课程设计
设计题目：宁国社坞坑水电站施工导流设计
学生姓名：杨广松
学号： 20094095 专业班级：水利09-2班
指导老师：叶少有李娴张瑞刚
2012年12月24日
目录
1 课程设计的目的 (3)
2 课程设计题目的描述和要求 (3)
2.1 课程设计题目的描述 (3)
2.1.1 工程的基本概况 (3)
2.1.2 水文地质资料 (4)
2.2课程设计的要求 (5)
3 课程设计内容 (5)
3.1 导流方案的选择 (5)
3.1.1导流标准和导流时段的选择 (5)
3.1.2导流方案的选择 (6)
3.1.3方案分析论证 (7)
3.1.4导流设计流量的推求 (8)
3.2 导流建筑物的设计 (11)
3.2.1导流明渠的设计 (11)
3.2.2导流底孔的设计 (12)
3.2.3围堰的平面布置及堰顶高程 (14)
4 设计感悟 (18)
5 参考文献资料 (20)
6 附表 (21)
1 课程设计的目的
课程设计对于工科的学生，是个综合性的实践教学环节。通过课程设计，使学生将在课堂所学的知识融会贯通，提高学生提出问题、分析问题并解决问题的能力。通过课程设计，培养学生利用所学知识，独立工作、创造性地工作的能力。通过课程设计，使学生熟悉现行水利水电工程建设项目实施的基本程序、基本规则和项目设计的基本要求与基本内容。通过课程设计培养学生应用技术规范与规程、查阅文献资料、体会协作共事的能力。
2 课程设计题目的描述和要求
2.1 课程设计题目的描述
2.1.1 工程的基本概况
拟建的宁国社坞坑水电站位于宁国市西南部，坝址位于水阳江主源西津河上游一级支流浣汐河上。宁国是全国工农业产值百强县之一，有着便利的铁路、公路交通和丰富的小山核桃、茶叶、蚕茧、水果、药材等物产资源。市内工业主要以生产宣纸、水泥、铝合金型材、机械、仪表、化工行业为主，农业以水稻、小麦、油菜为主。
浣汐河流域面积约170km2，主河道长约35km，河道平均坡降4.9‰，主河道宽约50～60m，天然落差约150m，河床及河岸岩石多裸露，且岩性较好，可开发水力资源约1.4万kW。在二十世纪九十年代初，浣汐河上游旌德县兴建了丁家山水库，装机800kW，宁国市辖区的浣汐河水力资源开发程度较低。
根据《宁国市水电农村电气化规划》，浣汐河采取五级开发方式，除上游旌德县丁家山水库已装机800kW以外，中间各级均是装机不超过300kW的坝后式径流电站，下游社坞坑站是第五级开发，拟建装机约2×800kW的长隧洞引水发电站，坝址初步选定在河口以上约3～4km处黄金山弯道附近。
2.1.2 水文地质资料
经计算，该流域多年平均降雨约1535mm，多年平均气温15.5℃，极端最高气温41.1℃，极端最低气温-14.5℃。年日照时数约1955h，年降水日平均157天，年平均蒸发量1464.4mm，平均无霜期为218天。
经计算社坞坑上、中、下坝址多年平均径流量分别为 1.387亿m3、1.394亿m3、1.397亿m3；多年平均流量分别为4.4m3/s、4.42m3/s、4.43m3/s；多年平均径流深均为885mm。上、中、下坝址10%设计丰水年径流量分别为2.04亿m3、2.05亿m3、2.05亿m3；50%的平水年径流量分别为1.32亿m3、1.32亿m3、和1.33亿m3；90%的枯水年径流量均为0.83亿m3。
依据坝址日平均流量计算相应逐日流量历时曲线，相应中坝址15%、50%、85%保证率的日平均流量分别是6.37m3/s、1.36m3/s和0.44m3/s。
径流年内分配不均，如中坝址多年平均枯水期10～1月，径流仅1670万m3，而丰水期4～7月为8300万m3，平水期的2、3、8、9月为4250万m3，枯水期径流只占丰水期的20.1%，占平水期约39.3%。经计算，中坝址200年一遇、50年一遇洪峰流量分别为1533 m3/s和1031m3/s。
按具体施工布置要求，经计算中坝址施工时段11～2月、11～12月、1～2月及3月5年一遇洪峰流量分别为43.2 m3/s、20.7 m3/s、35.9 m3/s和90.2m3/s，厂址施工时段11～3月、11～4月、10～4月、3月5年一遇洪峰流量分别为376.8 m3/s、535.9 m3/s、570.1 m3/s和347.2m3/s。
经计算多年平均含沙量0.48kg/m3，多年平均侵蚀模数424.8吨/km2。多年平均入库沙量约0.46万m3，按20年运行期计算为9.2万m3，相应淤沙高程为154m 本阶段共进行了三个坝址的勘探，分别为上、中、下三个坝址，上、下坝址直线距离约700m，河道长约2000m，中坝址位于上下坝址之间，三坝址相距较近，工程地质条件无明显差异，均属构造侵蚀低山地貌，坝址处河谷较狭窄，呈“U”型，宽约60m。河床中部基岩出露，滩地有冲洪积砂卵石覆盖层。
坝址基岩为志留系石英细砂岩，硅质、泥质胶结，主要矿物为石英，含量约占85%左右，其它矿物为长石和绢云母。
2.2课程设计的要求
（1）在课程设计期间，严格遵守纪律，在指导教师指定的地点进行设计。刻苦钻研，勇于创新，尊敬老师，团结合作，虚心接受指导。因事、因病离岗，应事先向指导老师请假，否则作为旷课处理。凡院、系随即抽查两次不到者，评分降低一级，累计旷课时间达到或超过全过程1/3者，按“不及格”处理。
（2）独立完成课程设计任务，不得弄虚作假、严格抄袭他人设计和已发表的成果或请他人代替完成，违反者按作弊论处。保质保量的完成《课程设计任务书》所规定的任务。主动向指导教师汇报设计的进展情况，主动接受指导教师的检查和指导。
（3）保持良好的工作环境，定期打扫卫生。注意安全用电，离开工作现场时必须及时关闭水、电、门、窗。
（4）完成设计相关任务后，应按有关规定将设计整理好，交指导教师评阅。将本人设计的所有成果整理好并送交指导教师，由指导教师交教研室或学院存档。
（5）根据课程设计任务书所规定的内容，收集相关参考资料，查阅或收集有关的现行国家行业的技术标准、规程和规范。
3 课程设计内容
3.1 导流方案的选择
3.1.1导流标准和导流时段的选择
社坞坑水电站以发电为开发目的，无其它综合利用要求。根据国标《防洪标准》（GB50201-94）以及部颁标准《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000），确定工程等别为Ⅳ等，其主要建筑物：大坝为4级建筑物，发电
引水隧洞、发电厂房及变电站等为5级建筑物。根据《水利水电工程施工组织设计规范》（SL303—2004），相应导流建筑物为Ⅴ级建筑物，导流建筑物设计标准选用相应时段重现期为5年的洪水。根据社坞坑水库历年（1958～2001年）逐月平均流量表资料分析显示10月至次年1月径流量较小，截流和导流施工都较易解决，工程量较小、造价较低。因此，导流时段选为10月至次年1月。
3.1.2导流方案的选择
根据坝址处地形、地质、水文条件及细石混凝土砌块石重力坝型式的特点，拟定3个导流比较方案：○1全段围堰隧洞导流；○2利用发电隧洞导流；○3左岸大明渠加主坝底孔分期导流；○4右岸束窄河床、坝体底孔导流。现对四种方案进行比较。
方案一：全段围堰隧洞导流。在河流右岸挖掘新的隧洞，用以作为导流阶段的过水建筑物，然后采用全段围堰拦截河水，使上游来水经隧洞宣泄到下游，待工程主体具备防洪度汛后采取封堵法将隧洞封堵。该方案的优点是利用上游已建成的丁家山等水库进行径流调节，保证工程在导流阶段内的来水满足新开隧洞的泄流要求，这样能设计较为经济的隧洞，节省隧洞的造价。同时主体工程可以进行全面的浇筑，保证大坝的施工质量，省去因分期施工而必须修建的纵向围堰工程。隧洞布置在河流右岸，进出口与河流流向夹角为30°，距上下游围堰70m远。其缺点是隧洞开挖工程费用高，施工条件复杂，而且对开挖地层的岩性要求高。结合本工程主坝坝址位置要求隧洞的开挖长度过长，对于整个工程施工预计11个月的工期，导流时期只有4个月的要求来说，开挖这样的隧洞导流显然不经济，而且还很费时。
方案二：利用发电隧洞导流。采取低进水口的导流隧洞和高进水口的发电隧洞相结合的布置方式，即“龙抬头”的布置方式。具体施工是第一个枯水期围堰施工发电隧洞和发电厂房，第二个枯水期围堰施工溢流坝，坝址上游来水利用已建好的发电隧洞导流，整个工程跨三年，总工期约为24个月。此种方法的优点是利用结合布置的方式，减少了许多不必要的工程量和费用。其缺点是在浣汐河和西津河
上分别修建弧形围堰保证进水口、电站厂房及出水口的干地施工，待到第二个枯水期在浣汐河上修建全段围堰来保证主体工程的干地施工。既增加了施工工期又增加了工程量。
方案三：左岸明渠、主坝底孔分期导流。一期（第一年10～11月）施工采用布置于左岸的明渠导流，导流明渠右侧填筑纵、横向围堰形成一期施工基坑；二期（第一年12月至次年1月）在导流明渠位置填筑横向围堰并利用一期纵向围堰形成二期基坑，并部分拆除一期上、下游横向围堰，坝址上游来水改由一期施工时在坝体中预留的底孔导流。此种导流属于二段二期工程，优点是适用于河床宽、流量大、工期较长的工程，而且明渠施工方便，整个导流建筑物费用也较低，对主坝的施工不产生太大的干扰。其缺点是对于两岸陡峻河谷地区不适用，另一个是导流期间来水量较小时修建明渠费工费钱。
