关键词：剪板机；曲柄滑块机构；V带传动；直齿圆柱齿轮
中图分类号：TH12 文献标识码：B 文章编号：1009-9166（2011）023(C)-0151-02
一、机架的设计
（一）机架材料的选择
曲柄滑块式剪板机机架应具有良好的刚性和稳定性，并考虑经济效益，查阅机械设计手册选用HT150能够符合设计要求和使用要求。
（二）机架的结构设计
根据设计要求和相关参数直接铸造，加工相应的轴孔，连接的部位进行焊接。精度保证安装要求。
1、两侧支撑主板架的设计。主板架主要对轴起支撑作用和整体的稳定性，它的宽度尺寸120mm通过铸铁直接铸造成型需要配合的表面进行加工，其余表面清理干净涂上防锈漆，主板架的高度参照Q11系列剪板机的尺寸。2、下刀架和前支撑架的连接。加工螺纹孔，选择相应尺寸的螺栓进行连接，需要焊接的部分直接焊接而成。3、下刀架剪缝隙的调整。在剪切不同的材质时，应选择不同的刀刃间隙，以便于剪切的顺利进行，剪缝的调整主要通过安装在下刀架上的螺栓和双头螺柱体实现，它调整简单方便。通过双头螺柱的调节实现下刀架的向外移动，实现缝隙的加宽，通过螺栓实现下刀架往里运动，实现缝隙的变窄。
（三）前支撑架和下刀架平台的设计
与两侧板架的连接，前支撑架和两侧板通过焊接连接在一起，增强机器的稳定性。
（四）顶部梁的设计
1、顶梁与两侧主架的连接。顶梁在机架上方安装，主要对曲轴起辅助支撑作用。通过螺栓和机架进行连接。2、顶梁中部和曲轴的辅助支撑。在顶梁中部焊接一定尺寸的板材和对开式四螺柱正滑动轴承座相连。
（五）传动轴外套的设计
1、轴外套的功能。起保护作用，防止尘埃的落入和油污的侵蚀。2、轴外套与两侧板架的连接。根据设计轴的直径选用相应的薄壁套筒，和两侧板架进行焊接。
二、压紧机构的设计
（一）压紧机构的组成和结构
压紧机构主要保证板材在剪切过程中的相对静止，保证剪切的相对尺寸和精度，它有三部分组成：压紧装置，导轨，压紧弹簧。
（二）压紧机构导轨的设计
导轨选用灰铸铁淬火处理，应具有较好的平面光滑度，从而保证压紧机构运动过程中精度，它的尺寸应保证安装要求，相关尺寸见装配图。
（三）压紧机构中弹簧的设计
1、选择材料。在压紧机构中弹簧受到的力不时很大，一般选用60si2Mn制造，选用YI型冷卷压缩弹簧。2、选择弹簧指数C，初估簧丝直径d。3、按强度确定簧丝直径d。4、按刚度条件确定弹簧工作圈数。5、计算弹簧尺寸。6、验算弹簧的稳定性。7、计算特性曲线中各载荷相应的变形量。8、绘制弹簧工作图。
三、上下剪刀的设计
（一）剪刀材料的选择
在剪切过程中剪板机主要用于剪切铝板和铝合金，因此剪刃应该有足够的刚度和强度，保证剪切的顺利实现，一般剪刃材料选用5CrW2Si，硬度HRC为55―60。
（二）上剪刀的设计和上刀架的连接
因设计要求中板材的最大剪切长度为2000mm，所以设计上剪刀的尺寸：长宽高2000×20×70mm，刀片与上刀架通过螺钉进行连接，剪刃与水平面成3度，形成斜刃剪切，便于剪切的顺利完成。
（三）下剪刀的设计和下刀架的连接
下剪刀通过与上剪刀的配合实现剪切，下剪刀的相关尺寸长宽高2000×20×70mm，下剪刃水平安装在下刀架平台上，通过螺钉紧固便于在刀刃使用一段时间后取下来调换和修磨。下刀架平台与机架通过螺栓连接。通过螺栓的松劲调节下刀架的相对位置。
四、剪切机构的设计
（一）剪切机构的类型与组成部分
根据设计要求，剪板机为上切式，依靠上刀架的运动实现剪切。
曲柄滑块式剪板机的剪切机构由四大部分组成：曲柄，连杆，上刀架，下刀架。
（二）曲柄的设计
设计曲柄的长度为100mm，从而保证上刀架的运动行程为200mm，曲柄的设计通过曲轴实现，曲柄的设计参数参考零件图。
（三）连杆的结构设计
连杆在机器中实现曲轴和下刀架的连接，上剪刀的运动依靠连杆的带动在曲轴的作用下实现往复直线运动，根据设计要求连杆选用45钢渗碳淬火保证其刚度，长度为400mm。
（四）连杆与下刀架的连接设计
连杆在运动过程中通过和下刀架铰接连接，连杆依靠短圆柱轴和下吊耳连接，再通过六角螺栓进行紧固连接。
五、机械传动部分的设计
剪板机剪切力的计算：在斜刃剪切中刃与金属不是全面接触，而只是一部分接触由此原因剪切时的力会大大减小，仔细分析剪切开始时是剪切作用，待剪刃一旦深入金属中心后就不是剪切作用，而是撕裂作用，切入深度对被剪切材料厚度之比值为切入比例。
（一）电动机的选择
电动机选用Y系列三相异步电动机，它结构简单，工作可靠，容易维护，价格低廉。查阅机械设计手册选取电动机的型号：选用Y180L―8型电动机，主要数据如下：
电动机额定功率P11kW
电动机满载转速nm730r/min
电动机轴伸出端直径48mm
电动机轴伸出端安装长度110mm
电动机外形尺寸：长宽高710×355×430mm
（二）传动比的分配和计算
1、总传动比的计算。2、传动比的分配和计算。3、各轴转速，功率和转矩的计算。
（三）V带的传动设计
1、计算设计功率Pd。2、选择带型。3、选取带轮的基准直径dd1和dd2。4、验算带速V。5、确定中心距a和带的基准长度Ld。6、小带轮的包角α1。7、确定带的根数Z。8、确定初拉力F0。9、计算压轴力FQ。
（四）齿轮传动部分的设计
1、选择齿轮的材料。选用20Cr钢渗碳淬火硬度为56~62HRC，且弯曲疲劳极限应力σFLim=450MPa，接触疲劳极限应力σHLim=1500MPa。2、按轮赤的弯曲疲劳强度计算齿轮的模数mn。3、校核齿面的接触疲劳强度。
六、剪板机的主轴设计
（一）高速轴的设计
1、选择轴的材料。2、初步估算轴径。3、轴的结构设计。4、考虑轴的结构工艺。考虑轴的结构工艺在轴的左端和右端均制成45度倒角，轴承的轴径为磨削到位，留有砂轮越程槽，大带轮和小齿轮键槽的布置在同一母线上，并取同一剖面尺寸。
（二）轴的强度的验算
1、求齿轮上作用力的大小和方向。2、大带轮的压轴力FQ=3020N。3、轴承的支反力。4、画弯矩图。5、判断危险截面并验算强度。
（三）轴承的校核
轴承选用圆锥滚子轴承32318，它可以承受较大的径向载荷和单项的轴向载荷，极限转速较低，内外圈可以分离，轴承游隙可在安装时调整。1、求轴承的轴向载荷。2、求轴承的当量动载荷。3、求轴承的实际寿命。
（四）低速度轴的设计和校核原理同上
低速轴选用45钢进行调质处理保证轴在转动过程中有足够的强度，轴承选用圆锥滚子轴承，型号32321，轴承盖选用凸缘透盖式，它调整轴承间隙比较方便，密封性好，用螺钉固定在箱体上。轴承应具有良好的以降低摩擦减小磨损和发热提高效率。
七、离合器的选择和操纵机构的设计
（一）离合器类型的选择
在曲柄滑块剪板机中通过离合器的工作实现曲轴的停转，由于在曲轴上通过直齿圆柱齿轮传递扭矩因此一般选择双转键离合器，它的结构原理简单，安全可靠，通过脚踏板的操纵实现。通过轴端安装直径购买相应的型号。
（二）操纵机构的设计
因为离合器的离合由机械实现，一般的操纵机构不需要太大的力，容易实现。通过脚踏板实现电磁铁的吸合带动连杆的运动，实现相对位置的变化。
八、刹车机构的设计
（一）刹车机构的组成部分
依据设计要求剪板机在离合器工作以后刹车机构制动实现机械制动。刹车机构主要由以下五部分组成：凸轮机构，刹车皮带装置，带轮，连杆，弹簧。
（二）刹车机构的设计
1、凸轮的设计。安装在凸轮内部的连杆由于凸轮的结构发生产生转矩迫使曲轴停止。2、刹车皮带和带轮的设计。3、刹车机构的驱动设计和弹簧的选择。
九、防护装置的设计
（一）V带传动中的防护装置
机器在使用过程中既要符合人机工程学的基本要求，更重要的是保证操作人员的人身安全，做好安全防护措施尤为重要。V带在使用过程中防止对操作人员的伤害和尘土的落入影响皮带的使用寿命因而加防护装置。防护罩采用薄壁铁皮焊接而成通过螺钉与机架相连，与V带之间留有一定的间隙，便于拆装。
（二）齿轮传动装置中的防护装置
防护罩采用薄壁铁皮焊接而成通过螺钉与机架相连防止油污的滴漏，和齿面破坏对人员造成伤害，具有安全保护的作用。
十、其他需要说明的问题
剪板机在使用过程中应尽量做到以下几点：
（一）剪板机在每一次使用完成后要及时地清理，保证下剪刀平台的干净。
（二）剪板机在使用的过程中需要按时地，防止零件的磨损和破坏，在主要的零件结构中需要设计油槽，齿轮采用人工定期以减少摩擦和磨损提高传动效率降低噪声。选用普通开式齿轮油（SY1232－85）进行。
（三）刀板间的间隙应根据板料的厚度来调正刀板应紧固牢靠，上、下刀板面保持平行。刀板刃口应保持锋利，如刃口变钝或有崩裂现象，应及时更换。
（四）剪切时，压料装置应牢牢地压紧板料，不准在压不紧的状态下进行剪切。
（五）工作后应将上刀板落在最下位。
作者单位：广东韶关新宇建设机械有限公司
参考文献：
[1]徐灏主编“机械设计手册”.第四卷.机械工业出版社,1998.
