平板定輪閘門設(shè)計

開題報告學(xué)生姓名學(xué)號專業(yè)課題名稱平板定輪閘門課題來源自選任務(wù)要求通過本次畢業(yè)設(shè)計，學(xué)生可以掌握關(guān)于平面閘門的主要設(shè)計內(nèi)容和方法，鍛煉學(xué)生綜合運用所學(xué)的基礎(chǔ)知識，對畢業(yè)后走向工作崗位，解決實際問題有所幫助，在設(shè)計中各零部件選用依據(jù)、詳細(xì)計算過程按要求寫出設(shè)計計算說明書份，繪制設(shè)備圖張，其余代表性零件繪制滿足畢業(yè)設(shè)計要求。根據(jù)設(shè)計任務(wù)書要求，每一個同學(xué)是對所設(shè)計的題目都要經(jīng)過認(rèn)真仔細(xì)的實習(xí)、調(diào)研，對閘門設(shè)計形成一個總體印象，設(shè)計時可以從整體把握，從零部件到整體依次進(jìn)行。重點研究問題在平面閘門中，門葉結(jié)構(gòu)的布置、設(shè)計計算；相關(guān)零部件的設(shè)計計算；閘門施工詳圖的繪制。設(shè)計內(nèi)容1閘門是設(shè)置在水工建筑物過水孔口上，用于控制水流的通、斷或調(diào)節(jié)流量的設(shè)備。主要用于關(guān)閉和開放泄（放）水通道的控制設(shè)施。水工建筑物的重要組成部分，可用以攔截水流，控制水位、調(diào)節(jié)流量、排放泥沙和飄浮物等，它由活動部分（也稱門葉）、埋固部分和啟閉機械3部分組成，閘門分類方法較多，主要有：①按閘門的工作性質(zhì)可分為工作閘門、檢修閘門和事故閘門，我們所要設(shè)計的便是檢修閘門。檢修閘門設(shè)于工作閘門前，用于建筑物或工作閘門等檢修時短期擋水，一般在靜水中啟閉。平面閘門簡介按總體布置分為組合式（門槽、門葉與操作設(shè)備組成一整體）和分散式（由門葉、門槽和啟閉機組成，操作時門葉可提出門槽）；按閘門門葉組裝形式分為整體門葉式和分節(jié)組成門葉式；③按閘門門葉的支承方式分為滑動支承式和滾動支承式；④按閘門門葉止水位置分為上游止水式和下游止水式；⑤按閘門門葉運行移動狀況分為直升式、升臥式、橫拉式和浮箱式等。此外，還有其他的分類方式（見閘門）。①門葉結(jié)構(gòu)由門葉主體、支承、止水裝置和吊耳四個部分組成（圖1）。門葉主體一般由面板、主橫梁、邊梁（柱）和次梁組成有面板的梁格結(jié)構(gòu)。設(shè)計水壓力通過板梁支承傳至門槽埋件，分節(jié)的閘門門葉一般都在邊柱處連接。門葉支承部分應(yīng)用較多的是滑動支承、滾輪支承和鏈輪支承等。支承部分也是門葉移動的行走部分?；瑒又С惺茄b在門葉主體邊梁處的滑塊。其在固結(jié)于門槽內(nèi)的支承軌道上作滑動摩擦運動，接觸處是面或線。滾動支承是裝在門葉邊梁上的輪子，其在門槽軌道上作滾動摩擦運動，接觸處是點或線。鏈輪支承是環(huán)繞門葉邊柱由一系列圓柱滾子組成的形似鏈條式的閉合鏈環(huán)。這種支承的閘門也稱履帶式閘門?；瑒又矫骈l門承的閘門摩擦阻力大，啟門力大；滾輪支承摩擦阻力小，啟門力也小，但閘門門葉較重；鏈輪支承也作滾動摩擦，其優(yōu)點是由數(shù)目較多的小滾柱承受閘門的水壓力，單個輪壓小，使得門槽內(nèi)敷設(shè)的軌道斷面小、重量輕。滾輪支承的閘門，根據(jù)閘門特征及梁格布置設(shè)有懸臂（外伸）輪、簡支輪和臺車式輪組（圖2）。裝設(shè)在閘門門葉主體上密封孔口的止水裝置一般均為特殊制造的可壓縮耐磨橡膠制品，就其布置部位分為頂止水、側(cè)止水和底緣止水。各止水的接頭部位銜接處均在現(xiàn)場配裝時進(jìn)行熱膠合處理，以保證周圍止水的效果。