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杯子设计范文1
【关键词】E-E舱设备架；强迫风冷；自然冷却；CFD
Avionics Compartment Rack Ventilation Design and Simulation
LIU Mu YUAN Jian-xin
（Shanghai Aircraft Design and Research Institute，Shanghai 201210，China）
【Abstract】This article introduces the aircraft avionics compartment（Abbreviation： E-E bay） rack ventilation design requirements，the equipments arrangement in the rack and the ventilation scheme.CFD is applied in this article to calculate and simulate the temperature field surrounding the E-E bay rack，and the ventilation performance of the design is verified.
【Key words】E-E bay rack；Forced ventilation cooling；Natural cooling；CFD
0 引言
随着民用飞机技术发展，机载电子设备的数量和种类不断增加，热功耗也越来越高，优化E-E舱内部设备布局，规范电子设备冷却设计接口标准和要求，提高电子设备冷却系统的效率越来越成为民用飞机环控系统设计的重要内容。
一般民用飞机机载电子设备集中安装在E-E舱的电子设备架上，设备架与通风系统相连，为电子设备提供统一的通风冷却接口，同时设备架周围的环境温度也需满足相应的要求，以保障电子设备的可靠性。
本文从民用飞机电子设备通风冷却系统设计角度出发，介绍了E-E舱通风冷却系统设计要求与工作原理、E-E舱设备架通风设计方案、和E-E 舱通风冷却系统安全性要求，并选取舱设备架典型区域进行仿真计算，综合分析验证了E-E舱设备架强迫风冷与自然冷却设备混装的设计是否满足系统性能要求。
1 E-E舱设备架通风系统设计要求
如图1所示为E-E舱设备架通风系统示意，对于设备架内存在强迫风冷设备和自然冷却设备混装的区域，需要向强迫通风冷却的电子设备内部提供冷却空气，同时将该层所有设备散发的热量通过顶部排气孔和风道排出机外。图1所示为E-E 舱强迫风冷设备和自然冷却设备混装设备架通风设计示意。
电子设备通风冷却系统正常工作时，应确保飞机电子电气设备舱的环境温度在RTCA /DO-160[1]第中规定的A2类环境温度范围内；对于安装在E-E舱内需要电子设备通风冷却系统提供强迫通风冷却的电子设备，应符合ARINC600[2]标准要求。
根据上述要求，E-E舱通风系统设计须满足ARINC600和RTCA/DO-160中规定的强迫通风冷却和E-E舱环境温度两方面的要求，具体见表1和表2。
该设备架顶层采用排风管道进行通风，设备架的中间层和底层都具有通风功能。对于设备架内存在强迫风冷设备和自然冷却设备混装的区域，需要向强迫通风冷却的电子设备内部提供冷却空气，同时将该层所有设备散发的热量通过顶部排气孔和风道排出机外。
对于强迫风冷设备，通过调节设备托架上孔板（图3所示）的开孔数量控制进入每个设备的冷却空气流量，以满足ARINC600要求。
通过设备架顶部排气孔（图4所示）将设备散发的热量排至设备架热风腔内，再通^E-E舱通风系统的排风管路排出机外，以控制E-E舱环境温度维持在ARINC600和DO-160规定的范围内。
3 E-E舱设备架仿真计算
假设E-E舱设备架设备布置，分别选取具两层具有强迫风冷设备和自然冷却设备混装的区域作为对象，采用icepak软件对区域的温度场和流场进行仿真计算。
3.1 计算假设与边界条件
根据ARINC600标准和DO-160中对电子设备舱环境温度的要求，为了保守起见假设计算域外部自由流动环境温度为55℃。
根据ARINC600中规定的电子设备冷却系统设计点性能参数，假设强迫风冷设备进口温度为ARINC600规定的设计点40℃，冷却空气流量为220kg/hr kW，设备顶部出风口排气温度为56.4℃。根据ARINC600设备表面温度不超过65℃，取极限值65℃。设备表面为对流换热和辐射边界条件，不考虑设备与托架之间的导热。
对于自然散热冷却设备，假设热载荷均匀分布，设备表面为对流换热和辐射边界条件。设备内部不参与计算，不考虑设备与设备架之前的导热。
计算区域两侧为绝热边界条件，不考虑对流换热和导热，计算区域前后表面为自由流动开口，顶部为绝热表面，顶部开孔模拟设备架顶部排气孔，排气孔直径假设为D。
