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电力供应结构范文1
关键词:预应力铜结构;施工控制;倒装法
中图分类号:TU394
文献标识码:A
文章编号:1009-2374(2009)14-0148-02
当前我国钢结构在高耸结构、超高层结构中的应用近年来已非常广泛,由于其良好的抗震性能,渐渐成为超高层结构的主流。此外,轻型钢结构建筑体系用于中小型工厂、商店、大型超市,由于其构造简单,材料单一,有利于制作的工业化和规格化,而且由于自重轻、工期短、经济性好而取得飞速发展。预应力钢结构是在各类钢结构中增加高强度赘余预应力杆件、张拉预应力杆件使其他构件获得与荷载引起的内力方向相反的预应力,而预应力杆获得与荷载引起内力方向相同的预应力,这样既充分发挥了高强度预应力杆的作用,又充分利用了钢构件的强度。预应力钢结构其实质是以少量高强度钢材代替一部分普通钢材并提高其他构件的承载能力而取得显著经济效益。显然,高强度预应力构件强度越高并且提高其他构件承载能力的方式越合理,其综合效果也就越为显著,一般情况下,预应力平面结构可以节约钢材10%~20%,预应力空间体系则可节约钢材40%~50%,这是应该大力推广的结构体系。
一、预应力钢结构的原理与状态
(一)预应力钢结构的基本原理
预应力钢结构的基本原理就是针对普通钢结构的特点,人为地在结构或构件较大受力部位,引入与荷载作用下符号相反的预麻力,使结构承使用荷载后,构件的内力抵消一部分或大部分,变形也相应随之减少,实现结构形式更合理、更经济的目标。按照预应力钢结构施工工艺来分,刚性结构和半刚性结构可归为一类,柔性结构归为另一类。刚性结构和半刚性结构有相对独立的杆件结构刚度,当索中预应力失效时,结构刚度减小。但杆件结构刚度仍存在。因此刚性结构和半刚性结构施工工艺计算模型可以分解为索对杆件部分结构的作用,悬挂体系、斜拉体系、预应力网架结构、预应力网壳结构和张弦梁屋架都具备可划分出相对独立的杆件部分结构的特性。柔性结构不同于刚性结构和半刚性结构,它仅在预应力作用下才形成有刚度的结构,不能划分出相对独立的杆件部分结构,它的设计和施工计算都需确定结构形状,因此柔性结构施工完全不同于刚性结构和半刚性结构施工。
(二)预应力钢结构的状态
预应力钢结构状态要素考虑是指索力和结构几何形状,为了便于分析和叙述,可以定义预应力钢结构如下的三种不同状态:
1.零状态:零状态时的结构是加工放样后的构件集合体。零状态时不存在预应力,不存在外部荷载和自重的作用,结构零状态的杆件部分形状和几何尺寸是由设计图纸给定的。
2.初始状态:初始状态是指结构安装就位张拉后仅在预应力和自重作用下自平衡状态。不考虑外部荷载的作用。预应力钢结构初始状态仅有预虑力和结构自重作用,实际上就是预应力施工张拉状态,此状态的索力和几何形状分别是施工张拉时的索张拉力控制值和位移监控值。
3.工作状态:工作状态指结构投入使用在外部作用下所达到的平衡状态。通常,外部作用下的工作状态位移,由设计方提供说明和要求。
二、预应力钢结构的施工流程与控制设计
(一)预应力钢结构的施工流程
现以长沙会展中心展览大厅来说明预应力钢结构施工特点,展览大厅是一个斜拉索和张弦桁架相结合的复杂空间预应力钢结构。施工过程如下:(1)在地面抬模上拼装屋架的张弦桁架跨段;张拉下弦索,张弦梁跨中起拱到预定量;(2)起吊、安装张弦桁架跨段,二端电焊连结;(3)张拉斜索,使屋架位移控制点起拱到预定量;(4)拆除支撑,然后安装屋面板和设备。
从上述的施工过程中可以归纳出预应力钢结构施工以下几个特点:(1)预应力施工会有阶段性,可以是嵌套形式;(2)需要确定一个形状控制为索张拉目标,目标实现时的索力目标控制索力,目标实现时控制点位移为目标控制位移,即初始状态;(3)控制索力往往是几个,甚至是十几个以上。由于实际张拉设备有限,不可能所有索同时张拉,因此必须制定使用少数设备实现目标控制索力和目标控制位移的张拉方案。
(二)预应力钢结构的施工控制设计
预应力钢结构的施工状态控制设计是指预先通过分析确定设计目标并制定张拉方案,张拉过程中对预应力钢结构施工状态进行实时识别,最终有目的地调整纠偏,从而使预应力钢结构施工收到有效地控制。为了实现这个目标,可采用几种施工计算方法,下面介绍三种方法:顺序循环法、倒装法和无应力法。