方案四：采右岸束窄河床、坝体底孔导流。一期（第一年10～11月）施工采用束窄右岸的河床导流，束窄河床左侧填筑纵、横向围堰形成一期施工基坑；二期（第一年12月至次年1月）在束窄河床位置填筑横向围堰并利用一期纵向围堰形成二期基坑，并部分拆除一期上、下游横向围堰，坝址上游来水改由一期施工时在坝体中预留的底孔导流。此种导流属于二段二期工程，优点是利用束窄原河床泄水，通过上游已建梯级水库进行径流量调节，保证束窄河床段的平稳泄水，费用小，施工方便。其缺点是束窄段的水流流速过大，对河床冲刷严重，对纵向围堰危害也很大，且右岸基岩强风化层厚约5.0m，一旦冲刷严重对二期工程主坝的修建带来很大的地基处理工程。
3.1.3方案分析论证
经过分析比较，考虑坝址处河谷呈“U”型，左岸基岩强风化层厚约0.5～1.4m，右岸厚约5.0m；左岸弱风化层厚约2.0m，河床处缺失，右岸厚约6.0m。这样在左右岸修建隧洞都不能满足地质要求；而利用发电隧洞导流的施工期太长、施工条件复杂；右岸基岩强风化严重，不适宜束窄泄水；再结合枢纽布置，施工期紧及各种导流建筑物投资等因素，拦河坝施工导流方式选用方案三。
3.1.4导流设计流量的推求
根据导流方案采用二段二期导流，一期工程施工采用的导流方式是左岸明渠，施工期为第一年10～11月；二期工程的施工则采用一期施工时在坝体中预留的底孔导流，施工期为第一年12～1月。洪水重现期取为5年，由1958-2001年社坞坑历年逐月平均流量资料经调洪演算推出各月的导流设计流量，即采用P-Ⅲ型分布求取频率P=20%的10、11、12、1月的导流设计流量计算如下：
10月份导流设计流量的推求过程见图3-1：
图3-1 10月份流量P-Ⅲ型分布曲线图
从图中我们可以得出从1958-2001年10月份的流量均值X10=2.0m3/s,变差系数
C v=1.25,偏态系数C s与变差系数C v比值，即C s/C v=2.0。对应P=20%的设计流量为
3.28m3/s。
11月份导流设计流量的推求过程见下图：
图3-2 11月份流量P-Ⅲ型分布曲线图
从图中我们可以得出从1958-2001年11月份的流量均值X11=1.6m3/s,变差系数
C v=1.02,偏态系数C s与变差系数C v比值，即C s/C v=2.0。对应P=20%的设计流量为
2.60m3/s。
12月份导流设计流量的推求过程见下图：
图3-3 12月份流量P-Ⅲ型分布曲线图
从图中我们可以得出从1958-2001年12月份的流量均值X12=1.1m3/s,变差系数
C v=0.80,偏态系数C s与变差系数C v比值，即C s/C v=3.0。对应P=20%的设计流量为
1.60m3/s。
1月份导流设计流量的推求过程见下图：
图3-4 1月份流量P-Ⅲ型分布曲线图
从图中我们可以得出从1958-2001年12月份的流量均值X1=1.5m3/s,变差系数
C v=0.97,偏态系数C s与变差系数C v比值，即C s/C v=3.0。对应P=20%的设计流量为
2.10m3/s。
通过计算比较得出一期工程导流设计流量为3.28m3/s,二期工程导流设计流量为2.10m3/s。但参考社乌坑可研总报告中坝址施工时段11～2月、11～12月、1～2月及3月5年一遇洪峰流量分别为43.2 m3/s、20.7 m3/s、35.9 m3/s和90.2m3/s 的数据，结合具体导流方案和导流时段的划分，取一期工程导流设计流量为20.7 m3/s，二期工程导流设计流量为35.9 m3/s。
3.2 导流建筑物的设计
3.2.1导流明渠的设计（见附图4）
一期明渠布置于河床左岸浅滩，中心线长140m，呈近似直线布置，底宽5.0m，进、出口明渠底高程分别为149.5m、149.1m，渠底纵坡为3‰，粗糙系数n
查水力学教材取为0.035,渠道断面采用梯形断面，坡度m应为
1.51～
2.0
。渠中最大水深按明渠恒定均匀流公式试算得出，计算原理如下：
；
；
；；。
通过对坡度m和水深h的改变，试算出与导流设计流量相接近的导流流量所对应的水深即为所推求的水深。
具体试算过程见附表，下表3-1为试算所求得的导流流量与导流设计流量相接近的计算过程:
表3-1 明渠水深试算过程（m=1.8）
坡
度
m
底
宽
b
粗糙
系数
n
水
深
h
断面
面积
A
湿周水力
半径R
坡降
i
谢齐
系数
C
导流
流量
Q0
设计
流量
Q
平均
流速
V c 1.8 5 0.035 1.0 5.56 9.12 0.61 0.003 26.31 6.25 20.70 1.12 1.8 5 0.035 1.1 6.17 9.53 0.65 0.003 26.58 7.23 20.70 1.17 1.8 5 0.035 1.2 6.80 9.94 0.68 0.003 26.82 8.26 20.70 1.21 1.8 5 0.035 1.3 7.44 10.35 0.72 0.003 27.04 9.34 20.70 1.26 1.8 5 0.035 1.4 8.09 10.77 0.75 0.003 27.24 10.46 20.70 1.29 1.8 5 0.035 1.5 8.75 11.18 0.78 0.003 27.43 11.63 20.70 1.33
续表
1.8 5 0.035 1.6 9.42 11.59 0.81 0.003 27.60 1
2.84 20.70 1.36 1.8 5 0.035 1.7 10.11 12.00 0.84 0.003 27.76 14.10 20.70 1.40 1.8 5 0.035 1.8 10.80 12.41 0.87 0.003 27.92 15.40 20.70 1.43 1.8 5 0.035 1.9 11.51 12.82 0.90 0.003 28.06 16.75 20.70 1.46 1.8 5 0.035 2.0 12.22 1
3.24 0.92 0.003 28.19 18.14 20.70 1.48 1.8 5 0.035 2.1 12.95 13.65 0.95 0.003 28.32 19.57 20.70 1.51 1.8 5 0.035 2.2 13.69 1
4.06 0.97 0.003 28.44 21.04 20.70 1.54 1.8 5 0.035 2.3 14.44 14.47 1.00 0.003 28.56 22.56 20.70 1.56 1.8 5 0.035 2.4 1
5.20 14.88 1.02 0.003 28.67 24.12 20.70 1.59 1.8 5 0.035 2.5 15.97 15.30 1.04 0.003 28.78 25.73 20.70 1.61
通过不同的坡度m试算，对比明渠中水深、水流流速及导流流量与设计导流量的差，得出当明渠坡度为1.8时，导流流量与导流设计流量最接近，此时的明渠水深为2.2m,平均流速为1.54m/s。为了使水流平顺进出明渠，在进出口部位做成水平喇叭形，并降低0.5m的高程已修建倾斜护坡。为防止水流对进出口与河床连接部位的直接冲刷，修建钢筋混凝土护坦。明渠过水面采用M7.5的水泥浆勾缝护
面，增大过水系数。明渠纵向每隔20m设置沉降缝，防止因地基的不均匀沉降而对明渠的破坏。明渠底部要预留排水孔，用来排出河道地下渗水，减轻明渠渠底受到的扬压力，保护明渠的稳定。
3.2.2导流底孔的设计（见附图4）
二期利用一期坝体内已建成的3.0m×3.0m城门洞型底孔导流，底孔进、出口底板高程分别为150.1m、150.0m，孔壁采用0.5m厚钢筋混凝土衬砌，底孔全长
14.2m。底孔的最大水深由试算法推求，按有压恒定流计算，计算的公式如下：
导流流量；其中，为管道系统的流量系数，取0.60；
湿周；
过水断面面积；
水力半径；
假定不同的水深，推求与导流设计流量相接近的导流流量下对应的水深为所推求的水深。具体试算过程如表3-2所示：
表3-2 导流底孔不同水深试算过程
流量系数u c 底宽
b
水深h 过水
断面
面积A
湿周
χ
水力半
径R
导流流
量Q
导流设
计流量
Q0
平均流
速v c
0.6 3 1 3 5 0.60 7.97 35.9 2.66 0.6 3 1.1 3.3 5.2 0.63 9.20 35.9 2.79 0.6 3 1.2 3.6 5.4 0.67 10.48 35.9 2.91 0.6 3 1.3 3.9 5.6 0.70 11.82 35.9 3.03 0.6 3 1.4 4.2 5.8 0.72 13.21 35.9 3.14 0.6 3 1.5 4.5 6 0.75 14.65 35.9 3.25 0.6 3 1.6 4.8 6.2 0.77 16.14 35.9 3.36 0.6 3 1.7 5.1 6.4 0.80 17.67 35.9 3.47 0.6 3 1.8 5.4 6.6 0.82 19.25 35.9 3.57 0.6 3 1.9 5.7 6.8 0.84 20.88 35.9 3.66 0.6 3 2 6 7 0.86 22.55 35.9 3.76 0.6 3 2.1 6.3 7.2 0.88 24.26 35.9 3.85 0.6 3 2.2 6.6 7.4 0.89 26.02 35.9 3.94 0.6 3 2.3 6.9 7.6 0.91 27.81 35.9 4.03 0.6 3 2.4 7.2 7.8 0.92 29.64 35.9 4.12 0.6 3 2.5 7.5 8 0.94 31.52 35.9 4.20
