定义书签。
2.5.2单桩水平承载力计算............................................................错误!未定义书签。2.5.3单桩水平力............................................................................错误!未定义书签。2.6承台受冲切承载力验算...................................................................错误!未定义书签。
2.6.2角桩向上冲切........................................................................错误!未定义书签。2.7承台受剪切承载力计算...................................................................错误!未定义书签。2.8承台受弯承载力计算.......................................................................错误!未定义书签。
致谢..............................................................................................................错误!未定义书签。设计依据及参考文献.........................................................................错误!未定义书签。
塔里木大学课程设计
1工程概况
1.1工程特点
该工程为农村城镇一处居民住宅,建筑面积为400平方米,本建筑结构安全等级为二级。已知地下土质不均匀,工程造价预算100万元,工程建造期8个月。
1.2工程地质条件
场地内岩土层分布依次为:杂填土,灰色淤泥质土,灰黄色粘性土,灰黑色淤泥质土。就勘察资料表明,本桩基工程施工的岩土层地质条件较为复杂,从而给施工带来了较大困难,具体表现为:场地基岩白云岩岩溶裂隙较发育,含岩溶水丰富,且岩溶水与北湖水系连通,给桩基开挖入岩、降排水带来了较大困难。
1.3设计资料
1.3.1场地工程地质资料:见图1和表1。
图1地基土层分布概况
1.3.2柱端传至承台顶面处的荷载(相应于荷载效应标准组合时作用于柱底的荷载)为:轴力F=8400(KN),弯矩M=440(KN*m),水平力H=120(KN),(其中,M,H沿柱截面长边方向作用)。
1.3.3柱底面标高:-0.5m 1.3.4柱截面:600×450mm2 1.3.5柱基按安全等级:二级
1.3.6柱基沉降容许值:[s]=200(mm)1.3.7沉桩方式:静压
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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
内聚力 c(kPa)
内摩擦角
φ(度)
压缩模量 Es1-2 MPa 3.54
承载力标准 fk kPa
土层名称 杂填土 灰色 淤泥质土 灰黄色 粘性土 黑色 淤泥质土 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 地基各土层物理、力学指标 设计正文
2.1选定桩型、桩端持力层以及承台埋深
2.1.1选定桩型
由工程地质条件知采用静压预制桩,而且采用C35混凝土,这样才可能保证桩身质量,并在规定的时间内完场任务。2.1.2桩端持力层的确定
依据地基土的分布,第二层是灰色淤泥质土,第三层是灰黄色粘性土,而且比较厚,第四层是灰黑色淤泥质土,所以只有第三层适合作为桩端持力层。桩端全截面进入持力层1.2m(2d),工程桩入土深度h=11.6m.桩截面尺寸选用600mm×600mm.桩基以及土层分布示意图如图2.1所示:
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2.1.3承台埋深
暂取承台埋深1.6m,承台高度h为1.1m,桩顶深入承台50mm,钢筋保护层70mm,则承台有效高度为:h0=1.1-0.07=1.03m=1030mm.2.2 计算单桩水平力承载力特征值
有规范查得灰色淤泥质土qsia=15kpa,灰黄色粘性土qsia=95kpa,qpa=1500kpa.则有Ra=qpaAP+uP∑qsiali
0.602+4×0.4×(15×10.4+95×1.2)
=1500× =1188kN 2.3初选桩的根数
n>Fk8400==8.5根,暂取9根。Ra11882.4初选承台尺寸
2.4.1桩距,按照规范,桩距s=3.0bp=3.0×0.6=1.8m 2.4.2由于是9根桩,承台可取为正方形 即a=b=2×(0.6+1.8)=4.8m桩的布局示意图如图2.2所示:
2.5计算桩顶荷载
2.5.1 取承台及其上的土的平均重度γG=20kN/m