1.顺序循环法。顺序循环法分析步骤与实际预应力索施工步骤完全相同,通常在分析前根据工程具体情况先行确定若干各选方案,一般通过各个分组索2~3次循环叠代可逐步逼近设计索力,使结构最终成形。通过分析还可以准确获得各个施工阶段构件内力分布和结构几何形态。根据循环张拉的拉力增量可将顺序循环法细分为足量循环张拉法、等量递增循环张拉法和变量递增循环张拉法。足量循环张拉法是指每个循环中各组索的施工控制索力均为设计索力,由于后张索引入的预应力将在结构中重分布,必然导致先前张拉的索力发生变化,因此需要经过若干次循环张拉调整直至各组索内力均最终均达到设计要求的索力;等量递增循环张拉法是指通过k次循环张拉,将各组预应力索的设计索力等分为k份,每次循环张拉的索力增量为P/k,直至最后各组索力均逼近设计索力后停止张拉循环;而变量递增循环张拉法是根据工程实际情况每次预应力施工张拉控制的索力增量不同,最后统一逼近设计索力的循环张拉施工方法。
2.倒装法。我们以斜拉张弦桁架组合结构为例来说明“倒装法”原理。假如我们已经计算得到施工阶段荷载控制值。即索力Fi和控制位移Ui(-1,…,n)。如果有n台张拉设各,就可能同步比例张拉n根索,实现施工目标。但实际工程施工时,考虑到施工成本,不会采用同步张拉方案。现考察使用一台设备张拉时索力和位移的变化青况。假定一台设备张拉次序和索号相同,要求张拉完成后的索内力和控制点位移为已计算得到的施工阶段荷载控制目标Fi(i=1,…,6)和Ui(i=1,…,6)。现假定按索号逐根张拉,张拉力就取Fi。1号索张拉后,当2号索张拉时,1号索索力就不再是Fi。继续张拉3号索,1号索和2号索的索力又发生变化。后继索张拉会改变已张拉索的索力,如此张拉无法达到施工阶段荷载控制力和控制位移的目标。
电力供应结构范文2
关键词:袋装砂工艺;水利工程;优缺点;展望
1 引言
伴随着经济的飞速前进,国内东部沿海区域人口激增,伴随着人口的持续激增以及人类生活水准的持续提升,对水利设备的需求也在持续提升,如:伴随着上海人口数量的激增以及用水的持续增多,原来的水库要一直的扩张重新建设,并且人们对用水的品质需求也日益提升,之前的城市供水布局已经不能够满足人们的使用,要建设新的供水地,都需求大规模水利项目建筑。但是以往的水利项目构造方式大多是土石方构造抑或混凝土构造的,这种构造对根基需求很高,并且对原料的依附性很高,例如上海这种是由泥沙冲击堆积的城市,地基根本达不到建设大规模水利项目的标准,同时这种区域内一般都缺少黄沙、石料甚至是没有,要在这种位置中建筑大规模水利设备,会使用大量的资金,并且构造也不是很安稳。根据资料显示,美国、日本、荷兰、马来西亚、菲律宾、中国台湾等都存在运用充砂土工织物袋或者长管袋的项目案例。上世纪七十年代,袋装砂构造进入我国。第一次出现是在江浙区域被普遍使用在河海堤坝项目,有着很好的成果,并且最近几年伴随着袋装砂构造在河北曹妃甸建筑、长江出口深水航道建筑、洋山深水港建筑、天津临时港、南港发展建筑等很多港口航道项目中成功使用,在很大程度上治理了以往构造样式中对地基的高需求,对一些普通物料的依附性高的毛病。
2 袋装砂工艺的优点
2.1 就地取材,工程造价低。使用袋装砂构造,主要是使用砂石,拥有根据当地的情况因地制宜的特征,能够在很大程度上减少项目成本,尤其是在石料十分紧缺的区域这种优点更加显著,使用袋装砂构造能够在很大程度上使用项目地区周围砂源,运送距离短,同时能够开展水上工作。按照相关项目真实状况,如果能够就近选取砂石,袋装砂构造要比抛石构造节省百分之三十到一半的成本,如果购买砂石的位置是在一百千米的距离内,能够节省百分之十到百分之十五的成本。
2.2 构造建议,建筑迅速。尤其是针对堤心砂进行综合的袋装砂建筑,能够在很大程度上减少建筑时间;针对水深的项目,袋装砂的填实能全部使用水上建筑,降低了抛石堤由于建筑工程临时道路而需要进行的准备活动以及时间;针对防止渗漏需求不高的项目,因为袋装砂相比抛石的堤心拥有很好的防止渗漏的功能,不需要建立防止渗漏的物体,简单化了建筑程序,围堤建筑到一定高度就能够开展堤心砂回填建筑;现在的排护底比之前的更拥有物料生产工厂化、输送集约化、建筑设备化、大范围增快建筑的优点。
