某水電站進(jìn)水口出口事故門底節(jié)設(shè)計(jì)_畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告

1、華北水利水電學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告學(xué)生姓名學(xué)號專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化題目名稱某水電站進(jìn)水口出口事故門底節(jié)設(shè)計(jì)課題來源模擬主要內(nèi)容 研究背景及目的閘門是水工建筑物的重要組成部分，它可以根據(jù)需要封閉建筑物的孔口，也可全部或局部開啟孔口，用于調(diào)節(jié)上下游水位和流量，從而獲得防洪、灌溉、供水、發(fā)電、通航等效益，還可用于排除漂浮物、沙、冰塊等，或者位相關(guān)建筑物的進(jìn)、出水口等咽喉要道，通過閥門靈活可靠的啟閉來發(fā)揮它們的功能與效益及維護(hù)建筑物的安全。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的知識來分析和解決問題，培養(yǎng)工程技術(shù)人員所需要的基本素質(zhì)。鞏固、深化和擴(kuò)大學(xué)生所學(xué)基本理論、基本知識

2、和基本技能。使學(xué)生受到高級技術(shù)人員素質(zhì)的綜合訓(xùn)練。例如，調(diào)查研究、查閱文獻(xiàn)和收集資料的能力；理論分析的能力；制定設(shè)計(jì)或試驗(yàn)方案的能力；設(shè)計(jì)、計(jì)算和繪圖的能力；計(jì)算機(jī)和電工電子技術(shù)的應(yīng)用能力；實(shí)驗(yàn)、研究能力；技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和組織工作能力；總結(jié)提高、撰寫論文和設(shè)計(jì)說明書的能力等。參與社會生產(chǎn)和學(xué)校科研及實(shí)驗(yàn)室建設(shè)工作，培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)精神，樹立良好的學(xué)術(shù)思想和工作作風(fēng)。通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，可以掌握關(guān)于平面閘門設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容和方法，鍛煉綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)知識，對以后走向工作崗位，解決實(shí)際問題具有十分重要的意義。 閘門發(fā)展史第一條用于輸送貨物和排放洪水的運(yùn)河建于中國。國人是通

3、過修建兩側(cè)有坡度的堰來解決急流地區(qū)的河流運(yùn)輸問題。大約在983年，中國人發(fā)明了在間隔一段距離后建設(shè)兩座壩的方法，船可以進(jìn)入兩座壩形成的“水池中”，通過升高或降低池中的水位來運(yùn)送船只。荷蘭的閘門開發(fā)采取的是與中國類似的模式。14世紀(jì)末，船閘在那里已經(jīng)非常普遍。閘門仍是起落式閘門，安裝有鉛配重，并裝備有排水管，可允許船閘閘室逐級排空。1795年，小瀑布運(yùn)河建成，使其成為美國第一條帶有船閘的運(yùn)河。小瀑布船閘中的木閘門設(shè)計(jì)與眾不同，兩座木質(zhì)旋轉(zhuǎn)閘門放置在船閘的兩側(cè)。它閉合時不是靠近平板面，而是形成一個角度，指向上游，正對水流方向。第一座蓄水船閘是1439年由Filipo Maria Visconti設(shè)

4、計(jì)的，它位于意大利米蘭附近，其目的是為了改善運(yùn)輸花崗巖石的航運(yùn)問題。第一座蓄水船閘的藍(lán)圖出現(xiàn)于1497年，這一設(shè)計(jì)圖已經(jīng)體現(xiàn)了現(xiàn)代船閘的主要特征閘門的旋轉(zhuǎn)代替了垂直工作，中間部分的擴(kuò)大允許同時通過更多的船只在閘室壁上安裝有錨孔，船舶可以通過繩子連接，防止閘室在蓄水和放空水時出現(xiàn)移動。閘門其中之一是人字閘門，類似于今天所使的。充水和放空是通過閘門關(guān)閉后形成的小孔來進(jìn)行的。這樣的系統(tǒng)在目前的小型船閘中仍然使用。鑄鐵結(jié)構(gòu)及鋼板護(hù)板結(jié)構(gòu)的人字門遠(yuǎn)在1828年就在法國獲得使用。金屬鋼閘門1864年用于法國的沙郎通船閘，該閘門寬7.8m，高7.6m。弧形閘門弧形閘門最早為人所了解是它1853年運(yùn)用在巴黎的