桩顶平均竖向力:
3QKFKGK8400204.84.81.61015.3KNRa1188KN n9maxQkkminQK(MKHKh)Xmax(4401201.1)1.81015.361.82Xi21067.9KN1.2Ra{
962.03KN
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2.5.2单桩水平承载力计算
由设计资料可知混凝土的弹性模量Ec=31.510Mpa
桩的计算宽度b01.5b0.51.50.50.51.4m(b1m),bh0.6m0.6m 灰色淤泥质土的土水平抗力系数的比例常数m13MNm,h17.9m 灰黄色粘性土m25MNm4,h25.1m,hm2(b1)2(0.61)3.2m 两层土的平均水平抗力系数比例常数
44m1h12m2(2h1h2)h237.925(27.95.1)5.1m70.3MNm422hm3.2bh30.60.63I00.0108m41212EI0.85EcI00.8531070.0108275400KNm2
5amb0EI570.31031.40.81
275400oa10mm,X2.441(ah0.811310.53m4)3EI0.813275400RHa0a10103740.23KNX2.441
2.5.3单桩水平力
H1k=HK/n=120/9=13.3KN
此值远小于单桩水平承载力特征值,可以忽略不计。
相应于荷载效应基本组合时作用于柱底的荷载设计值为:
F=1.35FK=1.35×8400=11340KN
M1.35MK1.35440596KN.m
H1.35HK1.35120162KN
扣除承台和其上填土自重后的桩顶竖向力设计值:
N=F/n=8400/9=1260KN maxNminN(MHh)Xmax(5941621.1)1.81331.68KN1260{61.821188.32KN Xi第页
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2.6承台受冲切承载力验算
2.6.1柱边冲切,冲切力 Fl=F-∑Ni=11340-0=11340 KN 受冲切承载力截面高度影响系数hp计算
hp110.9(1100800)0.975
2000800
冲垮比与系数的计算
0x0xh01.21.165(0x>1)取0x h0得0x1 1.0 0x0.840.840.7
0x0.210.2
0y0yh00.0750.073(0y<0.2)取0y0.2h0得0y0.2 1.03
0y0.840.842.10y0.20.20.2
2ox(bcoy)oy(hcox)hpfth020.7(0.4500.075)2.1(0.61.03)
=11952.8KN>Fl11340KN(可以)2.6.2角桩向上冲切
C1=C2=0.9m a1xa0x,1x0x,a1ya0y,0y1
1x0.560.560.4671x0.210.2
1y0.560.561.41y0.20.20.2
1y1x)fh3813(C)(C.7KN3813.7KNN1260KN1x21y1hpt022
(可以)2.7承台受剪切承载力计算
2.7.1剪跨比与以上冲垮比相同。受剪切承载力截面高度影响系数hs计算
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4hs=800800==0.939
1030h014
对Ⅰ-Ⅰ截面
x0x1(介于0.3~3之间)剪切系数
1.751.750.875
1.01.01.0hsftb0h00.9390.87515704.81.036377.5KN3N3780KN(可以)
对Ⅱ-Ⅱ截面
y0y0.2(y0.3)可以取y0.31.751.751.346剪切系数
1.00.31.0
hsftb0h00.9390.87515704.81.036377.5KN3N3780KN
2.8承台受弯承载力计算
MxNiyi312601.5755953.5KN
Mx5953.5106As121407.8mm20.9fyh00.930010302
即选用35根直径为28mm的二级钢筋,As=21553mm,沿平行y轴方向均匀布置。
MyNixi312601.55670KN
5670106As220388.3mm20.9fyh00.930010302My
即选用34根直径为28mm的二级钢筋,As=20937.2mm,沿平行x轴方向均匀布置。配筋率验算:配筋率 =
As1As22155320937.21.3% A3240000由于静压预制桩的最小配筋率不宜小于0.600,所以合格。配筋图如图2.3所示:
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致谢
本课程设计在进行过程中得到张勤玲老师的悉心指导。论文行文过程中,张老师多次帮助我分析思路,开拓视角,在我遇到困难想放弃的时候给予我最大的支持和鼓励。张老师严谨求实的治学态度,踏实坚韧的工作精神,将使我终生受益。再多华丽的言语也显苍白。在此,谨向张老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。