计算考虑设备布置，电子设备热载荷，强迫风冷设备出口尺寸，强迫风冷设备出口流速，设备顶部排气孔个数，排气孔流速等参数和输入条件。
3.2 仿真计算模型
采用icepak软件，非结构化网格，三维稳态仿真计算，设备及隔板采用Hollow Block处理，设备出口和设备架进出口为opening。
E-E舱设备架1计算收敛后得到区域的温度场和流场，。由计算结果可见，计算区域环境温度（距离设备发热表面75mm处）低于ARINC600规定的65℃，最高温度为自然冷却设备LGCU壁面处71.5℃。
E-E舱设备架2计算收敛后得到区域的温度场和流场。计算区域环境温度（距离设备发热表面75mm处）低于ARINC600规定的65℃。最高温度为图中自然冷却设备壁面处84℃，考虑到实际情况设备内部通过设备表面开孔与环境之间存在对流换热以及设备外壳与设备架之间的导热，通过设备表面的发热量小于计算假设值，热备表面温度应低于此值。
4 结论
本文介绍了飞机电子设备舱设备架通风设计要求，以及设备架内部通风设计、设备布置等特点。通过选取设备架的典型区域进行CFD仿真计算，分析验证了设备架内部流量分配和设备周围环境温度的性能要求，可保证E-E舱电子设备工作的可靠性。
【参考文献】
杯子设计范文2
关键词：雷击雷电波形SPD
近年来，电子信息设备和计算机系统已深入各行各业，由于这类设备的工作电压和耐冲击电压水平低，极易受到雷电电磁脉冲的危害，从而使雷电灾害由电力和建筑物这两个传统领域扩展到几乎所有行业，特别是通讯、信息技术数据中心，计算机中心以及微电子生产行业等由于雷电造成的危害尤为重要。另一方面，因为雷击是机率事件，这种影响尚未引起人们的注意，很多人认为只要按照国家的建筑物防雷设计规范做好避雷针(带)、引下线和接地装置等建筑物内外的防雷工作就“万事大吉”了。但实际上，当雷击现象发生时，建筑物的外部防雷装置确实有效地抵御了雷击对建筑物的破坏，同时均匀的避雷引下线与建筑物接地的均压环也起到法拉第网笼的作用，保证建筑物内的人员不致因跨步电压升高而导致触电事故。
但这时当雷电击中建筑物防雷装置或击中附近其他建筑物的避雷针(带)并由引下线导人大地时，瞬间内在引下线自上而下的产生一个很强的变化磁场。处在这个电磁场作用下的导体，便会感应产生电压，其数值也可达数十千伏，处在这个磁场作用范围的电气、信号、电源及它们的传输线路都因相对地切割了这个变化的磁场磁力线而产生出感应高压，从而将用电设备击坏。如图1所示，如果导体的形状是开口环形感应电压，便会把几厘米长的空气间隙a、b击穿发生火花放电。如果导体是一个闭合回路，感应电压会造成一个电流通过，假如回路上有接触不良的接点，这些地方就会局部发热。再有，由于雷电冲击波的能量集中在工频附近几十赫兹到几百赫兹的低端，雷电冲击波能量就容易与工频回路发生耦合、谐振，于是雷电冲击波从电源线路进入电子设备的机率要比从信号线中进入的机率要高很多，据统计，约有8％的雷击损坏电子设备的事故是由电源引入的，因此应特别加强系统中设备电源的防雷措施。
l雷击电子设备的途径及损坏机理
雷击过电压损坏设备可分为两种情况，一种是受雷电直击，另一种受感应雷影响所致。据统计电子设备受雷电直击而损坏的机率很小，而绝大多数损坏为感应雷造成，雷电行波通过传输信息的电路线传至电子设备使其某些电子元件受损。
还有一种情况值得重视的是电子设备附近的大地或其他设备的接地体，因受直击雷引起的电位升高，会使电子设备造成反击，使之对地绝缘击穿。根据传统经验电子设备的地线与电源设备的地线分开设置是减少这种雷电侵入途径的有效措施之一。所以凡联结有输人或输出线路的电子设备应考虑以上三条侵入途径。不论那种途径侵入的雷击过电压加在电子设备上冲击引起两种过电压，一种是：使平衡电路某点出现超过允许的对地过电压，称为纵向过电压，地电位上升引起的反击也属于从地系统侵入的纵向过电压；另一种是平衡电路线间或不平衡电路线对地出现的过电压称为横向过电压。使用对称传输线的设备，横向过电压是因线路两线间存在不同的纵向过电压；或因纵向防护元件放电性能的分散性(如动作时间有快慢的差别)是造成横向过电压的原因，如果在平衡线路上的两个纵向防护元件，其中一路故障或失效这就造成了横向过电压的极限情况。对不平衡电路如对连接同轴电缆的电子设备其纵向过电压即横向过电压。雷电冲击过电压可导致绝缘击穿，也可产生过电流。进行纵向雷击试验的目的，在于检验设备在纵向过电压下元器件对地的绝缘。横向雷击试验则是检验两线间出现冲击过电压时设备耐受冲击的能力。
在电子设备中，易受雷击过电压损坏的元部件，大多数是靠近设备的入口端，如纵向过电压会击穿线路和设备间起匹配作用的变压器匝间、层间、或线对地绝缘等。横向过电压可随信息同时传至设备内部，损坏设备内的阻容元件及固体元件。设备中元器件受损的程度，取决于元器件绝缘水平，即耐受冲击的强度，对具有白复能力的绝缘，击穿只是暂时的，一旦过压消失，即可恢复。有些非自复性的绝缘介质，冲击时只有小电流流过，一次冲击不会立即中断设备，但经过多次冲击，随着多次冲击的累积可能会使元件逐渐受损最终导致毁坏，这就是为什么在试验时要试验冲击次数，极性和间隔的原因所在。
