自动加载

自动加载（共7篇）

自动加载 篇1

0 引言

目前硬度计初始载荷的加载还是手工加载, 有企业需批量检查硬度, 要求能实现自动加载。本文主要研究洛氏硬度计HRS-150, 将其初始载荷的手动加载改为自动加载。

1 系统总体方案设计

洛氏硬度自动加载系统是一个机电结合的控制系统, 它主要由单片机、驱动器、直流电机等部分组成, 如图一所示。系统结构原理:单片机发出信号经过驱动器放大信号, 驱动直流电机旋转, 直流电机带动主轴上下运动产生位移, 主轴带动压头将位移转化为加载力, 力传感器信号反馈给单片机, 单片机根据反馈信号与给定信号进行偏差计算后发出信号给驱动器, 实现主轴运转和载荷的自动装载。系统另外配置启动、停止按钮和运行指示灯。

2 系统硬件设计

2.1 力传感器

为了获得高保真度的测试数据, 必须根据测试的使用要求, 选择最合适的压电传感器。通常, 选择压电传感器最主要的权衡因素是重量、频率响应和灵敏度。传感器作为被测物体的附加质量, 必然会影响其运动状态, 因此选择传感器时要求质量远小于被测物体传感器安装点的动态质量。频率响应分低频响应特性和高频响应特性, 低频响应特性取决于RC电路即放电时间常数, 放电时间常数越大, 信号衰减越慢, 低频响应越好。根据以上规则, 本系统选择的是朗斯测试技术有限公司生产的LC0501 型号压电力传感器。

2.2 AT89C51 单片机

本设计中选择使用了AT89C51 单片机。AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器的低电压、高性能CMOS 8 位微处理器, 俗称单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000 次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造, 与工业标准的MCS-51 指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8 位CPU和闪速存储器组合在单个芯片中, ATMEL的AT89C51 是一种高效微控制器。

2.3 驱动器

本设计采用2 路继电器模块作为电机的驱动器。该模块抗干扰能力强, 采用二极管续流保护;继电器触点部分采用双面加粗布线, 可供大电流通过, 安全可靠;采用优质松乐继电器, 品质保证;外形尺寸小 (52 (L) *41 (W) *19 (H) mm) ;继电器触点容量满足控制要求 (DC30V 10A) 。该模块作为直流电机的驱动器, 单片机发出的电信号控制继电器线圈的通电、断电, 利用继电器的触点控制直流电机的通电状态, 以此控制电机的运行, 实现工作台的上升和下降功能。

2.4 直流电机

直流减速电机, 即齿轮减速电机, 是在普通直流电机的基础上, 加上配套齿轮减速箱。减速电机是减速机和电机 (马达) 的集成体。这种集成体通常也可称为齿轮马达或齿轮电机。本设计采用进口日本E-163A-001 型号的直流减速电动机。

3 系统的软件设计

系统的软件设计主要包括单片机程序的编写, 仿真原理图的绘制和程序的仿真调试。系统使用Keil软件完成单片机程序的编写;利用Proteus仿真软件完成仿真原理图的搭建和仿真调试任务。

3.1 系统软件设计流程图

根据系统的控制要求和接口地址分配, 绘制该系统的软件设计流程图, 如图二所示。系统上电后, 系统完成初始化设置, 点亮电源指示灯, 等待用户操作。当用户按下启动按钮后, 系统点亮运行指示灯, 同时驱动电机反转, 工作台上升;上升至载荷预加载完成 (反馈信号为低电平) 后, 电机停止运转, 工作停止上升, 等待载荷加载完毕 (反馈信号恢复高电平) ;电机正转, 驱使工作台下降, 完成本次测量的自动加载任务。如运行过程中有故障或其他特殊情况, 需要系统紧急停止, 可操作停止按钮, 实现紧急停车。