0.6 3 2.6 7.8 8.2 0.95 33.43 35.9 4.29 0.6 3 2.7 8.1 8.4 0.96 35.37 35.9 4.37 0.6 3 2.8 8.4 8.6 0.98 37.36 35.9 4.45 0.6 3 2.9 8.7 8.8 0.99 39.37 35.9 4.53 0.6
3
3
9
9
1.00
41.43
35.9
4.60
通过试算得出导流底孔的最大过水深度为2.7m,过水流速为4.37m/s 。 3.2.3围堰的平面布置及堰顶高程
围堰的平面布置是一个很重要的问题，如果平面布置不当，围堰基坑的面积过大，会增加排水设施的容量；过小则会妨碍主体工程的施工，影响工期；更有甚者，会造成水流宣泄不流畅，冲刷围堰及基础，影响主体工程安全施工。 围堰的平面布置一般应按导流方案、主体工程轮廓和对围堰提出的要求而定。当采用全段围堰法导流时，基坑是由上下游横向围堰和两岸围成的。当采用分段围堰法导流时，维护基坑的还有纵向围堰。在上述两种情况下，上、下游横向围堰的布置都取决于主体工程的轮廓。通常，基坑坡趾与主体工程轮廓之间的距离，不应小于20～30m ，以便布置排水设施、交通运输道路及堆放材料和模板等，详见图3-5。
图3-5 围堰布置规定图
续 表
堰顶高程取决于导流设计流量及围堰的工作条件。 （1）一期围堰工程（见附图1
、3）： 下游围堰的堰顶高程由下式决定
（3-1）
式中：
为下游围堰堰顶高程，m ；
为下游水位高程,m ；
为波浪爬高,m ； 为
围堰的安全超高,m 。
根据一期工程导流设计流量和中坝址水位——流量关系表（表3-3）： 表3-3 中坝址水位——流量关系表 高程 （m ）
封闭断面面积（m 2
）
封闭断面周长（m ）
截线 线宽 （m ）
湿周 （m ）
水力 半径 （m ）
断面平均流速（m/s ）
流量（m 3/s ）
149.55 0 0 0 0 0 0 0 150 9.9172 61.8915 30.8733 31.0182 0.320 1.100 10.9 151 42.3227 68.6934 33.9376 34.7558 1.218 2.682 113.5 152
77.7924 75.4953 37.0019 38.4934 2.021
3.760
292.5
根据一期工程导流设计流量值20.7m 3/s ，在表格中对应的水位高程应在150m 到151m 之间，因此采用内插法方程： x=102.6y-15379.1。
故有（15379.1+20.7）/(15379.1+113.5)=y/151，解得： y=150.0955m ，即取
=151.0m 。
围堰安全超高依据《水利水电工程施工组织设计规范》（SL303—2004）规定，对于不过水围堰，级别为5级的堰顶安全超高下限值为0.5m，考虑到地基沉降，取 =0.8m。波浪爬高=0.3m。
H d=151.0+0.8+0.3=152.1m。
上游围堰的堰顶高程由下式确定：
（3-2）
式中：H u为上游围堰堰顶高程，m；z为上下游水位差，m；其余符号意义同式（3-2）。
由于围堰将河床束窄，改变了河床内原来的水流状态，在束窄段前产生了水位壅高，即上下游水位差z，其值可用下式计算：
（3-3）
式中：z为壅高，m；为流速系数；v 0为行近流速。
考虑河床束窄引起的水流流速变化，行近流速取值为1.0m/s；v c在表3-2中计算得1.54m/s；g为重力加速度，g=9.81m/s2；流速系数=0.80。则z=0.14m,取z=0.2m。
=151.0+0.2+0.3+0.8=152.30m
剖面设计:上游围堰的两侧坡度取为1:2，堰顶的宽度取为1.5m，围堰的长度取为30m；下游围堰的两侧边坡取为1:1.5，堰顶的宽度取为1.5m，围堰的长度取为30m。围堰中心设置厚度为0.5m的垂直防渗墙，采取贯穿式布置。在上下游围堰的迎水面采用浆砌石护底，防止河水对围堰的冲刷，保证围岩的稳定。
（2）二期围堰工程（见附图2、3）：
下游围堰的堰顶高程由下式决定
（3-4）
式中：为下游围堰堰顶高程，m；为下游水位高程,m；为波浪爬高,m；为
围堰的安全超高,m。
根据一期工程导流设计流量值35.90m3/s，在表3-1中对应的水位高程应在150m到151m之间，因此采用内插法得出对应的水位为150.3m；围堰为土石围堰5级建筑物，查规范得围堰堰顶安全超高不得低于0.5m，考虑到地基沉降取为0.6m；波浪爬高取为0.5m。
=150.3+ 0.5+0.6=151.4m
上游围堰的堰顶高程由下式决定
（3-5）
式中：H u为上游围堰堰顶高程，m；z为上下游水位差，m；其余符号意义同式（3-4）。
由于围堰将河床束窄，改变了河床内原来的水流状态，在束窄段前产生了水位壅高，即上下游水位差z，其值可用下式计算：
（3-6）
式中：z为壅高，m；为流速系数；v 0为行近流速。
按有压恒定流计算导流底孔
V=4.37m3/s； 取为0.8；0V取为1m3/s，得
c
Z=1.5m ，Z取1.7m。
H=150.3+1.7+0.5+0.6=153.1m
u
剖面设计:上游围堰的两侧坡度取为1:2，堰顶的宽度取为1.5m，围堰的长度取为36m；下游围堰的两侧边坡取为1:1.5，堰顶的宽度取为1.5m，围堰的长度取为36m。围堰中心设置厚度为0.5m的垂直防渗墙，采取贯穿式布置。在上下游围堰的迎水面采用浆砌石护底，防止河水对围堰的冲刷，保证围岩的稳定。
（3）纵向围堰（见附图3）：
纵向围堰按修筑材料有很多的类型，在此结合中坝坝址的河床地质、施工工期和各类型围堰的施工速度、拆除及可利用程度的综合考虑，采用钢板桩格型围堰。中坝坝址处的覆盖层厚度很小，右岸滩地有厚约3.0m的冲洪积砂卵石覆盖层，左岸表面覆盖0.5～2.0m不等的第四系坡残积层，以下为岩石基层。钢板桩格型围堰适用于岩基或混凝土地基上，具有施工和拆除都具有高度机械化的操作，而且钢板桩的回收率很高，可达70%以上，再则就是它边坡垂直、断面小、占地少、安装可靠等优点。
考虑到纵向围堰是一期、二期围堰工程都要用到，故其尺寸要满足两个时期的上下游水位高程和明渠的长度要求。通过计算和以往的工程经验，纵向围堰上下游高度要与横向围堰齐平，在水流流向上呈降低的布置。具体尺寸：圆筒形格体直径D一般取挡水高度H的0.9～1.4倍，平均宽度B为0.85D，即取H=4.5m，
D=1.2*4.5=5.4m，B=0.85*5.4=4.6m。
纵向围堰长度满足一期导流建筑物明渠的长度要求，为140m。圆筒内填料为当地河滩卵石。纵向围堰在和横向围堰的相接处采取刺墙形式，增加绕流渗径，防止引起有害的集中渗漏。
自此，整个导流建筑物设计和布置完成。
4 设计感悟
在为期一周的水利施工导流课程设计中，收获良多。尽管已不是第一次接触大学的课程设计，但心里还很是激动，也很忐忑，激动是想测试一下自己对施工导流这块学得到底如何；忐忑是因为担心自己做不好或是不知从何而起。但是经过这一
周的时间，我证明了自己能行，也明白一句话：任何事，只要想做，就一定会做成做好！
课设中困扰我最大的计算是导流设计流量的求取。因为刚开始还不知道如何划分导流时段，也不知道因采取何种算法去演算求解，只有老实的去研究《水资源规划与利用》的相关知识，去复习如何调洪演算等等。后来在与张老师的交流中，他给明我一个思路，就是利用P-Ⅲ型分布曲线，按所定的洪水重现期的频率在曲线上直接找到对应的导流设计流量。可是问题还是出现了，我按所求得的设计流量计算后面的建筑物尺寸时，发现挡水建筑物根本不能保证基坑的干地施工，也就是说我失败了。苦想之后给李老师进行沟通，她指出我的问题所在：因为我计算所采用的资料是“历年逐月平均流量”，而选择导流设计流量应采用逐月洪峰流量。因此我必须根据社乌坑可研报告对导流设计流量进行修正，最后确定为：一期导流设计流量为20.7m3/s；二期导流设计流量为35.9m3/s，之后的问题就简单多了。
在此我要感谢张瑞刚老师、李娴老师，你们的及时解惑和指导，让我节省很多的时间，同时也更多的学到了关于导流设计的知识。
5 参考文献资料
《水利水电工程可行性研究报告编制规程》（DL5020-93）；
《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000)；
《水利水电工程施工组织设计规范》(2004年)；
《防洪标准》（GB50201-94)；
《水工混凝土结构设计规范》(SL/T191-961)；