电子元件受雷击损坏的情况，概括起来不外下列三种：(1)受过电压损坏的，如电容器、变压器及电子元件的反向耐压。(2)受过电压冲击能量损坏的，如二极管PN结正向损坏，冲击危险程度在于流过元器件的过电流大小和持续时间，即能量大小。(3)易受冲击功率损坏的，对元件的危害决定于冲击电压峰值和由此而产生的过电流。
2雷电波形
有关雷电冲击波的描述是用波形参数说明，它有峰值波前时间和下降半峰值时间。如图2所示。观测的数据和波形均具有统计特．硅，服从某种分布规律，从而统计出雷电流幅值，波头、波尾、陡度、能量等概率分布。多年来，国内外在对线路结构上或进人电子设备的雷电冲击波形进行了很多观测工作，获得了大量的观测资料。
一些国家通过现场观测发表了很多测试结果。因观测的地理环境和条件的不同。即使在同样条件下，观测得到的数据也不尽相同。早先，有些国家观测得到的几百个波形中，对主放电波形的叙述，当不区另别第一次放电或随后各次闪电时，一般认为雷电流在1—4微秒上升到幅值，然后在40一50微秒内下降到幅值的一半。这就是所谓传统的雷电流波形。正极性闪电的电流波形一般较负极性闪电的波形平坦一些，持续时间较长，上升到幅值的时间约数十微秒，下降到半值时间约为数百微秒。
图2雷击参数定义
在对雷电的研究中，需要在千千万万的实波形中找出典型波形并转化为用数学式表示曲线。比较流行的代表曲线有两种：
1．波头部分用两个指数曲线之差表示，其公式为：
用这公式表示的波形如图3a，当i=0时，电流上升速度di/dt最大；而当电流逐渐增大时，di/dt逐渐减小；到了i=Im时，di/dt变为零。
2．波头部分用余弦曲线表示其公式为：
用这公式表示的波形如图3b，当i=0时，di/dt=0；随着电流上升，di/dt也上升；当I=Im/2时，di/dt到达最大值；然后di/dt减小；当i=Im时，di/dt降为零。
一般习惯于用两个指数曲线之差的形式来表示雷电流波形，并且认为这种表示方式和大多数实际测得的波形比较相似。但是经过近年的观测得到大多数的第一次主放电电流波形在其上升到幅值之前时比较缓慢，然后再转入陡的部分，其波头接近于用余弦来表示的波形。用余弦曲线表示时，因为雷电流最大陡度出现在Im/2处，以此进行雷击的电位计算时可以得到较高的结果而偏于可靠。但是，余弦曲线计算较为繁琐，因而往往简化为直线，也就是用斜角波来表示，通过最大陡度和平均陡度的转化，可以使采用斜角波的计算结果和采用余弦波的计算结果基本一致。
对于雷电流波形的各个量的标志方法各国也不是统一的。典型的雷电流波形是以IEC规定的如图4所示，在幅值Im以前叫波头部分，幅值Im以后叫波尾部分。早先规定由O点到幅值的时间叫波头长度，由0点到波尾半幅值的时间叫全部波长。但是在实际测量中发现，0点及幅值这两点的时间很难精确测定的。为了避免测量中出现的含混，IEC建议测量脉冲电流的实测值按下列方法定义：实效波头时间T1：脉冲电流的实效波头时间，是指脉冲电流在10％幅值及90~／6幅值两个瞬间之间的间隔时间再乘以1．25倍(两个瞬间点A和B见图4（a)。实效半幅值时间T2：脉冲电流的实效半幅值时间T2，是指实效原点O-与波形下降到半幅值的瞬间之间的间隔时间。
测量脉冲电压的方法与脉冲电流相似，所不同的只是选择参考点A的方法不一样。脉冲电压的实效波头时间T1是指从脉冲电压在30~／6幅值及90~／6幅值两瞬间之间的间隔时间乘以1．67倍。实效原点O。是指A点之前0.3T1的一点，如图4b。一般以分式符号表示波头时间及半值时间(又称波尾)，例如1．5／40便是指波头时间为1．5微秒，半值时间为40微秒的波形。通常将雷电流由零增长到幅值这一部分称为波头，只有几个微秒；电流值下降的部分称为波尾，长达数十微秒到几百微秒。
在1995年的EIC61312—1中的典型10／350us和8720us雷电流波形。10／35us波是直接雷的电流波形，其能量远大于8／20us波，用这种波型来确定接闪器的大小尺寸。8／20us波是感应雷和传导雷电的电流波形，用这种波形来检验防雷器件耐雷击能力的一种通用标准。它代表雷电电流经过分流、衰减的电流波，又是线路静电感应电压波和防雷导体通过雷电流时对其附近电气导线的电磁感应过电压波。例如防雷的引下线，建筑物LPZI区及其内部计算雷电流的波。
由于雷电参数值随地理环境不同，传输线的结构不同，关于国际标准所规定的波形只是推荐，容许各国根据本国实际情况加以引用或制订。由于我国尚无这方面的资料，故直接引用了IEC和ITU的推荐波形。对于架空明线的波形采用了我国邮电部门的观测资料制订。
