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平板定轮闸门设计.rar

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    编号:20180802233205154    类型:共享资源    大小:1.47MB    格式:RAR    上传时间:2018-08-02
      
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    金币
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    平板 闸门 设计
    资源描述:
    1学生姓名学号 专业机械设计制造及其自动化课题名称平板定轮闸门设计课题来源模拟任务要求通过本次毕业设计,学生可以掌握关于平面闸门的主要设计内容和方法,锻炼学生综合运用所学的基础知识,对毕业后走向工作岗位,解决实际问题有所帮助,在设计中各零部件选用依据、详细计算过程按要求写出设计计算说明书一份,绘制设备图一张,其余代表性零件绘制满足毕业设计要求。根据设计任务书要求,每一个同学是对所设计的题目都要经过认真仔细的实习、调研,对闸门设计形成一个总体印象,设计时可以从整体把握,从零部件到整体依次进行。重点研究问题在平面闸门中,门叶结构的布置、设计计算;相关零部件的设计计算;闸门施工详图的绘制。设计内容1闸 门 是 设 置 在 水 工 建 筑 物 过 水 孔 口 上 , 用 于 控 制 水 流 的 通 、 断 或调 节 流 量 的 设 备 。 主 要 用 于 关 闭 和 开 放 泄 ( 放 ) 水 通 道 的 控 制 设施 。 水 工 建 筑 物 的 重 要 组 成 部 分 , 可 用 以 拦 截 水 流 , 控 制 水 位 、调 节 流 量 、 排 放 泥 沙 和 飘 浮 物 等 , 它 由 活 动 部 分 ( 也 称 门 叶 ) 、埋 固 部 分 和 启 闭 机 械 3 部 分 组 成 , 闸 门 分 类 方 法 较 多 , 主 要 有 :① 按 闸 门 的 工 作 性 质 可 分 为 工 作 闸 门 、 检 修 闸 门 和 事 故 闸 门 , 我们 所 要 设 计 的 便 是 检 修 闸 门 。 检 修 闸 门 设 于 工 作 闸 门 前 , 用 于建筑物或工作闸门等检修时短期挡水,一般在静水中启闭。平面闸门简介① 按 总 体 布 置 分 为 组 合 式 ( 门 槽 、 门 叶 与 操 作 设 备 组 成 一 整 体 ) 和 分散 式 ( 由 门 叶 、 门 槽 和 启 闭 机 组 成 , 操 作 时 门 叶 可 提 出 门 槽 ) ; ②按 闸 门 门 叶 组 装 形 式 分 为 整 体 门 叶 式 和 分 节 组 成 门 叶 式 ; ③ 按 闸 门门 叶 的 支 承 方 式 分 为 滑 动 支 承 式 和 滚 动 支 承 式 ; ④ 按 闸 门 门 叶 止 水2位 置 分 为 上 游 止 水 式 和 下 游 止 水 式 ; ⑤ 按 闸 门 门 叶 运 行 移 动 状 况 分为 直 升 式 、 升 卧 式 、 横 拉 式 和 浮 箱 式 等 。 此 外 , 还 有 其 他 的 分 类 方 式( 见 闸 门 ) 。 ① 门 叶 结 构由 门 叶 主 体 、 支 承 、 止 水 装 置 和 吊 耳 四 个 部 分 组 成 ( 图 1) 。门 叶 主 体 一 般 由 面 板 、 主 横 梁 、 边 梁 ( 柱 ) 和 次 梁 组 成 有 面 板 的 梁 格结 构 。 设 计 水 压 力 通 过 板 梁 支 承 传 至 门 槽 埋 件 , 分 节 的 闸 门 门 叶 一 般都 在 边 柱 处 连 接 。 门 叶 支 承 部 分 应 用 较 多 的 是 滑 动 支 承 、 滚 轮 支 承 和 链 轮 支 承 等 。支 承 部 分 也 是 门 叶 移 动 的 行 走 部 分 。 滑 动 支 承 是 装 在 门 叶 主 体 边 梁 处的 滑 块 。 其 在 固 结 于 门 槽 内 的 支 承 轨 道 上 作 滑 动 摩 擦 运 动 , 接 触 处 是面 或 线 。 滚 动 支 承 是 装 在 门 叶 边 梁 上 的 轮 子 , 其 在 门 槽 轨 道 上 作 滚 动摩 擦 运 动 , 接 触 处 是 点 或 线 。 链 轮 支 承 是 环 绕 门 叶 边 柱 由 一 系 列 圆 柱滚 子 组 成 的 形 似 链 条 式 的 闭 合 链 环 。 这 种 支 承 的 闸 门 也 称 履 带 式 闸 门 。滑 动 支 平 面 闸 门承 的 闸 门 摩 擦 阻 力 大 , 启 门 力 大 ; 滚 轮 支 承 摩 擦 阻 力 小 , 启 门 力 也 小 ,但 闸 门 门 叶 较 重 ; 链 轮 支 承 也 作 滚 动 摩 擦 , 其 优 点 是 由 数 目 较 多 的 小滚 柱 承 受 闸 门 的 水 压 力 ,单 个 轮 压 小 ,使 得 门 槽 内 敷 设 的 轨 道 断 面 小 、重 量 轻 。 滚 轮 支 承 的 闸 门 , 根 据 闸 门 特 征 及 梁 格 布 置 设 有 悬 臂 ( 外 伸 )轮 、 简 支 轮 和 台 车 式 轮 组 ( 图 2) 。 装 设 在 闸 门 门 叶 主 体 上 密 封 孔 口 的 止 水 装 置 一 般 均 为 特 殊 制 造 的可 压 缩 耐 磨 橡 胶 制 品 , 就 其 布 置 部 位 分 为 顶 止 水 、 侧 止 水 和 底 缘 止 水 。3各 止 水 的 接 头 部 位 衔 接 处 均 在 现 场 配 装 时 进 行 热 胶 合 处 理 , 以 保 证 周围 止 水 的 效 果 。 