[2]周开勤.机械零件手册.第3版.北京:高等教育出版社,1989.
[3]王之栎,王大康主编.机械设计综合课程设计.北京:机械工业出版社,2003.6.
[4]周立新主编“机械设计”.重庆大学出版社,1996.
[5]唐炜柏,秦伟,吕仲文编著.“机械原理”.重庆大学出版社,1996.
一、本课题研究现状、研究目及意义
1 研究现状：
目前，国内对水果分级装备的研究起步较晚，商品化的水果品质检测分级设备比较少；但是，随着机器视觉技术的发展，有越来越多的学者开始对苹果、柑橘、黄桃等水果的品质特征进行研究，并研制了部分水果检测分级装备。由于国内相关技术的不成熟，现有的检测分级装置检测研究对象多为苹果、芒果、猕猴桃、柑橘等小型水果，而目前针对哈密瓜的分级研究基本上处在理论层面，还没有应用到实际生产中，仍需要进行继续深入的研究。目前，哈密瓜的市场需求量在逐年增加，因此迫切需要一种针对哈密瓜大小分级的设备及技术解决当前的问题。
2 研究目的与意义：
哈密瓜是新疆地区的名优特产，素有“瓜中之王”的美称，含糖量高，奇香袭人，不仅香甜可口，而且营养成分十分丰富，被誉为“水果皇后”.然而，目前哈密瓜采摘后的检测方式主要采用人工分拣方法，效率低下，随意性大，往往带有人的主观因素，造成分选不规范，分选精度低；同时分拣时间长，水果腐烂变质及客户等待时间较长等问题突出，造成资源和时间的双重浪费，致使经济效益下降，最终影响了哈密瓜在市场上的竞争力。因此，对哈密瓜进行自动化分级显得尤为重要。
本研究针对目前新疆哈密瓜主要依靠人工在田间地头进行分级的现状，设计了一种翻转式哈密瓜分级装置。
二、本课题研究内容
1 总体设计
1.1 总体结构
本装置包括机架、进料口、卸料口、传送系统、承载水果装置、控制系统和分级执行装置。传送系统包含电动机、同步皮带、主动链轮、从动链轮和链条输送带；控制系统包含对射式激光传感器、传感器支撑架、三菱 PLC 和 PLC 支撑架；分级执行装置包含分级执行装置支撑架、支撑轴、调速电机、凸轮和棘轮。
1.2 工作原理
工作时，电动机带动传送系统工作，传送系统带动承载水果装置工作，哈密瓜由进料口进入承载水果装置。当承载水果装置通过对射式激光传感器区域时，哈密瓜触发对射式激光传感器，按照所触发的对射式激光传感器的对数将哈密瓜分为大、中、小3 个等级；对射式激光传感器将信号传给三菱 PLC,通过预先设置好的程序使三菱 PLC 控制相应的调速电机转动，调速电机控制凸轮转动；凸轮通过转动使相应的水果托盘翻转，进而使哈密瓜进入相应的卸料口，实现哈密瓜的分级；拉伸弹簧拉动水果托盘回到初始位置，凸轮继续转动至初始位置后通过与棘轮作用停止转动，等待下一次转动。
2 哈密瓜承载装置设计
2.1 材料与方法
本次试验材料选 用品 种 为“金 皇 后 （欣 源 蜜6号）”的成熟哈密瓜样本，样本个数为 100个，产地为新疆兵团农六师103 团哈密瓜种植基地。根据当地瓜农的经验和哈密瓜的全生育期（85 ~ 110天左右），在哈密瓜成熟期对此种哈密瓜进行两批次采收，每次均采收 50 个，且采收时间间隔不能超过 3天，共得到 100 组有效试验数据。
2.2 水果托盘曲线确定
通过对哈密瓜球度的计算，可以看出“金皇后（欣源蜜 6 号）”品种哈密瓜形状规则，接近于球形，因此需要设计一种类球形的水果托盘。选取哈密瓜理论平均纵径做为椭圆的长轴 r1,哈密瓜理论平均横径做为椭圆的短轴 r2,并选定用于设计水果托盘的曲线。
2.3承载水果装置设计
承载水果装置由转动轴、减震弹簧、水果托盘支撑座、水果托盘缓冲垫、装置支撑座、拉伸弹簧和水果托盘组成。其中，装置支撑座与链条长销轴相联，减震弹簧固定在水果托盘支撑座和装置支撑座之间；水果托盘通过转动轴与水果托盘支撑座联接，其缓冲垫固定在水果托盘支撑座上，拉伸弹簧用于联接水果托盘和水果托盘支撑座。承载水果装置是哈密瓜分级装置中的关键部件，该装置中水果托盘的主要作用是实现哈密瓜承载传送和翻转；减震弹簧和水果托盘缓冲垫主要作用是当哈密瓜由进料口传送至水果托盘时实现减震和缓冲，避免哈密瓜出现损伤；拉伸弹簧的主要作用是当水果托盘翻转后将水果托盘拉回原位置。
3 分级系统设计
3.1 分级执行装置设计
分级执行装置由凸轮、棘轮、支撑轴和调速电机组成。其中，支撑轴固定在分级执行装置支撑架上，棘轮固定在支撑轴上，凸轮绕支撑轴转动。通过固定在分级执行装置支撑架上的调速电机
带动凸轮绕支撑轴转动，凸轮在转动过程中通过与水果托盘作用，驱动水果托盘翻转，进而使哈密瓜翻转并实现哈密瓜的分级；凸轮每次工作后都回到初始位置，通过与棘轮的作用实现凸轮静止。
3.2分级控制系统工作原理
分级控制系统由多对对射式光电传感器、三菱PLC 和调速电机组成。首先，通过试验获取哈密瓜相关数据建立哈密瓜质量 - 纵径数学模型，根据所建立的数学模型确定对射式光电传感器的安装位置，并确定哈密瓜经过传感器时触发传感器个数与哈密瓜质
量的关系；然后，PLC 通过获取传感器被触发个数的信息间接获取哈密瓜的等级信息，并根据间接获取的哈密瓜等级信息控制相应的调速电机转动；调速电机控制凸轮旋转并驱动水果托盘翻转，最后完成哈密瓜的分级。
三、实施方案：
1 哈密瓜表面清理及编号。对所采收的哈密瓜使用干毛巾进行表面清洗，用小刀切除果梗，并对哈密瓜进行编号，将编号为1 ~ 100 的记号纸贴在哈密瓜果梗处。
2 哈密瓜外形尺寸测量。对已经编号的哈密瓜样本，使用高度划线游标卡尺测量哈密瓜样本纵向长轴的长度 a、横向短轴的两个长度 b 和 c.其中，短轴的两个长度 b、c 测量方式是短轴处相互垂直的两个位置进行测量，通过公式（1） 求出哈密瓜的球度 .在测量哈密瓜纵径时需要人工将哈密瓜竖立，由于竖立过程人工参与，可能存在一定的偏差，故此处均采取多次测量取平均值的方法。每个哈密瓜样本的尺寸数据测量 3次并详细记录每次所测量的数据，将每个哈密瓜样本的 3组试验数据取平均值作为哈密瓜的尺寸数据，并最终以 100 个哈密瓜的平均横纵经值做为哈密瓜的理论横纵经值。
四、进度安排：
第1-4周 实习调研、收集资料；
第5周 完成开题报告；
第6-7周 完成总体方案设计；
第8-11周 完成机械结构、驱动系统、控制系统设计计算；
第12-15周 绘制装配机总装配图、零件图；并绘制驱动系统原理图、控制系统原理图；
第16周 整理文档图纸完成毕业设计说明书；
第17周 校对所有设计内容参加毕业设计论文答辩
五、已查阅主要参考文献
[1] 朱培逸，王引佳，高珏，等。 基于 PLC 和组态王的水果品质分级系统设计[J]. 农机化研究，- 106.