建筑物防雷设计规范(GB50057-94)规定了防雷保护区的概念，便于设计者利用系统的层次分析各防雷保护区界面处的金属导体等电位联接和装设过电压保护器去分流和限压的措施，使侵入波干扰信号不断减少。这同我们过去的多道防雷的保护是一致的，在不同防雷保护区的界面上有不同层次的结合，就是要求注意各个介面处内外系统的相互关系与相互作用，即要根据流过电压保护器的电流波形，残压特性和大小，过电压保护器的伏秒特性以及雷电流通过后产生的工频续流大小等选择过电压保护器才是合理的。
3防雷元件性能
防雷元件的冲击特性与试验方法的关系甚为密切，它是规定防雷元件技术参数标准的基础之一。但试验方法又与雷电波形有联系。因为电子设备大都在一定的频率范围内工作，不同频率范围的通路，对冲击波有着不同的响应。因此，对雷电冲击波形进行频谱分析，无论对电子设备的防雷设计和试验都是有意义的。
防雷元件种类繁多，概括起来可分间隙式的(如放电间隙、阀型避雷器、放电管等)和非间隙式的(如压繁电阻、齐纳二极管)，再推广一下像扼流线圈、电阻、电容……也可归人这一类，从动作时间来说有快慢的区别。
使用在电涌保护器(sPD)中几类元件的有关参数，虽然有厂家产品说明，但在选用时有的参数还须注意了解。例如放电管的伏秒特性：表征放电管点火电压与时间的关系。它反映了各种不同上升速度的电压波作用在放电管上其点火电压和延迟时间的关系。由伏秒特性曲线可以判断放电管的防护能力。放电管属间隙式，有空气间隙、气体放电管等。再如氧化锌压敏电阻，是一种对电压敏感的元件，是一种陶瓷非线性电阻器，有氧化锌、氧化硅。这种元件，其电压非线性系数高、容量大、残压低、漏电流小、无续流、伏安特性对称、电压范围宽、响应速度快、电压温度系数小等特点。并且有结构简单，成本低等优点，是目前广泛应用的过电压保护器件。适用于交流电压浪涌吸收和各种线圈，接点间过电压的吸收和灭弧，在电子器件过电压保护中广为应用。在选用时关注的是通流容量；按规定的电流波形，在一定的试验条件下施加的冲击电流值，压敏电阻所能承受冲击电流的能力。我国对压敏电阻的考核一般以8／20us波形，在室温条件下，间隔5分钟单方向冲击两次后，5分钟内测试压敏电阻的起始动作电压Vlma值的变化率在百分之十以内时，冲击电流的最大幅值定为通流容量。压敏电阻的残压(LJres)：压敏电阻通过电流时，在其两端的电压降谓之残压。通常均以规定的波形，通过不同的电流幅值进行残压测试。目前采用8／20us电流波形，以100A、1000A、3000A、5000A及该元件的满通容量进行残压
试验。另外还有半导体浪涌抑制器件：如瞬间二极管，它是一种过箝压器件，简单TKS，利用大面积硅园锥P-N结的雪崩效应实现过箝位，TRS响应速度快、漏电流小，是极佳的过电压吸收器件。齐纳二极管较为常用，其无极性，正反向具有相同的保护特性，但器件的工作电压至少要为联端的工作电压三倍。其适用于交直流回路，常应用于自动化控制装置的输出回路，即继电器线圈或电磁间线圈两端并联应用。
以上各类间隙式，非间隙式和抑制式器件都是通过浪涌电压产生非线性元件瞬时短路的方式实现防雷保护。
4对电子系统及电子设备的防雷看法
由于电子信息设备是集电脑技术与集成微电子技术的产品，它的信号电压只有5~10伏，这种产品的电磁兼容能力较差，很容易感受脉冲过电压的袭击，它受雷击的概率又比较高，受雷电损坏的可能性就大。但是，电子信息系统是由信号采集、传输、存储、检索等多环节组成。鉴于系统环节多、接口多、线路长等原因，给雷电的耦合提供了条件。系统的电源进线接口，信号输入输出接口，接口的线路较长等是感应脉冲过电压容易侵人的原因，也是过电压波侵入的主要通道。
基于以上原因。电子系统及电子设备的防雷保护重点是感应雷。防雷的方法和措施，是按照现行的防雷规范规定的各个防雷分区的交界处安装SPD设备。将整个系统的雷电防护看成是一个系统工程，综合考虑，全方位保护，力求将雷击灾害降低到最低。为此，规范里阐述了三级网络防雷概念。在线路上三级网络防护是逐步减少瞬态浪涌电流幅值的。最后一级将浪涌过电压限制在设备能安全承受的范围内。一般元件可承受两倍其额定电压以上之瞬间电压，约700V左右的峰值过电压。700V的耐压值在欧洲防雷方面被广泛引用。当然，浪涌电压被限制得越低，则设备越安全。因此，我们在工程设计时分别将第一级SPD尽量靠近建筑物的电源进线处，第二、三级SPD尽量靠近被保护设备。第一级过电压限制在1．5-1．8kV，第二级将残压限制在0．9~1．2kV，第三级将残压限制在0．4~0．TkV。通过这三级限压和对浪涌电流的泄放，最后加载到设备上的过电压通常都不会对设备和系统产生影响。现在防雷防电磁脉冲的保护器件还比较贵，技术性能都有差别，有些防雷产品通过保险只是为了促销，设计者不能盲目地认为是可靠的产品，而应按防雷规范的要求进行设计。
参考文献：
杯子设计范文3
关键词：机电设备技术资料 管理 安全生产
0 引言
机电设备技术资料是设备从生产到使用过程中形成的最原始的、图物相符的最有价值的真实反映，是机电设备在安装、使用、维修、改造和更新过程中最重要的依据，技术资料管理工作的重要性也越来越被企业重视。技术资料是企业管理不可分割的重要组成部分，因此要把技术资料管理放在首要的位置上，并以此服务企业的中心工作。技术资料尽管不是企业的核心任务，但是它对于企业的核心任务却有着不可或缺的促进作用，机电设备是煤炭企业资产的重要组成部分，如何管好、用好维护好提高企业效益，就得把技术资料管理放在首要的位置上。
