放样技术在铁塔制作过程中的应用 (1)
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TMA放样技术在电力铁塔加工中的应用价值研究作者:向黎来源:《环球市场》2019年第14期摘要:近年来,随着国内经济社会水平的快速发展,我国对于电力事业的建设及技术指导越来越重视,放样技术是铁塔建设制造中一个必不可少的重要的环节。
传统的手工放样和计算放样难以确保技术资料的准确性,降低作业效率。
TMA是一种既能为电力设计部门提供数据支持又能为输电铁塔制造工作提供绘图的放样技术。
TMA放样技术在铁塔建设中的应用,可以将电力铁塔设计与制造工作高效的结合在一起。
本文先对国内输电铁塔放样技术的发展历程进行概述及探讨,并进一步研究TMA放样技术在电力铁塔加工中的应用。
关键词:TMA放样技术;电力;铁塔一、前言如今,随着我国用电需求量的急剧增加,我国电力行业得到了高度重视并取得了快速的发展,在进行电力工程的制造、建设过程中,输电铁塔的设计、加工质量起到决定性的作用,直接影响到整个输电线路的运行状况。
然而,当下大多数的电力铁塔都是结构复杂,放样繁琐,如何能够方便、快速、准确的为铁塔放样是塔建人员如今所头疼的问题。
铁塔放样本身就是一个极为复杂的工作工作,其中要以数据计算、图纸绘制、计量统计为支撑来完成。
准确率低、放样时间长、工作量大、工作效率低都是传统放样方式的缺陷,大部分企业惯用传统的放样方式已经无法满足当下电力建设的发展和社会需求,使得企业自身限制了自己的发展及工作要求。
通过TMA放样技术的应用,能够有效的解决铁塔放样工作中所存在的问题,并压缩放样时间,提高作业效率。
极大的提升了电力部门的生产进度,提升了铁塔加工的质量。
二、现阶段我国电力铁塔放样的现状目前,伴随着我国在信息技术以及配套软件领域的不断更新与发展,越来越多的新技术、新软件被广泛的应用到电力铁塔加工工作中来。
对于目前电力部门建设的铁塔来说,大部分结构复杂繁琐,铁塔构件的吨位大、放样难度高,同时对于铁塔的放样技术要求也更高。
以往手工放样技术以及二维放样技术已经无法满足现阶段工程建设的需要。
铁塔生产中的计算机辅助设计三维放样技术分析随着计算机科技的不断发展和普及,计算机辅助设计已经逐渐成为了各个行业不可或缺的工具之一。
特别是在铁塔生产中,计算机辅助设计技术的应用能够将设计过程中的繁琐工作大为简化,并且提供更为精确的结果。
其中,三维放样技术更是成为了现代铁塔生产中不可或缺的重要工具。
一、铁塔生产中的计算机辅助设计1、计算机辅助设计技术的应用在传统的铁塔生产中,设计师需要通过手工绘图的方式,将设计图纸在平面上展示出来。
然而,这种方式不能很好地模拟出真实的铁塔结构,在装配过程中也难以发现缺陷,甚至可能产生不必要的浪费。
而通过计算机辅助设计技术,设计师可以将铁塔的结构在计算机内部进行模拟,以便更好地进行设计、优化和改进。
2、计算机辅助设计技术的优势计算机辅助设计技术的优势在于其可以提供更为精确的设计结果,并且能够将设计过程中的繁琐工作大为简化。
而对于铁塔生产行业来说,计算机辅助设计技术的优势表现为:(1)缩短了设计周期通过计算机辅助设计技术,设计师可以更快地进行铁塔的设计与修改,从而大大缩短了设计周期。
(2)提高了设计准确度由于计算机辅助设计技术可以提供更为精确的设计结果,并且可以对设计结果进行多次验证,从而大大提高了设计的准确度和质量。
(3)降低了设计成本通过掌握计算机辅助设计技术,设计师可以更好地在设计过程中掌控成本,从而减轻了铁塔生产企业的经济负担。
二、三维放样技术在铁塔生产中的应用1、三维放样的概念三维放样,即将三维模型转化成平面模型的过程。
三维模型通常由三维软件绘制而成,而平面模型则是用于实际生产的具体图纸。