[2] 张俊雄，荀一，李伟，等。 基于计算机视觉的柑橘自动化分级[J]. 江苏大学学报：自然科学版，- 103.
[3] 安爱琴，余泽通，王宏强。 基于机器视觉的苹果大小自动分级方法[J]. 农机化研究，- 166.
[4] 刘燕德，吴明明，孙旭东，等。 黄桃表面缺陷和可溶性固形物光谱同时在线检测[J]. 农业工程学报，-.
[5] 王运祥，马本学，贾艳婷，等。 采用夹持果梗方法的水果检测分级机设计[J]. 食品与机械，- 110.
[6] 葛纪帅，赵春江，黄文倩，等。 基于智能称重的水果分级生产线设计[J]. 农机化研究，- 130.
关键词：钢屋盖;课程设计;整体设计;工程应用
中图分类号：G6420 文献标志码：A 文章编号：
1005-2909(2012)03-0121-04
进入21世纪以来，随着国内钢结构建造事业的迅猛发展和大量钢结构建筑物的快速崛起，钢结构设计类课程在土木工程专业本科教学中的地位日渐凸显。该类课程以提高学生的工程设计素质为重心，依托钢屋架、门式刚架、吊车梁等课程设计，帮助学生形成系统的设计思路，培养学生处理工程问题的能力，架设校园学习与未来应用的桥梁。但钢结构设计计算量大，图纸表达繁琐，学生在设计过程中常出现思路不清晰，与工程实践脱节，细节处理不完善等问题。笔者以钢屋盖设计为例，对设计流程详细梳理，总结了几处常见问题并给出处理方法，以供教学与学习参考。
一、构建整体设计思路
钢屋盖设计是钢结构课程设计中的常用选题。屋盖系统是由若干榀屋架、支撑体系、屋面材料、檩条等组合而成的［1-2］。笔者于教学中发现：学生大多拘泥于钢结构原理中一再强化的“材料—连接及节点—构件”的思路，虽然对经过离散的钢屋架的构件或节点设计非常熟悉，但常常无法将它们拼装成完整的屋盖体系，顺畅地完成整体结构的选型和分析工作，即缺乏整体结构意识。而树立这种意识，做到面对任何工程时都能具备大局观，从结构规划着手，再细化到构件、节点计算和最终图面实现，恰恰是从事设计工作的必备素质。所以，在课程设计指导过程中，帮助学生形成整体设计思路就显得尤为重要。这种思路的形成，依赖于钢结构原理和钢结构设计课程链的有效衔接和相关知识的整合，即通过规范设计流程，将学生对钢结构的认知从“连接方法—构件”
修正为“整体结构—构件—连接及节点” ［3］。钢屋盖的设计流程［4］，即可从搭设大骨架着手，首先确定结构的基本形式，明确荷载与内力，再落实具体的杆件与节点设计，直至勾勒出有骨架、有血肉的丰盈的建筑物，如图1所示。
在实践整体设计的过程中，很多工程、办公软件起到了良好的辅助作用，如STS可以完成屋架的建模、内力求解以及施工图绘制，有限元软件可以模拟屋盖的变形形态， CAD可以直接测量屋架起拱前后杆件长度，EXCEL可以编程解决重复计算问题等。但有些软件从输入参数到获得图纸的过程过于简单化，不利于学生切实理解和掌握结构设计的要核。因此课程设计中还应贯穿以手算—手绘为主，电算—电绘为辅的指导原则，提高学生的钢结构设计实践能力。
二、强化工程实践概念
初次接触钢结构设计的在校生，大多能够参照理论知识完成设计流程，但却无法规避因缺乏工程经验而出现的各类疏漏，造成理论与实际的脱节。根据笔者的教学实践，将屋架设计的常见问题总结如下。
（一）跨中起拱问题
屋架承受荷载后，下弦将因受拉而伸长，跨中节点将下垂若干毫米。如果拼装时不起拱，跨中节点下垂后很不美观，且给人不安全感。故而施工过程中，常将跨度≥24 m、下弦无曲折的梯形屋架给予L/500的跨中起拱［5］（图2）。而该起拱值对屋架杆件长度及内力大小的影响是否考虑，应当向学生推导演绎清楚。以跨度为24 m、屋面坡度为1/12的某梯形屋架为例（图3），起拱方法一般为抬高下弦中点使之成倾斜状，并保持所有竖杆长度不变以保证屋架原有高度。经计算发现，起拱后各杆件交角改变不大，仅屋架斜腹杆长度有明显改变，内力计算结果也只有微小差异。为简化处理，施工详图中屋架的主视图仍可按起拱前形状绘制（即下弦杆轴线仍为水平），仅需在图纸左上角的几何尺寸图中画出起拱高度，并标出起拱后杆件几何长度，从而为施工时下料拼装提供参考。内力计算时，也可取起拱前模型，起拱对计算结果产生的极小误差忽略不计。
（二）杆件交汇问题
在屋架的实际制作过程中，应充分考虑三角形的稳固性，尽力保证弦杆、腹杆轴线汇交于一点，否则会使屋架的上、下弦杆产生偏心弯矩，引起局部杆件变形。理论上各杆轴线应是型钢的重心线，初学者习惯上也会直接根据型钢表中重心距确定杆件定位。但杆件是双角钢时，角钢截面的重心距，即形心与肢背的距离常不是整数。为了工程制作方便，焊接屋架中通常取角钢肢背至轴线的距离为 5 mm的倍数，螺栓连接时则选用角钢的最小线距来汇交。角钢杆件的轴线与重心线虽然没有完全重合，但引起的偏心很小，计算时可忽略不计。
（三）杆件拼接问题
屋架弦杆的拼接分为工厂拼接和工地拼接两种。工厂拼接为型钢长度不够或弦杆截面有改变时在制造厂进行的拼接，拼接位置在节点范围以外，通常设在内力较小的节间。工地拼接用于屋架分为几个运送单元时在工地进行的拼装，拼接位置一般在节点处。课程设计中涉及的多为中小跨度屋架，以跨中工地拼接节点居多。该类节点构造复杂，除要设置节点板、拼接角钢及加劲肋板，还要特别指导学生注意焊缝的处理方法。根据运送单元的划分，节点处的部分构件与节点板在工厂制造时即需焊好，行工厂焊缝，而另一运送单元上的构件必须在工地拼装后才能与节点板焊牢，行工地焊缝，施工图中应以表达。以屋架下弦中央拼接节点为例（图4），工厂制造时节点板和直腹杆属左半榀屋架，其间焊缝为工厂焊缝，节点板与右方杆件均为工地焊缝，拼接角钢为独立零件，与左右两半榀屋架的弦杆都用工地焊缝连接，以避免拼接时角钢穿插困难。为便于工地拼装定位，右方腹杆和拼接角钢水平肢上均应设置安装螺栓，拼接角钢竖直肢因切肢后尺寸较小可不设安装螺栓。运送屋架时，宜利用下弦连接水平支撑的螺栓孔，将拼接角钢临时固定在某一侧弦杆上以免散失。
关键词：石炭系；液压支架；结构选型；研发设计
前言