平面閘門的吊耳一般均設(shè)在閘門門葉主體結(jié)構(gòu)上端的頂橫梁上，根據(jù)結(jié)構(gòu)尺寸大小和形式可直接焊固在頂梁上或單獨制造，然后在現(xiàn)場焊固。埋設(shè)構(gòu)件由門葉的支承軌道、止水密封（座墊）、移動導(dǎo)向墊板和護(hù)角組成。門槽的體型分為：矩形方角門槽，一般適用于低流速；矩形錯距斜坡門槽，適用于中流速；特形門槽，適用于高速水流。門槽形狀由模型試驗確定，以使在門槽部位不產(chǎn)生空蝕或磨蝕（圖3）。潛孔式閘門頂止水座板部位一般稱門楣。根據(jù)閘門的工作性質(zhì)在門楣以上設(shè)有一定高度的鋼板胸墻，它是埋設(shè)結(jié)構(gòu)的重要組成部分，其他如主軌、反向軌、底坎等都是埋設(shè)件。啟閉設(shè)備閘門門葉運移（開或關(guān)）的操作機械。根據(jù)平面閘門的操作特點及孔口尺寸，分為：①操作平面閘門設(shè)備直接與閘門門葉連接并固定在門槽（埋設(shè)件）上，形成一個整體（如閘閥、截門）；②啟閉機固定或移動于建筑物上，遠(yuǎn)離閘門門葉，通過吊具與門葉連接。啟閉設(shè)備據(jù)以選型的主要參數(shù)是啟閉力和升降揚程。當(dāng)平面閘門門葉自重不能克服下門阻力順利關(guān)閉時，可采用加重塊，借助水柱壓力或直接由啟閉設(shè)備加壓迫使關(guān)閉。平面閘門布置緊湊，制造較易，使用安全可靠，維修方便，廣泛用于各類水工建筑物及其他場合。至今，在世界各國的工程設(shè)施上平面閘門的采用數(shù)量仍居首位。中國水利工程使用最早最多的閘門是平面閘門，目前焊接鋼閘門已普遍采用，從其設(shè)計、制造、安裝及運用等諸方面均已達(dá)到世界先進(jìn)水平水利閘門分類我們將水利閘門進(jìn)行如下分類：1、如果按閘門的工作性質(zhì)可分為工作閘門、檢修閘門和事故閘門。工作閘門也稱主要閘門，能在動水中啟閉。檢修閘門設(shè)于工作閘門前。用于建筑物或工作閘門等檢修時短期擋水，一般在靜水中啟閉。事故閘門多設(shè)于深孔工作閘門前，用于建筑物或設(shè)備出現(xiàn)事故時，能在動水中關(guān)閉而在靜水中開啟；兼作檢修閘門時，也稱事故檢修閘門；需要在限定時間內(nèi)緊急關(guān)閉的事故閘門，稱為快速閘門。2、如果按閘門關(guān)閉時門頂與水面的相對位置分為露頂式閘門和潛孔式閘門。3、當(dāng)我們按閘門門葉的外觀形狀分為平面閘門、弧形閘門、

人字閘門、拱形閘門、球形閘門和圓筒閘門等。4、按制造閘門門葉的材料分為鋼閘門、鑄造閘門、木閘門、鋼筋混凝土閘門和組合材料閘門。對于翻板閘門可借助水力自動啟閉，稱為水力自動閘門。當(dāng)我們在選擇閘門形式需要考慮其在水工建筑物中的位置、尺寸、設(shè)計水頭、運用條件、制造能力和安裝技術(shù)水平等因素，要求做到泄流時水流條件好、止水嚴(yán)密、啟閉力小、操作簡便靈活、檢修維護(hù)方便等。平面閘門和弧形閘門是最常用的門型。1、.首先根據(jù)已知參數(shù)，經(jīng)過分析各種閘門的特點，對閘門進(jìn)行選型布置。閘門的造型與不知，主要是確定閘門與啟閉機械的設(shè)置位置、孑L徑尺寸、閘門與啟閉機的形式、數(shù)量、運行方式及運行檢修有關(guān)的布置要求。閘門結(jié)構(gòu)應(yīng)該簡單、便于制造、安裝。閘門的門型應(yīng)根據(jù)工程隊閘門的運行要求、閘門設(shè)置部位和啟閉機的形式，參照各種閘門的特點，通過經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較選定。2、.門體布置。門體布置是根據(jù)閘門的形式、孔口尺寸和材料來選取合理的門葉結(jié)構(gòu)、零部件的形式和布置。門體布置應(yīng)注意閘門的結(jié)構(gòu)簡單、安全可靠、節(jié)約材料及便于制造、運輸安裝于運行維護(hù)等方面的要求。