5、塞納河上，那里曾安裝有四扇寬8.75m，高1m的閘門。其它早期的應(yīng)用包括1860年在尼羅河三角洲Rosetla壩和Damietta壩上安裝的132扇寬6m，高5.1m的弧形閘門。閘門臂受到牽引的作用，當(dāng)時被叫作“半徑在牽引力作用下的圓筒閘門”。最初的閘門是制作成圓弧形，用于閉合兩閘墩之間的空隙。1910年，美國授與L.F.哈扎一項(xiàng)反轉(zhuǎn)弧形閘門專利。1810年左右，美國出現(xiàn)了相同的弧形閘門。閘門有三條弧形臂，且是木質(zhì)構(gòu)造，由安裝在面板上游的鏈條所帶動。德國第一次采用弧形閘門是在18941895年，在柏林附近安裝了一扇寬12m高1.87m的弧形閘門。1895年，在美國出版的報(bào)告中描述了伊利諾斯密西

6、西比河道上的弧形閘門使用。1953年反轉(zhuǎn)弧形閘門在德國的大壩中再一次得到應(yīng)用，閘門寬16m，高8.25m，頂部另有一個高2.15m的翻板閘門。由于這些閘門具有高度的可靠性，1976年，在德國的巴伐利亞地區(qū)又建造了28座閘門。雙葉閘門雙葉閘門起源于歐洲，在美國和日本曾有出現(xiàn)。1902年埃及Assiout壩采用了寬5m高5m的金屬雙葉閘門?，F(xiàn)代的雙定輪鉤型閘門1930年第一次安裝于瑞士的Reckingen壩。1908年在瑞士的AugstWghlen壩安裝350扇寬17.5m高9m的雙定輪閘門。為了平衡雙葉定輪鉤型閘門，在開發(fā)與雙層定輪L型類似的嘗試中，開發(fā)了雙層弧形閘門，但安裝的很少，且所有都在瑞

7、士。扇形閘門扇形閘門最早出現(xiàn)于美國，1907年第一次用于芝加哥排水渠的Lockport壩上。安裝的兩座閘門是用來調(diào)節(jié)渠道的水流并且?guī)ё弑鶝Q和漂浮物。其中一座閘門孔口寬度為3.66m，另一座閘門的孔口寬度為14.6m。在歐洲，扇形閘門的最早應(yīng)用于始于1911年，在德國的Weser壩安裝了兩座閘門，孔口寬度為54m，高度為4.6m。當(dāng)時，經(jīng)過研究之所以選擇扇形閘門是因?yàn)樾枰粋€可淹沒式閘門。當(dāng)時，可淹沒式定輪和弧形閘門都己為人所知，但還沒有在實(shí)踐中應(yīng)用過。1924年，巴西在帕拉伊巴河上安裝了三扇扇形閘門，寬度為45m，高度為7.4m，至今仍保持該類型閘門的最大淹沒面積的記錄。定輪閘門是德國入于18

8、98年發(fā)明的，最早的應(yīng)用是1902年是在Sau河上。閘門寬為18m，高4.14m。為了減少小浮力，閘門中央部位的橫斷面呈梨狀，兩端呈圓筒狀。1903年在同一地區(qū)安裝了另一扇寬35m，高2m的定輪閘門。最初的定輪閘門是平面圓筒狀，因在提升的圓筒下會產(chǎn)生負(fù)壓，導(dǎo)致出現(xiàn)過大的振動，后來的圓筒的較低部分添加了一圍裙?fàn)畹那姘?，保證了與底部溢流的分離。定輪閘門在美國也經(jīng)常被采用，主要在俄亥俄河與密西西比河。最早于1915年用于科羅拉多河上，閘門寬21.3m，高3m。三、國內(nèi)外閘門、啟閉機(jī)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢關(guān)于深孔平面閘門目前我國有很多用于100米以上水頭，這些閘門支撐大多為履帶式和軌道式埃及阿斯壓高壩事故