规范化、程序化、合理化对机电设备工作进行管理，是搞好煤矿安全生产的基础命脉，同样的，规范化、程序化、合理化对技术资料进行同步管理，是做好煤矿安全生产的一个重要基础工作。建立、健全管理制度，利用管理制度做到对技术资料的来龙去脉，运转流向胸中有数，严格管理。从下面3方面进行管理：
1 技术资料移交
一部新进企业的设备技术资料是指从设备规划、设计、制造（购置）、安装、使用、维修改造、更新、直至报废等全过程中形成并经整理归档的图纸、图表、说明、计算资料等科技文件资料。
设备档案资料包括内容有：
1.1 制造厂的技术检验文件、合格证、技术说明书、装箱单。
1.2 设备安装验收移交书。
1.3 设备附件及工具清单。
1.4 设备大、中修理施工记录，竣工验收单，修理检测记录。
1.5 精度效验及检验记录。
1.6 设备改装、更新技术。
1.7 设备缺陷记录及事故报告单（原因分析处理结果）。
1.8 设备技术状况鉴定表。
1.9 安装基础图。
1.10 设备结构及易损件、主要配件图纸。
1.11 设备操作规程（包括：岗位职责、主要技术条件、操作程序、维护保养项目等）。
1.12 设备检修规程（包括：检修周期、工期、项目、质量标准及验收规范等）。
1.13 其他资料。
设备到货后，由机电科、企管科、财务科等部门技术人员依照技术协议内容，严格认真的对货物进行验收，项目负责人根据“技术协议”检查资料是否符合要求，如不符合继续向供应商索取，对资料不齐全的设备不得验收。验收合格后交使用单位进行安装使用，安装验收合格后，将以上资料交由专业机电设备技术资料管理人员管理。在移交过程中，一定保证技术资料的齐全、完整、准确。
2 技术资料建档存放
技术资料移交后，由机电设备资料管理人员经过整理，按照设备类别进行编号、装订，然后登记上账，建立档案妥善存放。
设备资料管理人员认真整理移交资料的所有内容，建立详细的资料目录和清单，每一部设备建立一个档案，每一档案有一详细技术资料明细表，明细表要标明资料名称、供应厂家等。移交内容建档完成后，根据机电设备档案资料标号明细，对建档后的每一部设备技术资料进行对应标号，然后装订存放。
耿村煤矿机电设备档案资料编号明细如表所示：
3 技术资料的借阅
为使每一个借出人员提高保护资料的意识，在借出机电设备技术资料时，除填写表格和借出人签字外，写上借出时间，这样提高借阅人对技术资料的保护意识，保证资料的完整。
资料借阅管理规定：
3.1 资料管理员认真按《技术资料借阅登记表》填写档案编号、资料名称、数量、资料用途、借阅时间、借阅期限等。
3.2 借阅人在《技术资料借阅登记表》签字。
3.3 借阅期满，资料管理员应催收。
3.4 原件或无备件时技术资料一律不得外借。
3.5 资料管理员需报设备管理部门负责人批准后方可借阅。
3.6 借阅人对所借资料妥善保管，任何人不得在所借资料上乱写、乱画。
耿村煤矿机电设备《技术资料借阅登记表》：
4 技术资料到期更换整理
对于大型固定设备在使用过程中，因定期检修和更换需有指定单位进行安全技术检验，检验资金计划需单位负责人审核签字通过，根据《煤矿安全规程》和《煤矿在用安全设备检测检验的通知》规定，我矿在用安全设备检测检验，必须定期由河南省煤矿安全监察局安全技术中心和豫西矿用安全设备检测检验中心等单位进行检测检验报告，并及时更换安全检测报告。我矿现使用大型设备（不含备用）如下：
4.1 耿村煤矿在用空压机系统：制氮机房空气压缩机6台、地面压风机房空气压缩机4台。
4.2 耿村煤矿在用主排水系统：中央泵房排水泵5台、东延伸泵房排水泵4台、东三采区排水泵4台、西区七通道泵房排水泵4台。
4.3 耿村煤矿在用主通风系统：耿村煤矿南风井通风机房地面用防爆抽出式轴流通风机2台、耿村煤矿西风井通风机房地面用防爆抽出式轴流通风机2台。
4.4 耿村煤矿在用滚筒驱动带式运输机系统：东三延伸泵房输送机1套。
4.5 耿村煤矿在用架空乘人装置系统：副二井架空乘人装置1套、东三延伸轨道架空乘人装置1套、东区2-1煤架空乘人装置、西区2-3煤轨道架空乘人装置。
4.6 耿村煤矿在用缠绕式提升机系统：一号副井提升机1套、西区平台3米提升机1套、矸石山提升机1套。
4.7 耿村煤矿在用设备探伤：副二井架空乘人装置1套、东区2-1煤架空乘人装置、东三延伸轨道架空乘人装置1套、西区2-3煤轨道架空乘人装置。
5 总结
建立、健全设备技术资料管理，为设备的安装使用、维修、设备大修、更新改造提供及时准确的资料依据，及时准确的提供机电设备技术资料，能提高维修质量、减少设备故障和提高操作水平，确保机电设备的正常运行，从而保证煤矿安全生产，为煤矿安全生产提供保障。
参考文献：
[1]姚创业.论新整合煤矿的机电管理[J].煤，2011（05）.