2.3 可塑能力强,全体机能优。袋装砂拥有很好的集体性以及柔软性,对地基形状的变化拥有很好的适应能力;袋装砂构造对基础产生的重力分布匀称,能够在很大程度上提升项目建筑阶段的安稳性;除此之外,土工袋体还拥有加筋体的性能,有助于提升堤坝的安稳性,在地质情况比较不好的软土质上建设堤坝时能够使用。
2.4 江海建筑,助于防台风防洪涝。在江河和大海连接的位置建筑,就怕会遇到台风亦或者洪涝,假如防范措施没有做好肯定会带来很严重的亏损。并且伴随着袋装砂技术的持续成熟,袋装砂每一袋的重量都到了几十吨或者几百吨,拥有很强的抵抗浪潮的性能,填充袋体能够迅速的变成阻断洪涝的断面,有助于阻止台风、洪涝,在很大程度上降低了建筑期间的成本。
3 袋装砂技术的不足
3.1 受砂源作用大。伴随着袋装砂在项目上大量的运用,使用的砂日益增多,砂源区域的经济利益日益显著,在各个方面带来的矛盾日益激增,给项目建筑带来不良作用。
3.2 受水深作用大。当前状况下袋装砂中使用的砂都是粉细砂,如果把陆上这种种类的砂再运送到建筑场所使用的成本会增多,并且尽管深水抛袋技术已经有了一定的成果,不过还会出现破损的状况,对防止渗漏标准高的项目就不能够满足,所以袋装砂技术比较适合在浅水位置使用。
4 袋装砂技术使用中要关注的事项
4.1 科学布置加载速度。袋装砂在建筑程序中一定要操纵其加载速度,防止因为速度过快,对大堤的安稳产生不良影响。袋装砂是分阶段建筑的,第一阶段陵体上下构造的时间标准上是不能比三天少,第二第三阶段陵体上下构造的时间标准是不能比七天少,禁止上下结构持续建筑,每一层五十厘米,不过在真实建筑程序中,能够使用沉降位移视察信息来指挥项目的执行,科学适宜的布置加载速度。
4.2 抛填砂袋堤身的密实性直接。充填砂袋自身的密实性和项目品质以及安稳有着直接的关系,一定要增强建筑过程中对密实性的操纵。按照之前的建筑经历、综合砂源条件等,选用比抛填速度更好的大规模板船侧翻抛袋进行填充的建筑形式,每天最多能够抛出二千立方米。建筑中使用船载定位系统以及专用定位程序开展定位,抛填的准确性高。当把砂袋抛进水中在进入水之后砂袋会存在一定的移动,进而对水下的堤坝自身形状产生不良的影响。在抛填时在砂袋上系能够悬浮的方式开展砂袋移动实验,能够检测出一样的水深环境下各个类型的砂袋在涨落急时移动的大体情况,按照检测到的结果对抛袋的建筑数据开展相关的调节。同时经过测验移动距离以及潜摸测验真实抛出方位以及抛出的重量,立即对堤身断面开展检测,了解水下袋装砂会形成的形状,以便能够指挥现场建筑,确定是不是还要继续抛填,在什么位置抛填,保证水下堤坝的形状品质。
电力供应结构范文3
关键词:混凝土抗滑结构;水利水电工程;应用
1 概述
在我国当前水利水电工程建设中,普遍存在边坡滑坡质量问题,这不仅严重影响了整个工程项目的安全稳定性,还极大的危及着人们的生命财产安全,对于水利水电工程建设的可持续发展是非常不利的。因此,我国相关技术人员通过对边坡滑坡的具体原因进行调查分析后,提出了一种全新的滑坡控制方法,那就是混凝土抗滑结构体系,大大提高了水利水电工程的施工质量,有效延长了水利水电设备的使用寿命。以下就对混凝土抗滑结在水利水电工程中的应用进行探讨分析,从而总结出一些自身的观点与建议。
2 混凝土抗滑结构的概述
在实际的水利水电工程施工过程中,如果施工人员并没有对施工现场的地址条件进行认真的勘测分析,盲目的制定施工设计方案,这就会使整个工程项目在建设初期就存在了一定的安全隐患,一旦这类质量缺陷的水利水电工程正式投入应用后,很容易引发严重的安全事故,造成人员的伤亡。其中,滑坡是当今水利水电工程施工中较为常见的质量问题,部分施工单位为了更好的解决这一问题,纷纷将混凝土抗滑结构应用于实际施工中,以此来防止边坡发生下滑,进一步提高了水利水电工程的可靠性。
众所周知,由于混凝土抗滑结构属于一项隐蔽工程,施工单位必须事先做好总体的施工规划,制定合理的施工流程,从而确保每一项施工环节有条不紊额的进行。通常情况下,在进行混凝土浇筑施工时,施工人员都会利用封闭式罐车进行施工作业,并且,施工人员还必须掌握好浇筑的时间与速度,直到混凝土浇筑量符合使用标准要求后,才可以对混凝土结构进行振捣,从而保证其整体的密实度。与此同时,在这一施工环节中,施工人员还需要特别注意的问题是,应当在固定的浇筑位置放置一个直径漏斗,这样做的主要原因是为了提高混凝土抗滑结构的完整性,避免在水利水电工程建设中出现滑坡的现象。