《浆砌石坝设计规范》（SL25-91）；
《水资源规划与利用》中国水利水电出版社；
《水工隧洞设计规范》（SL279-2002）；
《工程水文学》（第四版）；
《水利工程施工》（第五版）武汉大学袁光裕胡志根中国水利水电出版社。
目录 1 基本资料 (3) 1.1 工程概况 (3) 1.2 水文分析 (3) 1.2.1大坝坝顶及坝坡设计 (3) 1.2.2 心墙设计 (3) 1.2.3 反滤料设计 (4) 1.3 坝址地形地质情况 (4) 1.4 气候特征 (4) 1.5料场分布 (5) 1.5.1心墙土料场 (5) 1.5.2 土料的压实设计标准 (6) 1.5.3 砂卵石设计干密度 (6) 1.6 开竣工要求 (7) 1.7 水文资料 (7) 2 坝体剖面拟定 (7) 2.1确定施工导流阶段 (7) 2.2施工导流阶段 (8) 2.3坝体施工阶段 (8) 2.3.1坝体施工第Ⅰ阶段 (8) 2.3.2坝体施工第Ⅱ阶段 (9) 2.3.3坝体施工第Ⅲ阶段 (9) 2.3.4坝体施工第Ⅳ阶段 (9) 3 确定形象进度 (10) 3.1 第一期工程量确定 (10) 3.2第二期工程量确定 (10) 3.3第三期工程量确定 (10) 3.3完建期工程量确定 (11) 3.3初拟施工方案的形象进度 (11) 4 确定各期的强度 (12) 4.1 确定有效施工期 (12) 4.2 挖运强度的确定 (12) 4.2.1 确定上坝强度 (12) 4.2.2 确定运输强度 (13) 4.2.3 确定开挖强度 (14) 5 确定挖运方案 (16)
5.1确定开挖机械的生产能力 (16) 5.2确定运输机械 (16) 5.3确定粘性土、反滤料、砂性土汽车装载有效方量 (16) 5.4确定运输工具周转一次的时间 (16) 5.5循环式运输机械数量n的确定 (17) 5.5.1确定粘土料运输机械数量 (17) 5.5.2确定砂石料运输机械数量 (17) 5.5.3确定反滤料运输机械数量 (18) 5.6复核挖运机械的参数 (18) 6 确定填筑方案 (19)
3 凸轮机构 1．【答】 根据形状，可分为盘形凸轮、移动凸轮和圆柱凸轮三类。 基本组成部分有凸轮、从动件和机架三个部分。 凸轮与从动件之间的接触可以通过弹簧力、重力或凹槽来实现。 2．【答】 从动件采用等速运动规律时，运动开始时，速度由零突变为一常数，运动终止时，速度由常数突变为零，因此从动件加速度及惯性力在理论上为无穷大（由于材料有弹性变形，实际上不可能达到无穷大），使机构受到强烈的冲击。这种由于惯性力无穷大突变而引起的冲击，称为刚性冲击。 从动件运动时加速度出现有限值的突然变化，产生惯性力的突变，但突变是有限的，其引起的冲击也是有限的，这种由于加速度发生有限值突变而引起的冲击称为柔性冲击。等加速等减速运动规律和简谐运动规律都会产生柔性冲击。 3．【答】应注意的问题有： 1）滚子半径：必须保证滚子半径小于理论轮廓外凸部分的最小曲率半径；在确保运动不失真的情况下，可以适当增大滚子半径，以减小凸轮与滚子之间的接触应力； 2）校核压力角：进行为了确保凸轮机构的运动性能，应对凸轮轮廓各处的压力角进行校核，检查其最大压力角是否超过许用值。如果最大压力角超过许用值，一般可以通过增加基圆半径或重新选择从动件运动规律； 3）合理选择基圆半径：凸轮的基圆半径应尽可能小些，以使所设计的凸轮机构可能紧凑，但基圆半径越小，凸轮推程轮廓越陡峻，压力角也越大，致使机构工作情况变坏。基圆半径过小，压力角就会超过许用值，使机构效率太低，甚至发生自锁。 4．【答】绘制滚子从动件凸轮轮廓时，按反转法绘制的尖顶从动件的凸轮轮廓曲线称为凸轮的理论轮廓。由于滚子从动件的中心真实反映了从动件的运动规律和受力状况，因此基圆半径和压力角应在理论轮廓上量取。
目录 0.摘要 (1) 1.设计要求 (2) 2.负载与运动分析 (2) 2.1负载分析 (2) 2.2快进、工进和快退时间 (3) 2.3液压缸F-t图与v-t图 (3) 3.确定液压系统主要参数 (4) 3.1初选液压缸工作压力 (4) 3.2计算液压缸主要尺寸 (4) 3.3绘制液压缸工况图 (5) 4.拟定液压系统的工作原理图 (7) 4.1拟定液压系统原理图 (7) 4.2原理图分析 (8) 5.计算和选择液压件 (8) 5.1液压泵及其驱动电动机 (8) 5.2阀类元件及辅助元件的选 (10) 6.液压系统的性能验算 (10) 6.1系统压力损失验算 (10) 6.2系统发热与温升验算 (11) 7.课设总结 (12)
0．摘要 液压传动技术是机械设备中发展最快的技术之一，特别是近年来与微电子、计算技术结合，使液压技术进入了一个新的发展阶段，机、电、液、气一体是当今机械设备的发展方向。在数控加工的机械设备中已经广泛引用液压技术。作为机械制造专业的学生初步学会液压系统的设计，熟悉分析液压系统的工作原理的方法，掌握液压元件的作用与选型是十分必要的。 液压传动在国民经济的各个部门都得到了广泛的应用，但是各部门采用液压传动的出发点不尽相同：例如，工程机械、压力机械采用液压传动的主要原因是取其结构简单、输出力大；航空工业采用液压传动的主要原因取其重量轻、体积小；机床上采用液压传动的主要原因则是取其在工作过程中能无级变速，易于实现自动化，能实现换向频繁的往复运动等优点。 关键词：钻孔组合机床卧式动力滑台液压系统
1.设计要求 设计一台卧式钻孔组合机床的液压系统，要求完成如下工作循环式：快进→工进→快退→停止。机床的切削力为25000N ，工作部件的重量为9800N ，快进与快退速度均为7m/min ，工进速度为0.05m/min ，快进行程为150mm ，工进行程40mm ，加速、减速时间要求不大于0.2s ，动力平台采用平导轨，静摩擦系数为0.2，动摩擦系数为0.1 。要求活塞杆固定，油缸与工作台连接。设计该组合机床的液压传动系统。 2.负载与运动分析 2.1负载分析 （1）工作负载： T F =25000N （2）摩擦负载： 摩擦负载即为导轨的摩擦阻力 静摩擦阻力：Ffs = 0f ?G=1960N 动摩擦阻力：Ffd =d f ?G=980N （3）惯性负载：Fa = t v g G ??=500N （4）液压缸在个工作阶段的负载。 设液压缸的机械效率cm η =0.9，得出液压缸在各个工作阶段的负载和推力，如表1所示。 表1液压缸各阶段的负载和推力 工况 计算公式 外负载F/N 液压缸推力 F0= F / cm η/N 启动 F=Ffs 1960 2178 加速 F=Ffd +Fa 1480 1644 快进 F=Ffd 980 1089 工进 F=Ffd +T F 25980 28867 反向启动 F=Ffs 1960 2178 加速 F=Ffd +Fa 1480 1644 快退 F=Ffd 980 1089
《水利工程施工》课程设计任务书 （水利水电工程专业） 1 前言 根据水利水电工程专业培养计划和《水利工程施工》教学大纲的规定，本专业的学生有一周半时间的《水利工程施工》课程设计。本课程设计的主要目的是巩固和掌握课堂所学理论知识，培养学生运用本课程的知识解决相应实际问题的能力，并使学生在水力计算、CAD绘图、设计说明书编写等方面能得到初步训练，为毕业设计和今后的工作、学习打下坚实基础。本次课程设计的主要内容是水利水电工程施工导流设计和截流设计，以下为导流设计的相应资料。 2基本资料 2.1工程概况 本水电站位于XC市某村境内，系YJ干流水电建设规划的梯级电站之一，距XC市公路里程约80km。 本工程主要任务是发电，水库正常蓄水位1330.00m，死水位1328.00m，总库容7.6亿m3，属日调节水库。 本工程等级为一等工程，主要水工建筑物为1级，次要建筑物为3级。电站枢纽建筑物主要由左右岸挡水坝、中孔坝段和溢流坝段（为碾压混凝土重力坝）、消力池、右岸引水发电系统组成，右岸地下厂房装机4台600MW机组，总装机容量2400MW。工程枢纽处地形及工程布置见附图。 大坝为碾压混凝土重力坝，坝顶高程1334.00m，最低建基面高程1166m，最大坝高168.0m，最大坝底宽153.2m，坝顶轴线长516m；整个坝体共24个坝段，从左至右由左岸挡水坝1#～9#坝段、左中孔10#坝段、溢流坝11#～14#坝段、右中孔15#坝段和右岸挡水坝16#～24#坝段组成；溢流坝段布置5孔溢流表孔，每孔净宽15m，溢流堰顶高程1311.00m；放空中孔孔口底高程1240.00m，孔口尺寸5×8m；溢流坝段下游接消力池，消力池边墙为混凝土斜边墙，消力池边墙顶高程1224.0m，建基高程分别为1166.0m、1180.0m，底板高程为1188.0m，消力池长145m。
