深松机深松铲的优化设计
杜长强
【摘 要】通过对现有深松机的深松铲原理和结构进行分析,找出其在耕作过程中耕地阻力不均匀及其组件容易损坏的原因,对深松机结构和组件进行功能及结构优化.调整深松机主要部件凿型铲的参数,深松铲柄选择弧形铲柄,从增加强度和刚度、减小工作阻力等方面进行优化设计,逐步完成深松铲铲尖、铲柄、自激振动组件及固定部件等的优化设计与仿真造型,最后通过Inventor三维绘图软件完成深松铲的虚拟装配.
【期刊名称】《廊坊师范学院学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2018(018)002
【总页数】4页(P45-48)
【关键词】深松铲;优化设计;仿真造型;虚拟装配
【作 者】杜长强
【作者单位】宿州职业技术学院,安徽宿州234000
【正文语种】中 文
【中图分类】S222.29
0 引言
土地深松作业是保水保湿，使农田作物增产和增收的必要措施。目前已有的深松机工作中耗损功率较大，易产生堵塞，作业后致使地表不平整的现象普遍存在，无法完全满足耕种的工作要求，在一定的作业范围内制约了深松机的推广应用。为了减小深松铲的入土阻力，加强铲体强度，稳定铲体结构，着力对深松铲结构进行优化，完成部件的细化与优化设计，最后进行装配调试［1］。
1 现用深松机的原理和结构
目前使用较广泛的深松机主要由深松铲及铲体、牵引弹簧和弹簧装置固定件三大块组成，其结构如图1所示。深松铲的铲柄体弯曲为弧形，牵引弹簧通过支撑件与铲柄连接，当整体机构水平放置时，其占空间较大，弹簧处于拉长状态，机体的稳定性差。在其深松作业时，耕地阻力促使牵引弹簧不断地伸缩，因此对弹簧装置固定件的强度要求较高［2］。
图1 主流的深松机构
现有深松机在使用中，因耕地阻力不均匀和深松铲强度问题致使其铲体弯折、铲尖断裂、弹簧损坏，一般的铲体刚度和强度无法满足作业需求。另外，牵引弹簧横向伸缩度小造成其弹力欠缺，致使作用力直接作用到弹簧装置固定件上。为了解决上述问题，需要对上述深松机构进行系统的优化设计［3］。
浅谈渡槽优化设计
摘要:文章以输水渡槽施工投资最小为目标函数建立数学模型, 对输水渡槽的槽身断面进行了优化对比,以边坡系数为设计的变量,将常用输水渡槽槽身断面形状设计计算的显式方程用于渡槽断面的优化设计,采用差分进化法对实用经济断面进行了分析。
关键词:输水渡槽;优化设计;
渡槽是跨越山谷、洼地、河流、道路、等的架空输水建筑物,由槽身、支架、支座等组成的输水系统,是渠系建筑物中应用最广的交叉建筑物之一。在保证渡槽设计的合理性、实用性、经济性和安全性的前提下,减少人力、物力和财力去进行渡槽的设计,寻求一种经济合理、使用方便、高效的渡槽优化设计方法,具有显著的经济效益。
1模型的建立
1.1建模思路
输水渡槽常用的断面形式有矩形、梯形、弧形底梯形、弧形坡脚梯形和U形等,断面的选择主要依据当地工程习惯和经验。通常所说的渡槽水力最佳断面指在流量一定时,过水断面面积最小、湿周最短的断面形式,这样能节省用料和用工,减少沿程水头损失。满足水力最佳断面设计的渡槽断面往往是窄深式的,虽然工程量小,但不便于施工及维护,不能达到经济的目的。实际上工程“最佳”应该从经济、技术和管理等方面进行综合考虑,因此应求一个宽浅的断面,使其水深和底宽有一个较广的选择范围,以适应各种情况,而在此范围内又能基本上满足水力最佳断面的要求,即采用实用经济断面。
笔者从优化设计渡槽槽身形状入手,分析影响渡槽施工总投资的因素,以渡槽建设的总投资最小为目标函数建立模型。
1.2目标函数的确定
在满足各项设计要求(约束条件)的前提下,使其投资费用最小:
式中:Z为总投资额; Z1为渡槽槽体投资; Z2为施工准备费用。
由于施工准备费用(如施工预备费、地基处理费等)对某一工程投资来说变化不大,因此重点研究在渡槽设计流量Q、渡槽糙率系数n、渡槽纵比降i一定时,渡槽槽身断面的优化比选设计。
2常用渡槽断面设计
2.1水力计算基本公式