9、檢修門定論直徑1.1米，單論承載達(dá)825噸。在鏈輪方面，法國的謝爾邦松站其鏈輪滾柱直徑達(dá)200毫米、長250毫米、單輪直徑100噸；我國龍羊峽底孔泄水道鏈輪單輪承載達(dá)210噸、滾柱直徑200毫米長220毫米，材料為34CrNiMo。就表孔閘門而言，噗咀溢流壩事故門12X22.522.5米，在國內(nèi)水平式中是比較高的，承載量達(dá)3038千牛，輪壓達(dá)250千牛，點(diǎn)接觸應(yīng)力為22000兆帕。閘門啟閉機(jī)的發(fā)展趨勢大致如下：1、門型：類型普遍的減少，無論深孔或表孔均以弧形門和平行門為主；水頭300米以上采用球閥較多；閘門采用人字門為多。2、參數(shù)：表孔門仍向大跨度方向發(fā)展，因其可有效的減少溢流壩的前沿長度，從

10、而降低了工程總造價；深孔門門頁尺寸的高、寬基本都大于1，對于閘門所承擔(dān)的水頭及遮蓋面積而言，無論深孔或淺孔均向參數(shù)發(fā)展。3、啟閉機(jī)：就型式而言均向液壓方式發(fā)展，其參數(shù)向大容量、高形成方向發(fā)展。4、操作方式：整個來看向著自動化和遙控方向發(fā)展，為此閘門與啟閉機(jī)的配套是向一門一機(jī)發(fā)展，這不僅便于實(shí)現(xiàn)自動化和遙控而且調(diào)度靈活，運(yùn)行安全可靠。5、均向標(biāo)準(zhǔn)化、系列化方向發(fā)展。這就給科研、設(shè)計(jì)、制造以至運(yùn)行管理帶來了極大的方便，節(jié)省了大量的人力物力，加快了生產(chǎn)期。6、向輕型發(fā)展，減少鋼材用量。四、設(shè)計(jì)特點(diǎn)本次所設(shè)計(jì)的平板定輪閘門，在滿足各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)要求的前提下，依據(jù)水利水電工程鋼閘門設(shè)計(jì)規(guī)范，在選型、布置、

11、設(shè)計(jì)計(jì)算等方面，應(yīng)重點(diǎn)突出合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題。閘門設(shè)計(jì)中還應(yīng)注重創(chuàng)新，積極慎重的采用新技術(shù)、新材料、新結(jié)構(gòu)、新工藝，采用CAD輔助設(shè)計(jì)，力求閘門設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)、安全可靠、運(yùn)用方便，從而使工程最大限度的發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。閘門是水工建筑物的重要組成部分之一，它可以根據(jù)需要封閉建筑物的孔口，也可以全部或局部開啟孔口，用于調(diào)節(jié)上下游水位和流量，從而獲得防洪、灌溉、供水、發(fā)電、通航、過木過筏等效益，還可用于排除漂浮物、泥沙、冰塊等或者為相關(guān)建筑物和設(shè)備的檢修提供必要條件。閘門通常設(shè)置在取水輸水建筑物的進(jìn)出水口等咽喉要道，通過閘門靈活可靠地啟閉來發(fā)揮它們的功能與效益及維護(hù)建筑物的安全。水工鋼

12、閘門是水利水電樞紐建筑物的主要組成部分之一，其運(yùn)行狀況直接影響到工程的適用性、安全性、耐久性，國內(nèi)外都有因閘門故障而導(dǎo)致這個樞紐出事的教訓(xùn)。近年來，隨著水利水電樞紐的規(guī)模的不斷大型化，水工閘門的尺寸和荷載也不斷刷新紀(jì)錄，打到過去難以比擬的水平。目前，水工閘門采取的是“靜態(tài)設(shè)計(jì)、動態(tài)校核彌補(bǔ)”的工程計(jì)算方法，即根據(jù)靜態(tài)荷載進(jìn)行閘門的設(shè)計(jì)計(jì)算由動態(tài)狀態(tài)進(jìn)行校核彌補(bǔ)。動態(tài)校核彌補(bǔ)表現(xiàn)在兩個方面：一是設(shè)計(jì)之前進(jìn)行閘門泄水模擬實(shí)驗(yàn)，二是閘門建成后進(jìn)行現(xiàn)場原型振動測試（校核彌補(bǔ)的主要方式），通過這些工作來評價閘門安全性。平面閘門是水工建筑物最常用的閘門，它的結(jié)構(gòu)非常簡單，操作運(yùn)行方便可靠，對建筑物的布置也