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设计依据及参考文献
[1]岩土工程勘察规范(GB50021-2001).北京:中国建筑工业出版社,2002 [2]建筑地基基础设计规范(GB50007-2002).北京:中国建筑工业出版社,2002 [3]建筑桩基技术规范(JGJ94-94).北京:中国建筑工业出版社,1995 [4]建筑抗震设计规范(GB50011-2001).北京:中国建筑工业出版社,2001 [5]建筑地基处理技术规范(JGJ79-2002).北京:中国建筑工业出版社,2002 [6]《基础工程》,华南理工大学、浙江大学、湖南大学等编,中国建筑工业出版社,2008年9月第二版
[7]《基础工程》,周景星等编,清华大学出版社,1996年9月 [8]《地基及基础工程》,顾晓鲁编,中国建筑工业出版社,2003年 [9]《基础工程学》,陈仲颐、叶书麟,中国建筑工业出版社,1990
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第四篇:课程设计
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
目录
„„„„„„„„„„„„„„„„1 设计的目的„„„„„„„„„„„„„„„„2 板材的矫正„„„„„„„„„„„„„„„„3 放样工艺过程„„„„„„„„„„„„„„„4 划线(号料)„„„„„„„„„„„„„„„6 下料工艺过程„„„„„„„„„„„„„„„9 装配——焊接工艺„„„„„„„„„„„„13 焊接工艺制定„„„„„„„„„„„„„„19 课程设计总结„„„„„„„„„„„„„22
前言
本次课程设计是帮助我院焊接专业的同学提高理论水平和实际操作技能,增强在科技飞速发展、市场经济体制下的竞争能力。此次实训将以往单一实训的基础之上,结合铆工技术、装焊技术,在工艺、材料、方法等方面的新进展,本次课程设计包含了钢材的基本知识、钢材的矫正、放样与号料、加工成形工艺、连接与装配焊接工艺、产品质量检查、常用工具的使用与部件更换等内容。
本次课程设计包含了“焊接结构制造及实施”、“铆工”、“焊接质量检测”、“机械制造基础”等学科的相关知识及多种工程技术、理论与实际结合极为紧密的一次实践。所以,本次课程设计按照制造业焊接产品的实际生产过程,以典型的焊接结构为载体,以焊接结构加工流程为主线,将焊接结构制造分为基础知识和制造工艺与实践两部分内容,以点带面、点面结合的进行焊接工艺的编制与生产,并且在选 择焊接制造件过程中广泛吸收了一些国内企业焊接结构制造的经验,贴近工程实践,体系完整。通过对焊接结构制造工艺过程中各个环节相关知识的操作、工艺编制等训练,使我们初步掌握现代化焊接结构生产工艺流程,明确工艺工作的内容及工艺人员的职责,熟悉焊接结构的备料与装配——焊接工艺编制方法,培养理论联系实际、分析问题的能力。帮助我们了解实际产品的制造工艺及一些典型的工艺要求,初步积累经验,为以后走上工作岗位打下良好的基础。
同时通过此次课程设计时理论与实践的双重结合,使我们收获颇多。特别是进行团队合作式的进行分工合作很好的,锻炼了我们的团队意思,使我们在团队中找到自己合适的位置,以发挥最大的作用,同时也认识到自己的不足,为以后的改进提供了很好的机会。也提高了我们对一些常用工具有了一定的了解,并且懂得了使用和熟练的掌握他,让我们在以后的求职和工作中打下了很好的基础,也增强了在职场的竞争能力和实践操作能力,总之这次课程设计我们收获横多希望以后像这样理论与实践的相结合的课程多一些,让我们在理论的基础下进行实践的摸索,这样可以让我们更好的掌握所学的知识,并且运用于实操中,使我们学有所知学有所成。
由于课程设计编者水平有有限,加上时间较紧,内容难免存在某些需要机一步完善和改进的地方甚至错误,恳请老师予以包含谅解并予以指出以便进行修改。
第一章:设计的目的:为了训练绘图,对焊接结构制造工艺的熟悉,还有铆工中的放样、划线、下料、装配、焊接、矫正,检验等这些技术方面的练习。初步积累经验,为了自己以后走上工作岗础位
打
下
良
好的基.支撑座三视图如图所示
支撑座的组成:所用板材均为6mm厚的板材。肋板、底板、平板、立板、背板。本次课程设计的支撑座的材料是Q235钢,材料的合理选用是钢结构承载能力的根本保证和追求经济性的前提,Q235钢塑性好,有一定的强度,用于制造受力不大的零件,对于支撑座的设计Q235钢的使用性能完全可以胜任的,具有较好的塑性和焊接性能。而且所使用的钢板为6mm,在铆工中规定4mm以上厚度的钢板为厚板,通常在把厚4~25mm的钢板称为中板,25mm以上的钢板称为厚板。
第二章 板材的矫正
板材的矫正可以分为四种,手工矫正,机械矫正,火焰矫正,高频火焰矫正。
手工矫正是采用锤击的方法来进行矫正,由于手工矫正操作灵活简便,所以对较小变形的钢材,在缺乏或不便使用矫正设备的场合下可以使用手工矫正。
(一)厚板的手工矫正
厚板的手工矫正通常采用以下两种方法:
①直接锤击凸起处 直接锤击凸起处的锤击量要大于材料的屈服极限,这样才能使凸起处强制压缩而被矫平。
②锤击凸起区域的凹面 锤击凹面可用较小的力量,使材料仅仅在凹面扩展,迫使凸起处受到压缩。由于厚板的厚度大,其凸起的断面两侧边缘可以看做是同心圆的两个弧,凹面的弧长小于凸面的弧长,因此,矫正时应锤击凹面,使其表面扩展,再加上钢板厚度大,打击力量小,结果凹面的表面扩展并不能导致凸面随之扩展,从而使厚钢板得到矫平。对于厚板的扭曲变形,可沿其扭曲方向和位置,采用反变形的方法进行矫正。
对于矫正后的厚板料,可用直尺检查是否平直,若用尺得棱边以不同的方向贴在板上进行观察,当其隙缝大小一致时,说明板料已经平直。
手工矫正厚板时,往往与加热矫正等方法结合进行。
第三章、放样过程
放样是制造金属结构的第一道工序,它对保证产品质量、缩短生产周期、节约原材料都有着重要的作用。
所谓放样就是根据产品图样,依照产品的结构特点、制造工艺要求等,按一定比例,在放样平台上,准确绘制结构的全部或部分投影图,并进行结构的工艺性处理和必要的计算和展开,最后获得产品制造所需要的数据、样杆、样板、和草图的工艺过程。
金属结构的放样线型放样、结构放样、展开放样三个过程,但是并不是所有的金属结构放样都经过这三个过程,有些构件完全是由平板或杆件组成而无需进行展开放样。
(一)放样的目的
1)详细复核产品图样所表现的构件各部分投影关系、尺寸及外部轮廓形状是否正确和符合设计要求。
2)在不违背原设计要求的前提下,考虑工艺要求、所用材料、设备能力和加工条件等因素而进行综合处理。3)利用放样图,可以确定复杂构件的在缩小比例图样中无法表达、而在实际制造中又必须明确的尺寸。
4)利用放样图,结合必要的计算,可以求出构件用料的真是形状和尺寸,有时还要画出与之连接的构建的位置线。5)利用放样图可以设计构件加工或装配时所需的胎具和模具,满足制造工艺要求。6)为后续工序提供施工依据。
7)某些构件还可以直接利用放样图进行装配时的定位。即所谓的“地样装配”。(二)放样程序与放样过程
放样的方法有多种,但在长期的生产实践中形成啦以实尺放样为主的放样方法,随着科学技术的发展,又出现啦比例放样、计算机放样等新的工艺,并逐步推广使用,在目前广泛应用的还是实尺放样。
实尺放样就是采用1:1的比例,根据图样的形状和尺寸,用基本的作图方法,以产品的实际大小,放到放养台上的工作。那下面我就简单的介绍一下线型放样。
(1)线型放样 就是根据结构制造需要,绘制构件整体或局部轮廓的投影基本线型。注意的问题有:
1)根据所要绘图样的大小和数量多少,安排好图样在放样台上的位置。
2)选取放样画线基准。3)首先要画基准线,其次才能画其他的线。
4)画出设计要求必须保证的轮廓线型为主,因工艺需要可能变化的线型可以不画。
5)必须严格遵守正投影规律。
6)对于具有复杂线型的金属结构,往往采取采用平行于投影面的翻面剖切,画出一组或几组线型,来表示结构的完整形状和尺寸。7)放样应该在光线充足的地方,以便于看图和划线。(三)放样时的注意事项: ①放样开始之前必须看懂图纸。
②放完样要进行两个方面的检查;一方面检查是否有遗漏的工件和孔,另一方面检查各部尺寸。
③如果图纸看不清或对工作图有疑问,应先向工程技术人员问清楚,并作出清晰的标注和更正。
④放样时不得将锋利的工具如划针立方在场地上,用完的钢卷尺要随时放好。
⑤需要保存的式样图,应注意保护存放,不得涂抹和践踏。⑥样板、样杆用完后,应妥善保管,避免锈蚀和丢失。
第四章 划线(号料)过程
利用样板、样杆、号料草图及放样得出的数据,在板料和型钢上划出零件真实的轮廓和孔口真实形状,以及与零件相连接构件的位置、加工线等,并注出加工符号,这一过程称为划线,也称号料。划线是一项细致而重要的工作,必须按有关的技术要求进行,同时,还 要着眼于产品的整个制造工艺过程,充分考虑用料问题,灵活而又准确的在各种板料、型钢及成形零件上进行划线。
(一)划线工具
划针、圆规、角尺、样冲和曲线尺等。
(二)为了保证划线质量,必须严格遵守下列规则: ① 垂直线必须用作图法画,不能用量角器或直角尺,更不能使用目测法划线。
② 用圆规在钢板上画圆,圆弧或分量尺寸时,为防止圆规脚尖的滑动,必须先冲出样冲眼。(三)注意事项:
① 校队钢材牌号和规则是否与图纸的要求相符,对于重要产品所用的钢材,应有合格的质量证明文件,钢材的化学成分与力学性能应符合图纸所规定的要求。
② 划线前钢材表面应该平整,如果表面呈波浪形或凸凹不平度过大时,就会影响划线的准确性,所以事先应加以矫正。③ 钢材的表面应该干净清洁,并检查表面有无夹灰、麻点、裂纹等缺陷。
④ 划线工具应定期检查校正,尽可能采取高效率的工夹具,以提高效率。
⑤ 熟悉产品图样和制造工艺。应该根据制造工艺的要求,合理安排各零件划线的先后顺序以及零件在材料位置上的排布等。⑥ 正确使用划线工具。
⑦ 划线后,在零件的加工线、接缝线及孔的中心位置等处,应根据加工需要打上冲眼。
⑧ 合理用料。利用各种方法,技巧,合理铺排零件在材料上的位置,最大限度的提高材料的利用率,是划线的一个重要内容。生产中,常常采用下列方法来达到合理用料的目的:
集中套排