过水断面面积、湿周等都是渡槽断面几何尺寸的参数。
渡槽槽身施工方案
公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]
目 录
湍河渡槽槽身施工方案
一、工程简介
、工程概况
本工程为南水北调中线一期工程总干渠陶岔渠首～沙河南段(中线建管局直管项目)湍河渡槽工程施工标，合同编号ZXJ/SG/THD-001。渡槽槽身为相互独立的3槽相互独立的全预应力混凝土U型结构，单跨40m，共18跨，单槽内空尺寸（高×宽）7.23m×9.0m。湍河渡槽主要建筑物为1级，次要建筑物为3级。湍河渡槽设计流量为350m3/s，加大流量为420m3/s。
本工程主要合同工程量为：土石方开挖万m3，土石方回填万m3，混凝土万m3，钢筋万t。
合同计划工期：2010年12月1日开工（实际开工时间2010年12月28日），2013年8月31日完工，总工期1005天；合同总投资：元。
、槽身简介
湍河渡槽槽身工程0#～18#槽身位于渠桩号36k+～37k+范围内，渡槽为三线三槽40m跨的双向全预应力结构U型薄壁渡槽，内空尺寸×，直段壁厚35cm，端部壁厚为65cm。槽身混凝土强度等级为C50W8F200，槽身混凝土工程量608m3（不包括二期封锚混凝土），单跨槽身钢筋（槽身混凝土含筋率%），单跨槽身预应力筋，其中环向无粘结预应力筋、纵向有粘结预应力筋为。湍河渡槽槽体结构新颖、受力复杂、结构尺寸及技术难度位居国内同类工程之首。
二、编制依据
① 湍河渡槽工程施工招标《招标文件（技术标准和要求）》；
② 《水工混凝土施工规范》（DL／T5144-2001）；
③ 《水电水利工程预应力锚索施工规范》（DL/T 5083-2004）；
④ 《公路桥涵施工技术规范》（JTJ 041-2000）；
⑤ 《湍河渡槽槽身预应力施工技术要求（试行）》
⑥ 《混凝土结构验收规范》（GB 50204―2002）；
装载机工作装置的设计和优化研究
装载机是一种常见的工程机械设备，广泛应用于土方工程、矿山采石、物料搬运等领域。而装载机的工作装置设计和优化研究，对于提高其工作效率和性能至关重要。本文旨在探讨装载机工作装置的设计和优化问题，以期为相关研究和实际应用提供参考。
首先，装载机工作装置的设计需要充分考虑其在不同工作条件下的性能要求。在土方工程中，装载机需要具备较强的挖掘和装载能力；在矿山采石中，需要具备较高的破碎和搬运能力。因此，装载机的设计应根据不同的使用场景和工作需求，确定合适的工作装置类型和参数配置。
其次，装载机工作装置的优化可以通过多种途径实现。一方面，可以通过优化液压系统设计，提高液压缸的工作效率和稳定性，从而提升装载机的整体性能。另一方面，可以通过优化斗材料和结构设计，减轻装载机本体负荷，提高装载效率和使用寿命。此外，还可以通过优化传动系统设计，提高各部件的传动效率和动力输出，进一步提升装载机的工作性能。
然后，装载机工作装置的设计和优化也需要考虑其与整机各部件之间的协调配合。例如，液压系统的设计需要与发动机输出功率和传动系统匹配，以确保装载机在不同工作状态下均能保持稳定的工作性能。同时，斗结构的设计也需要与液压缸和传动系统协调配合，以确保装载机能够高效地完成各种工作任务。 最后，装载机工作装置的设计和优化还需考虑到其在实际工作过程中的可靠性和安全性。在设计工作装置时，需要考虑到各部件的受力情况和磨损程度，避免因设计不合理而导致装载机故障。同时，还需要考虑到工作环境的不同，选择合适的工作装置类型和材料，以确保装载机在各种恶劣工作条件下都能保持良好的工作状态。
梳理一下本文的重点，我们可以发现，装载机工作装置的设计和优化是一个综合考虑各种因素的复杂问题。只有充分考虑装载机在不同工作条件下的性能要求，优化设计各部件的结构和参数配置，协调配合整机各部件之间的关系，并确保在实际工作过程中的可靠性和安全性，才能实现装载机工作装置的最佳性能和效率。希望通过本文的探讨，能够为相关领域的研究和实践提供一定的参考和借鉴。