XX年合肥工业大学机械考研初试及复试总结工大初试专业课考试一向很让人纠结，但我要说，其实不然！特别是现在不考简答题了，难度减小了不少，把握好历年真题命题方式其实很简单，120不难拿下。现在我简单介绍下 自由度，平面机构运动分析解析法（图解法基本不用看），凸轮，齿轮，轮系，每年必考，考得不难，这些都是必须拿下得分。第三章，第八章着来年过年都考了一题，其他几章间歇考，不过都要看，像第九章特别繁的计算就不用看了，不会考的，一般考运动副力的方向标注。第八章机构的组合方式框图是重点。课后习题和真题很重要！！！其他可以在搞一本考研辅导书做做。大家细心研究，真题要总结规律和题型，课后习题不用每道都会做，那些特别难的也不会考。好了，说多了都是废话，大家好好复习。我和几个学长学姐会经常去看看，能帮忙的我们一定尽力。作为过来人我也深深体会考研不容易。 合工大机械考研不是很难，综合性价比还是很高的，也是老牌名校。在合肥找工作绝对是没问题的，就是地理位置比一线城市差些，但分数线今年要比南京，上海那边低很多。合肥近几年发展也很快，欢迎大家报考。 我是跨专业考的，本科工业设计，学校只是二本，跨专业考机械。貌似其他和工大同等水平的院校都比较有偏见，但工大要好很多，
只要你分数够，工大就敢收你，不过跨度太大的话我也不敢保证。现在已经顺利录取了，而且拿了一等奖学金。 祝大家考研顺利！坚持到底！ 今天去工大照了所有录取的名单，在手机里不太好弄。有空再陆续上传。 先说听力，八点开始，听往届的学长说，声音比较杂，但今年亲身体验没有，很清楚，难度不高于四级听力，题型和四级前25道一样，总共也就25题。 然后隔半小时专业课笔试，两个半小时，做快点时间够了，三门课，这个都知道，题量有点大，但是难题少，像加工工序安排比较难。另外提醒一点，专业课答题纸是白纸，自己安排答题结构，选择题有的选项是a b c，有的是123，有的是ABCD，不统一。 题型每年都有变化，我说说今年的情况： 1．选择，差不多10道，不难。 2．简答，有三个。
液压系统设计计算举例 液压系统设计计算是液压传动课程设计的主要内容，包括明确设计要求进行工况分析、确定液压系统主要参数、拟定液压系统原理图、计算和选择液压件以及验算液压系统性能等。现以一台卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台液压系统为例，介绍液压系统的设计计算方法。 1 设计要求及工况分析 设计要求 要求设计的动力滑台实现的工作循环是：快进 → 工进 → 快退 → 停止。主要性能参数与性能要求如下：切削阻力F L =30468N ；运动部件所受重力G =9800N ；快进、快退速度υ1= υ3=0.1m/s ，工进速度υ2=×10-3m/s ；快进行程L 1=100mm ，工进行程L 2=50mm ；往复运动的加速时间Δt =；动力滑台采用平导轨，静摩擦系数μs =，动摩擦系数μd =。液压系统执行元件选为液压缸。 负载与运动分析 (1) 工作负载 工作负载即为切削阻力F L =30468N 。 (2) 摩擦负载 摩擦负载即为导轨的摩擦阻力： 静摩擦阻力 N 196098002.0s fs =?==G F μ 动摩擦阻力 N 98098001.0d fd =?==G F μ (3) 惯性负载 N 500N 2.01 .08.99800i =?=??= t g G F υ (4) 运动时间 快进 s 1s 1.0101003 11 1=?==-υL t 工进 s 8.56s 1088.010503 322 2=??==--υL t 快退 s 5.1s 1.010)50100(3 3 2 13=?+=+= -υL L t 设液压缸的机械效率ηcm =，得出液压缸在各工作阶段的负载和推力，如表1所列。
《水利工程施工》课程设计 ——松涛水利枢纽工程施工总进度网络计划编制 一、课设目的： 在巩固所学基础知识和专业知识的前提下，运用现代组织管理工具—— 网络计划技术，对松涛水利枢纽的施工进度进行安排，从而进一步了解水利水电工程各项目之间的项目关系，综合掌握水利水电工程施工的全貌，培养统筹全局的观念，为今后的施工组织设计工作打下良好的基础。 二、课设任务及步骤： 编制松涛水利枢纽工程施工总进度网络计划 （一）收集基本资料 包括：工程概况、水文、气象、建材、地质等资料。 本次课设该步骤已经不必了，见大家手里的课设基本资料。 （二）列工程项目 松涛水利枢纽系一级建筑物，由河床重力坝、右岸砼重力坝、溢洪道、右岸土坝、坝后式厂房等建筑物组成。平面布置见所给结构图。 对于这种堤坝式水利水电枢纽，其关键工程一般位于河床，这时施工总进度的安排应以导流程序为主线，即以施工导截流、大坝岩基开挖及处理、砼浇筑、拦洪渡讯、封堵蓄水、发电为主线，列工程项目表。 1．准备工程 2．施工导截流工程 采用全段围堰，全年挡水，隧洞导流 2.1 导流隧洞开挖和衬砌 2.2 图示戗堤预进占（利用隧洞开挖料） 2.3 截流（指合龙、闭气） 2.4 土石围堰加高培厚 2.5 基坑排水 2.6 隧洞封堵 2.7 蓄水 2.8 围堰拆除 3.大坝工程 3.1 河床重力坝坝基（肩）土方开挖 3.2 河床重力坝坝基（肩）石方开挖 3.3 河床重力坝基础帷幕灌浆 3.4 河床重力坝砼浇筑 3.5 河床重力坝接缝灌浆 3.6 右岸砼重力坝土方开挖 3.7 右岸砼重力坝石方开挖 3.8 右岸砼重力坝砼浇筑 3.9 右岸砼重力坝帷幕灌浆 3.10 右岸砼重力坝接缝灌浆 3.11 溢洪道土方开挖 3.12 溢洪道石方开挖 3.13 溢洪道堆砌石填方施工 3.14 溢洪道砼浇筑
1.汽车板簧分选实验压力机（立式），液压缸对工件（汽车板簧）施加的最大压 力为3万N，动作为：快进→工进→加载→保压→慢退→快退，快进速度14mm/s，工进速度0.4mm/s，要求液压缸上位停止、下行时、保压后慢退不能失控。最大行程600mm。试完成： （1）系统工况分析； （2）液压缸主要参数确定； （3）拟定液压系统原理图； （4）选取液压元件； （5）油箱设计（零件图）；* （6）油箱盖板装配图、零件图；* （7）集成块零件图； 2.钻孔动力部件质量m=2000kg，液压缸的机械效率ηw=0.9，钻削力Fc=16000N 工作循环为：快进→工进→死挡铁停留→快退→原位停止。行程长度为150mm ,其中工进长度为50mm。快进、快退速度为75mm/s，工进速度为1.67 mm/s。导轨为矩形，启动、制动时间为0.5s。要求快进转工进平稳可靠，工作台能在任意位置停止。 3.单面多轴钻孔组合机床动力滑台液压系统，要求设计的动力滑台实现的工作 循环是：快进——工进——快退——停止。主要性能参数与性能要求如下：切削阻力FL=30468N；运动部件所受重力G=9800N；快进、快退速度1=
3=0.1m/s，工进速度2=0.88×10-3m/s；快进行程L1=100mm，工进行程 L2=50mm；往复运动的加速时间Δt=0.2s；动力滑台采用平导轨，静摩擦系数μs=0.2，动摩擦系数μd=0.1。液压系统执行元件选为液压缸。 4.卧式钻孔组合机床液压系统设计：设计一台卧式钻孔组合机床的液压系统， 要求完成如下工作循环：快进→工进→快退→停止。机床的切削力为25×103 N，工作部件的重量为9.8×103 N，快进与快退速度均为7 m/min，工进速度为0.05 m/min，快进行程为150 mm，工进行程为40 mm，加速、减速时间要求不大于0.2 s，动力平台采用平导轨，静摩擦系数为0.2，动摩擦系数为 0.1。要求活塞杆固定，油缸与工作台连接。设计该组合机床的液压传动系统。 5.某厂需要一台加工齿轮内孔键槽的简易插床，插头刀架的上下往复运动采用 液压传动。工件安装在工作台上，采用手动进给。 其主要技术规格如下： 1）加工碳钢齿轮键槽，插槽槽宽t=12mm，走刀量S=0.3mm/行程； 2）插头重量500N； 3）插头工作行程（下行）的速度为13m/min。 试设计该插床的液压系统及其液压装置。 6.设计一台钻镗专用机床，要求孔的加工精度为二级，精镗的光洁度为▽6。加 工的工作循环是工件定位、夹紧——动力头快进——工进——快退——工件松开、拔销。加工时最大切削力（轴向）为20000N，动力头自重30000N，工作进给要求能在20-120mm/min内进行无级调速，快进、快退的速度均为6m/min，动力头最大行程为400mm，为使工作方便希望动力头可以手动调整进退并且能中途停止，动力滑台采用平导轨。 要求：1）按机床工作条件设计油路系统，绘系统原理图。 2）列出电磁铁动作顺序图。
合肥工业大学 《机械优化设计》课程实践研究报告 班级： 学号： 姓名： 授课老师：王卫荣 日期： 2014年 4 月 19 日
目录 1、λ＝0.618的证明、一维搜索程序作业； 2、单位矩阵程序作业； 3、连杆机构问题＋自行选择小型机械设计问题或其他工程优化问题； （1）分析优化对象，根据设计问题的要求，选择设计变量，确立约束条件，建立目标函数，建立优化设计的数学模型并编制问题程序； （2）选择适当的优化方法，简述方法原理，进行优化计算；（3）进行结果分析，并加以说明。 4、写出课程实践心得体会，附列程序文本。 5、为响应学校2014年度教学工作会议的改革要求，探索新的课程考核评价方法，特探索性设立一开放式考核项目，占总成绩的5%。 试用您自己认为合适的方式（书面）表达您在本门课程学习方面的努力、进步与收获。（考评将重点关注您的独创性、简洁性与可验证性.