由于零件的材质,规格是不同的,为了做到合理使用原材料,在零件数量较多时,可以将相同牌号的材料且厚度相同的零件集中在一起,统筹安排,长短搭配,这样就可以充分利用原材料,提高材料的利用率。
余料利用 由于每一张钢板和每一张型钢划线后,经常会出现一些形状或长度大小不一的余料。将它们集中起来利用,可最大限度的提高材料的利用率。
分块排料法 生产中为了提高材料的利用率,在工艺许可的条件下,常用以小拼整的方法。
目前合理用料的工作已有计算机来完成也就是计算机排样,并且与数控切割等先进技术下料方法进行配合。
划线是对加工提供直接依据。为了保证产品质量,对划线偏差加以控制。
第五章 下料工艺过程
下料是将零件或毛坯从原材料上分离下来的工序。在焊接结构制 造中常用的下料方法有机械切割和热切割两大类。机械切割是指材料在常温下利用切割设备进行切割的方法,热切割是利用氧乙炔焰、等离子弧进行切割的方法。
一、机械切割 ㈠锯割
锯割主要用于管子、型钢、圆钢等的下料
⑴手工锯割 一般用弓形锯也可采用手工电锯 ⑵机械锯割 弓锯床、带锯床、圆盘锯床等。
㈡砂轮锯割
根据砂轮磨削特性,采用高速旋转的薄片砂轮进行切割。
㈢剪切
利用剪板机将材料剪成一定外形尺寸的毛料。以作为后续冲压、边缘加工和焊接等工序的备料。
剪切设备 斜口剪床、平口剪床、圆盘剪床、振动剪床、龙门剪床、联合冲剪机。
(四)冲裁
冲裁是冲压工序的一种。利用冲模将板料以封闭的轮廓与坯料分离的一种冲压方法,称为冲裁。
冲裁是下料的方法之一。板材的冲裁分类有两种:若冲裁的目的是为了制取一定外形轮廓的工件,即被冲下的为所需要的部分,而剩余的为废料,这种冲裁称为落料。反之,若冲裁的目的是为了加工一形状和外形尺寸的内孔,冲下的为废料,剩余的为所需部分,这种冲 裁称为冲孔。
二 热切割
(一)气体火焰切割(气割)⒈ 气割原理
气割的实质是金属在氧中的燃烧过程。它利用可燃气体和氧气混合燃烧形成的预热火焰,将被切割金属材料加热到其燃烧温度,由于很多金属材料能在氧气中燃烧并放出大量的热,被加热到燃点的金属材料在高速喷射的氧气流作用下,就会发生剧烈燃烧,产生氧化物,放出热量,同时氧化物熔渣被氧气流从切口处吹掉,使金属分割下来达到切割的目的。
气割过程包括三部:①火焰预热——使金属表面达到燃点;②喷氧燃烧——氧化、放热;③吹除熔渣——金属分离。
气割的特点:设备简单、使用方便;生产效率高;成本低、适用范围广;可以切割各种形状的金属零件,厚度可达1000mm;主要切割碳钢、低合金钢;可用于毛坯;亦可用于开坡口或割孔。
⒉气割使用气体
气割使用气体分为两类,即助燃气体和可燃气体。助燃气体是氧气,可燃气体是乙炔气或石油气等。气体火焰是助燃气体和可燃气体混合而成,形成火焰的温度可达3150℃以上最适宜焊接和气割。
纯氧本身不能燃烧,但在高温下非常活泼,当温度不变而压力增大时,氧气可与油类发生剧烈化学反应而自然,产生强烈爆炸,所以要严防氧气瓶与油脂接触。乙炔气又称石油气,为不饱和的碳氢化合物,是一种可燃气体。乙炔温度超过300℃或压力超过0.15Mpa时,遇火就会爆炸。当空气中乙炔的体积分数为2.2%~81%时,遇到明火常压下也会爆炸,所以焊接和气割现场要特别注意通风。
气割常用的可燃气体为乙炔气。⒊实现气割的条件
1)金属材料的燃点必须低于熔点。低燃点是金属进行气割的基本条件,否则,气割是金属将在燃烧前现行熔化,使之变为熔割过程,不仅各口宽,极不整齐,而且易粘结,达不到切割质量要求。2)燃烧生成的金属氧化物的熔点,应低于金属本身的熔点,同时流动性要好,否则,就会在割口表面形成固态氧化物,阻碍氧流与下层金属的接触,使切割过程不能正常进行。3)金属燃烧时,能放出大量的热,而且金属本身的导热性能要差,以保证下层金属有足够的预热温度,使切割过程能连续进行。4)金属中阻碍气割过程进行和提高钢淬硬性的杂质要少。⒋气割设备及工具
⑴氧气瓶 氧气瓶是储存和运送高压氧气的容器。氧气瓶体上部装有瓶阀,通过旋转手轮可开关瓶阀并能控制氧气的进 出流量,瓶帽旋在瓶头上,以保护瓶阀。
氧气瓶外表应涂成天蓝色,并用黑漆表明“氧气”字样 ⑵乙炔瓶 是一种储存和运送乙炔的压力容器,是用优质碳素结构钢或低合金结构钢经轧制而成的圆柱形无缝瓶体,外表为白色,并用红漆标注“乙炔”字样,在使用乙炔时必须严格遵守安全操作规程。
⑶氧气减压器 是用来调节氧气工作压力的装置。气割时所需氧气的压力有一定的规范,要使氧气瓶中的高压氧气转变为气割需要的稳定的低压氧气,就要用它来调节。⑷橡胶软管 氧气和乙炔气是通过橡胶软管输送到割据中去的,氧气的胶管工作压力为1.5MPa,孔径是φ8mm;乙炔胶管工作压力为0.5MPa,孔径为φ10mm.为了便于识辨氧气管采用黑色,乙炔胶管为红色,氧气胶管与乙炔胶管的强度不同,不能混用或相互代替。
⑸割炬 割炬的作用是使乙炔气和氧气以一定的比例和方式混合,形成具有一定热量和形状的预热火焰,并在预热火焰的中心喷射切割氧气进行切割。
第六章 装配——焊接工艺
装配-焊接是焊接结构生产中的核心,直接关系到焊接结构的质 量和生产效率。同一种焊接结构,由于其生产批量、生产条件不同,或由于结构形式不同,可有不同的装配方式、不同的焊接工艺、不同的装配——焊接顺序,及会有不同的工艺过程。