零部件種類盡可能少，盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品。設(shè)計內(nèi)容23、門體布置完后，就可以進(jìn)行閘門結(jié)構(gòu)和零部件的設(shè)計計算。根據(jù)可能發(fā)生的最不利的和在組合情況和選定的結(jié)構(gòu)、零部件布置和材料，確定載荷分配，然后進(jìn)行各個部分構(gòu)件和零部件的設(shè)計計算。一般先選擇規(guī)格，在進(jìn)行強度、剛度、穩(wěn)定性驗算。設(shè)計內(nèi)容24、閘門結(jié)構(gòu)計算模型主要還是采用平面體系，即把一個空間承重結(jié)構(gòu)劃分成幾個獨立的平面系統(tǒng)分別進(jìn)行分析計算。閘門承重結(jié)構(gòu)在分成平面系統(tǒng)時，需要考慮各構(gòu)件的相對剛度和這些構(gòu)建的變形情況，同時考慮整個結(jié)構(gòu)的變形情況，使計算方法盡可能符合結(jié)構(gòu)的實際受力情況。5、有關(guān)設(shè)計計算完成后，進(jìn)行施工圖的繪制。施工圖的繪制中應(yīng)注意閘門總體尺寸和布置與建筑物有關(guān)部位之間、閘門門葉部分各構(gòu)件之間的配合；各構(gòu)件的界面尺寸、跨度及相鄰構(gòu)件在外形尺寸和連接上

的配合;各構(gòu)件本身的截面構(gòu)造及零部件的加工精度和熱處理等。6、有能力的同學(xué)可以嘗試熟悉ansys軟件在結(jié)構(gòu)分析中的應(yīng)用，利用ansys軟件對結(jié)構(gòu)的相關(guān)部件進(jìn)行有限元分析。本次設(shè)計課題的意義從閘門發(fā)展到現(xiàn)在，他的設(shè)計已經(jīng)和其他諸如零件設(shè)計一樣有自己的標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計準(zhǔn)則，細(xì)看閘門的用途，我們了解最多的認(rèn)識最清晰的要數(shù)這次實習(xí)見到的水電站閘門，但是閘門的使用卻不只局限于此，其他諸如船舶等。三峽作為水電站也是要使用閘門，在這些重大建設(shè)中閘門關(guān)系到整個建筑的堅固和可靠，在設(shè)計之時就要求設(shè)計人員本著敬業(yè)精心的態(tài)度去完成每一個環(huán)節(jié)和做好每一個計算。閘門失效的嚴(yán)重性不必多講，閘門的使用不會隨著社會的發(fā)展而消失，它會隨著社會的發(fā)展發(fā)揮出更大的作用，未來對于閘門的要求將更加嚴(yán)格，那么我們就需要更加負(fù)責(zé)的態(tài)度去面對！預(yù)期的成果及形式1、一份不少于3000字的開題報告2、一份不少于3000字的外文翻譯3、一份不少于10000字的設(shè)計說明書4、折合成圖幅為A0圖紙2.5張的繪圖5、時間安排第1——2周確定設(shè)計任；，安排畢業(yè)設(shè)計進(jìn)度；了解課題內(nèi)容，查找相關(guān)資料，搜集整理信息第3——4周做畢業(yè)設(shè)計實習(xí)；完成實習(xí)報告，開題報告，對設(shè)計內(nèi)容進(jìn)行熟悉第5——6周完成外文翻譯；按分組要求的不同，完成設(shè)計的相關(guān)選型、布置、整體及零部件的全部設(shè)計計算第7周進(jìn)行相關(guān)的計算分析第8——11周完成全部圖紙的繪圖設(shè)計工作

第12——13周整理畢業(yè)設(shè)計說明書、整改圖紙第14周畢業(yè)答辯指導(dǎo)教師意見簽名：年月日備注［主要參考資料］范崇仁水