3 混凝土抗滑结构的优点
一般来说,施工单位采用混凝土抗滑结构施工技术的主要目的是为了提高水利水电工程边坡的抗滑性,尤其是在高边坡工程中,滑坡问题频繁发生,而以往传统的技术手段已经无法在对其进行有效的控制管理,直到混凝土抗滑结构的出现,彻底的解决了这一问题,通过在一些容易滑坡的部位防止抗滑桩,以此来增强水利水电工程中边坡的稳定性。其次,在实际的施工过程中,施工人员还会采用大型的机械设备来对水利水电工程地基结构进行加固处理,这样不仅充分保障了基坑工程的施工质量,还有效避免了孔壁受到更大的损坏,从而达到理想的施工效果。如今,随着水利水电工程量的日益增多,混凝土抗滑结构也达到了越来越广泛的应用,再加之混凝土抗滑结构自身存在的众多优点,受到了我国工程建设领域的高度关注,逐渐成为现代水利水电工程建设中不可或缺的重要施工手段。
4 混凝土沉井
沉井是一种混凝土框架结构,施工中一般可分成数节进行。在滑坡工程中既起抗滑桩的作用,有时也具备挡土墙的作用。 沉井结构设计根据沉井的受力状态、基坑的施工条件和沉井的场地布置等因素决定,沉井结构平面呈“田”字形,井壁和横隔墙的厚度主要由满足下沉重量而定。井壁上部厚 80cm,下部厚 90cm ;横隔墙厚度为 50cm,隔墙底高于刃脚踏面 1.5m,便于操作人员在井底自由通行。沉井深 11m,分成 4m、3m、4m 高的 3节。沉井施工包括平整场地、沉井制作、沉井下沉、填心四个阶段。
下沉采用人工开挖方式,由人力除渣,简易设备运输,下沉过程中需控制防偏问题,做到及时纠正。合理的开挖顺序是:先开挖中间,后开挖四边;先开挖短边,后开挖长边。沉井就位后清洗基面,设置 Φ25锚杆(锚杆间距为 2m,深 3.5m),再浇筑150 号混凝土封底,最后用 100 号毛石混凝土填心。
沉井工程在多个工程的使用情况表明,在多年的运行过程中,首部边坡的稳定性能一直呈良好状态,沉井的应用禁受住了滑坡的考验,因此沉井对于边坡的稳定性是具有十分重要意义的。
5 混凝土框架和喷混凝土护坡
在滑坡体表层使用混凝土框架不仅能有效的保护坡体,还能使坡体的稳定性和整体性都有所增强。这样在长时间的自然环境下,水的渗透性和风的侵蚀性将很弱,对坡体影响不大,同时混凝土框架结构因自身的轻便性,在施工方面简单、方便,同时在浇筑框架时所用的材料也较为节省,在成本上占有很大的优势,框架结构很方便坡体的排水,基于框架结构的诸多优点,框架结构在滑坡体表层与其他结构相互结合着使用,且取得了很好的效果下山包滑坡北段强风化坡面框架采用。
50×50cm、节点中心 2m 的方形框架,节点处设置两种类型锚杆:在 550 ~ 560m高程间坡面,滑面以上节点垂直于坡面设置 Φ36 及 Φ32、长 12m 砂浆锚杆,在565 ~ 580m 高程间坡面则设垂直于坡面的Φ28、长 6m 的砂浆锚杆,相应地框架配筋为 8Φ20 和 4Φ20. 框架要求在坡面挖 30cm深,50cm 宽的槽,部分嵌入坡面内,表层填土并掺入耕植上,形成草本植被的永久护坡。在岩性较好的部位可采用锚杆和喷混凝土保护坡面。
6 锚固洞
在另一处的水电站边坡工程中,采用各种不同断面的锚固洞 64 个,形成较大的抗剪力。在左岸边坡滑坡以前,已完成2m×2m 断面小锚固洞 18 个,每个洞可承受剪力 9000kN。此外,还利用地质探洞回填等增加一部分剪力。由于锚固洞具有一定的倾斜度,防止了混凝土与洞壁结合不实的可能性,同时采取洞桩组合结构的受力条件远较传统悬臂结构合理,可望提供较大的抗力。
结束语
综上所述,可以得知,混凝土抗滑结构对于我国水利水电工程施工质量有着重要的影响与作用,更是整个水利水电系统安全稳定运行的有效保障。因此,在实际的水利水电工程施工中,施工单位必须高度重视混凝土抗滑结构工程施工质量问题,加强对混凝土抗滑结构工程的质量管理控制,对边坡滑坡问题采取积极有效的防治措施,从而降低滑坡的发生率,促使水利水电工程的顺利开展,进一步加快我国水利水电工程建设的发展步伐。
参考文献
[1]陈春娟.对混凝土抗滑结构及锚固技术应用的探讨[J].黑龙江水利科技,2012(4).