三维放样技术可以帮助设计师将铁塔的三维结构转化为平面结构,在设计、校验、制造和安装方面都提供了极大的方便。
2、三维放样技术的优势三维放样技术的优势在于,它可以准确地模拟出铁塔的三维结构,并将其转化为可实际制造的平面模型。
在铁塔生产过程中,三维放样技术的优势表现为:(1)提高了生产效率通过使用三维放样技术,设计师可以更快地进行铁塔设计,并将其转化为可实际制造的平面模型。
浅析电力铁塔放样技术的现状及应用前景发布时间:2022-01-19T01:40:45.566Z 来源:《新型城镇化》2021年24期作者:滕媛媛[导读] 铁塔制造企业的战略尚不明确,技术进步缓慢。
针对电力行业的大规模设,国内钢铁制造商必须提高技术能力,促进创新。
随着技术的发展,公司不仅可以提高产品质量,还可以促进员工进步,营造合作氛围。
青岛海能电力设备有限公司山东青岛 266300摘要:随着社会的发展,能源需求越来越大。
因此,电力行业需要继续发展和转型,以适应时代不断变化的需求。
在过去几年里,我国的电力取得了很大进展,包括对直接影响输电线路运行的电铁塔进行优化设计。
目前,许多对铁塔放样既烦琐又复杂,除非施工人员解决了这些问题,否则低工作效率、放样时间长、精度不准确等问题是无法改变的。
铁塔企业生产现状令人担忧,放样作为最重要的环节发挥着至关重要的作用。
本文简要介绍了放样方法的发展和现状,分析了放样方法中存在的问题,提出了一种利用TMA系统进行放样和应用前景,并对放样工作做出了基本决策。
关键词:电力铁塔,放样技术,现状,应用前景引言铁塔制造企业的战略尚不明确,技术进步缓慢。
针对电力行业的大规模设,国内钢铁制造商必须提高技术能力,促进创新。
随着技术的发展,公司不仅可以提高产品质量,还可以促进员工进步,营造合作氛围。
目前,我国铁塔建设的主要问题是粗犷生产,产品成本高、缺乏竞争力。
落后的管理,计算机技术较低。
公司的大多数计算机只用打字,效率不高。
劳动密集型生产过程和自动化程度低,意味着产品质量无法保证。
一、国内铁塔放样技术现状国内目前的许多铁塔制造企业都有技术上有区别。
根据技术水平,可能有三个等级:第一等500KV和更高的生产质量,它通常与计算机软件一起用于三维放样。
甚至还有特定的塔资质。
第二等220KV以上的资质,已开始使用计算机软件进行三维放样。
但是,这类公司必须技术薄弱,需更好地控制放样技术,继续改进放样技术,为企业的大规模升级做好准备。
浅谈计算机在铁塔放样中的应用发布时间:2022-01-14T07:05:06.264Z 来源:《福光技术》2021年24期作者:滕媛媛[导读] 随着21世纪的到来和加入世贸组织,我们越来越拓展到国际领域,一些技术能力强的公司正在转向越来越大的国际项目。
然而,国内铁塔制造往往缺乏更清晰的企业技术创新战略,企业技术发展缓慢且盲目。
青岛海能电力设备有限公司山东青岛 266300摘要:放样是制作铁塔的第一步。
放样的水平直接影响铁塔产品质量。
由于低水平的放样,质量事故会导致大量的原材料和施工浪费。
铁塔放样是塔架生产过程中最重要的过程之一,放样时间是铁塔生产周期比重大部分。
因此,缩短铁塔放样周期是其行业普遍关注的问题。
为了增加放样水平,缩短周期,放样人员必须提高质量和管理,并采用先进的放样方法。
随着科技的发展,各个领域计算机科学技术的应用,不适应的是手工放样,无法适应铁塔放样过程中市场发展的所有领域,铁塔放样的必然趋势是计算机放样。
关键词:计算机;铁塔;放样引言随着21世纪的到来和加入世贸组织,我们越来越拓展到国际领域,一些技术能力强的公司正在转向越来越大的国际项目。
然而,国内铁塔制造往往缺乏更清晰的企业技术创新战略,企业技术发展缓慢且盲目。