1.λ＝0.618的证明、一维搜索程序作业； 证明：0.618法要求插入点α1、α 2 的位置相对于区间 [a，b] 两端点具有对称性，即 已知a1=a2 , 要求α11=α22 由于α1=b-λ(b-a) α2=a+λ(b-a) 若使α11=α22 则有：b1-λ(b1-a1)=a2+λ(b2-a2)= a1+λ2(b1-a1) 因此: b1- a1=(λ2+λ)( b1- a1) ( b1- a1)( λ2+λ-1)=0 因为: b1!=a1 所以: λ2+λ-1=0 则有: 取方程正数解得 若保留下来的区间为 [α1，b] ，根据插入点的对称性，也能推得同样的λ的值。 其0.618法的程序框图如下:
液压传动系统课程 设计
液压传动控制系统课程设计 指 导 书 刘辉等编 江西理工大学应用科学学院
液压传动控制系统课程设计步骤 一、设计依据及参数的提出 1.根据生产或加工对象工作要求选择液压传动机构的结构形式和 规格； 2.分析机床或设备的工作循环和执行机构的工作范围； 3.对生产设备各种部件（电气、机械、液压）的工作顺序、转换 方式和互锁 要求等要详细说明或了解； 4.一些具体特殊要求的动作（如高速、高压、精度等）对液压传 动执行机构的 特殊要求； 5.液压执行机构的运动速度、载荷及变化范围（调节范围）； 6.对工作的可靠性、平稳性以及转换精度的要求； 7.其它要求（如检测、维修）。 二、负载分析 2.1负载特性 液压执行机构在运动或加工的过程中所承受的负载有工作阻力、摩擦力、惯性力、重力，密封阻力和背压力。可是从负载角度归纳为三种负载，即阻力负载、负值负载、惯性负载。 1.阻力负载（或正值负载）——负载方向与进给方向相反，即机 床切削力（如：铣、钻、镗等），摩擦力，背压力。
切削力+重力+惯性力 切削力+惯性力+摩擦力 图 2-1 切削力分析图 2.负值负载（或超越负载）——负载方向与执行机构运动方向相同 （如：顺铣、重力下降，制动减速等）。 3.惯性负载——机构运动转换过程中由惯性所形成的负载（如前冲 和后冲，系统的爬行）。 2.2 执行机构负载分析 1.液压缸机械负载计算 （1）液压缸机械负载计算 在设计选取功率匹配时，一般主要考虑工进阶段的驱动功率，即负载F 为： ()f t g m F F F F η=++（2-1） Ff —摩擦力 Ft —负载 Fg —惯性力 m η一般取0.9～0.95
测控技术基础之液压传动与控制 课程设计说明书 设计题目：液压传动与控制系统设计 半自动液压专用铣床液压系统设计 姓名：王冉 专业：机械设计制造及其自动化 班级： 1班 学号： 2010105126 指导教师：谭宗柒 2013年 6 月 6 日至 2013年 6 月27 日
半自动液压专用铣床液压系统设计 1．设计要求 设计一台用成型铣刀在加工件上加工出成型面的液压专用铣床，工作循环：手工上料——自动夹紧——工作台快进——铣削进给——工作台快退——夹具松开——手工卸料。 2．设计参数 工作台液压缸负载力（KN ）：F L =2.8 夹紧液压缸负载力（KN ）：F c =4.8 工作台液压缸移动件重力（KN ）：G=2.8 夹紧液压缸负移动件重力（N ）：G c =35 工作台快进、快退速度（m/min ）：V 1=V 3=4.5 夹紧液压缸行程（mm ）：L c=10 工作台工进速度（mm/min ）：V 2=45 夹紧液压缸运动时间（S ）：t c=1 工作台液压缸快进行程（mm ）：L 1=350 导轨面静摩擦系数：μs =0.2 工作台液压缸工进行程（mm ）：L 2=85 导轨面动摩擦系数：μd =0.1 工作台启动时间（S ）：?t =0.5 液压传动与控制系统设计一般包括以下内容： 1、液压传动与控制系统设计基本内容： (1) 明确设计要求进行工况分析； (2) 确定液压系统主要参数； (3) 拟定液压系统原理图； (4) 计算和选择液压件； (5) 验算液压系统性能； (6) 编制技术文件。 学生应完成的工作量：（打印稿和电子版各1份） (1) 液压系统原理图1张； (2) 设计计算说明书1份。（字数：2500~3000。） 设计内容 1.负载与运动分析 1.1工作负载 1)夹紧缸 工作负载：N G F F d C C l 5.48031.0354800=?+=+=μ 由于夹紧缸的工作对于系统的整体操作的影响不是很高，所以在系统的设计计算中把夹紧缸的工作过程简化为全程的匀速直线运动，所以不考虑夹紧缸的惯性负载等一些其他的因素。 2)工作台液压缸 工作负载极为切削阻力F L =2.8KN 。
《水利工程施工》课程设计计算说明书 一、基本资料 大渡河上某水电工程采用单戗立堵进占，河床的剖面图见图1。戗堤处水位~流量关系 n ，截流戗堤两侧的边坡为1:1.5。截流材料采用当地见表1和图2。戗堤端部边坡系数1 的中粒黑云二长花岗岩，容重为26KN/m3。该工程采用左右岸各布置一条导流洞导流，左、右导流隧洞联合泄流的上游水位和泄流流量关系见表2和图3。 图1：河床剖面图 图2：坝址处天然水位~流量关系曲线
表2 上游水位~导流隧洞泄流量关系 作图如下 图3：上游水位~导流隧洞泄流量关系曲线 每位同学按不同的设计流量进行无护底情况下截流水力计算，并确定相应的截流设计方案。按以下公式确定截流设计流量3 (3002/)Q m s +?=学号的最后两位，计算时不考虑戗堤渗透流量和上游槽蓄流量。 截流设计是施工导流设计重要组成部分，其设计过程比较复杂，目前我国水利水电工程截流多采用立堵截流，本次设计按立堵截流设计，有多种设计方法。其设计分为：截流水力计算、截流水力分区和备料量设计。 截流设计流量的确定，通常按频率法确定，也即根据已选定的截流时段，采用该时段内一定频率的某种特征流量值作为设计流量。一般地，多采用截流时段5%～10％的月平均或者旬平均流量作为设计标准。 截流的水力计算中龙口流速的确定一般采用图解法（详细见《水利工程施工》P39~42），以下对于图解法及图解法的量化法，三曲线法做如下介绍。 二、截流的水力计算 1、计算下游水位下H 、戗堤高度B H 、戗堤水深0H
由3 030028316/=+?=Q m s ，根据戗堤处水位~流量关系曲线，由内插法可知， 953.28下=H m ; 安全超高1.0m 由Q Q =0,957.79上=H m ， 1.08上底=+-=B H H m H m ； 0 2.28下底=+-=+H Z H m H Z . 2、根据已知的泄流量d Q 与上游水位上H 关系绘制~d Q Z 曲线 作图如下 图4：龙口泄水曲线Z Q ~ 由龙口泄水能力计算按照宽顶堰公式计算：
学号： 课程设计任务书 2013～2014 学年第二学期 学生姓名：专业班级： 指导教师：工作部门： 一、课程设计题目： 二、课程设计内容 液压传动课程设计一般包括以下内容： (1) 明确设计要求进行工况分析； (2) 确定液压系统主要参数； (3) 拟定液压系统原理图； (4) 计算和选择液压件； (5) 验算液压系统性能； (6) 结构设计及绘制零部件工作图； (7) 编制技术文件。 学生应完成的工作量： (1) 液压系统原理图1张； (2) 部件工作图和零件工作图若干张； (3) 设计计算说明书1份。 三、进度安排
四、基本要求 (1) 液压传动课程设计是一项全面的设计训练，它不仅可以巩固所学的理论知识，也可以为以后的设计工作打好基础。在设计过程中必须严肃认真，刻苦钻研，一丝不苟，精益求精。 (2) 液压传动课程设计应在教师指导下独立完成。教师的指导作用是指明设计思路，启发学生独立思考，解答疑难问题，按设计进度进行阶段审查，学生必须发挥主观能动性，积极思考问题，而不应被动地依赖教师查资料、