电力供应结构范文4
关键词 酒店类 公司治理 经营绩效
一、前言
改革开放以来,国民经济保持快速发展,居民可支配收入增多。为改善生活品质,提高生活质量,旅游已成为大众的选择。根据2017年全国旅游工作会议公布的数据,2016年国内旅游人数有望超过44.4亿人次,旅游总收入预计达4.69万亿,旅游业对国民经济综合贡献达11%。旅游业整体保持快速发展的同时,酒店行业却面临激烈市场竞争,经营绩效保持在低位,发展较为困难。如何加强酒店行业管理,提高其经营绩效显得尤为必要。当前国内学者对旅游类上市公司研究较多,比如资本结构、股权结构角度对经营绩效进行研究,而对酒店类旅游上市公司研究较少,即使有研究也主要偏向市场营销角度、内部控制等职能层面,很少从公司治理结构进行研究。本文选择从公司治理角度对酒店业经营绩效进行研究具有现实和理论意义。
二、样本选取及变量设计
(一)样本选取
按照证监会的《上市公司行业分类指引(2012年修订)》,截至2016年12月31日,A股酒店餐饮行业共有11家上市企业。根据本文研究需要,剔除该行业中2家餐饮类公司,考虑到*ST公司业绩变化较大,再剔除*ST新都,选取剩余8家酒店类上市公司为研究样本。数据来源于Wind数据和上市公司年报,数据分析软件为Stata10.0。
(二)变量设计
第一,被解释变量。结合当前国内外学者研究文献,衡量经营绩效指标大体分为财务指标和市场指标两类。由于国内资本市场起步较晚,发展还不太成熟,托宾Q、每股收益等市场指标不能有效衡量企业的经营绩效。本文选取财务指标净资产收益率(ROE)来衡量经营绩效。
第二,解释变量。选取第一大股东持股比例、董事会和监事会规模、独立董事人数、高管薪酬作为解释变量,其中,第一大股东持股比例用于反映大股东对公司控制程度,持股比例越大,公司所有权结构越稳定。独立董事人数用于衡量董事会的独立性和客观性,在合理人数范围内,独立董事所占比例越大越能体现董事会独立性。监事会人数用于反映监事会规模,规模越大越能提高其履职能力,加强监督。高管薪酬对高管存在激励作用(如表1)。
(三)模型构建
本文选取净资产收益率为被解释变量,第一大股东持股比例、董事会规模、独立董事、监事会规模和高管薪酬为解释变量,采用多元线性回归模型,构建如下模型。
ROE=β1CR1+β2D+β3ID+β4S+β5SA+ε
其中,β代表回归系数,ε代表随机干扰项
三、统计描述和实证分析
(一)描述性统计分析
本文利用Stata10.0统计软件对研究变量进行描述性统计分析,以便掌握酒店类上市公司经营绩效、持股比例、董事会规模等变量的变化趋势,具体情况见表2。2015年酒店类上市公司净资产收益率差异较大,ROE平均为-0.61%,最大值为岭南控股的5.66%。第一大股东持股比例平均为38.17%,首旅酒店和锦江股份持股大股东持股比例超过50%,处于绝对控股,股权结构相对稳定。董事会、监事会、独立董事人数分别平均10人,4人,4人,规模相对稳定,公司间董事、监事人数变化不大。
(二)实证分析结果
利用Stata10统计分析软件,净资产收益率ROE与各自变量回归结果如表3。
酒店类第一大股东持股比例系数为0.4531,且在5%置信度水平下显著,说明第一大股东持股比例对经营绩效有显著正相关关系。董事会规模回归系数为正,但对经营绩效影响不显著。独立董事回归系数为-0.0406,且10%置信度水平下显著,说明独立董事对经营绩效有显著负相关关系。监事会人数、高管薪酬回归系数为负数,但这种影响在10%置信度水平下不显著。
根据上述回归结果,回归方程如下:
ROE=0.4531CR1+0.024D-0.0406ID
-0.0277S-0.0294SA
四、结论及政策建议
第一,第一大股东持股比例对经营绩效有正向作用。建议适度提高第一大股东持股比例以降低内部人问题,提高酒店类企业经营绩效。
第二,独立董事、监事规模对企业经营绩效有负面影响。建议进一度优化独立董事、监事人员结构,提高其履职独立性、客观性。
第三,高管薪酬对企业经营绩效有负的影响。说明高管薪酬不是越高越好,而是有一个边界。建议适度降低高管薪酬,同时改变当前单一薪酬考核方式,设计合理绩效考核方案。
(作者单位为四川旅游学院酒店管理学院)
[作者简介:罗茹月(1989―),女,硕士,助教,研究方向:金融市场。]
参考文献
[1] 李平,陈计芳.我国旅游上市公司股权集中度对经营绩效的影响比较研究
[J].北京第二外国语学院学报,2014
(7).
