水電站卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-資料下載頁(yè)
2025-06-27 11:42本頁(yè)面
【正文】 ，，。橫梁腹板孔處安裝平衡滑輪裝置，其受力大小為175000N。為了使其受力方向向下，添加外在負(fù)荷時(shí)，使用“力”選項(xiàng)，而非壓力。調(diào)節(jié)其方向，取上視基準(zhǔn)面為參考平面，使其豎直向下并輸入力的大小。緊接著，對(duì)機(jī)架進(jìn)行網(wǎng)格化。為了保證軟件分析的精確度，將網(wǎng)格密度調(diào)到最小，生成的網(wǎng)格包絡(luò)最密，分析結(jié)果也最精確，可以方便地獲取各點(diǎn)的受力情況以及位移情況。其效果圖如圖所示最后，運(yùn)行有限元分析，得到應(yīng)力、位移、應(yīng)變效果圖以及數(shù)據(jù)列。應(yīng)力圖顯示，機(jī)架最大應(yīng)力已經(jīng)到達(dá)171MPa，發(fā)生在橫梁腹板處，如圖所示。其大小已經(jīng)超過(guò)了許用應(yīng)力的160MPa。為查看大應(yīng)力的分布狀態(tài)，利用Solidwoks simulation的“探測(cè)”功能，在應(yīng)力較大的面上進(jìn)行采樣，將所得的數(shù)據(jù)以圖表的形式生成出來(lái)。由圖可知大應(yīng)力大都集中在120160MPa之間，很接近甚至超過(guò)材料Q235的許用應(yīng)力，因此不能滿足使用要求。 由位移分析結(jié)果可知，完全能滿足使用要求。取變形最大的定滑輪裝置支座的邊線為參考。利用Solidworks simulation有限元分析的探測(cè)功能，并將選擇項(xiàng)設(shè)為“在所選實(shí)體上”?？芍獧C(jī)架在最大負(fù)荷狀態(tài)下，最大位移更為靠近小齒輪支座，不過(guò)位移都在許用范圍之內(nèi)。這方面機(jī)架能滿足使用要求。由以上分析可知，機(jī)架的橫梁腹板處最脆弱，最有可能發(fā)生屈服斷裂。從受力的情況來(lái)看腹板孔正下方是應(yīng)力最大點(diǎn)，為了使其應(yīng)力小于屈服強(qiáng)度160MPa，可將腹板的長(zhǎng)度從250mm延伸到300mm，保證其有足夠的強(qiáng)度。然后再次進(jìn)行有限元分析。同樣，首先將材料選擇為Q235，然后進(jìn)行4腳固定（定位），在加載載荷。其中，。最后運(yùn)行分析。應(yīng)力最大點(diǎn)在接近腳部，小于許用壓力160MPa。由于機(jī)架在設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程中考慮的載荷情況非常充裕，施加的載荷大小為700kN遠(yuǎn)大于額定載荷630kN，因此改動(dòng)后的機(jī)架強(qiáng)度完全能滿足設(shè)計(jì)要求。為查看大應(yīng)力的分布狀態(tài)，同樣利用Solidwoks simulation的“探測(cè)”功能，在應(yīng)力較大的面上進(jìn)行采樣，將所得的數(shù)據(jù)以圖表的形式生成出來(lái)。由圖可知大應(yīng)力大都集中在110130MPa之間，都小于材料Q235的許用應(yīng)力，因此能滿足使用要求。 本章小結(jié)本章主要介紹了Solidworks Simulation插件的有限元分析功能，并計(jì)算了機(jī)架的負(fù)荷，進(jìn)行了機(jī)架的選材，最后進(jìn)行了有限元分析，得到了應(yīng)力、應(yīng)變、位移圖表，更正了機(jī)架設(shè)計(jì)初期的缺陷，保證機(jī)架正常作業(yè)的可靠性。4 卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)二維工程圖在生產(chǎn)實(shí)際中，指導(dǎo)生產(chǎn)制造的技術(shù)文件主要是二維工程圖。所以，在產(chǎn)品的三維模型設(shè)計(jì)完成之后，通常還需要將其轉(zhuǎn)換成二維工程圖。Solidworks系統(tǒng)提供的工程圖模塊，功能強(qiáng)大，它能夠?qū)⒘慵蜓b配體直接轉(zhuǎn)換成二維工程圖。由三維模型所生成的二維視圖與三維模型之間，數(shù)據(jù)具有全相關(guān)性，在一個(gè)模塊中作的修改，另外模塊中與之相關(guān)的數(shù)據(jù)將直接隨之更新。三維模型的尺寸能夠直接轉(zhuǎn)換成工程圖尺寸，用戶可以在此基礎(chǔ)上進(jìn)行尺寸的編輯修改。工程圖模塊還提供有標(biāo)注表面粗糙度、尺寸公差、形位公差等功能，在此環(huán)境中可以創(chuàng)建完全符合工程需要的工程圖。5 結(jié)論與展望 結(jié)論 水電站啟閉機(jī)是一種專門用于啟閉水工鋼閘門、攔污染和清污作用的起重機(jī)械。它是一種循環(huán)間隙吊用機(jī)械，是一種專用起重機(jī)械。水電站的啟閉機(jī)種類繁多，其中，卷?yè)P(yáng)機(jī)式啟閉機(jī)是大、中型水利水電工程廣泛采用的一種閘門啟閉機(jī)。故而，卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)的設(shè)計(jì)與制造也是如今水利事業(yè)中一項(xiàng)重要內(nèi)容！