现今大同煤矿集团已初步构建成跨地区、跨行业、跨所有制的亿吨级煤炭集团，而且侏罗系煤层储存的逐渐减少，下部石炭系煤层赋存丰富开采能力，研究大同煤田石炭系煤层的开采支护成为了同煤集团能否持续均衡地科学发展的重大课题。随着老矿工作面的延伸，煤层地质条件发生了巨大的变化，从顶、底板坚硬且煤层发育相对稳定的侏罗系煤层延伸到了顶底板硬度低且煤层发育极不稳定的石炭系煤层，制造这种条件下的采煤支护设备就成为煤机制造行业的一项重要课题。
为此，在总结国内外相关煤层液压支架制造使用经验后，重点研究大同煤矿集团燕子山矿ZZ6000/18/38型液压支架在石炭系煤层的研发制造和实践应用。
1 石炭系液压支架的使用特点
燕子山矿ZZ6000/17/37型支架的实践证明：
（1）支架的工作特征。底板起伏不平，支架底座接底状况很差，偏载状况严重，使得四连杆机构纵向受力时左时右，构件受侧向力冲击较大；放顶前支架工作阻力普遍呈增阻状态，而且增阻幅度主要是前柱大于后柱；放顶后支架的工作阻力普遍下降，但下降幅度后柱大于前柱；底板横向起伏，造成梁端距控制比较困难。（2）支架的承载状况。采煤放顶过程时，后部出现空洞，前立柱受上部煤岩的压力影响，阻力普遍大于后立柱，前后立柱阻力差值一般为3～18MPa。而后立柱在放顶时，受垮落顶板煤岩的冲击，造成前后立柱循环阻力变化较大，变化值一般在1～20MPa之间，待放顶结束10-30min之后立柱阻力逐渐增大，一般升高值10-18MPa，后部受拉状态占整个开采过程的20%左右。而且，底板起伏原因，支架侧向交替受力较明显，出现四连杆偏向交替受力，甚至将底座主筋拉断或切断前后连杆与底座的铰接销轴，侧向受力交替值一般在-11MPa～+23MPa之间（-号为压力，+号为拉力）。（3）石炭系采区的顶板一般为砂质页岩、泥岩、粉砂岩等，顶板比较松软，较易垮落，且厚度极度不均匀，放顶的刚度（厚度）变化对支架前后立柱的承载产生影响。随着放顶厚度的增大，其刚度减小；随着放顶强度的增大，其刚度增大，这种变化无疑对支架的承载产生影响，尤其是支架前后柱阻力的影响。（4）由于支架支撑高度较大，各部件用销轴连接，销轴与孔之间存在轴向间隙，即使在水平的工作条件下，也会产生支架歪斜、扭转。而石炭系煤层底板起伏较大，造成支架横向不稳定现象。[1]（5）通常在采煤过程中，梁端距变化比较大，大同地区中厚煤层支架的梁端距一般在400～500mm之间，割煤后，移架前，水平开采条件下，支架梁端距增加到1000～1300mm之间，这部分顶板得不到支护，容易产生冒顶，威胁工作面设备和人员的安全。因此，采煤过程中应该尽可能地支护这一部分的顶板，采取及时支护措施。采煤机发生仰采时，采煤机的滚筒就有可能割支架的顶梁；俯采时，采煤机滚筒呈现前赴状态，梁端距可能会增大，有时甚至达到1800mm左右，给支护带来更大的困难，甚至使支架出现失稳，呈现前栽头趋势。
2 支架设计采取的措施
（1）为了解决四连杆侧向、交替受力，易损坏构件的现象，a.支架一般采用双前连杆，后连杆采用整体式双铰接结构，以便增加四连杆受力均衡，提高四连杆结构强度；b.支架顶梁、掩护梁增设强力活动侧护板，调整与邻架间正常距离；c.尽量增加底座宽度及底座结构的稳定性；d.增加支架结构件及连接耳板的厚度及强度，保证横向歪斜时的抗扭性能；e.四连杆机构之间的孔轴配合间隙不超过0.75mm[1]；f.增加底座长度，降低对底板比压，同时，提高底座主筋的抗拉断面，增强其抗拉强度；g.调整掩护梁背板与水平面的夹角，一般在支架最大支护高度时夹角52°～62°为宜。[4]提高掩护梁的抗扭性能；h.调整支架最大高度时后连杆与水平夹角，一般为75°～85°，从力学的角度提高后连杆的抗扭能力。（2）为了解决前后立柱阻力不均匀，甚至出现拔后柱现象，a.支架顶梁设计为带铰接前梁的结构，可以适当提高支架顶梁部位的让压功能。b.四连杆机构设计时，优化其参数，将支架降低时顶梁垂直方向行程的运动双纽线呈前突状态，使顶梁对顶板煤岩的作用分力指向煤壁，防止梁端部位顶板下沉或者冒落。c.增大支架四连杆运动瞬心点O与支架水平距离，提高支架前后部受力的均衡度，减小拔后柱力矩。d.合理布置顶梁前后柱帽中心距，前立柱柱帽位置应尽量前移，增大支架顶梁受外载时的平衡区域，提高支架前后部受力的均衡度。e.支架选型设计时，适当将支架的支护阻力提高，增强支架对顶板来压特性的适应能力，减少顶梁合力前移的现象，预防前部受力，后立柱受拉。（3）提高支架抗冲击能力，应采取以下措施：a.选用1000L/min的大流量安全阀，保证泄压速度，提高立柱抗冲击能力[3]；b.对受冲击载荷较多的放顶煤支架后立柱增加缸筒壁厚，提高抗冲击能力；c.后立柱改实心活柱为空心活柱，使缸筒与活柱空心腔相通，增加冲击时液体缓冲能力；d.增大管路回液能力，设计回液出口时一般比进液口小一个流量等级（按照每分钟流量），甚至要与进液口相同，减少液体流动阻力，尽量增大缓冲能力。（4）为了提高支护效率，防止梁端部位顶板冒落，控制好梁端距，应采取以下措施：a.采用伸缩功能的顶梁结构，割煤后及时伸出，支护顶板，防止冒落[2]；b.尽量改善护帮板的护帮和临时支护功能，要求护帮板完全伸开时，能够伸平甚至上翘5°，及时支护顶板[5]。
3 结束语
经过几年的研究分析与总结，老结构的液压支架已经不能够适应同煤集团石炭系煤层的开采支护。因此，新结构液压支架的开发迫在眉睫。新研制的ZZ6000/18/38型液压支架在同煤集团燕子山矿投产运行后，很好地适应了石炭系煤层的开采工作，且稳定性好。不仅适应了该矿石炭系煤层的开采，也为在全新的地质条件下液压支架的选型提供了可靠的依据，保证了现代煤矿综采高产高效，快速推进的要求。
参考文献
[1]王国法.大采高技术和大采高液压支架的开发研究[M].北京：煤炭工业出版社，2010：104.
[2]王国法.液压支架技术[M].北京：煤炭工业出版社，2002：38.
[3]刘大同.特厚煤层大采高综放设备的研发[J].煤矿机电，2011，1：31-35.
[4]鲁忠良.煤矿液压支架的实用安全理论及技术[M].中国矿业大学出版社，2009：49.