手工放大样是放样中使用的最早方法,至今仍被广泛使用。
一、手工放样手工放样实际上是根据图解法形状创建空间结构的图像,而不需要复杂的计算。
通常以1:1的比例使用。
手工放样是一种老方法,但它有很多优点,也被一些制造商使用。
首先,放大是更直观的。
第二,样板使其更容易创建。
第三,便于检查样杆和样板。
手工放样提供了这些优点,但有许多实际缺点。
使有多年研究经验的人很难在铁塔的重要部位工作,如支架、塔腿的横截面。
对于一些有多年经验的人来说,往往也是困难的。
其多级变坡度的问题对铁塔放样加大了难度。
手工放样是所有塔架制造工人的一项复杂技能。
一个放样人员合格培养可能至少需要三年时间。
较长周期,以至于不适合自动流动路径。
铁塔放样作业指导书1.适用范围本规程适用于钢构厂加工的所有钢构件的放样。
2.编写依据GB2694-2003 《输电线路铁塔制造技术条件》GB50205―2001 《钢结构工程施工质量验收规范》3.对作业人员的要求及资格3.1放样人员要能够根据总装图正确地制作单件的加工流动工艺卡或样板,填写加工明细单。
3.2微机放样人员须有基本的微机操作技能并熟知放样的全过程。
3.3所有放样人员必须具备高中及以上文化程度,经过专门培训考核合格后方可上岗。
3.4具有相应的绘图技能。
4.作业所需的工具:4.1人工放样需用的工具(1)函数计算器(2)绘图工具一套,其它辅助工具。
(3)计算机放样,除以上工具外,还须有计算机,绘图仪,打印机等。
4.2.作业程序,方法和要求(1)作业程序见流程图(附图1)(2)审图放样人员拿到图纸首先要审图,全面了解图纸总体结构及图纸上的各种数据和技术要求,如发现难以解决的问题及时提出,由技术员报生产技术科确定解决方案。
4.3人工计算放样,(1)审图时首先核对图纸的控制尺寸,然后核对细部尺寸。
(2)设计图纸(以下简称蓝图)每个尺寸都要通过计算予以验证,当计算结果与蓝图尺寸误差在2mm以上须对蓝图尺寸及时修改。
(3)蓝图总体尺寸正确,分段尺寸出现小数时,重新分段或采取四舍五入的方法,使之成为精确到0.5mm的数值,但不得改变图纸总体结构尺寸。
(4)计算尺寸与蓝图尺寸有误差时,如不涉及结构变化,则以放样为准,如涉及结构变化,须经设计单位同意方可修改蓝图。
5.计算机放样5.1放样前准备(1).铁塔加工前,技术人员应将图纸审核情况、设计变更、材料代用等内容向放样人员交底,无问题时方可进行放样。
(2)放样采用计算机铁塔放样专用软件进行计算机放样,放样人员应按交底内容,认真熟悉图纸及相关技术文件,并根据铁塔单线图几何尺寸进行放样。
(3)放样前应对铁塔设计图纸中的重要几何尺寸(总图和分图的大口、小口、垂高尺寸及变坡点位置)进行校核,确认无误后方可进行计算机放样。
典型特殊结构铁塔的投影展开放样图6---1 铁塔腿部v 形面局部投影展开放样示意图图6---11、用投影法求作地线架支撑杆的开合角(无坡身)这种投影方法是在未展开的投影图上进行的,这个图6—2 可以按着一定的比例缩小后制出。
下面图6—2 是简化后的投影图及投影法。
图6---2 地线架支撑杆的开合角(无坡身)左边的角钢是开角,其作图顺序是1. 2. 3. 4. 5.右边的角钢是合角,其作图顺序是1’,2’,3’,4’,5’.2、地线架支撑杆的开合角(有坡身)用投影法求作有坡度身段,就是指身段具有一定的坡度,作图条件与作图步骤顺序与第一节相同。
但左边的角钢是合角,其作图的步骤见图6—4中的1. 2. 3. 4;而右边的角钢是开角,其作图步骤见图6—3中的1’,2’,3’,4’.图6---3 地线架支撑杆的开合角投影图(有坡身)3、用投影法求作用投影法求作导线横担上弦的开合角(有坡身)有坡度身段横担上弦的开合角的作图条件同第一节。