平 面 闸 门 的 吊 耳 一 般 均 设 在 闸 门 门 叶 主 体 结 构 上 端 的 顶 横 梁 上 ,根 据 结 构 尺 寸 大 小 和 形 式 可 直 接 焊 固 在 顶 梁 上 或 单 独 制 造 , 然 后 在 现场 焊 固 。 埋 设 构 件由 门 叶 的 支 承 轨 道 、 止 水 密 封 ( 座 垫 ) 、 移 动 导 向 垫 板 和 护 角 组成 。 门 槽 的 体 型 分 为 : 矩 形 方 角 门 槽 , 一 般 适 用 于 低 流 速 ; 矩 形 错 距斜 坡 门 槽 , 适 用 于 中 流 速 ; 特 形 门 槽 , 适 用 于 高 速 水 流 。 门 槽 形 状 由模 型 试 验 确 定 ,以 使 在 门 槽 部 位 不 产 生 空 蚀 或 磨 蚀 ( 图 3) 。 潜 孔 式闸 门 顶 止 水 座 板 部 位 一 般 称 门 楣 。 根 据 闸 门 的 工 作 性 质 在 门 楣 以 上 设有 一 定 高 度 的 钢 板 胸 墙 , 它 是 埋 设 结 构 的 重 要 组 成 部 分 , 其 他 如 主 轨 、反 向 轨 、 底 坎 等 都 是 埋 设 件 。 启 闭 设 备闸 门 门 叶 运 移 (开 或 关 )的 操 作 机 械 。 根 据 平 面 闸 门 的 操 作 特 点及 孔 口 尺 寸 , 分 为 : ① 操 作 平 面 闸 门设 备 直 接 与 闸 门 门 叶 连 接 并 固 定 在 门 槽 ( 埋 设 件 ) 上 , 形 成 一 个 整 体( 如 闸 阀 、 截 门 ) ; ② 启 闭 机 固 定 或 移 动 于 建 筑 物 上 , 远 离 闸 门 门叶 , 通 过 吊 具 与 门 叶 连 接 。 启 闭 设 备 据 以 选 型 的 主 要 参 数 是 启 闭 力 和升 降 扬 程 。 当 平 面 闸 门 门 叶 自 重 不 能 克 服 下 门 阻 力 顺 利 关 闭 时 , 可 采用 加 重 块 , 借 助 水 柱 压 力 或 直 接 由 启 闭 设 备 加 压 迫 使 关 闭 。 平面闸门布置紧凑,制造较易,使用安全可靠,维修方便,广泛用于各类水工建筑物及其他场合。至今,在世界各国的工程设施上平面闸门的采用数量仍居首位。中国水利工程使用最早最多的闸门是平面闸门,目前4焊接钢闸门已普遍采用,从其设计、制造、安装及运用等诸方面均已达到世界先进水平水利闸门分类我 们 将 水 利 闸 门 进 行 如 下 分 类 : 1、 如 果 按 闸 门 的 工 作 性 质 可 分 为 工 作 闸 门 、 检 修 闸 门 和 事 故 闸门 。 工 作 闸 门 也 称 主 要 闸 门 , 能 在 动 水 中 启 闭 。 检 修 闸 门 设 于 工 作 闸门 前 。 用 于 建 筑 物 或 工 作 闸 门 等 检 修 时 短 期 挡 水 , 一 般 在 静 水 中 启 闭 。事 故 闸 门 多 设 于 深 孔 工 作 闸 门 前 , 用 于 建 筑 物 或 设 备 出 现 事 故 时 , 能在 动 水 中 关 闭 而 在 静 水 中 开 启 ; 兼 作 检 修 闸 门 时 , 也 称事 故 检 修 闸 门 ; 需 要 在 限 定 时 间 内 紧 急 关 闭 的 事 故 闸 门 , 称 为 快速 闸 门 。 2、 如 果 按 闸 门 关 闭 时 门 顶 与 水 面 的 相 对 位 置 分 为 露 顶 式 闸 门 和潜 孔 式 闸 门 。 3、 当 我 们 按 闸 门 门 叶 的 外 观 形 状 分 为 平 面 闸 门 、 弧 形 闸 门 、 人字 闸 门 、 拱 形 闸 门 、 球 形 闸 门 和 圆 筒 闸 门 等 。 4、 按 制 造 闸 门 门 叶 的 材 料 分 为 钢 闸 门 、 铸 造 闸 门 、 木 闸 门 、 钢筋 混 凝 土 闸 门 和 组 合 材 料 闸 门 。 对 于 翻 板 闸 门 可 借 助 水 力 自 动 启 闭 ,称 为 水 力 自 动 闸 门 。 当 我 们 在 选 择 闸 门 形 式 需 要 考 虑 其 在 水 工 建 筑 物中 的 位 置 、 尺 寸 、 设 计 水 头 、 运 用 条 件 、 制 造 能 力 和 安 装 技 术 水 平 等因 素 , 要 求 做 到 泄 流 时 水 流 条 件 好 、 止 水 严 密 、 启 闭 力 小 、 操 作 简 便灵 活 、 检 修 维 护 方 便 等 。 平 面 闸 门 和 弧 形 闸 门 是 最 常 用 的 门 型 。 设计内容21、.首先根据已知参数,经过分析各种闸门的特点,对闸门进行选型布置。闸门的造型与不知,主要是确定闸门与启闭机械的设置位置、孔径尺寸、闸门与启闭机的形式、数量、运行方式及运行检修有关的布置要求。闸门结构应该简单、便于制造、安装。闸门的门型应根据工程队闸门的运行要求、闸门设置部位和启闭机的形式,参照各种闸门的特点,通过经济技术比较选定。2、.门体布置。门体布置是根据闸门的形式、孔口尺寸和材料来选取合理的门叶结构、零部件的形式和布置。门体布置应注意闸门的结构简单、安全可靠、节约材料及便于制造、运输安装于运行维护等方面的要求。5零部件种类尽可能少,尽可能采用标准化产品。3、门体布置完后,就可以进行闸门结构和零部件的设计计算。根据可能发生的最不利的和在组合情况和选定的结构、零部件布置和材料,确定载荷分配,然后进行各个部分构件和零部件的设计计算。一般先选择规格,在进行强度、刚度、稳定性验算。4、闸门结构计算模型主要还是采用平面体系,即把一个空间承重结构划分成几个独立的平面系统分别进行分析计算。闸门承重结构在分成平面系统时,需要考虑各构件的相对刚度和这些构建的变形情况,同时考虑整个结构的变形情况,使计算方法尽可能符合结构的实际受力情况。5、有关设计计算完成后,进行施工图的绘制。