给数据、定方案。 (3) 设计中要正确处理参考已有资料与创新的关系。任何设计都不能凭空想象出来，利用已有资料可以避免许多重复工作，加快设计进程，同时也是提高设计质量的保证。另外任何新的设计任务又总有其特定的设计要求和具体工作条件，因而不能盲目地抄袭资料，必须具体分析，创造性地设计。 (4) 学生应按设计进程要求保质保量的完成设计任务。 液压传动课程设计原始资料 一、课程设计内容（含技术指标） 设计中等复杂程度的机床液压传动系统，确定液压传动方案，选择有关液压元件，设计液压缸的结构，编写技术文件并绘制有关图纸。 1、设计一台卧式单面多轴钻孔组合机床液压动力滑台的液压系统。已知参数：切削负载FL＝30500N，机床工作部件总质量m＝1000kg，快进、快退速度均为5.5m/min，工进速度在20～100mm/min范围内可无级调节。滑台最大行程400mm，其中工进行程150mm，往复运动加、减速时间≤0.2s，滑台采用平导轨，其摩擦系数fs＝0.2，动摩擦系数fd＝0.1。滑台要求完成“快进－工进－快退－停止”的工作循环。 2、设计一台卧式单面多轴钻孔组合机床的液压系统，要求液压系统完成“快进—工进—快退—停止”的工作循环。已知：轴向切削力为32000N，移动部件总重量为10810N，工作台快进行程为150mm，工进行程为100mm，快进、快退速度为7m/min，工进速度为60mm/min，加、减速时间为0.2s，导轨为平导轨，静摩擦系数为0.2，动摩擦系数为0.1。 3、设计一台专用卧式钻床的液压系统，要求液压系统完成“快进—工进—快退—停止”的工作循环。已知：最大轴向钻削力为14000N，动力滑台自重为15000N，工作台快进行程为100mm，工进行程为50mm，快进、快退速度为 5.5m/min，工进速度为51—990mm/min，加、减速时间为0.1s，动力滑台为平导轨，静摩擦系数为0.2，动摩擦系数为0.1。 4、设计一台专用卧式铣床的液压系统，要求液压系统完成“快进—工进—快退—停止”的工作循环。已知：铣头驱动电动机功率为8.5kw，铣刀直径为70mm，转速为350r/min，
C H A N G C H U N I N S T I T U T E O F T E C H N O L O G Y 水利工程施工组织课程设计 学生姓名：傅元帅 学院名称：水利工程与环境学院 专业名称：水利水电工程 班级名称：水电1243班 学号： 指导教师：张鸿远 长春工程学院水利与环境工程学院 2015 年10月9日 目录 前言 (2) 一、设计目的 (2) 二、施工基本资料概述 (2) 三、施工导流设计 (6) 1、施工导流方案的选择 (6) 2、施工导流时段的划分 (7) 3、施工导流设计流量的确定 (7) 4、围堰计算 (8) 四、施工截流设计 (14) 1、截流方法的选择 (14) 2、截流材料粒径确定 (15) 五、基坑排水 (16) 附表：施工进度计划表 (17)
附图：上下游围堰设计图 (18) 前言： 施工组织课程设计是一门基础课程，它对于一个水利水电专业的学生来说，有特别重要的作用，施工组织设计是学生在跨出校门，走上工作岗位之前，学校安排的一次重要的设计课程。设计对于锻炼一个学生的动手能力至关重要。 本次设计目的在于培养学生的动手能力以及具体问题具体分析的能力，做设计的同学都知道，理论与实际并不完全一样。设计过程中会遇到课本上没有包括的情况，这就要求我们能够联合所学知识跟实际遇到的工程概况，来对这其中的建筑物做适合的设计调整，以适合实际工况。 此次设计在张宏远老师和王忠诚老师的悉心指导下，在同学的互相帮助中，施工设计得以较好的完成。 设计中，由于我们水平有限以及所借资料比较陈旧。所以，设计中仍然存在着很多不足之处，甚至还存在错误之处。这些，希望老师给予指正。我们一定虚心学习，努力学习。在今后的工作生涯中，一定可以不断地完善自己，充实自己。 一、设计目的 目的在于巩固所学的基础理论知识，训练学生初步运用水利工程施工专业知识，针对具体的水利水电工程，全面分析水利水电工程的资料，通过对各种施工导流方案比较，选出最优方案，使工程达到既安全，快速施工又节约投资的目的，从而进一步了解水利水电工程施工导流设计的目的和任务，综合掌握水利水电工程施工的全貌，培养统筹全局的观念，为今后施工组织设计工作打下良好的基础。 （1）学生需掌握结合设计任务分析基本资料，进行导流方案选择； （2）熟练运用参考书籍、设计手册及规范等辅助设计； （3）学生掌握用图表和文字表达设计意图； （4）了解国内外最新的施工技术参数和科学成果，适当应用到设计中，定出技术上可行、经济上合理、施工运用上安全可靠的施工导流方案并进行相应的导流建筑物设计、截流设计、拦洪度汛及基坑排水设计。 二、工程基本资料概述 选择长白站为参证站，点绘长白站历年逐月最大洪峰流量年内分布图，并描绘平顺的 外包线，根据洪水成因和变化过程确定分期，春汛期为:4月1日～5月20日;秋汛期为:9 月20日～10月30日。 分期洪水过程线 水库典型洪水过程线选择长白水文站,春汛典型年为1985年4月30日～5月2日; 秋汛典型年为1987年9月20日～22日，洪水历时为3天，时段△t=3小时。 截流期洪水计算 截流期洪水以水库坝址处历年月迳流资料进行统计，用矩法公式按连序系列计算统计 参数，采用P—Ⅲ型曲线适线，Cs与Cv的倍比为2.0。按适线最佳确定截流期洪水参数。 计算出水库坝址处P%=10、20的月平均流量。成果见表1.1。
《现代机械工程基础实验1》（机电）之 机械工程控制基础综合实验 指导书 指导教师：董明晓逄波 山东建筑大学 机电工程学院 2013.7.4 一、过山车项目 1、过山车（Roller coaster，或又称为云霄飞车），是一种机动游乐设施，常见于游乐园和主题乐园中。过山车通常采用液压弹射器提速。弹射系统由高速液压缸、活塞式蓄能器以及大流量高速开关阀等三部分组成液压系统原理图如下：
2、过山车机械结构设计方案图 3、该方案的应用坦克仿真驾驶平台的起伏效果、混凝土搅拌机、塔式起重机、车辆驱动传动系统，液压起升平台 4过山车液压节能回收装置。液压系统设计中的节能问题主要是降低系统的功率损失，液压系统的功率损失会使系统的总效率下降、油温升高、油液变质，导致液压设备发生故障。因此，设计液压系统时必须多途径的考虑怎样降低系统的功率损失。其设计如图所示。
二.坦克系统 1、如何驱动庞然大物-坦克，主要依靠液压系统的驱动，导向，制动。机械液压双工 率流向机构，使得来自发动机的动力分两路，流向驱动轮的两侧。其行走系统 液压原理图 2、由于军事工业的需要，为了使坦克更好的适应作战环境（沟壑，险滩等路面凹凸 不平，）有时为了需要不得不从空中运输，从空中迫降，显而易见，处理好减 震已经迫在眉睫。坦克液压减震系统原理图
3、液压式减震器的结构同吸入式泵基本相似，。当履带遇到凸起的路面受到冲击时， 缸筒向上移动，活塞在内缸筒里相对往下移动。此时，活塞阀门被冲开向上，内缸筒腔内活塞下侧的油不受任何阻力地流向活塞上侧。同时，这一部分油也通过底部阀门上的小孔流入内、外缸筒之间的油腔内。这样就有效地衰减了凹凸路面对车辆的冲击负荷。而当车轮越过凸起地面往下落时，缸筒也会跟着往下运动，活塞就会相对于缸筒向上移动。当活塞向上移动时，油冲开底部的阀门流向内缸筒，同时内缸筒活塞上侧的油经活塞阀门上的小孔流向下侧。此时当油液流过小孔过程中，会受到很大的阻力，这样就产生了较好的阻尼作用，起到了减震的目的。液压减震系统机械结构图 4、设计一个减震系统,使得生鸡蛋从5米高的地方下落能够完好
C H A N G C H U N I N S TI T U T E O F T E C H N O L O G Y 水利工程施工组织课程设计 学生姓名：傅元帅 学院名称：水利工程与环境学院 专业名称：水利水电工程 班级名称：水电1243班 学号：1206411313 指导教师：张鸿远 长春工程学院水利与环境工程学院 2015 年10月9日
目录 前言 (2) 一、设计目的 (2) 二、施工基本资料概述 (2) 三、施工导流设计 (6) 1、施工导流方案的选择 (6) 2、施工导流时段的划分 (7) 3、施工导流设计流量的确定 (7) 4、围堰计算 (8) 四、施工截流设计 (14) 1、截流方法的选择 (14) 2、截流材料粒径确定 (15) 五、基坑排水 (16) 附表：施工进度计划表 (17) 附图：上下游围堰设计图 (18)