13、教易配合。簡單的平面閘門只是一塊平面的整板，比較復(fù)雜的是梁格式的平面閘門，而其面板又可做成平面或曲面的形式。采取的主要技術(shù)路線或方法根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書要求，應(yīng)對自己所設(shè)計(jì)的題目經(jīng)過了認(rèn)真的實(shí)習(xí)、調(diào)研，參觀了閘門的設(shè)計(jì)生產(chǎn)工作整個流程，并對閘門設(shè)計(jì)形成一個總體印象，設(shè)計(jì)時可從整體把握，從零部件到整體部件依次進(jìn)行：1、首先根據(jù)已知參數(shù)，經(jīng)過分析各種閘門的特點(diǎn)，對閘門進(jìn)行造型布置。閘門的選型與布置，主要是確定閘門與啟閉機(jī)機(jī)械的設(shè)置位置、孔口尺寸、閘門與啟閉機(jī)的形式、數(shù)量、運(yùn)行方式，以及運(yùn)行檢修有關(guān)的布置要求。閘門結(jié)構(gòu)應(yīng)該簡單、便于制造、安裝。閘門的門型應(yīng)根據(jù)工程對閘門的運(yùn)行要求、閘門設(shè)置部位和啟閉機(jī)的形

14、式，參照各種閘門的特點(diǎn)，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較選定。2、門體布置門體布置是根據(jù)閘門的形式、孔口尺寸和材料來選擇合理的門葉結(jié)構(gòu)、零部件的形式和布置。門體布置應(yīng)注意閘門的構(gòu)造簡單、安全可靠、節(jié)約材料以及便于制造和運(yùn)輸、安裝與運(yùn)行維護(hù)等方面的要求。零部件種類盡可能少，盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品。3、門體布置完成后，就可以進(jìn)行閘門結(jié)構(gòu)和零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算。根據(jù)可能發(fā)生的最不利的和在組合情況和選定的結(jié)構(gòu)、零部件布置和材料，確定載荷分配，然后進(jìn)行各部分構(gòu)件和零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算。一般先選擇規(guī)格，再進(jìn)行強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性驗(yàn)算。4、閘門結(jié)構(gòu)計(jì)算模型主要還是采用平面體系，即把一個空間承重結(jié)構(gòu)劃分為幾個獨(dú)立的平面系統(tǒng)分別進(jìn)行分析計(jì)

15、算。閘門承重結(jié)構(gòu)在分成平面系統(tǒng)時，需要考慮各構(gòu)件的相對剛度和這些構(gòu)件的變形情況，同時應(yīng)考慮整個結(jié)構(gòu)總的變形情況，使計(jì)算方法盡可能符合結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力情況。5、有關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)算完成以后，進(jìn)行施工圖的繪制。施工圖的繪制中應(yīng)注意閘門總體尺寸和布置與建筑物有關(guān)部位之間、閘門門葉部分各構(gòu)件之間的配合；各構(gòu)件的截面尺寸、跨度以及相鄰構(gòu)件在外形尺寸和連接上的配合；各構(gòu)件本身的截面構(gòu)造以及零部件的加工精度和熱處理等。6、各零部件選用依據(jù)、詳細(xì)計(jì)算過程按要求寫出設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份，繪制設(shè)備總圖一張，其余選代表性零部件繪制滿足畢業(yè)設(shè)計(jì)要求。時間安排第1、2周2.20-3.41、明確設(shè)計(jì)任務(wù);2、安排畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)度；3、了

16、解課題內(nèi)容，有針對性地查閱、收集、整理設(shè)計(jì)技術(shù)資料。第3、4周3.5-3.18熟悉課題中的內(nèi)容及設(shè)計(jì)思路,提出外出調(diào)研需要解決的問題,作好實(shí)習(xí)準(zhǔn)備；開始撰寫開題報(bào)告。1、畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)；2、完成實(shí)習(xí)報(bào)告，開題報(bào)告。第5、6周3.19-4.1按分組要求的不同，完成設(shè)計(jì)的相關(guān)選型、布置、整體及零部件的全部設(shè)計(jì)計(jì)算。第7周4.2-4.8進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算分析；完成外文資料的翻譯。完成全部圖紙的繪圖設(shè)計(jì)工作(要求使用進(jìn)行AUTOCAD繪圖)第8-11周4.9-5.6整理畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書、整改圖紙并打印第12-13周5.7-5.20準(zhǔn)備答辯第14周5.21-5.25任務(wù)：畢業(yè)答辯指導(dǎo)教師意見簽名：年月日備注參考文獻(xiàn):吳宗