施工图的绘制中应注意闸门总体尺寸和布置与建筑物有关部位之间、闸门门叶部分各构件之间的配合;各构件的界面尺寸、跨度及相邻构件在外形尺寸和连接上的配合;各构件本身的截面构造及零部件的加工精度和热处理等。6、有能力的同学可以尝试熟悉 ansys 软件在结构分析中的应用,利用ansys 软件对结构的相关部件进行有限元分析。本次设计课题的意义从闸门发展到现在,他的设计已经和其他诸如零件设计一样有自己的标准和设计准则,细看闸门的用途,我们了解最多的认识最清晰的要数这次实习见到的水电站闸门,但是闸门的使用却不只局限于此,其他诸如船舶等。三峡作为水电站也是要使用闸门,在这些重大建设中闸门关系到整个建筑的坚固和可靠,在设计之时就要求设计人员本着敬业精心的态度去完成每一个环节和做好每一个计算。闸门失效的严重性不必多讲,闸门的使用不会随着社会的发展而消失,它会随着社会的发展发挥出更大的作用,未来对于闸门的要求将更加严格,那么我们就需要更加负责的态度去面对!预期的成果及形式1、一份不少于 3000 字的开题报告2、一份不少于 3000 字的外文翻译3、一份不少于 10000 字的设计说明书4、折合成图幅为 A0 图纸 2.5 张的绘图6时间安排第 1——2 周 确定设计任;,安排毕业设计进度;了解课题内容,查找相关资料,搜集整理信息第 3——4 周 做毕业设计实习;完成实习报告,开题报告,对设计内容进行熟悉第 5——6 周 完成外文翻译;按分组要求的不同,完成设计的相关选型、布置、整体及零部件的全部设计计算第 7 周 进行相关的计算分析第 8——11 周 完成全部图纸的绘图设计工作第 12——13 周 整理毕业设计说明书、整改图纸第 14 周 毕业答辩指导教师意见签 名:年 月 日备注[主要参考资料][1].范崇仁 《水工钢结构设计》 中国水利水电出版社[2]. 河海大学 《水工钢结构》 水利电力出版社[3]. 严大考 《结构力学与钢结构》 黄河水利出版社 [4].刘细龙 陈福荣 《闸门与启闭设备》 中国水利水电出版社 [5].《机械零件设计手册》 冶金工业出版社[6]. 《水电站机电设计手册(金属结构一)》[7]. 《电力工业标准汇编水电卷(金属结构)部分》 水利电力出版社[8]. 《水利水电工程钢结构闸门设计规范》[9]. 河海大学水电学院 《水工钢闸门分册》 水利水电出版社710]. 《水利水电钢闸门制造安装及验收规范》I摘 要水利枢纽的主要任务之一就是拦洪、蓄洪、泄洪,根据枢纽预定功能,水流量大小等条件,枢纽设有表孔、深孔、导流孔、隧洞、放空洞等泄水通道。闸门是控制这些通道过流的机械设备,它运行的好坏直接影响水利枢纽的安危,因此选好闸门启闭机的形式,做好金属结构的总体布置即为重要,其次是解决所采用的材料、计算结构安全、选好支承式、解决闸门运行时各种复杂的水力学问题,精心搞好设计,才能解决设备安全顺利地完成枢纽所赋予的任务。本设计是一平板定轮钢闸门,所起作用是尾水门兼事故检修闸门,本文根据所提供的工程概况,详细地论述了闸门的步骤、方法及内容。设计内容以顶节门叶为主,论述的较为具体,中节和底节门叶结构及设计方法与顶节答题类似,所以没有再展开说明,仅将有关尺寸数据列出。关键字:平板定轮闸门、门叶、顶节。!!!所有下载了本文的注意:本论文附有 CAD 图纸和完整版 word 版说明书,凡下载了本文的读者请留下你的联系方式(QQ 邮箱),或加 QQ 83753222,最后,希望此文能够帮到你!IIAbstractOne of the main tasks of Water Control Project is to stop flood , storage flood and discharge flood .In accordance with predetermined hub function , the size of water flow conditions , the hub equipped with lip-deep holes , deep hole ,diversion hole , tunnel , drainage channels , and so on .The gate , which is the equipment to control flow through these channels , runs a direct impact on the safety of key water control project , so selecting the form of gate hoist do a good job in the overall layout of metal structures is extremely important , then resolve the materials which be used ,calculate the safe of structure ,choose good support-style , find solution to the complex hydraulics problem of the gate , then resolved the design of equipment safety and completed the tasks entrusted to the hub successfully . In this article , designed by taking the flat steel gate and tail gate and tail gate accident repair water gate , design the gate adoption of the basic information given .This