左边的角钢是开角,其作图步骤见图6—4 中的1. 2. 3. 4; 右边的角钢是合角。
如果当合角角度小到不能穿螺栓的程度时,就应采取扭曲,即扭肢。
右边的作图步骤是1’,2’,3’,4’。
A角即是合角的角度,也是扭曲的角度。
图 6—4 导线横担上弦杆的开合角(有坡身)4、塔腿v面的展开(之一)在图6—5上取点B,作水平线P与主角钢背交于E向上作水平线,取EF=BE=a,这时BF=a2,B’’B’=BF=2作为V面上控制口.V面边长为l,尚未展开的V面已形成B’B’’0’.在过点B作垂线交于A和A’,其中A’位于V面中心线上,过A’作A’B的垂线Z,取A’’’’n=AB=S,此时,∠AnA为46就是正面与V面的夹角,边的46再加上90等于136就是V面横材的真实垂直于曲线的弯曲角度。
此时塔腿斜材的真实截面已出现,把nm边展开到1~4线上去,1,3,4线分别是n,k,m的展开位而n的投影为2线。
铁塔放样技术加工规定塔桅钢结构放样、号料和切割规定1 放样和号料,应根据工艺要求预留焊接收缩量及加工余量。
对钢管塔桅的斜交钢管端部,应分别对内外壁按剖口要求放样和号料。
2 样板的尺寸及样板上任意两孔的孔距允许偏差±0.5MM;孔中心偏离允许±0.5MM。
3 零件直接号料时,长度和宽度的偏差不应大于1.0MM;孔的位置允许偏差4 管形腹杆号料时,两端相贯线断面沿周向的相对扭转不应大于2.0MM5 弯曲零件的孔眼划线,应在零件弯曲加工完成,经检查合格后进行。
6 零件的切割线和号料线的允许偏差应符合下列规定:7 切割前,应将钢材表面切割区域内的铁锈、油污等清除干净;切割后,断口上不得有裂纹和大于1.0MM的缺棱,并应清除边缘上的熔瘤和飞溅物等。
8 钢板、圆钢的切割面或剪切面及钢管下料端面的倾料度应符合规定9 各类型钢下料倾斜度可按断面尺寸参照钢管外径相应的允许倾料度规定。
10 圆钢用作主要受力件时,下料前应作三个试件,进行物理力学性能和化学分析检验。
全部试验合格后方可用于工程。
圆钢构件严禁冲剪下料。
塔桅钢结构材料规定1 钢材质量应符合现行的国家标准《普通碳素结构钢技术条件》(GB700—79)、《低合金结构钢技术条件》(GB1591—79)和《桥梁用碳素钢及普通低合金钢钢板技术条件》(YB168—70)的规定。
采用其他钢种或钢号时应符合该钢种或钢号的技术标准的要求,并根据 3 设计要求进行必要的工艺性能试验。
当室外计算温度低于-30℃时,不得采用沸腾钢和半镇静钢。
2 钢材应附有质量证明书,并符合设计文件的要求,如对材质有疑义时,应按国家有关标作抽样检验,结果符合国家标准的规定和设计文件的要求时方可采用。
3 采用进口钢材和代用材料时,必须提供该材料的机械性能及化学成份,并进行抽样检验,经设计同意后方可采用。
4 钢材表面锈蚀、麻点或划痕的深度不得大于该钢材厚度负偏差值的一半;断口处如有分层或裂缝缺陷等,应会同有关单位研究处理。
铁塔生产中的计算机辅助设计三维放样技术分析的研究报告研究报告:铁塔生产中的计算机辅助设计三维放样技术分析随着科学技术的不断发展,计算机技术在各个领域中都发挥着重要的作用。
在铁塔的生产过程中,三维放样技术已经被广泛应用,为生产过程的精确性和效率提供了保障。
本文将从三维放样技术的优缺点、应用情况及未来展望等方面进行分析。
一、三维放样技术的优缺点1. 优点三维放样技术可以实现高精度的产品设计和制造。
相比于传统的手工制造和二维设计方式,三维放样技术能够方便地对产品进行动态的设计、修改和优化。
其准确性和高效性得到了广泛的认可。
同时,三维放样技术可以在数字模型上进行工艺模拟,从而评估产品的可行性和各种制造方案的合理性。
这些优势使得三维放样技术被广泛应用于铁塔的制造中。
2. 缺点三维放样技术也有一些缺点。