关键词：挑战杯;开放实验室;教学改革
中图分类号： G640 文献标识码：A
1 挑战杯项目的选题
挑战杯的选题是一项非常细致的事情。既要考虑到项目的先进性，又要考虑到项目的科学性及实用价值。根据简化工程实际问题，开设综合型实验的要求，我们选择了“钢管混凝土拱桥建造监测监控模拟仿真系统”，作为参加湖北省第十界“挑战杯・青春在沃”大学生科技作品竞赛项目，实际下承式桥梁见图1。简化后测试系统模型见图2。
1.1 测试系统概述
本次挑战杯选的题目为：“钢管混凝土拱桥建造监测监控模拟仿真系统”（以下简称测试系统），见上图。系统的设计，采用了塔扣合一的既经济又先进的吊装方法，钢管拱的线型为悬链线线形。该监测监控模拟仿真系统，将此类桥梁建造整个试验过程通过简化，采用模拟仿真的形式搬进课堂，便可以开出多种综合型及研究型的实验。应用模拟系统软件，可以进行桥梁建造过程的模拟、钢管拱吊装过程的应力模拟、塔架位移模拟、混凝土灌注过程的模拟、成桥试验的模拟、自爬吊篮的模拟等。可以演示监测监控的全过程，安装到每一部分时的各部位的应力情况。由于监测监控关系到工程建设项目的成败，所以，对保证工程质量有重大意义。
1.2 项目创新点和先进性介绍
创新点：设计制作出钢管混凝土拱桥建造监测监控模拟仿真系统，并制作出了应变长期监测规及应力自校仪。本作品运用了经济可靠的塔扣合一吊装技术，悬链线钢管拱线形及采用了应变长期监测规和应力自校仪，进行监测监控模拟实验。可以演示监测监控的全过程，安装到每一部分时的各部位的应力情况。可以让学生自己动手进行各个环节的实际操作，并在比较短的时间完成整个桥梁的安装过程及整个监测监控的测试过程，有益于对学生创新思路的培养。
2 教学计划的编制
2.1 测试系统的创新点及所开设的综合创新实验
2.1.1 测试系统的介绍
测试系统由两边的桥墩、桥墩上面的塔架系统、钢管拱系统及桥面系组成，见图3。
钢管混凝土拱桥模型全长1.5米，桥面宽30cm，净长为1.05米。该桥主拱采用双肋等截面桁架无铰拱，拱轴线是以悬链线为基础的三次样条曲线，矢高0.21m米，矢跨比1/5，分5段制作安装，每段焊接而成。拱肋吊杆为7对，Ф4钢筋固定。吊杆间的间距为 0.125 米，桥面为厚1mm的钢板搁在由10mm×20mm型钢焊接而成的骨架上。钢管拱的加工制作采用一次加工成形的办法（钢管拱采用不锈钢管制作）缆索吊装系统主索系上、下两组Ф4mm 钢筋构成，跨度为1.3米。
2.1.2 测试系统的创新点
（1）塔扣合一的吊装系统
塔扣合一的吊装系统见图4，塔架扣架分开吊装系统见图5。
本系统采用了既经济又先进的塔扣合一吊装技术，采用动态调索法保证拱轴线线型。
（2）拱轴线为悬链线线型
拱轴线为悬链线线型见图6。
在拱桥设计中，合理拱轴线的确定直接影响主拱截面内力的分布与大小。所谓合理轴线，就是当拱的轴线与压力线完全重合时，各截面的弯矩和剪力都为零，只有轴力，各截面上产生均匀分布的正应力，材料能得到充分利用，从力学的观点来看，这是最经济，合理的。因此在某种固定荷载作用下，拱的所有截面的弯矩都为零的轴线。目前拱桥常用的拱轴线型有圆弧线、抛物线以及高次抛物线等。本下承式钢管混凝土拱桥的模型拱轴线采用的是悬链线三次样条曲线。
（3）采用动态调索法调整索力及拱轴线线型
随着钢管混凝土拱桥设计跨度的增大，一次张拉法存在着一些不可克服的弊端：
第一，钢管拱肋的施工预抬值是无法精确计算的。其主要是受钢管拱肋结构的弹性变形、大型塔架的弹性变形、扣索（钢绞线）弹性模量的变化、扣索温差热膨胀等诸多因素的影响，致使裸拱圈最终不能满足设计线形。工程施工中如果过分地依赖其计算预抬值，可能会导致主拱合拢的困难。
第二，随着钢管拱拼装的延续，如果扣索是不可调的，先期安装的扣索，其内力总是不断地增加而偏大，使得各扣索内力分配不合理，那么相应地锚（特别是重力式地锚）和塔架的投入会过大，造成人力和财力资源的浪费。
为了使得主拱满足设计线形，最可行的方案是反复调整扣索即扣索动态调整法。通过现场适时张拉扣索，重新合理分配各扣索的内力，使各控制点的标高以某种方式逼近设计拱轴线，以其获得满意的拱肋内力、扣索内力和拱轴线形。扣索动态调整是通过理论分析和现场测试来实现的。其主要内容涉及到钢管拱和塔架的应变控制、扣索的内力控制和钢管拱助的标高控制。利用扣索动态调整技术，可以使扣索内力较合理的分布和控制拱肋标高。
（4）采用了应变长期监规测试系统
施工中采用动态调索法，保证钢管拱线形及每根扣索的索力在其允许值之内。钢管拱合拢之后，采用先进的无损探测技术，混凝土密实度探测。整个施工过程监测监控采用应变片、传感器、长期应变检测规及应力自校仪，静、动态应变测试系统，固有频率测试系统。下面对应变长期监测规及应力自校仪进行介绍：
长期应变检测是一个至今没有解决的问题，以下采取的使用长期应变检测规的方法，对于应变长期检测是非常有效的，见图7。
长期应变检测规是由连接块、应变规支架、夹式引伸计所组成。二次仪表用应变仪测取应变后，再换算出位移来。位移增量除以标距即为应变值。夹式引伸计的调零标定刀口与夹式引伸计的测量刀口是一样的距离，将应变规支架固定在应变规支架连接块上之后，将支架固定在构件上，再从侧面将在应变规支架连接块轻轻地移出。这样就保证了支架的标距值。将夹式引伸计安装在调零标定刀口上进行调零之后，再将夹式引伸计放在测量刀口上，看其是否也在零位，若有微小的初读数，记下来存档，当构件加载之后，重复刚才的调零测量方法，即可得到任何时间的应变值。测量完毕，将应变规拿下来保存，这种测量方法很适合于长期应变的测量。应变规在测不锈钢材料弹性模量中的应用见图8。
（5）采用了应力自校仪测试系统
应力自校仪测试系统见图9。应力自校仪由以下几部分组成：1.千分表应变测试系统;2.自校应变规系统;3.标距安装总成;4.信号采集转化系统;5.计算机软件程序系统所组成。
目前，用应变片短时间检测的桥梁健康检测比较多。但对于长期检测，应变变化及裂纹扩展时，就必须用应力自校仪才能做到。由于千分表和应变规同时测量，可以相互校对，增加了仪器应变测试的可靠性。同时可以测量裂纹的扩展量，这是本仪器的创新之处。应用于桥梁健康检测及监控之后，可以随时掌握路桥信息，指导路桥检修及加固。
应力自校仪在测材料弹性模量中的应用见图10。
那么如何到达桥梁的各个部位进行检测呢？这就是下面要介绍的自爬式水陆两用吊篮。
（6）自爬式水陆两用吊篮
自爬式水陆两用吊篮见图11。
本吊篮系统由吊篮移动车、水陆两用吊篮主体、气囊、卷扬机、滑轮、自爬升降器、方向盘组成。其运行方法为：在整个跨内由桥面上的吊篮移动车带动主体运行，完成各个部位的传感器安装及检测。吊篮的升降由自爬升降器（手动）和卷扬机（自动）来完成。当本跨内的测试，贴片任务完成之后，可换另一个位置进行工作。若下面是陆地时，气囊不充气，可将吊篮推到下一个位置。如果下面是水时，将气囊充气后，由后面的螺旋桨推动气囊开到下一个位置。吊篮移动车上面有两个套管，通过定位销固定支架的位置，移动车内装上水泥或者石头，以增加车的重量，提高支架的承载能力。有了方便的工具，对于经常性地检验桥梁成为可能，可以更好地预防交通事故的出现。