电力供应结构范文5
关键词: 盲插互联结构;尺寸链;公差分配;电子设备
1 概述
机箱类电子设备,其母板(或结构板)安装在机箱底部,模块沿着机箱内侧的导槽垂直插入机箱,模块底部的连接器与母板(或结构板上)的连接器在不可见(或不可调整)的情况下对插,这种互联结构被称为盲插互联。盲插互联技术是现代电气互连组装所普遍采用的技术,其不但体积小、重量轻、抗振性好;而且还能提高电子设备的互换性、应急保障性,节约结构空间,缩短修复时间。因此盲插技术在军用、民用各平台电子设备上得到了大量运用。
然而,由于结构的复杂性导致的众多精度不确定性严重影响了盲插结构的最终装配精度。主要涉及到机箱、模块、母板(或结构板)、连接器的加工和装配精度,以及整个系统的装配精度等诸多环节。要发挥出盲插技术在电气互联方面的优越性,就必须解决盲插结构装配定位精度控制技术问题。目前盲插互联技术应用中普遍采用的连接器为D形连接器、矩形连接器、BMA连接器、LRM连接器等。在这些连接器中为了保证高频电信号驻波、插损等指标要求,以及低频信号连接可靠,要求盲插精度公差必须保证控制在±0.15mm以内。因此,如果不能有效控制上述影响盲插结构装配精度的因素,最终装配精度将无法满足盲插技术的容许公差。
2 典型盲插结构电子设备
如图1所示的产品为典型的盲插互联结构产品。主要组成部分有机箱、模块、电路板(结构板)、模块上的连接器、电路板(或结构板)上的连接器。结构板安装在机箱底部的安装面上,模块沿着机箱侧面的导槽垂直插入机箱,模块上的连接器与结构板上的连接器对插。连接器对插时的相对位置精度直接影响了连接器对插后的性能,从而影响了产品功能的实现。实际生产实践中,甚至经常出现连接器位置偏差过大而无法对插的情况。
3 典型机箱盲插结构的尺寸链分解
图2是典型盲插设备结构的剖面示意图,文章以此为例进行分析说明。
由图2看出由于装配尺寸链中环节较多,如果各尺寸的公差没有得到控制,装配关系使各环节的误差累积到接插件上,会使其超过了接插件对插允许的误差值,造成插拔困难直至无法对插(在水平X和Y方向造成对插的接插件中心线不重合,偏移量过大;在竖直Z向造成接插件对插深度不够或过插)。
在生产实际中,尺寸链的简化显然比复杂的理论计算更有利于实际问题的解决和改善。以误差累积最为突出的X方向的尺寸关系为例,提取X方向的尺寸装配关系进行分析,有如下的尺寸和公差如表1所示。
根据尺寸链计算方法[1],按统计法对表1中各公差并结合图3尺寸链进行分析计算。
由于模块上连接器与结构板(或电路母板)上连接器对接偏差是整个制造和装配过程中最后形成的一环,因此将该环确定为尺寸链的封闭环T0,其余为尺寸链的组成环。该封闭环的统计公差为:
其中,K0为封闭环的相对分布系数;Ki为各组成环的相对分布系数;Ti为各组成环的公差;ξi为各组成环的传递系数(增环时ξi =1,减环时ξi=-1), m为组成环的数量。
在本例中,各参数如下:
根据公差统计原理,当m≥5时,封闭环的公差分布可近似看作正态分布,本例中m=8,因此本例可取K0=1。
对中各组成环公差的相对分布系数进行分析如下:
尺寸A1、A2、A3为零件尺寸,T4、T5为零件自身位置公差,这些尺寸和公差所涉及的零件属性均由数控设备加工形成,因此认为公差T1、T2、T3、T4、T5公差可以按正太分布规律[2],即本例中取K1=K2=K3= K4=K5=1。
由于装配间隙的存在,连接器在模块上的安装位置的偏差方向和大小,以及连接器在结构板(或电路母板)上的安装位置偏差方向和大小是随机的,结构板(或电路母板)在机箱上的安装位置偏差方向和大小也是随机的。因此,T6、T7、T8也符合正太分布规律,即本例中取K6=K7=K8=1。
因此,式(1)可写为
4 各环节公差值的分配
由于零部件结构特点不同、制造设备和工艺水平不同,导致T1-T8各个公差所能达到的最小值不同。因此,在确定T0的最大允许值的基础上,根据实际情况对T1-T8各个值进行合理分配,如果使得式(3)成立,则本例中盲插互联结构满足连接器对插精度要求,否则需要对T1-T8中的全部或部分公差进行优化改进。