3.2 单片机原理图

图三是在Proteus下搭建的仿真原理图。P1.0、P1.1 分别连接的是启动按钮和系统启动运行指示灯D1;P1.2、P1.3 分别连接的是急停按钮和停止指示灯D2;P1.7 连接的开关为加载完成的反馈信号;P2.0、P2.1 分别控制模拟电机的正转和反转;D5 为系统电源指示灯。系统上电后, D5 电源指示灯点亮, 工件摆放到位后, 按下启动按钮后, D1 运行指示灯点亮, 电机反转, 工作台上升, 加载载荷, 预加载完毕, 硬度计发送, 加载完毕开关量反馈信号, 单片机接收到反馈信号后, 驱使电机停止正转, 加载完毕后, 反馈信号消失, 单片机驱动电机反转下降, 延时 (初始时间5 秒, 可调节) 时间到, 电机停止正转, 读取数据, 完成本次工件的硬度测量。若运行过程中有异常, 可按下停止按钮, 迫使电机立即停止运转。

3.3 单片机软件程序

根据控制要求和接口地址的分配, 编写的单片机汇编程序及注释如下:

4 结束语

本文对洛氏硬度计HRS-150 初始载荷的自动加载方法进行了研究, 对洛氏硬度计整个系统进行了总体方案设计, 包括系统硬件部分和软件部分的设计。

文中的洛氏硬度计研究成果已经得到“南京风驰机械制造有限公司”企业的认可, 且已投入生产线使用, 效果很好, 提高了测量材料硬度的效率, 增加了收益, 具有创新意义和应用价值。

参考文献

[1] (美) 韦斯特布鲁克, (美) 康拉德.硬度试验科学及其应用[M].北京:中国计量出版社, 1987.

[2]朱瑛, 姚英学, 周亮.硬度测量技术现状及发展趋势[J].机械科学与技术, 2003, (S1) :6-7.

[3]王树范, 孙晓明, 岳滨, 等.硬度测量自动化研究[J].机械工业自动化, 1995, 17 (03) :53-55.

[4]祝国华, 范秀娟, 杨静.浅谈洛氏硬度计的使用和硬度测量[J].机械工人 (热加工) , 2001, (03) :55.

[5]刘戎, 冯维华.HRBl50型标准洛氏硬度机的改造[J].中国计量, 1997, (01) :38.

[6]魏建忠, 宗斌.TH320全洛氏硬度计的特点以及在实验教学中的应用[J].中国现代教育装备, 2006, (12) :36-38.

自动加载 篇2

在当今飞速发展的信息社会,信息检索占据了越来越重要的地位。人们在每天的日常工作生活中都要花费大量时间进行信息的检索,科研工作者往往需要超过一半的时间和精力用于获取和搜索其关心的信息。因此,信息检索的效率很大程度上决定了他们的工作效率。

如今,网络检索技术发展迅速,功能越来越强,但对本机存储文件检索的能力却相对滞后。人们经常将大量感兴趣的文件下载到本机上,但是时间一久就很难再找到。传统的检索工具只能局限于对文本类型文件的关键词检索,如Windows系统自带的搜索工具。但对日常办公经常使用的Microsoft Office这类结构复杂的二进制格式文档,却没有一种通用的、简便的检索方法,因此用户不得不花费大量精力进行手工检索。

百度推出的“百度硬盘检索”虽然能力很强,但是首先需要花费大量时间在硬盘上建立一个庞大的索引库并一直维护它,一旦没有及时更新,检索结果就可能不准确,而且它不能对移动存储设备上的文件进行检索。那么有没有一种简单通用的方法,能对存放在任何地方的多种版本的Office文档进行关键词的检索呢?本人经过大量研究实践发现是完全可能的,这就是利用Automation和动态加载技术。该方法相对于传统检索方法有以下三个优点:

1) 检索准确性高

本方法基于Automation技术直接使用本机的Microsoft Office环境进行检索,可以充分利用其强大功能,具有极高的准确性。

2) 版本兼容能力强

本法采用动态加载技术,动态调用本机的Office环境进行检索,相比传统的静态绑定调用方法具有更好的版本兼容性。

3) 扩展性好

采用Automation技术进行检索,具有很好的通用性,可以扩展到对其它类型文档进行检索。

1 Automation和动态加载技术原理

Automation即自动化技术,它基于COM(Component Object Model)组件对象模型,它采用三层架构模型运行,如图1所示。

用户服务层处理信息的表示问题,并与用户进行交互。业务服务层提供应用程序的大部分功能,进行大量的具体处理,并且实施应用程序的业务规则,业务逻辑上,在客户环境和数据服务层之间架起了一座桥梁。数据服务层由不同存储种类的数据和文件组成[1]。