根据第二课堂实验教学资料《传感器的设计、制作与组装》、《钢管混凝土建造监测监控实验指导》，《建筑与桥梁结构试验加固实验指导》，在本测试系统上可以开设一下综合创新实验：测试系统的设计制作实验;应变片粘贴实验;塔架吊装、应力、挠度、垂度、偏移量测试实验;钢管拱应力线形挠度测试实验;索力测试实验;传感器标定实验;钢管混凝土探伤实验;成桥检测实验等。
2.1.3 实验内容及学时安排
实验内容及学时安排见表1。
3 开放实验室管理办法
针对以上教学及实验内容，特制定开放实验室管理办法首先制定了开放实验室的规章制度，之后按照规章制度执行。时间开放：开放是相对于“约束”而言。常规的实验教学，一是时间上的约束;二是内容上的约束，只有必做实验，没有选作实验;三是方法上的约束，只能按实验指导书上规定的方案、方法、步骤做实验，这对于学生能力培养十分不利。而时间开放，就是不受时间的限制，学生就可以认真仔细地将一个设计性的实验做完。
内容和教学方法上的开放：除必做实验外，还应安排学生自选实验。可以将教师的部分科研任务，安排为专题性的研究型实验，以及开展第二课堂和学生科技小组活动。个人或小组，可以自拟实验题目，自行设计实验方案，自选仪器设备组装实验装置，经批准后，独立进行实验。实验报告可以以小论文的形式提交。总之，将实验教学开发内化的方法落到了实处。
4 创新实验的教学过程
4.1 测试系统的制作
根据测试系统的制作所涉及的内容，讲解了钢管混凝土拱桥建造监测监控的整个实验过程，在本系统上所要开设的所有实验（见表1的实验内容），并提供参考资料及电子文件，进而开拓学生的创新思路。之后学生根据功能设计制作出样机及实际测试系统，见图2测试系统模型，及图3测试系统尺寸示意图。
4.2 应变片的粘贴及仪器调试
根据要求，在塔架，钢管拱、桥面上分别贴上应变片，从贴片方案设计、应变片粘贴、接线、应变片接桥及仪器调试，都由学生独立完成，真正的锻炼他们的动手能力。他们基本功扎实，动手能力强，经过努力，终于完成了测试系统，并在本系统上开出了研究、设计综合型实验。综合型实验有：应变片的粘贴实验;塔架系统测绘调整应力测试实验;传感器标定实验;钢管拱线型及应力测量实验;索力测试实验;钢管混凝土探伤实验;桥梁荷载试验;动应力及固有频率测量实验等。
4.3 实验报告及教学资料的整理
通过制作与测试，完成了实验报告的编写及答辩资料的整理。完成的教学资料有：
1.湖北省第十届“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛作品申报书，作品名称为：钢管混凝土拱桥建造监测监控模拟仿真系统;2.测试系统设计图纸及模型制作;3.钢管混凝土拱桥建造监测监控模拟仿真系统设计说明书;4.钢管混凝土拱桥建造监测监控模拟仿真系统指导手册;5.钢管混凝土拱桥建造监测监控模拟仿真系统上所能开设实验的实验报告;6.答辩讲演稿（PPT）等;
5 比赛辨及获奖
展板设计与制作是根据比赛要求来设计的。湖北省“挑战杯”竞赛自1997年举办以来，已成功举办了9届，今年是第10届。本届挑战杯以“创新点亮中国梦”为主题，全省普通本科院校参与率达100%，民办独立学院、高职高专参与率达70%，共吸引来自全省64所高校的623件作品参赛，数十万青年学子以“挑战杯”为平台，积极参与科技创新与创业教育实践。
为了更方便说明仿真系统的功能，特意将系统及测试仪器运到比赛现场进行演示。既方便问辨又便于给参观的人们演示。为了便于了解系统使用，特编写了“钢管混凝土拱桥建造监测监控模拟仿真系统指导手册”，便于让人们更好地了解我们的创新点和先进的施工技术。
问辨之后有许多学生及老师参观，针对我们的作品，我们进行了耐心细致的讲解及演示。由于参观的人比较多，这就要注意仪器设备的安全问题，运去的仪器有个记录，回来有个清点，保证设备不要丢失。运输过程要注意安全，不要将仪器设备损坏。
本次比赛，武昌理工学院学生团队斩获多项大奖。其中，《钢管混凝土拱桥建造监测监控模拟仿真系统》、《业主在住宅项目设计阶段BIM知识库建设的研究》获二等奖，此两个二等奖均为城建学生申报的作品。《“丫丫”移动互联网社交APP》、《槲皮素-羟丙基-β-环糊精包合物对柔红霉素心脏毒性的保护作用》、《硫色素荧光法测定维生素B1含量实验条件的研究》、《对于公益“微”企业的尝试--一种校内服务性移动新媒体平台的构建》、《从应试教育到素质教育渐变问题的系列研究（四篇）》获三等奖。经过参赛学生及指导老师的努力，我们的《钢管混凝土拱桥建造监测监控模拟仿真系统》在湖北省第十届“挑战杯・青春在沃”大学生课外学术科技作品竞赛中荣获二等奖。赛后团委书记表示：“此次我校学子在这次比赛中能获得7个奖项，表明了他们在学术研究和科研创新上付出了努力，在成功素质教育的理念下坚持不懈，最终获得了一些成绩，充分向社会展示了我校学子风采，有力地证明了我校学生扎实的理论功底，为我校培养人才、实现与社会人才需求标准高端对接提供了坚实基础。”
6 总结
第一，完成了钢管混凝土拱桥建造监测监控模拟仿真系统的设计、制作以及教学资料的编写工作，对挑战杯实验进行了开发内化教学;
第二，编写了挑战杯实验教学资料：《传感器设计、 制作与组装》、《钢管混凝土建造监测监控实验指导》，《建筑与桥梁结构试验加固实验指导》，制订了教学计划，制定了实验室开放教学的规章制度及管理办法;
第三，结合钢管混凝土拱桥建造监测监控模拟仿真系统，开出了研究型综合性实验;
第四，经过参赛学生及指导老师的努力，我们的《钢管混凝土拱桥建造监测监控模拟仿真系统》在湖北省第十届“挑战杯・青春在沃”大学生课外学术科技作品竞赛中荣获二等奖。
关键词：移动车；升降式；多功能
中图分类号：P634.3+5文献标识码： A
前言
移动车是大型制肥企业为把翻抛机或多功能机移送到达发酵池作业的设备之一。目前国内市场上的移动车以定高度为主，在翻抛机或多功能机维护更换、装卸时需要使用吊装设备辅助才能完成，移动车维护更换、装卸翻抛机或多功能机不能更好的满足生产。现有移动车高度已限定不可调节，不能适用于同一厂区不同作业高度翻抛机或多功能机的转场地作业。如何解决移动车高度可以调节的这一问题，是相关人员面临的课题。
通过本研究的升降式移动车克服了现有技术的缺陷，提供了一种维护方便、可调节高度的可升降式移动车，有效地解决了生产过程中机械的维护更换及装卸问题。
机械设备及其主要技术参数
1.1 主要设备结构
升降式移动车主要包括行走动力装置、行走轮、导轨、活动桁架、支撑油缸、支撑板和立轴等设备组件，具体结构如图1、2所示。
图1 可升降式移动车的结构示意图 图2 可升降式移动车的侧视图
1走动力装置；2行走轮；3活动桁架；4导轨；5支撑油缸；6支撑板；7立轴
1.2 主要配置参数及特点
设备的主要配置主要有摆线减速机和钢轨，具体参数见表1所示。
表1 升降式移动车的主要配置
设备的主要参数主要包括产品型号、轮轨距、电机总功率和外形尺寸，具体如图2所示。