由于T1-T5本身较小,与其余公差不在相同数量级,在整个尺寸链中影响较小。而且其对应的尺寸为零件自身尺寸,由数控设备加工形成,其水平与设备本身加工精度、装夹精度有关,因此T1-T5提高的空间有限,本例中不作为重点改进项。
T6为模块上连接器安装位置误差。本例中连接器是使用M2.5螺钉装配在模块上的。因此,螺纹连接本身的精度以及螺钉与安装过孔之间的间隙是装配位置误差产生的主要原因。改进模块上连接器的装配方法是减小T6的有效途径。
T7为结构板(或电路母板)上连接器的安装位置误差。安装在结构板上的连接器一般为射频连接器,使用M2.5螺钉装配在结构板上;安装在电路母板上的连接器一般为低频连接器或低、高频混合类型连接器,一般是插装类器件,插装在电路板的焊孔内,然后焊接并用M2.5或M3螺钉锁死。由于插针与焊孔之间存在间隙、锁紧螺钉与过孔之间也存在间隙,使得连接器安装实际位置与理论位置出现偏差。因此,减小T7的有效途径也是改进结构板(或电路母板)上连接器装配方法。
结构板(或电路母板)也是通过M3螺钉安装在机箱上的,螺钉与过孔之间也是存在间隙。在实际生产装配中发现,由于螺钉与过孔之间的间隙存在使得结构板(或电路母板)的位置可以微调,反而可以补偿最终累积在对插连接器之间的误差T0。也就是说,在实际应用中,T8对应的尺寸(理论上是0)已经作为尺寸链中的补偿环存在了(补偿环是尺寸链中预先选定的一环,可以通过改变其大小和位置使封闭环达到要求)。
5 装配方法改进
5.1 装配工装的使用
为了有效提高模块上的连接器和电路板上的连接器装配精度,我们在装配过程中引入装配工装(图4、图5、图6)。装配工装的作用是在装配过程中准确固定连接器与模块,以及连接器与电路板之间的位置关系,并在装配后固定下来。经实际测量,使用工装后,连接器在模块上的位置公差T6可提高到0.2,连接器在电路板上的位置公差T7可提高到0.3。
图4 模块连接器装配定位工装示意图
图5 印制板连接器装配定位工装
图6印制板连接器装配定位示意图
5.2 补偿环的确定
前文已提到,在实际生产装配中,在装配结构板(或电路母板)与机箱时,螺钉与过孔之间的间隙存在使得结构板(或电路母板)的位置可以微调,反而可以补偿最终累积在对插连接器之间的误差T0。因此在产品装配公差设计阶段,就将此误差设计为装配尺寸链中的补偿环。在允许的范围内,结构上使其位置可以适度调整(-0.15~+0.15)。这样不仅避免了误差T8的累积作用,而且还可以部分抵消掉其它尺寸环的误差累积。
6 改进后的装配效果
针对以上的分析,在设计中引入补偿环和在装配中引入工装进行定位。上述盲插互联结构的机箱尺寸链中各环的公差实际值有了明显改善(如表3)。
表3 各公差改进效果
将T1-T7代入式(2)得(T8作为补偿环,其尺寸可以调整,不累积公差)
因此,改进后连接器对插的公差范围为(-0.19~+0.19)。由于设置了补偿环T8,其对应尺寸可以在(-0.15~+0.15)之间调节。因此,调节后的连接器对插的公差范围计算值为(-0.04~+0.04),满足了连接器对插误差±0.15mm的要求。
同时,在实际装配中,使用以上方法改进后的盲插互联结构设备,连接器对插问题显著降低,对插后低频连接器接触全部良好,高频连接器连接指标良好,驻波值都在控制在1.2以下。满足连接器对插的指标要求。
7 结束语
对于复杂盲插互联结构电子设备,由于各环节误差累积而造成的连接器对接困难,可以通过尺寸链公差分配原理,并结合实际制造工艺水平对所能达到的对各环节允许的误差进行合理分配。同时,通过改进制造和装配工艺方法对其中影响作用较大的尺寸精度环节进行精度提高。实践证明,运用尺寸链公差分配原理进行公差分配和改进,可以显著提高复杂盲插互联结构电子设备的装配精度。
参考文献
[1]国家质量监督检验检疫总局.GB/T 5847-2004尺寸链计算方法[S].