第一节 焊接装配的基础知识
装配在焊接结构制造过程中,将组成结构的各个零件按照一定的位置、尺寸关系和精度要求组合起来的工序。在焊接结构制造中,焊接的装配是决定焊接质量的关键工序,而焊件的装配质量又取决于零件下料和成形的尺寸精度。装配在焊接结构制造工艺中占有很重要的地位,这不仅是由于装配工作的质量好坏直接影响着产品的最终质量,而且还因为装配工序的工作量大,约占整个产品制造的30﹪~40﹪。所以,提高装配工作的效率和质量,在缩短产品制造工期、降低生产成本、保证产品质量等方面,都具有重要的意义。
一 装配的基本条件
在金属结构装配中,将零件装成部件的过程称为部件装配,简称部装;将零件或部件装配成最终产品的过程成为总装。通常装配后的部件或整体结构直接送入焊接工序,但有些产品要先进行部件装配-焊接,经矫正变形后在进行总装。无论何种装配方案都要满足装配的基本条件。
装配的基本条件不是组成结构件的零件,在装配前应该达到的尺寸精度、热处理状态等,而是指零件在装配过程中应遵循的基本准则,只有遵循这些准则才能装配出合格的焊接结构。
焊接结构的装配,必须具备三个基本条件:定位、夹紧和测量。装配的三个基本条件是相辅相成的,定位是整个装配工序的关键,定位后不进行夹紧,正确定位的零件就不能保持其正确性,在随后的装配和焊接过程中位置会发生变化;夹紧是在定位基础上的夹紧,如果没有定位夹紧就失去了意义;而没有测量,则无法判断定位和夹紧的正确性,难以保证构件的装配质量。但在有些情况下可以不进行测量。
零件的正确定位尺寸,不一定与产品设计图上的定位尺寸一致,有时是采用生产工艺的角度,考虑焊接变形后的工艺尺寸。
二 零件的定位
⒈定位基准及其选择
⑴定位基准 在结构在结构装配过程中,必须根据一些指定的点、线、面,来确定零件和部件在结构中的位置,这些作为依据的点、线、面,称为定位基准。
⑵定位基准的选择
合理的选择定位基准,对于保证装配质量,安排零部件装配顺序和提高装配效率均有重要影响。定位基准选择时,应着重考虑一下几点:
1)装配定位基准尽量与设计基准重合,这样可以减少基准不重合所带来的误差。2)同一构件和其它构件有连接或配合关系的各个部件,应尽量采用同一定位基准,这样能保证构件安装时与其他构件的正确连接和配合。3)应选择精度较高,又不易变形的零件表面或边棱作为定位基准,这样能够避免由于基准面、线的变形造成的定位误差。
4)所选择的定位基准应便于装配中的零件定位和测量。
在确定定位基准时应综合生产成本、生产批量、零件精度要求和疲劳强度等因素。例如以已装配零件做基准,可以大大简化工装的设计和制造过程,但零件的位置、尺寸一定会受已装配零件的装配精度和尺寸的影响。如果前一零件尺寸精度或装配精度低,则后一零件装配精度也低。
在实际装配中,有时定位基准的选择要完全符合上述所有的原则是不可能的。因此,应根据具体情况进行分析,选出最有利的定位基准。
⒉零件的定位方法
在焊接生产中,应根据零件的具体情况,选取零件的定位方法。根据定位方法的不同可以分为如下几种:
⑴划线定位
划线定位是利用在零件表面或装配台表面划出工件的中心线、接合线、轮廓线等作为定位线,来确定零件间的互相位置,通常用于简单的简单的单件小批量装配或总装时的部分较小的零件的装配。
⑵样板定位
利用小块钢板或小块型钢作为、档铁,取材方便,也可以 用经机械加工后的挡铁提高精度。挡铁的安置要保证构件重点部位(点、线、面)的尺寸精度,也要便于零件间的装拆。常用于钢板与钢板之间的角度装配和容器上的各种管口的安装。
⑶定位元件定位与胎夹具定位就不一一介绍了。
三、装配中的定位焊
定位焊是用来固定各焊接零件之间的相互位置,以保证整个结构件得到正确的几何形状和尺寸。定位焊有时也叫点固焊。定位焊所用的焊条应和焊接时所用焊条相同,以保证焊接质量。
进行定位焊的注意事项: 1)
定位焊缝的引弧和熄弧处应圆弧过渡,否则在焊正式焊缝时在该处易造成未焊透、夹杂的缺陷。
2)
定位焊缝有未焊透、夹渣、裂纹、气孔等焊接缺陷时,应铲掉并重新焊接,不允许留在焊缝中。
3)
需预热的焊件,定位焊时也应预热,预热温度与正式焊接时相同。
4)
由于定位焊为断续焊,工件温度较低,热量不足而容易产生未焊透,故定位焊接电流应比焊接正式焊缝时打10%~15%。
5)
定位焊的尺寸要按要求选用,对保证焊件尺寸起重要作用的部位,可适当的增加定位焊缝的尺寸和数量。
6)
在焊缝交叉处和焊缝方向急剧变化处不要进行
定位焊,而应该离开50mm左右。
7)
对于强行装配的结构,定位焊缝承受较大外力,应根据具体情况适当加大定位焊缝长度,间距适当缩小。
8)
必要时采用碱性低氢焊条,而且特别注意定位焊后应尽快焊接,避免中途停顿和时间间隔过长。
9)
定位焊所使用的焊条牌号和正式焊接所用的焊条相同,直径可略细些,常用φ3.2mm和φ4mm的焊条。
四 装配中的测量
测量是检验定位质量的一个工序,装配中的测量包括;正确。合理的选择测量基准,准确完成零件定位所需要的测量项目。在焊接结构中常见的测量项目有;线性尺寸、平行度、垂直度、同轴度及角度等。当然了这些测量都是很重要的,如果没有这些测量那就很难保证装配后的焊接结构有的准确性以及质量的要求等。