表2 升降式移动车的主要参数
该设备的主要特点是：桁架结构，承载力大，稳定性好；对位精确，电子、机械双限位，结构简单，安全可靠；遥控操作，变频调速，操作简单，易于掌握；可靠耐用，故障少，降低使用和维护成本；
一车可使用于不同高度的维护更新、装卸简捷；桁架车体结构，轮式轨道行走方式，精确对轨，设置检修平台，就地对车载平台进行检修；
主要技术方案及具体实施过程
2.1 主要技术方案
包括行走动力装置、行走轮、导轨、活动桁架、支撑油缸，在车身的前后两端各设置有一导轨，在车身下方设置有连接车身上座的支撑板；所述支撑板两端的上部设置有行走动力装置，并在支撑板两端的下部设置有连接行走动力装置的行走轮，同时在车身与支撑板之间连接有立轴、活动桁架和支持油缸。进一步，在支撑油缸一端活动连接车身上座，在支撑油缸另一端固定铰接支持板，并使活动桁架之间呈剪叉式。
具体实施过程
包括行走动力装置、行走轮导轨、活动桁架、支撑油缸、支撑板，在车身上部的前端、后端各设置有一导轨，用于承载翻抛机或多功能机。车身的下方设置有连接车身的支撑板，所述支撑板两侧的上部固定连接有行走动力装置，用于驱动行走轮转动。支撑板左右两侧的下部安装有行走轮，行车轮有两组分别安装于移动车支撑板的前后端。支撑板前端的两侧分别连接有一行走动力装置，或支撑板后端的两侧分别连接有一行走动力装置。车身上座与支撑板之间连接有立轴、活动桁架和支持油缸，支持油缸一端活动连接车身上座，支持油缸另一端固定铰接支撑板。活动桁架上端固定于立轴，两活动桁架之间呈剪叉式，稳定的升降车身，适应不同高度翻抛机的移动。将翻抛机移动时，支撑油缸举升，支撑油缸将整个上座撑起来，活动桁架穿上销轴。使所有立轴铰链成一直线，起到垂直方向自锁。翻抛机行驶至导轨上后，在行走动力装置驱动行走轮旋转的作用下，移动车进行移动到下一工作场所上。支撑油缸举升，活动桁架的各杆件与机架之间采用活动铰连接，一端使用销轴进行连接。桁架结构更加安全，设备投资少，性能好，能耗低，能根据用户要求作业效率高。
结论
本设计的升降式移动车可根据实际需要进行高度的调节及场地的转换，在结合翻抛机或多功能机配套使用时，更加有利于机器的维护更换、装卸及转场，更好的满足了生产需求；并且该产品稳定性好，结构简单，安全可靠，利于检修和维护，为后期的产品改进和升级提供了一定的理论基础和实践意义。
参考文献
[1] 方芳. 气象应急移动(车载)服务系统综述[J]. 电子工程师，2007,33（6）,56-68.
做过一件事，总会有经验和教训。为便于今后的工作，须对以往工作的经验和教训进行分析、研究、概括、集中，并上升到理论的高度来认识。亲爱的读者，小编为您准备了一些工地个人实习工作总结，请笑纳!
工地个人实习工作总结
过了几天，等拿到安全帽后，早已忍耐不住的我飞快的登上了正在进行2层施工的6#楼。在施工现场感觉一切都是陌生的，一切都是亲切的，因为它们就是我未来施展能力的小舞台。当我拿着图纸对照现场的时候，有好多难以想象的结构布置就一清二楚了。比如关于吊筋，虽然从课本上和课程设计中，不止一次见到，但直到亲眼看到才明白了它是什么样的布置。刚刚发现吊筋的时候，我兴奋地在每一个主次梁交接处寻找着它的踪影，直到我真正了解了它。在施工操作面上了解认识了结构的真实构造，见识了钢筋工、木工、焊工等的工作情况，初步懂得了钢筋的铺设、绑扎、焊接和模板的支撑与拆卸，其中竖向钢筋的连接采用电渣压力焊是我第一次见到。在模板支撑的过程中，模板的定位是非常关键的环节，如果模板移位，会直接导致墙体的偏移，所以质量员对此异常细心。
等到浇筑混凝土的时候，我更是激动地从开始旁站观察到结束，整整溅了满身的水泥。该工程采用的是泵送混凝土，混凝土在搅拌站制作好后，用压力泵通过管道输送到施工现场，工人们有负责移动管口的，有负责用震动棒震捣的，有负责表面抹平的。其中混凝土的震捣非常重要，可以预防墙柱的烂根、蜂窝、麻面及露筋，尤其是在钢筋密集的地方，必须反复震捣。待混凝土凝固后，我第一次亲自动手参加了3层轴线与定位线的放线、弹线工作，经过实际的操作，熟练地掌握了水准仪、经纬仪的使用方法，并在技术负责人的允许和监督下，独立放了最后一个单元的轴线，且圆满的完成了任务。项目经理得知我对弹线、放线很上手之后，就多次派我协同去放线，并多次进行抄平，确定“五零线”。
由于多次地实际操作，我对放线工作已经熟练掌握。在室内放线的间歇，赵工经常带着我去检查监督砌筑工人的填充墙施工，虽然有普通烧结砖、空心砖和混凝土加气块等不同砌块，但他们基本都采用“三一砌法”，即一铲灰、一块砖、一挤压。由于混凝土剪力墙的厚度为200mm，填充墙采用的是18墙，其中空心砖和混凝土价气块的规格型号刚好符合，普通烧结砖采用两平一侧砌法。填充墙与剪力墙连接处设有预埋钢筋，其搭接长度和上下间距设置须符合相关规范规定。
工地个人实习工作总结
一、实习目的
1、通过参观实际建筑，进一步提高学生对建筑文化、建筑知识以及建筑施工、建筑材料的认识，巩固和扩大所学理论知识，提高学习积极性。
2、通过参观在建工程及阅读施工图纸，进行现场比较，进一步培养学生的空间想象能力，提高识读工程图的能力住宅建筑工地参观实习报告三篇实习报告。
3、通过毕业生产实习，了解建筑工程施工工艺，熟悉房屋构造，了解建筑材料的特性及应用。
4、通过毕业生产实习,培养学生劳动的观点，发扬理论联系实际的作风，为今后从事生产技术管理工作奠定基础。
5、巩固、深化、拓宽所学过的基础课程、专业基础课和专业课知识，提高综合运用这些知识独立进行分析和解决实际问题的能力;以及锻炼自己识图能力;
6、掌握普通住宅楼的施工程序以及概预算中应注意的几个问题即内部施工的延续性、施工组织的合理性;
7、在熟悉资料的同时锻炼自己搜集有效资料的能力;了解我国有关的建设方针和政策，正确使用本专业的有关技术规范和规定，熟悉想应的预算软件性能及其操作使用方法;
8、熟悉目前建设工程预算定额单位估价表及当地的取费标准，掌握标志施工组织设计和编制施工图预算的基本程序基本方法。
9、将学习运用到实际中来，了解住房就等于了解了当今的经济，也就是社会发展进步的速度，以便确定将来怎样我们的住房条件和品位，为住房发展建立最基本的信息WiseMedia为以后工作奠定扎实基础
二、工程概况
工程概况：邵阳学院专家楼25#楼由湖南现代建筑公司承建，全楼占地面积536.5平方米，总建筑面积为3678.23平方米，建筑总高度为20.21米，全楼工6层，属于二类多层建筑，该楼主体结构实际设计使用年限为50年，建筑耐火等级为二级，抗震设防裂度为六度。
结构类型：砖混结构
设计标高：本集资住宅工程为6层砖混结构建筑，建筑物占地面积536.5m2,本工程相对标高±0.000=261.400m。室外标高低于架空层地面0.15米,卫生间楼面低于室内楼地面30mm各层标注均为建筑完成标高屋面标高为结构标高。卫生间,阳台均在内墙下部楼板处浇200高C15素砼,并做15厚聚氨脂涂膜防水层没墙反起400高,应进行闭水试验.