前言： 施工组织课程设计是一门基础课程，它对于一个水利水电专业的学生来说，有特别重要的作用，施工组织设计是学生在跨出校门，走上工作岗位之前，学校安排的一次重要的设计课程。设计对于锻炼一个学生的动手能力至关重要。 本次设计目的在于培养学生的动手能力以及具体问题具体分析的能力，做设计的同学都知道，理论与实际并不完全一样。设计过程中会遇到课本上没有包括的情况，这就要求我们能够联合所学知识跟实际遇到的工程概况，来对这其中的建筑物做适合的设计调整，以适合实际工况。 此次设计在张宏远老师和王忠诚老师的悉心指导下，在同学的互相帮助中，施工设计得以较好的完成。 设计中，由于我们水平有限以及所借资料比较陈旧。所以，设计中仍然存在着很多不足之处，甚至还存在错误之处。这些，希望老师给予指正。我们一定虚心学习，努力学习。在今后的工作生涯中，一定可以不断地完善自己，充实自己。 一、设计目的 目的在于巩固所学的基础理论知识，训练学生初步运用水利工程施工专业知识，针对具体的水利水电工程，全面分析水利水电工程的资料，通过对各种施工导流方案比较，选出最优方案，使工程达到既安全，快速施工又节约投资的目的，从而进一步了解水利水电工程施工导流设计的目的和任务，综合掌握水利水电工程施工的全貌，培养统筹全局的观念，为今后施工组织设计工作打下良好的基础。 （1）学生需掌握结合设计任务分析基本资料，进行导流方案选择； （2）熟练运用参考书籍、设计手册及规范等辅助设计；
生产实习报告 学院名称：机械工程学院 专业班级：机械设计制造及其自动化2014-6班姓名学号： 指导教师：王玉琳卫道柱陈甦欣王道明实习日期：2017年6月19日——7月7日
目录 一、生产实习的目的 (3) 二、生产实习的基本要求 (3) 三、生产实习的时间、地点和内容 (4) 1、生产实习动员大会 (4) 2、生产实习讲座1——实习安全知识 (5) 3、安徽正远包装科技有限公司 (6) 4、生产实习讲座2——汽车传动系基础知识 (9) 5、安徽叉车集团有限责任公司 (11) 6、合肥华凌股份有限公司 (13) 7、生产实习讲座3——磁变流技术的研究、发展与应用 (16) 8、安徽安凯福田曙光车桥有限公司 (17) 9、安徽安凯汽车股份有限公司 (19) 10、合肥工业大学机械基础实验室 (22) 11、合肥长源液压股份有限公司 (24) 12、安徽巨一自动化装备有限公司 (27) 13、撰写《实习报告》，答辩 (29) 三、生产实习总结 (30) 四、实习思考题 (32) 五、你对本次生产实习的意见以及对本专业今后生产实习的建议 (43)
一、生产实习的目的 生产实习是本科教学计划中非常重要的一个实践性教学环节，其目的与任务如下： （1）使我们了解和掌握基本的生产知识，验证、巩固和丰富已经学过的课程内容，为后续专业课程的学习打下基础。 （2）让我们了解本专业范围现代企业的生产组织形式、管理模式、先进的生产设备和先进的制造技术。 （3）培养我们用工程技术的观点和方法去研究问题、分析问题、解决问题。（4）训练我们从事专业技术工作及管理工作所必须的各种基本技能和实践动手能力。 （5）培养我们热爱劳动、不怕苦、不怕累的工作作风。 二、生产实习的基本要求 （1）了解自动化生产与装配线； （2）了解典型机构的工作原理及典型部件的装配工艺过程； （3）了解典型零件的结构特点和机械加工工艺过程； （4）了解典型零件的毛坯制造工艺及热处理工艺； （5）了解典型零件加工所需的设备、工装和量具； （6）了解企业所用的先进制造技术； （7）了解企业技术文档资料的编写方式； （8）了解企业的组织机构、生产管理情况和物流模式； （9）了解知名企业的理念和文化氛围。
$ 攀枝花学院 学生课程设计（论文） 题目：小型液压机的液压系统 学生姓名： vvvvvv 学号： vvvvvvvv < 所在院(系)：机械工程学院 专业： 班级： 指导教师： vvvvvv 职称： vvvv # 2014 年 06 月 15 日 攀枝花学院教务处制
）
》 攀枝花学院本科学生课程设计任务书
目录 前言 (1) 一设计题目 (2) 二技术参数和设计要求 (2) 三工况分析 (2) 四拟定液压系统原理 (3) . 1.确定供油方式 (3) 2.调速方式的选择 (3) 3.液压系统的计算和选择液压元件 (4) 4.液压阀的选择 (6) 5.确定管道尺寸 (6) 6.液压油箱容积的确定 (7) 7.液压缸的壁厚和外径的计算 (7) 8.液压缸工作行程的确定 (7) [ 9.缸盖厚度的确定 (7)
10.最小寻向长度的确定 (7) 11.缸体长度的确定 (8) 五液压系统的验算 (9) 1 压力损失的验算 (9) 2 系统温升的验算 (11) 3 螺栓校核 (11) 总结 (13) ： 参考文献 (14)
前言 液压传动是以流体作为工作介质对能量进行传动和控制的一种传动形式。利用有压的液体经由一些机件控制之后来传递运动和动力。相对于电力拖动和机械传动而言，液压传动具有输出力大，重量轻，惯性小，调速方便以及易于控制等优点，因而广泛应用于工程机械，建筑机械和机床等设备上。 作为现代机械设备实现传动与控制的重要技术手段，液压技术在国民经济各领域得到了广泛的应用。与其他传动控制技术相比，液压技术具有能量密度高﹑配置灵活方便﹑调速范围大﹑工作平稳且快速性好﹑易于控制并过载保护﹑易于实现自动化和机电液一体化整合﹑系统设计制造和使用维护方便等多种显著的技术优势，因而使其成为现代机械工程的基本技术构成和现代控制工程的基本技术要素。 液压压力机是压缩成型和压注成型的主要设备，适用于可塑性材料的压制工艺。如冲压、弯曲、翻边、薄板拉伸等。也可以从事校正、压装、砂轮成型、冷挤金属零件成型、塑料制品及粉末制品的压制成型。本文根据小型压力机的用途﹑特点和要求，利用液压传动的基本原理，拟定出合理的液压系统图，再经过必要的计算来确定液压系统的参数，然后按照这些参数来选用液压元件的规格和进行系统的结构设计。小型压力机的液压系统呈长方形布置，外形新颖美观，动力系统采用液压系统，结构简单、紧凑、动作灵敏可靠。该机并设有脚踏开关，可实现半自动工艺动作的循环。
课程设计 课程名称机电液综合设计项目 题目名称卧式半自动组合机床液压系统及其有关装置设计学生学院机电工程学院 专业班级08级机电（6）班 学号 学生姓名 指导教师 2011年12 月18 日
广东工业大学课程设计任务书 卧式半自动组合机床液压系统及其有关装置 题目名称 设计 学生学院机电工程学院 专业班级08机电6班 姓名柳展雄 学号3108000566 一、课程设计的内容 综合应用已学的课程，完成卧式半自动组合机床的液压系统的原理设计、液压系统的设计计算、液压系统元部件的选择、液压基本回路的实验验证、液压集成油路的设计、液压集成块的设计等。 二、课程设计的要求与数据 1．机床系统应实现的自动工作循环 (手工上料) →(手动启动) →工件定位(插销)→夹紧工件→动力头(工作台)快进→慢速工进→快退→停止→工件拔销→松开工件→（手工卸料）。 要求工进完了动力头无速度前冲现象。工件的定位、夹紧应保证安全可靠，加工过程中及遇意外断电时工件不应松脱，工件夹紧压力、速度应可调，工件加工过程中夹紧压力稳定。 2．工件最大夹紧力为F j；工件插销定位只要求到位，负载力小可不予计算。3．动力头快进、快退速度v1；工进速度为v2可调，加工过程中速度稳定；快进行程为L1，工进行程为L2；工件定位、夹紧行程为L3，夹紧时间t=1s。 4．运动部件总重力为G，最大切削进给力（轴向）为F t； 5．动力头能在任意位置停止，其加速或减速时间为△t；；工作台采用水平放置的平导轨，静摩擦系数为f s，动摩擦系数为f d。
设计参数表 序号 F j (N) F t (N) G (N) v1 (m/m in) v2 (mm/mi n) L1 (mm ) L2 (mm ) L3 (mm ) △t (s) f s f d 1 4 600 300 00 5500 6 30～ 1000 140 60 40 0.1 2 0.2 2 0. 1 三、课程设计应完成的工作 (一) 液压系统设计 根据设备的用途、特点和要求，利用液压传动的基本原理进行工况分析，拟定合理、完善的液压系统原理图，需要写出详细的系统工作原理，给出电磁铁动作顺序表。再经过必要的计算确定液压有关参数，然后按照所得参数选择液压元件、介质、相关设备的规格型号（或进行结构设计）、对系统有关参数进行验算等。 （二）系统基本回路的实验验证 以小组为单位设计实验验证回路，经老师确认后，由该组成员共同去液压实验室在实验台上进行实验验证。该部分说明书的撰写格式可参考液压课程实验报告，实验过程要拍一定数量的照片。 （三）液压装置结构设计 由指导老师选出其中一个小组成员的设计方案和数据，由该组成员共同完成该方案液压系统的集成块组的结构设计，尽量做到每个小组成员负责其中的一个集成块的设计。集成块之间必须考虑到相互之间的连通关系，是一个完整的液压系统的集成块。 （四）绘制工程图、编写设计说明书 1. 绘制液压系统原理图