首先,该技术需要大量的专业知识,受限于技术人员的素质和水平。
其次,三维放样技术需要昂贵的软硬件支持,投入成本较大。
另外,因为该技术需要进行复杂的设计和分析过程,因此需要采用一些特殊的方法和策略,对技术人员和机器设备的要求较高。
这些因素都限制了三维放样技术在实际应用中的普及程度。
二、三维放样技术在铁塔制造中的应用情况近年来,随着国内铁塔生产企业的发展和理念的更新,三维放样技术已经成为铁塔制造中不可或缺的组成部分。
三维放样技术使得产品设计更加合理、更加精确,从而降低了加工过程中的错误率和成本。
同时,三维放样技术也可以为产品的售后维修提供大量的数据和信息支持,提高了产品的使用寿命和稳定性。
此外,三维放样技术不仅可以应用于铁塔的单纯设计和制造,还能够在多方面进行拓展。
例如,该技术可以帮助铁塔企业进行产品性能预测和导向,控制产品的生产过程和质量,提高产品的服务效能和安全性,实现企业的产业升级和可持续发展。
因此,三维放样技术在铁塔行业中的应用前景广阔,值得企业们加强研究和开发。
三、三维放样技术的未来展望作为一项先进的数字制造技术,三维放样技术具有重大的发展潜力。
测量放样技术在土木工程中的作用与要点随着城市化进程的加速,土木工程的需求也在不断增长。
放样技术作为土木工程中不可或缺的重要环节,发挥着举足轻重的作用。
本文将从测量放样技术的定义、作用以及要点等方面进行探讨,并介绍其在土木工程中的应用。
测量放样技术是指通过对地面或地下进行测量,准确地标示和界定工程项目设计及施工时的各种要素、位置和尺寸的技术。
它是土木工程中最基础、最广泛应用的技术之一,是确保工程质量和施工精度的关键环节。
在各类土木工程项目中,准确的放样技术能够确保工程的安全性和稳定性,同时提高施工效率和质量,降低工程成本和风险。
首先,测量放样技术在土木工程中的作用是确保工程的准确性和精度。
准确的放样技术能够帮助工程师在施工前获得准确的数据和信息,从而更好地进行工程设计和施工计划。
例如,在建筑工程中,放样技术可以帮助工程师确定建筑物的立面、地面高度和位置,确保建筑物的结构均衡和稳定。
在桥梁工程中,放样技术可以帮助工程师确定桥梁的梁位、墩位和桥面曲线,保证桥梁的牢固和通行安全。
只有在一开始就准确地进行放样,才能确保工程的质量和可持续性。
其次,测量放样技术在土木工程中的要点是准确性和精密度。
放样技术要求测量设备的准确度要高,误差要小。
测量时需要注意各种误差来源,如人为误差、仪器误差、环境误差等。
针对不同的土木工程项目,需要选择适当的测量工具和方法,以确保放样数据的准确性和可靠性。
此外,放样技术还需要满足工程设计和施工的要求,包括工程验收标准、施工图纸和技术要求等。
只有严格按照要求进行测量放样,才能保证工程达到设计要求和质量标准。
在土木工程中,测量放样技术广泛应用于各个领域。
以建筑工程为例,放样技术在建筑物的立面设计、平面布置和施工实施中起着关键作用。
通过准确放样,建筑师可以在施工前大致了解建筑物的形态、尺寸和空间关系,避免施工过程中出现偏差和错误。
同时,放样技术也可应用于道路工程、水利工程等领域,确保工程的规划、布局和施工的精确性和合理性。
铁塔放样、加工难点、易错点分析及解决摘要:应用三维放样软件的特点,结合实际铁塔加工生产经验,对铁塔放样及试组装过程中出现的难点及问题进行探讨分析,以提升铁塔组立安装的准确性。
关键词:铁塔放样铁塔加工铁塔组立1.前言随着经济的发展,人们对电力能源及通讯的需求越来越旺盛,角钢铁塔在输电线路中应用广泛,是电网运行中不可缺少的重要部分,铁塔组立是电网建设的第一步,铁塔组立的质量目前只能靠铁塔出厂前的铁塔试组装把关,如何在铁塔出厂前通过试装使铁塔就位率达100%,减少工程损失。