测量所用的工具有钢直尺、水平尺、90°角尺等。
五 装配前的准备
装配前的准备工作是装配工艺的重要组成部分。充分细致的准备工作,是高质量高效率的完成装配工作的有力保证。准备工作通常包括一下几个方面:
1)熟悉产品图样和工艺规程。要清楚各部件之间的关系和连接方法,并根据工艺规程选择好装配基准和装配方法。2)装配现场和装配设备的选择。装配所需要的操作空间要对周围进行清理,使之达到场地平整、清洁、人行道通畅。
3)装配的工具准备,如焊机,气割设备,砂轮机等都必须安置在规定的场所。
4)零、部件的预检和除锈。对零部件的表面进行去毛刺,除锈等清理工作。对于已经切割好的零件也要进行检查。
5)适当的划分部件,可以提高生产效率,还可以减小焊接变形。
1.焊接结构的装配特点;
1)产品的零件由于精度低,装配时需要进行调整。
2)产品的连接大多采用焊接结构,采用的是不可以拆的连接方式。返修困难,因此装配时应该严格要求。
3)装配时有大量的焊接工作,应该掌握焊接的盈利和变形。在装配时应该采取措施,防止焊接后变形。
⒉装配——焊接顺序的类形: ①整装整焊②分部件装配③随装随焊 ⒊装配的质量检验;装配质量的好坏将直接影响产品的质量,所以产品装好后应进行检查是否符合技术要求。
装配质量的检验,包括装配过程中的检验和完工产品的检验,主要内容有:
1)按图样检查产品各零、部件的装配位置和主要尺寸是否正确。2)检查产品各连接部位的连接形式是否正确,并根据技术条件、规范和图样来检查。
3)检查产品结构件上为连接、加固各零、部件所做的定位焊是不是符合要求,要使这种结构在焊接后不产生内应力。4)检查产品连接部位焊缝处的金属表面,不允许有油,铁锈,以免焊接后造成不可避免的焊接缺陷。
5)检查产品的表面质量,对于刚才上的裂纹,起层、砂眼等等应该根据技术要求酌情处理。
装配质量的检验方法,主要是运用测量技术和各种量具,仪器进行检查,有些检验项目,比如表面质量,也常用外观检验的方法。
第七章 焊接工艺制定 7.1 焊接方法的选择
在支撑座的制造中,生产中常用的焊接方法有很多,但是我们选择的是焊条电弧焊,使用焊条电弧焊应该考虑其生产效率,但是由于是课程设计而且做的是支撑座生产成本也不是很高。由于工件材料是Q235,板厚均为6mm,属于中厚板,选用手工电弧焊,其特点为:
⑴焊接结构简单,成本低。
⑵工艺灵活,对焊接场所没有什么特殊的要求。⑶可以在任何位置焊接 ⑷对各种钢材的适应性强
⑸焊条的品种齐全,可以达到和母材同样的强度 ⑹焊缝金属的力学性能好,特别是低温韧性特别好 ⑺操作方便,容易控制焊接变形
7.2 焊接工艺参数的选择
⒈焊接电流的选择
选择焊接电流时,应该根据板材的厚度、焊条直径、接头形式、焊接位置等综合因素考虑。如果焊接电流过小会使电弧不稳,造成为焊透,夹渣以及焊缝成形不良等焊接缺陷。反之,焊接电流过大容易产生咬边、焊穿,增加工件变形和金属飞溅,也会使焊接接头的组织由于过热而发生变化。所以焊接时要合理选择电流。
⒉电弧电压的选择和速度的选择
焊条电弧焊的电弧电压主要由电弧长度决定:电弧长度越大,电弧电压越高;电弧长度越短,电弧电压越低。在焊接过程中,应尽量使用短弧焊接。立焊。仰焊时弧长应比平焊更短些,以利于熔滴过渡。防止熔化金属不滴。碱性焊条焊接时应比酸性焊条焊接弧长短些,以利于电弧的稳定和防止气孔。
焊接过程中,焊接速度应该均匀适当,既要保证焊透又要保证不焊穿,同时还要使焊缝宽度和余高符合设计要求。如果焊接过快;,融化能量不够,易造成未融合,焊缝成形不良等缺陷;如果焊速过慢,使高温停留时间增长,热影响区宽度增加,焊接焊头的晶粒变粗,力学性能降低,同时使工件变形量增大。当焊接较薄工件时,易形成烧穿。
⒊焊条直径的选择
焊条直径一般根据工件厚度选择,还要考虑接头形式和焊接位置平焊位置焊接所选用的焊条直径应该比其他位置大些,立焊横焊仰焊应选用较细的焊条,一般不超过4.0毫米。T型接头,搭接接头都应选用较大直径的焊条。
4.焊接顺序
在各部位点牢后在进行焊接一般先焊肋板焊缝,以增强结构的刚度,保证零件在装配位置的稳定性。先焊利缝,在焊水平的,对于长焊缝应该采取分段焊,以减少应力集中,避免所带来的伤害。在结构中一些突变的地方一定要改成圆滑过渡,减少应力突变。
焊接工艺制定的原则 ⑴技术上的可行性 ⑵经济上的合理性 ⑶良好的劳动条件
本次的课程设计我们的支撑座虽然结构形式和技术要求是完全相同的焊接结构,但是我们六个组的工艺过程是不一样的,而且大家做出来的产品也是不一样的,大家做的尺寸多少多有点误差的,但是由于各组的焊接顺序不同,做成的产品产生的应力也是不同的,我们在焊接之前都是采取先整体点固好然后在焊接的方法。
第八章 课程设计总结 本次实训课无疑是将理论与实践相结合的典型课程,让我们受益匪浅。几个小组成员之间相互配合、相互学习共同完成此次项目,让我们直观的领悟了众人拾柴火焰高的真谛。期间,我们有争议、有共识更让我们对自己、对团体有了新的认识,我们应该共鸣对此次实训课意义深刻的影响着我们,这是我们最基本、最直观的体验。
至此,我要衷心的感谢老师们的辛勤指导,感谢他们给了我们这个锻炼我们的机会,也感谢小组成员的帮助!