屋面:屋面防水等级为二级,按两道防水设防进行设计采用保温隔热,屋面均采用100PVC白色塑料雨水管有组织排水。
所有预埋件预留孔均须按图所注部位进行预留,不应后凿。
三、实习内容及心得
一：熟悉工地
本工程25#楼坐落在邵阳学院七里坪校区，流动人员较多，要保证安全施工与文明施工;工程毗邻207国道，交通方便。
二：熟悉图纸
在实习第一天，指导老师林老师给我们讲解了施工图纸的基本识图方法，给我们带来了很大的帮助。我的毕业设计就是这栋楼的施工组织设计和预算，再加上我们随身携带03G101-1图集在手上，因此对施工图纸并不是很困难，在实习过程中发现一个我们不懂的标注：JQL-1：表示基础圈梁1号。
三：现场施工
测量工程
采用水准仪、经纬仪和钢尺。具体操作：
1)、主控制轴线的测量
根据工程特点，当±0.000以上主体施工时，先将基础轴线引测至±0.000地面建筑物周围的自然地面，为方便施工及达到精确控制的目的，拟定建筑物横向五条主控制及纵向两条主控制线，在主控制线两端延长线的地面上弹好墨线并用红色油漆作好标记，在施工阶段应对墨线和红色油漆标记保护完好，发现油漆脱落或墨线不清时应重新弹好并复核。们在14层楼面混凝土浇筑完毕后，把下面的标准控制线引上来。具体操作：(1)、沿下两层控制线吊线上来在楼层两侧各打一点，再连接，面积较小因此纵横各一条;(2)、以这两条线为标准，向两边放开，横向轴线离最近梁距离为500。(3)、木工根据轴线装置模板。发现问题：梁位置偏移问题,在施工中由于测量员的疏忽加上模板安装上面的配合出现不协调，导致相邻两层楼框架柱之间出现偏移的现象在小高层建筑以及高层建筑中是比较常见的。在青城国际的3#楼实习中就与这个问题，在B部分的8-10楼就发生向外偏出6厘米的情况再到上面有人工调整强扭近来6厘米，然而到15层楼面时候LL12(2A)号梁的悬挑部分中轴线于发生了4厘米的歪曲。这个问题值得我们在施工中引起高度重视，现在施工虽然讲究效率，那么质量应该放在首位才对，我们的测量员与模板安装人员必须严格按照图纸施工，保证工程质量。
2)、楼层轴线引测
基础梁及承台施工完毕后，将控制轴线引测至±0.000地面;待正负零层施工完毕后，可将主控制线轴弹至外框架梁的外侧面，并用红油漆做好醒目标记;上部楼层施工时，可用吊线锤或经纬仪逐层引测并放出主控制线，纵横主控制线放出后，应用经纬仪在两条十字交叉的主控制线交点复核其垂直角，若不垂直应检查或重新引测主控制线;在主控制线校正无误后，用50/30米钢尺放出各主要轴线;测量定位时，对主控制线原则上从外框架梁外侧引测，但结合本工程具体特点，为方便施工，在各主控制线上埋设若干200×200吊线孔，以方便吊线及数层轴线复核。
3)、构件细部尺寸测量
从各主要轴线用5米钢尺放出各构件细部尺寸;要求所有构件均应放出20cm控制线，对墙、柱能放出边线的均应放出边线，对钢筋偏位的部位及时通知有关人员予以校正;对梁必须在板上放出轴线或中心线;在放线的同时，还应采用“五线控制法”予以较核，即在每层梁及外框架梁外侧弹出中线、两角20cm控制线对中及两角予以定位控制。
4)、高程控制
高程控制采用水准仪配合50/30m钢尺进行，根据建设方提供的国家水准点及±0.000以下施工时已测定的三个高程点进行标高传递。施工至±0.000后，应将标高标注于建筑物四角角柱外侧，用钢尺和水准仪将各层标高逐层上翻。浇筑梁板混凝土前必须在墙柱竖筋上抄好控制标高，在抄控制标高前，必须引测三个角柱传递标高点并取平均值作为楼层控制标高;在架管搭设好梁板支模前必须在梁两端架管立杆上抄好标高以便梁板底标高控制;同一楼层标高用水准仪引测，在用水准仪引测标高时，要注意前后视的最长距离不超过50米，且前后距差不超过10米，这样可以减少误差、提高精度住宅建筑工地住宅建筑工地参观实习报告。
工地个人实习工作总结
在实习期间,我与技术人员、工人师傅建立了良好的师生关系。互相经常交流思想，尊重实习指导人的指导和安排。一进入实习工地，首先对整个工程及工地的基本情况有了了解，看了工程的建筑、结构施工图，了解了工程的类型、结构形式、工程的规模、生产工艺过程、建筑构造与结构体系、地基与基础的特点等，还了解工程的进度情况、技术力量的配备及工人的素质，及目前工程中存在的主要问题及准备采取的方案措施。通过看施工图，现场调查，与工人及技术人员交谈等方式，对工程有了一个基本的认知，即知道工程已完成了那些任务，还有那些任务要完成，我将参与哪些工作等。
在任何工程整个建设过程中，土建施工都占据着至关重要的作用，明白整个施工过程都是非常重要的; 从基础到主体，每一个环节都是非常重要的，基础关系到整个工程稳定，基础打不好，主体干的再漂亮都无法改变整个工程的命运，基础一旦出了问题整个工程就是一个豆腐渣工程;
关键词：牛头刨床 自动走刀 加工 圆弧面 比较
通常零件的圆弧表面加工一般都是在铣床、插床等专用机床上进行。笔者学校校企合作工厂开发的熨衣机零配件，就牵涉加工圆弧面这个问题。以前工厂是先利用闲置设备牛头刨手动走刀近似加工，然后再用样板对照打磨至近似尺寸，但要达到图1的尺寸和精度要求比较困难，并且加工费用比较高，效率也低。
针对此问题，学校专门成立了课题研发小组，积极投入到该项研究。最终通过设计改造把牛头刨床刨刀的直线往复运动转变为圆弧摇摆运动，这样就可以直接自动走刀加工圆弧面，其操作方便，效率高，成本低，而且各项技术指标均达到设计要求。
图1 工件尺寸图
一、总体结构
主要由牛头刨床、导轨架、工件模架、压板、刀架、摆动架、转轴、连杆、支承架等组成（见图2）。首先，把支承架12牢固地安装在牛头刨床的床身上，然后依次把轴承9、转轴10、摇摆架8、刀架7按图2安装在支承架上，再把连杆11连接在摇摆架8与牛头刨床的滑枕之间，定位模架4和导轨架3装置在牛头刨床的工作台上，其中心线与转轴10的中心线垂直对齐。
图2 圆弧工件刨刀机构改装示意图
二、工作原理
把工件铝夹头2通过压板5固定在定位模架4上，装上刨刀6，调好刨刀刀口到转轴中心的距离为铝夹头的圆弧面半径。开动牛头刨床的直线往复运动，通过连杆11带动摆动架8、刀架7、刨刀6一起作圆弧摇摆运动，再利用牛头刨床工作台的上下运动调整进刀量，由牛头刨床的自动进级机构直接自动走刀加工圆弧面。由于牛头刨床的最大横向行程是600mm，而工件总长为1120mm，想一次完成是不可能的。因此可通过导轨架定位，横向移动定位模架4及工件铝夹头2，当刨刀6接近机床工作台限位时，可把工件沿机床工作台T形槽从左向右移动，让未加工位置进入加工位置，然后再重复以上动作继续完成工件的圆弧面加工。
如要加工不同的半径圆弧面，可通过调整刨刀在刀架上的伸出长度，从而改变刀尖到转轴中心的距离，达到加工不同的圆弧半径的目的；通过调节滑枕的行程大小来从改变刨刀的摆动角度从而达到加工不同的圆弧弧长的目的。
三、加工效果
采用改装牛头刨床加工方法与采用传统加工方法加工的铝夹头，其主要技术指标的比较见下表。从下表中可以看出，采用改装牛头刨床加工的铝夹头都能达到加工零件的尺寸和精度要求，而且质量都比较稳定，效率高，成本也较低，从而获得比较好的经济效益。
四、成果应用
该机构简单，操作方便，较好地解决了铝夹头圆弧面难加工的问题，同时还可以通过改变摆动架及刨刀的长度来加工多种不同半径的圆弧面，一机多用，节约成本。同样，在其他普通设备上也可以经过改造或改进，获得更多不同的加工方法。通过扩大普通设备的使用范围，利用好校企合作厂闲置设备，提高设备利用率，使产品成本降低，增强在市场上的竞争力。
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