本文将采用TMA放样软件,对应用三维放样软件的特点,结合实际铁塔加工生产经验,对铁塔放样及试组装过程中出现的难点及问题进行探讨分析以提升铁塔组立安装的准确性进行探讨。
2.铁塔加工的难点、易错点分析及解决2.1.“顶帽”折叠问题“顶帽”折叠板一般出现在猫头、羊角、杯型铁塔地线支架上,也就是铁塔的最高点处如图1.1。
加工顶帽折叠板需要车间对铁板进行两次折弯,一般这两次折弯的角度都比较的大,这要求在加工过程中的精度要准确,一点误差就容易造成安装困难,后续修改处理施工难度极大。
分析及解决:这里主要解决顶帽板制弯度数准确,及制弯线精度问题。
可用铁皮制作一块与顶帽板折弯角度、火曲线吻合的顶帽卡板,对制弯过程和折弯后效果进行校正,以达到安装要求,同时对主材接顶帽板的端头要进行相应的开合角处理,一般情况主材1为开角,主材2为合角。
2.2. 瓶口火曲板问题在猫头塔、酒杯塔、紧凑型塔下曲臂主材与塔身主材的连接处称之为“瓶口”,也叫做井口或脖口。
在酒杯型铁塔,猫头型铁塔等塔型中常见此种连接结构。
在以往铁塔组装过程中,“瓶口”处常出现火曲线偏移、孔位同心率低、构件间间隙大等问题,当正面大板与侧面火曲板需要阻焊时以上问题更为突出。
“瓶口”处的火曲样板一般常规加工都是按照塔身和上曲背二面交汇处形成的二面夹角线,进行样板制弯加工。
分析及解决:实际组装及放样可发现“瓶口”处曲臂主材需合角、塔身主材需开角,造成这种情况主要是由于塔身坡度和塔头坡度变化所引起,制弯板在按照常规方法进行制弯组装时,就要求此处连接主材、内包钢进行开合角处理,这给加工带来了很大难度,很难保证开合角工艺达到实际要求,而内包钢的制弯线要和样板吻合,要到达贴合效果火曲内包钢必须开合角同时内扭,加大车间加工难度,受人员、设备、及工艺各方面影响,加工出来的质量统一程度不容易控制。
浅析铁塔制造中自动放样技术问题研究潘博发表时间:2019-07-24T13:58:51.877Z 来源:《电力设备》2019年第5期作者:潘博[导读] 摘要:通过分析现阶段铁塔制造中,自动放样技术所面临的困难以及结构分解、输入秩序等,探讨如何选择合适的开发环境,从而不断完善铁塔制造中的自动放样技术。
(中电建武汉铁塔有限公司湖北武汉 430000)摘要:通过分析现阶段铁塔制造中,自动放样技术所面临的困难以及结构分解、输入秩序等,探讨如何选择合适的开发环境,从而不断完善铁塔制造中的自动放样技术。
关键词:铁塔制造;自动放样;面临的困难;输入秩序自动放样属于铁塔制作中十分复杂的工作之一,实际操作中所面对的困难比较多,在计算机技术日益发展的环境下,不少铁塔制造单位也在考虑采用计算机完成这既费时又费力的自动放样作业,从而提高铁塔的制造速度以及质量,平衡各个生产环节,然而在实现的过程中依旧存在不少问题。
1.现阶段铁塔制造中自动放样所面临的困难1.1铁塔结构属于空间立体构造一般情况下,采用角钢作为铁塔型材,角钢截面具有不对称的特点,使铁塔结构其立体型除了体现在整体结构中外,还体现在较微观的零件上。
一般人(除了专业的艺术家)所认为的几何结构仅仅停留在二维平面空间上[1],而计算机所构造与现实的图形同样也是比平面结构长,若几何结构从二维空间转变为三维空间,那么结构在形体上的表述与二维空间相比,不够直观,增加了放样软件开发的难度。
1.2多变的结构方式首先,从零件之间的连接方式可显现出,零件的连接不仅可直接连接,还可过渡连接,特别是处于不同平面过渡的部位,各个零件之间的连接具有任意性的特点。
另一方面,型材零件其本身的空间方位仍存在三维空间的特性,其位置方位的变化会导致结构方式也发生变化。
铁塔整体的结构式铁塔放样中的考虑重点,即是该系统是若由多个零件所构成,一般情况下铁塔的结构是由螺栓联接呈的钢材结构体,其中每个零件均会联接一个或是多个其他零件,无论是哪一个零件改变了几何形式均会引起相应的一连串信息变化。