[2]曹卫，邱丹丹.浅谈煤矿机电设备管理[J].科技创新与应用，2012（22）.
杯子设计范文4
【关键词】信息系统硬件集成；车载电子设备；便携机箱；应急通信指挥车
1.引言
近年来，车载应急指挥通信系统被广泛应用于防空、防灾、应急处置等公共安全领域。与之直接相关的应急通信指挥车产品得到了快速的发展。应急通信指挥车与地面固定指挥中心配合使用，具备互联互通、信息处理量大、及时决策等特点，成为提高应急指挥决策效率、全面夺取防空袭斗争和抢险救灾胜利的有效手段。
一个完整的车载应急指挥通信系统由硬件、电气、软件三大部分组成。其中，硬件是整个系统的物质基础，硬件系统的优化设计是保证车载应急指挥通信系统具备优良性能的重要手段之一。本文对一种新型车载信息系统硬件集成方法进行阐述，介绍了便携式电子设备的机箱的设计与应用。
2.车载信息系统硬件集成方法分析
车载应急指挥通信系统以车辆为运载平台，在有限的车内空间里最优化地进行设备布局，是硬件系统集成重点要考虑的问题。
2.1 19英寸标准机柜的应用
采用19英寸标准机柜对电子信息设备进行硬件集成是现行最常用的方法，其具备方便、快捷、通用性强等特点。在应急指挥通信车项目的建设中，常用的19英寸标准机柜有金属骨架式机柜和便携式机柜两种。
（1）金属骨架式机柜
19英寸标准金属骨架式机柜的结构示例如图1所示。信息系统硬件集成时，电子信息设备首先通过标准机架结构（或插箱、托盘）固定在机柜中，然后机柜整体固定在车厢内，进而构成完整的车载应急指挥通信硬件系统。
该种机柜采用金属材料经焊接加工而成，其结构简单、加工方便、成本较低，但同时具有体积大、质量重、便携性差等缺点。因此，该机柜在大中型载车及地面站建设中应用的比较广泛。当载车为小型车时，车内有限的空间及对载重的特殊要求给这种硬件集成方法的应用带来诸多的不便。
（2）便携式机柜
19英寸标准便携式机柜的结构示例如图2所示。此种机柜3U为一个单元模块，根据设备量进行自由组合。利用该种机柜进行信息系统硬件集成的的思路与金属骨架式机柜相同，只是在机柜骨架的材料与结构上进行了变形设计，以适应不同的需求。
便携式机柜的主体骨架采用ABS材料，故重量较轻。同时，机柜加入了便携性的设计结构（把手），有效地提高了机柜的可移动性。该形式的机柜一定程度上适应在小型载车上进行信息系统硬件集成的要求。但由于整体体积较大，其应用仍然受到很大的限制。
2.2 便携式电子设备机箱的应用
便携式电子设备机箱打破19英寸标准机柜的尺寸限制，采取更适合在车内（尤其是小型车）安装的尺寸及结构形式。其采用组合式箱体的思想，每个箱体为一个相对独立的模块，一个模块集成了车载应急指挥通信系统若干个独立的功能，若干个模块组合在一起构成完整的车载应急指挥通信系统。利用模块化的思想对设备及电子元器件进行组合，实现最优化的布局设计，可以大大提高机箱的空间利用率和设备集成度。便携式电子设备机箱的结构示意图如图3所示。
3.便携式电子设备机箱设计
便携式电子设备机箱的三维结构如图4所示，其外形尺寸为600mm（L） ×420mm（W）×140mm（H），箱体材料以铝材为主。另外，在机箱两侧设计了搬运把手。该外形尺寸与材料以及搬运把手的设计可大大增加机箱的便携性。
便携式电子设备机箱设计有前、后过渡面板。前过渡面板为人机接口板，完成人机操作和指示功能。后过渡面板为设备接口板，完成机箱之间、机箱与外设之间的连接。另外，便携式电子设备机箱内部设计有安装衬板，箱内设备或元器件均安装在安装衬板上。当箱内设备改变时，只需改变前后过渡板和安装衬板即可，从而可保证机箱主体结构的通用性。
便携式电子设备机箱前后设计有翻转盖板，用于保护前后过渡面板。翻转盖板通过设计的弹簧卡扣进行锁紧，且前后翻转盖板可拆卸。
便携式电子设备机箱两侧设计有连接锁扣，机箱顶部设计有定位块。机箱之间通过机箱顶部定位块叠加放置，通过锁扣进行连接锁紧。
便携式电子设备机箱后部安装有散热风扇，机箱每侧设计有两个通风孔；使用时根据箱内设备热源的分布情况合理设置通风孔，以形成特定的循环风道，实现机箱内部设备与器件的散热。
4.便携式电子设备机箱的应用实例
本文设计的便携式电子设备机箱已成功应用于某项目的小型3G图传通信指挥车，该指挥车的主要功能是实现短波、超短波通信以及3G图传功能。在小型3G图传通信指挥车的硬件集成上，将整个系统划分为两个模块：配电模块和通信模块。配电模块负责为整个通信指挥系统供配电；通信模块负责实现短波通信功能、超短波通信功能以及3G图传功能。配电模块、通信模块的实物图如图5所示，配电模块和通信模块的组合如图6所示。