本論文在查閱相關(guān)資料后對(duì)2630KN雙吊點(diǎn)固定式卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)進(jìn)行認(rèn)真設(shè)計(jì)計(jì)算，得到以下成果：（1） 運(yùn)用所學(xué)的機(jī)械設(shè)計(jì)知識(shí)，根據(jù)所給參數(shù)，對(duì)2630KN雙吊點(diǎn)固定式卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)進(jìn)行了計(jì)算設(shè)計(jì)，得到了啟閉機(jī)的大部分參數(shù)；（2） 運(yùn)用三維軟件solidworks對(duì)該啟閉機(jī)進(jìn)行了三維建模，得到了啟閉機(jī)的所有零件圖，并對(duì)零件進(jìn)行了裝配，得到了該啟閉機(jī)的三維模型圖，該模型能很好的直觀的對(duì)該啟閉機(jī)進(jìn)行表示；（3） 運(yùn)用Solidworks Simulation插件對(duì)機(jī)架進(jìn)行了有限元分析，并對(duì)機(jī)架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了修正；（4） 利用solidworks軟件的功能，生成了二維工程圖，由solidworks三維模型所生成的二維視圖與三維模型之間，數(shù)據(jù)具有全相關(guān)性，在一個(gè)模塊中作的修改，另外模塊中與之相關(guān)的數(shù)據(jù)將直接隨之更新，減輕了設(shè)計(jì)人員的勞動(dòng)程度。 展望本課題采用了先進(jìn)的三維建模技術(shù)和有限元分析方法，應(yīng)用于傳統(tǒng)的固定式卷?yè)P(yáng)啟閉機(jī)當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品模型的參數(shù)化、數(shù)字化，不僅提高了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量，而且縮短了產(chǎn)品的研發(fā)周期，降低了設(shè)計(jì)成本，能為企業(yè)帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。當(dāng)然，任何事物都不具有完美性，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)也是有缺陷的。例如，沒(méi)有對(duì)啟閉機(jī)的其他部分進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析等，所以本課題仍然具有很大的研究和發(fā)展?jié)撡|(zhì)。主要包括以下兩個(gè)方面：（1） 固定式卷?yè)P(yáng)啟閉機(jī)動(dòng)力傳動(dòng)部分和機(jī)架的動(dòng)力學(xué)分析和運(yùn)動(dòng)仿真；（2） 關(guān)于固定式卷?yè)P(yáng)啟閉機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)、可靠性設(shè)計(jì)等。 謝 辭在本論文即將完成之際，謹(jǐn)此向我的導(dǎo)師以衷心的感謝和崇高的敬意！本論文的工作是在老師的悉心指導(dǎo)下完成的。老師以他敏銳的洞察力、淵博的知識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、精益求精的工作作風(fēng)給我留下了極為深刻的印象，這些都使我受益匪淺，并將成為我艱苦奮斗、不懈鉆研的動(dòng)力。同時(shí)還要感謝我的同學(xué)，我們同做一個(gè)課題，相互學(xué)習(xí)，相互勉勵(lì)，克服了不少設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到的困難，力爭(zhēng)做到最好。參考文獻(xiàn)[1] 孫幼蘭，[J].起重運(yùn)輸機(jī)械，1991（8）：1721.[3] 陶元芳等. 起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)可視化CAD 軟件的開(kāi)發(fā)[J].起重運(yùn)輸機(jī)械，2007(12):3536[4] 胡友安，樓力律，：中國(guó)電力出版社，2011年，12月.[5] [D].南京：河海大學(xué)學(xué)位論文，2006[6] [D].昆明：昆明理工大學(xué)，2005.[7] 周鵬，、大容量啟閉機(jī)設(shè)計(jì)[J].人民長(zhǎng)江，2007(7):8990[8] 熊思紅，[J]. 河南科技，2010(8):59[9] [J].液壓氣動(dòng)與密封，2010(9):4749[10] [J].河北水利，2010(9):41[11] 張芹，[J].河北水利，2010(7):35[12] 馬希青，[M].徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2007,8[13] 李新華，張毅，[J].科技信息，2010(9):9293[141] DL/T5167—2002水電水利工程啟閉機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國(guó)電力出版社，2002.[15] 水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫(xiě)組，水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：水利電力出版社，1988.[16] 張芹，[J].河北水利，2010,7:34[17] ，.[18] 張曉麗，[J].起重機(jī)運(yùn)輸機(jī)械，2003,3:2223.[19] 李權(quán)才，李恒燦，[J].華北水利水電學(xué)報(bào)，2010,31（3）：6870. 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