放样技术在铁塔制造中的推广与应用
十九冶电力作者:周亚辉
【摘要】放样作为铁塔生产过程中的一道重要工序,传统的手工放样和二维放样软件是难以确保的技术资料的准确性,本文从空间三维CAD的角度,介绍了一种新型的放样软件系统在铁塔加工企业中的应用。
【关键词】放样;铁塔;三维。
在铁塔生产加工流程中,放样作为一道重要工序,对铁塔产品的质量和交货周期有着巨大的影响。
并且现时我们所面对的市场往往是塔型多、同塔型基数少、交货周期短,这无疑对我们的技术准备提出了更高的要求。
虽然中国国内有的铁塔厂现在也应用计算机进行放样计算,但它本身是基于平面二维,无法检验校核空间的碰撞等问题,因此,其放样结果依然必须经过试塔工序检验,并且不能保证其资料的准确性。
随着CAD技术的发展,计算机已能处理非常复杂的空间三维结构,那么,是否能将三维CAD技术应用于铁塔制造行业的放样中来呢,通过计算机真实地模拟铁塔构件在三维空间的位置,所见即所得,并且能自动处理切角、切肢及开合角等铁塔特有的工艺问题?回答是肯定的,现在有一TMA(铁塔制造助手)软件系统,它即能很好地完成铁塔三维放样,同时保证技术资料的高度准确性。
一、TMA软件简介及特点
TMA(Tower Manufactory Assistant)软件系统是国内首家基于自主平台的三维实体铁塔放样软件。
本软件可用于电力行业角钢结构输变电铁塔及邮电微波通信塔,从转换设计到制造的全过程中,实现转换设计/制造一体化与自动化。
它以面向对象的设计(OOD)为基础,采用了Microsoft的COM组件技术和SGI公司的OpenGL核心进行图形处理,最后又采用有着广泛用户群的AutoCAD为工程图纸输出平台,最终将二维平面设计、三维单线图形及实体图处理无缝连接在一起,为企业打造了一个国际领先级的铁塔设计软件。
该软件技术起点高,在设计开发时,自始至终,贯穿了当今最先进的CIMS制造理念,采用面向对象的设计(OOD)
和组件(COM)技术,将CAD行业内的线框模型与边界表示模型融为一体,实现了二维平面出图与三维实体设计的一体化。
它具有以下特点:
1、TMA软件的集成性。
TMA系统弥补了同类软件功能单一的空白,将绘制结构图和构件图(放样)融为一体,结构图和构件图可以一起生成。
这样,使用该软件铁塔生产厂家既可以达到蓝图放样、指导加工生产的目的,又可以绘制结构图直接承揽工程。
2、纠错、校验功能。
铁塔制造企业现有的好多蓝图的数据本身可能会存在一些问题(大多是因为现有的绘图软件是二维平台,并不能解决三维的实际问题),放样人员往往因为这些有争议的数据无从下手,延误了生产的进度,增加了制造成本。
TMA软件基于整体三维实体建模技术,所有构件完全按照等比缩放置于三维空间当中。
所以,在放样过程中,TMA 自动进行了数据校验,很快便能直观地得到正确的结果。
用户可以利用TMA的实体建模功能,在铁塔设计放样阶段及早发现问题,以免到最后试组装时被迫返工。
3、TMA软件可套改、易存档。
电力、邮电通讯行业有好多标准的定型铁塔,有很多情况是只须稍微修改一下开口、横担、构件规格等便可以得到我们需要的铁塔。
TMA可以对现有的设计结果任意改动,完全实现套改。
利用TMA设计的铁塔,用户可以只保存TMA文件,无需保留其生成的DWG文件。
因为TMA生成DWG文件仅仅需要几分钟的时间,且TMA文件比DWG文件有着更强大的套改功能,具有更好的保存价值。
4、TMA软件系统可完成以下功能:单线模型输入;整塔仿真;三维实体碰撞自动检测;构件连接设计;自动计算角钢摆放方向、位置、切角切肢及开合角;绘制工程图,整塔、分段材料汇总;生成车间所需加工工艺卡片及构件图; 导出数控机床所需数据。