电力供应结构范文6
1电力系统自动化概述
电力系统自动化是我国电力系统的重要组成部分,电力系统包含了发电、输电、变电以及配电等方面的电力输送部分,实施电力系统自动化管理,是将计算机技术融合在电力系统的各个阶段,包括:信息定位系统,远程监控系统等多个系统在内的自动化程序控制管理部分。
2计算机技术在电力系统自动化中的应用
2.1智能化信息采集技术
现代计算机技术随着社会整体科研技术的进步得到逐步创新,从单一的数据运算发展到计算机在社会多领域的灵活应用。计算机技术在电力系统中的应用,是发展的代表,为现代电力系统的资源优化利用提供技术保障。计算机技术在电力系统自动化的应用,实现电力系统信息技术采集智能化。电力系统供应阶段应用计算机自动化程序,对发电阶段的电网控制中心,电力负荷检测、发电状态评估等领域进行自动化分配,同时结合自动化控制、自动经济调度等方面进行系统控制,达到发电阶段的电力供应需求适应社会电力供应需求。例如:计算机智能化信息采集技术,将电力系统不同阶段的信息进行自动归结,形成计算机电力系统的供应数据库,从而达到信息资源的供应系统的结构的数据库信息不断的扩充,为电力系统的循环发展提供可靠地数据分析资源。
2.2远程控制技术
远程控制技术,是计算机自动化技术在电力系统中应用的重要构成部分,在电力发电、输电、变电以及配电等领域的应用都得到应用。如图1为远程控制技术在电力系统中应用的设计图。结合设计图,对远程技术的应用进行分析,远程技术的应用主要分为调度端、通道、厂站端三部分,每一部分通过计算机系统建立联系,实现现代计算机系统各部分之间的联系处于同一个运行系统中。调度端进过计算机内部程序C语言,将电力系统的运输信息输入计算机系统中,形成信道译码和信道编码两种形式;通过电力系统的调制解调器将电力系统控制中的电流、电压、电阻等部分信息传输到厂站端,电力发电厂再将远程控制信息转化为电力系统不同阶段的信息需求结果,达到电力系统信息的采集与执行。远程自动化控制系统将传统的单一电力运行系统变成自动化控制系统,远程系统可以达到系统信息的随时随地监控,从而保障现代电力系统供应结构的综合化、科学化发展。
2.3分散监控技术
计算机技术自动化系统在电力系统中的应用,体现为在分散监控技术的应用上,我分散监控技术是将电力系统中各个阶段的信息资源分层次监控管理,将模块较大的电力供应系统划分为不同的阶段。系统运行中主控模件与智能模件之间建立以太网为基础的高速运行数据监控网络,系统可以接受电阻器、发热阻、脉冲信号等电力系统运行的相应电力管理系统结构,达到电力系统信息控制主体与个体之间的同时监控,最后通过计算机虚拟模拟信息系统形成电力供应数据结构,为电力系统的发展提供相对完善的技术应用结构。
2.4设备自动化操作技术
电力系统中计算机自动化技术的应用,体现在电力设备自动化操作系统上。电力系统运作中,电力系统的发电站的二次数字信号网络化,电缆信号为主的电力传输结构,与电网自动调度中心的自动化控制系统形成相对完整的数据传输结构。例如:某地区电力系统中的供应电流为每小时40安的供应量,计算机自动检测系统在此基础上进行电流供应,并将每天的电流供应划分为几个阶段,形成电力供应系统的智能化管理。电流供应后期形成配电分配结构图,并针对不同的电力输送阶段进行电流传输调整,自动化操操作系统满足我国电力应用阶段不平衡的用电现状,大大增强了电力资源供应调节的灵活性,提高电力系统各阶段的电力结构稳定性,为电力发展结构各部分的连接提供了连接发展的新途径。
3结论
自动化发展是社会发展的整体趋势,是社会发展的中坚力量,实现我国电力系统自动化应用,可以完善传统电力系统中发电、输电、变电、配电等领域的技术管理结构得到完善,实现电力资源系统技术的全面升级,实现社会发展资源的综合应用。
作者:黄博 刘志强 张钧鼎 单位:沈阳理工大学
参考文献:
[1]龚超,罗毅,涂光瑜.计算机视觉技术及其在电力系统自动化中的应用[J].电力系统自动化,2003(01):76-79.
[2]张敬.电子信息技术在电力自动化系统中的应用研究[J].中国电力教育,2010(09):259-260.