目录
第八章 设计的目的„„„„„„„„„„„„„„„„2 第九章 板材的矫正„„„„„„„„„„„„„„„„3 第十章 放样工艺过程„„„„„„„„„„„„„„„4 第十一章 划线(号料)„„„„„„„„„„„„„„„6 第十二章 下料工艺过程„„„„„„„„„„„„„„„9 第十三章 装配——焊接工艺„„„„„„„„„„„„13 第十四章 焊接工艺制定„„„„„„„„„„„„„„19 第八章 课程设计总结„„„„„„„„„„„„„22 25
第五篇:2011课程设计
《面向对象》课程设计20111、要求:
(1)分小组完成课程设计,每小组2人,每个小组一个小组长。
(2)每个小组独立完成课程设计。
(3)采纳面向对象方法进行分析、设计、编程,用UML建模语言、在Rational ROSE或Visio等可视化建模工具进行建模。
2、提交内容:
(1)每个阶段结束要提交相应的模型、文档(OOA 和OOD阶段文档,包括类图,包
图等静态图和顺序图、协作图、状态图和活动图等动态图)。
(2)程序源代码。
3、题目:
以下题目可供大家选择。
题目
1、网上选课系统()
问题描述:
计划开发一个学生网上选课系统。系统允许学生通过联到校园网上的个人计算机来选课。教师可以发布他要教的课程以及成绩。
每学期开始时,学生请求一个包括这学期所有课程的列表(course catalog),其中有每门课程(course offering)的信息,如教授、系、上课时间、上课教师等。
教师要能访问本系统来声明他要教的课程,也可以查看哪些学生选择了他要教的课程。此外,教师要能报告该课程每个学生的成绩。
注:采用Browser/Server或者Client/Server均可。
题目
2、图书借阅系统()
图书借阅系统,该系统实现图书的借阅、续借、还书(提示借阅过期罚款)等功能。注:采用Browser/Server或者Client/Server均可。
题目
3、库房管理系统()
库房管理系统,该系统实现物品的入库、出库、多种条件查找等功能。
题目
4、宾馆客房管理系统()
宾馆客房管理系统要实现客房预订、住宿登记、追加押金、调房登记、退房登记、查询统计等功能。
题目
5、医院药房收费管理系统()
挂号、病人信息登记、就诊、查询、系统设置模块是系统操作人员进行系统管理的模块。通过系统设置模块系统管理员可以为系统添加医院的医疗项目和添加用户并设置权限。其中医疗项目包括:项目名称、治疗室、费用;密码管理项目包括:用户名、真实姓名、科室、级别、权限、密码、确认等项目。
题目
6、人事管理系统()
系统管理功能:包括操作员管理模块,该模块主要实现不同权限用户的添加,删除和修改(包含密码修改)。本系统设置两种权限,一是普通管理员,另一是系统管理员。系统退出模块就是退出该系统:当管理员点击时,就离开次人事管理系统。
人员信息管理功能:1)人员类别信息管理,可以显示公司的人员类别,它是随公司的发展从而部门的增加而添加类别信息;同时,若部门因合并或其他原因减少,从而由系统管理员对部门进行删除。
2)银行信息管理,查看员工账户有关的所有银行,它和部门一样,是根据具体情况而变化的,其修改同样有系统管理员来操作。
3)员工信息管理主要实现员工的添加,删除和修改。由于公司部门多员工量大,所以流动性强,不免经常要进行职工的招聘,对效率底的部门进行员工裁减,对辞职的员工也要进行删除。由此可见,以上三中操作是必不可少的。该模块是人事管理的重点,是最核心的工作。
4)员工调动管理实现公司内部的员工调动:当员工成绩突出或有违背公司的规定,同时随着时间的推移,一部分人喜欢其他部门的工作,就会对员工进行调动。
公司基本信息管理功能:包括公司基本信息的设置和部门信息管理。由于该系统具有一定的通用性,个公司都要根据自己的情况设置公司的基本信息:公司名称、地址、电话、邮件地址等。