二、铁塔设计软件的发展历程
放样手段由最初的手工放大样到目前的计算机放样,这本身是一种飞跃。
计算机放样软件按运行及开发环境的不同可分为以下几代:
第一代:基于DOS设计模式,且只能处理二维坐标。
数据输入几乎完全依靠文本数
据文件导入。
显示界面也是基于DOS操作系统而设计,可直接输出DXF文件供AutoCAD进行调用并出图。
第二代:基于DOS设计模式,但能处理三维坐标。
数据输入仍主要依靠文本数据文件导入。
显示界面也是基于DOS操作系统而设计,其余特性基本与第一代产品相同。
第三代:基于Windows设计模式,能处理三维坐标,数据输入依靠交互手段,但所有的输入、设计及输出工作完全依赖在AutoCAD下进行二次开发完成。
第四代:基于Windows模式,能处理三维坐标,基于B-rep模型对整塔进行建模,且可显示构件的三维实体图,数据输入仍主要依赖交互手段输入,但也可以建立在已有塔型基础之上,利用B-rep模型进行参数化设计。
除输出工程图纸工作需AutoCAD运行环境外,其余工作完全在自主平台下完成。
(TMA软件系统即属于此类)
目前在中国国内应用的铁塔放样软件,它们大都是基于第2-3代的基于平面的二维计算软件,放样时间依然较长,并且由于计算人员对图纸理解的差异,不能保证计算结果的准确性,因此依然免不了试塔这道工序,造成从技术准备到产成品之间的周期较长。
TMA软件同这些铁塔放样程序相比,在体系结构、稳定性、可维护性、可扩充性、智能化及自动化计算方面都有质的飞跃,在操作方式、交互方式、用户界面上有明显改善,并朝着软件傻瓜化方向迈出了坚实的一步,同时系统功能也更加完善。
可见,随着计算机技术的发展,用计算机来完成放样工作已不仅仅要求它完成计算功能,还要求它能在线仿真,通过计算机来完成整塔的构造,并能进行图形校核,再进一步取消铁塔制造企业的试塔组装检验工序。
那么,应用空间三维放样技术就在所难免了。
三、投资收益分析
TMA系统能保证我们最后所需的构件图的准确性,特别是条件成熟后能取消试塔这道既费时又费力的工序,因此能大大缩短加工周期,降低大量的人工工时。
我们在生产过程中只需加强对工件的检验,实行全检,保证其符合构件图即可。
按照我们现在的生产模式,单是
每个塔型加工及试塔过程中出现的损失就非常之大,可以说,如果TMA能在厂内成功应用,在极短的时间内就可收回成本,大大减少不必要的损失。
从节省工期上看,应用TMA系统的效果是非常明显的。
例如:政宜工程中的SCZ52塔型,它是一个紧凑型塔,如果我们使用手工或同类软件来计算,3-4名人员大约需要3-4天的时间才能完成,并且不能保证结果的准确性。
而应用TMA软件系统,1名优秀的技术人员大约只需要4天的时间就可完成全部技术准备工作;贵广直流工程中的JE2塔型,1名优秀的技术人员大约只需要2天左右的时间。
可见,无论从快捷性还是准确性都是其他软件不可比拟的。
四、CAD系统与工厂管理系统的高度集成
利用三维CAD系统除了可确保计算结果的准确性,减少不必要的费品损失,为企业节约成本外,还可随着企业的发展,以此软件为基础,利用软件生成的数据库,集成原材料采购系统、生产自动调度系统、原材料优化配料系统、包装分捆系统等软件模块,构建适合本企业的ERP系统,将能极大地提升企业的管理水平和竞争实力。
当今世纪,是信息化的时代。
国家已出台相关政策促进信息技术在制造业中的应用。
CAD技术作为信息技术的的一个重要组成部份,它的应用必将大大推进企业的综合竞争实力。
我们相信,基于空间三维的软件放样技术在铁塔类制造企业中的广泛应用必将改变人们传统的铁塔制造观念,推进中国铁塔企业的快速发展。
【参考文献】
[1] TMA软件使用说明书
[2] AUTOCAD2000从入门到精通清华大学出版社。