5.便携式电子设备机箱的特点
5.1 集成化
便携式电子设备机箱可实现对整件设备以及设备印刷电路板的集成，可将若干个独立的功能集成在一个设备机箱内，其大大提高了指挥通信系统的集成度及载车空间的利用率。
5.2 模块化
便携式电子设备机箱以箱体为单元进行整个指挥通信系统的功能划分，将若干个相对独立但类似的功能进行重新组合，形成较大的功能模块。因此，整个系统的模块化更加清晰，系统的组建更加方便、快捷。
5.3 通用化
以便携式电子设备机箱构成的功能模块具备很强的通用性，其只需根据客户的具体要求做适当的设备改动，即可用于组建一个新的指挥通信系统。另外，便携式电子设备机箱不仅可用于构建车载指挥通信系统，还可用于组建指挥通信基站、便携式指挥所等。
5.4 便携化
便携式电子设备机箱从选材到具体结构设计，始终贯穿便携化的思想。箱体便于搬运，便于拆卸，且可以快速的组装。
杯子设计范文5
1电源设计要点
1．1电池的选择
便携式电源主要有锂电池和镍氢电池这两种选择［1］，两者相比各有优势，锂电池和镍氢电池在实际应用中主要有以下区别：（1）锂电池单体电压为3．2V或3．7V，镍氢电池单体电压为1．2V。（2）锂电池没有记忆效应［2－3］，镍氢电池有记忆效应。（3）锂电池的比容量（单位体积、重量蕴藏的电能）更高。锂电池与镍氢电池相比还具有体积小、重量轻、自放电率低等优点，而镍氢电池较锂电池在大电流输出这部分略胜一筹。由于煤矿井下便携式移动电子设备对电池体积、能量密度要求更高一些，因此，选择锂电池作为后备电池较为理想。《煤矿安全仪器仪表用锂离子蓄电池安全标志管理方案》停止了对采用钴酸锂电池的煤矿安全仪器仪表产品的安全标志的审核发放，可以使用锰酸锂电池或磷酸铁锂电池，且电池组总容量不大于5A•h。
1．2安全栅保护方式设计
煤矿井下的电源首先需要考虑本质安全电路的设计。本质安全电路是指正常工作和规定的故障条件下，产生的任何电火花或任何热效应均不能点燃规定的爆炸性气体环境的电路［4］。本质安全输出的过流保护分为限流式和截止式2种方式。截止式保护方式属于触发式保护，当出现过流现象时，可以通过采样电阻、比较器很快地关断开关管，实现本质安全保护［5－6］。这种方式有利于通过火花实验，但其最大的缺点是过于灵敏，电源或负载干扰可能会导致设备重启，抗干扰能力较差。限流式保护方式是指负载电流达到限流值，保护电路进入恒流状态，限制负载电流在限流值。这种方式的最大优点是可以实现全载启动，缺点是限流时开关管会承受限流值电流与输入电压所产生的较大损耗。理想的安全栅保护方式是负载短路时先限流后截止，电流增大到保护值时，安全栅先进入限流式保护方式，如果是瞬间干扰（如电压尖峰等），安全栅不会截止，如果过流情况持续超过一定时间，则会进入截止式保护方式。这种方式既能满足本质安全性能要求，与截止式保护方式相比又显著提高了抗干扰能力。先限流后截止的保护方式的保护电路及输出特性曲线如图1所示，当流经R0的电流超过限定值，三极管T2由饱和导通区进入放大区，超过调节设定的时间，则来自比较放大电路的控制信号将三极管T2或MOS管T1关闭。（a）保护电路（b）输出特性曲线
1．3电池升压电路优化设计
通常便携式电子设备需要用到5V电源，电池电压需要经过升压才能达到5V，即要用到Boost变换器。本文以TPS61070应用电路为例进行分析。图2为TPS61070应用电路，电池电压由升压电路变换至5V、200mA输出。图2TPS61070应用电路TPS61070是TI公司为便携式电子设备应用提供的采用同步整流和脉宽调制技术的控制器，旨在实现电源最高效率。TPS61070具有过热保护和省电模式。在低负载电流条件下，如果储能电感上的电流为零，TPS61070可进入省电模式，此时，变换器只有在输出电压低于设定值时才开始动作，在几个开关周期之后，如果输出电压超过设定值，变换器又进入省电模式。省电模式通过调整开关频率减少了MOS管的开关损耗，以在宽负载电流范围内保持高效率，利于提高电池的续航能力。