article discusses the design of the gate steps , methods and content in detail . The design of the contents is mainly about the top section which is discussed specifically . In the Festival and the Festival at the end of the door leaf structure and design methods and top-section generally similar ,therefore , there is no further description .Key words :flat steel gate ,the door leaf , the top section .III目 录摘 要 ................................................................................................................................................IAbstract.........................................................................................................................................II1 绪 论 .........................................................................................................................................11.1 闸门的作用 ..........................................................11.2 闸门的分类 ..........................................................11.2.1 按闸门的工作性质分类 .........................................11.2.2 按闸门结构类型分类 ............................................11.2.3 按孔口性质分类 ................................................21.2.4 闸门的使用材料分类 ............................................31.3 平面钢闸门的组成 ....................................................41.3.1 门叶结构的组成 ................................................41.3.2 埋设构件 ......................................................51.3.3 闸门的启闭设备 ................................................62 设计工况和主要的设计参数 .....................................................................................................73 闸门的结构布置 .........................................................................................................................83.1 闸门的选型 ..........................................................83.2 平面闸门的结构布置 ..................................................93.2.1 闸门的尺寸选择 ...............................................103.2.2 闸门的分节 ...................................................103.2.3 支承跨度 .....................................................103.2.4 闸门材料 .....................................................103.2.5 梁格形式选择 .................................................103.2.6 总水压计算 ...................................................114 门叶结构计算 ............................................................................................................................14
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