图3为由寄生电感及电容所构成的Boost变换器关键环路，LPAR和CPAR分别为寄生电感及电容。便携式电子设备长时间运行，电源不稳定，TPS61070易损坏，损坏之后TPS61070呈现电源和地之间短路的状态。由于布局和器件原因，调试时发现在开关变换器与电感交汇的开关节点处有高频振荡。通常电路中伴生的寄生电感和寄生电容会产生互感，并导致电流环路开关节点上的高频振荡［7－8］。如果该高频振荡，也就是振铃［5］的幅值超过低压开关额定电压的最大绝对值，将会损坏MOS管，而Boost变换器电路的MOS管集成在TPS61070内部，所以会出现TPS61070损坏之后电源和地短路的现象。因此，设计时需要采用多种方法实现振铃的最小化来保护MOS管。
分析图3：首先整流二极管D1的寄生电容要小，由于D1亦集成在TPS61070内部，TPS61070应用电路不需要调整；其次需要优化电路板走线使回路中寄生电感最小化。例如，减小MOS管与储能电感L1之间的距离可以使寄生电感LPAR2和LPAR3变小，缩短TPS61070与电源接地点之间的距离可以使寄生电感LPAR1变小，将输出电容Cout尽可能靠近D1的阴极，可以使寄生电感LPAR4和LPAR5最小化。另外，在电源输出和地之间放置高频旁路电容Cout－BYP也能最小化开关节点处的振铃幅值。如果振铃幅值还是会超过MOS管的承受范围，可以设计一个RC缓冲电路（图3中的RSNUB和CSNUB）来消除开关闭合时寄生电感所产生的电压毛刺。当开关闭合时，RC缓冲电路为流经寄生电感的电流提供一条接地通道，从而抑制电压瞬间变化并降低了MOS管的应力。图4为未加RC缓冲电路和加了RC缓冲电路（R＝10Ω，C＝10nF）后Boost变换器开关节点上的振铃波形，从中可看出，有了缓冲电路后振铃峰值得到有效抑制，电源长时间稳定运行，TPS61070也不再损坏。
杯子设计范文6
关键词：螺钉；水表机芯；自动送钉
水表已成为人们生活供水中必备的仪表，社会需求量很大，而现有的水表机芯生产方式仍旧是以人工为主，不仅效率低下，而且随着人工成本的提高，生产成本也逐年增加。为此，专门设计了一种带转盘的8工位水表机芯螺钉自动拧紧设备，可以完成散钉排序并自动送钉，然后通过风批带动螺丝刀拧紧，完成机芯螺钉安装，提高了生产自动化程度和生产效率。
1 整体机械结构
图1是水表机芯螺钉自动拧紧设备整体机械结构图，主要包括机架、8工位转盘、拧紧装置、分钉装置、螺钉排序装置等几部分，只要工人把规格为ST2.2的自攻螺钉放入离心振动盘中，开动电源和气源后，就可以把螺钉逐个通过软管送到出钉口，风批带动螺丝刀拧紧。
振动盘通过线圈的通断电产生交变磁场，带动圆盘振动，把螺钉逐个送出，通过行钉轨使螺钉按钉尖向下、钉头向上排列，在重力的作用下，沿行钉轨滑向分钉装置。在每个行钉轨上安装计数开关，可以记录螺钉数量，同时，如果螺钉需要较少时，可以关闭振动盘，节约能源，避免螺钉积压。
分钉装置是连接振动盘与出钉口的桥梁，由气缸、分钉滑块构成，气缸带动分钉滑块往复移动，根据需要把行钉轨中的螺钉逐个送入软管，在压缩空气的作用下送到出钉口中。
拧紧装置由气缸、风批、螺丝刀、出钉口、检测开关等构成，负责把螺钉拧入水表机芯中。当水表机芯放到转盘并转到螺丝刀下面后，发出信号，在出钉口有螺钉的情况下，气缸带动出钉口下移，同时风批支架在气缸的带动下向下移动，风批在压缩空气的推动下旋转并带动螺丝刀把螺钉拧紧。风批支架到达下限位开关即完成拧紧，此时出钉口和风批均上升，圆转盘旋转45度，把下一个工位转到螺丝刀下面。圆转盘在导轨上，步进电动机通过齿轮带动转盘准确转动位置。
出钉口专门为水表机芯设计，由出钉口主体、橡胶圈、出钉口夹持器三部分构成，整套装置共装有三个出钉口分别与水表机芯相应的位置一一对应。
2 控制原理
控制部分选用工业PLC为控制器，完成对振动盘的开关控制、记录每个行钉轨道的螺钉数量、缺钉时报警提醒、风批、转盘、出钉口位置的确定、工位中有无水表机芯的确认等，具体工作过程如下：
通上电源后，振动盘开关打开，如果60秒后行钉轨（三个行钉轨任意一个）计数开关没有检测到螺钉，控制器认为振动盘中缺少螺钉，则停止振动盘，报警，提醒给振动盘加螺钉；当有螺钉通过时，计数开始，同时检测出钉口中有无螺钉，如没有，则电磁气控阀动作，为出钉口送钉，如仍未检测到螺钉，则报警，当三个行钉轨中螺钉数量积累到设定数目时，停振动盘。一切准备就绪后，启动转盘开关，检测到转盘到位且工位中有水表机芯时，出钉口气缸和风批支架气缸动作，完成螺钉拧紧。