COM的三层架构比起传统的两层架构——客户端/服务器模型,可以对业务应用程序做更灵活多样的配置,提供更强大的功能,具有更好的可扩展性。

很多应用软件中都支持自动化技术,如Microsoft Word、Excel、PowerPoint、Access、IE等,几乎所有的Windows开发环境都对自动化提供支持。自动化技术还有一个特点,它允许向外公开应用程序的很多功能,在其他应用程序中把其当作组件调用。本文正是利用了Automation技术的这些特点,通过编写一个用户接口程序,将Office应用程序作为业务服务层运行并对其控制,实现对Office类型文档的检索。其实现拓扑结构图如图2所示。

动态加载技术采用后绑定方式运行,在程序运行时再动态加载本机上的程序或动态链接库,并查询、调用所需的接口函数。而静态绑定技术采用前绑定方式运行,在程序编译时就将某个固定Lib库中的接口预先链接到执行程序中。因此动态加载技术具有很好的通用性。

2 实现对Word文档的关键词检索

众所周知,对Word文档最准确的检索方法就是直接使用Word程序进行查找,使用其它工具都可能会因为兼容性、版本、格式等问题造成偏差。本文利用Automation技术,直接使用本机上的Word环境进行检索,从而实现准确的定位和查找。同时,本文采用动态加载技术,在程序执行时动态加载Office的接口方法,避免了版本不兼容的发生。

本检索方法主要由三部分组成:1)初始化和动态加载Word应用环境;2)对指定Word类型文件进行关键词的检索;3)退出Word环境。其程序流程拓扑结构图如图3所示。

本程序使用Visual C++6.0环境开发,在Word 97、Word 2000、Word XP和Word 2003下测试通过。

首先声明要使用的头文件和全局变量指针[2]:

#include <afx.h>

#include <ole2.h>

IUnknown *pWordUnk;

IDispatch *pWordDispApp,*pWordDispDocs,

…;

DISPID dispid_Word_Docs,

dispid_Word_Open,…;

1) 初始化和动态加载Word应用环境

void InitWordEnvironment()

{

::CoInitialize(NULL);

CLSIDFromProgID(L″Word.Application″,&clsid);

::CoCreateInstance(clsid,NULL,CLSCTX_SERVER,IID_IUnknown,(void**) &pWordUnk);

pWordUnk->QueryInterface(IID_IDispatch,(void**)&pWordDispApp);

szFunction = OLESTR(″Documents″);

pWordDispApp->GetIDsOfNames(IID_NULL,&szFunction,1,LOCALE_USER_DEFAULT,&dispid_Word_Docs);

pWordDispApp->Invoke (dispid_Word_Docs,IID_NULL,LOCALE_USER_DEFAULT,DISPATCH_PROPERTYGET,&dpNoArgs,&vResult,&excep,NULL);

pWordDispDocs = vResult.pdispVal;

szFunction = OLESTR(″Open″);

pWordDispDocs->GetIDsOfNames(IID_NULL,&szFunction,1,LOCALE_USER_DEFAULT,&dispid_Word_Open);

szFunction = OLESTR(″Quit″);

hr=pWordDispApp->GetIDsOfNames(…,&dispid_Word_Quit);

}

说明:首先初始化Automation环境,然后根据“Word.Application”名称取得本机上Word应用程序的clsid,再根据clsid动态加载创建Word应用程序实例作为业务服务层运行,自身作为用户服务层运行并对其进行控制。首先查询业务服务层接口存放到pWordUnk,再查询Application接口pWordDispApp,并得到Application接口下的Documents属性的指针pWordDispDocs,最后获取Open和Quit方法的ID号dispid_Word_Open和dispid_Word_Quit。

2) 对指定Word类型文件进行关键词检索

检索函数的输入参数为要查找的Word文件全路径名称和要查找的字符串,要求都为Unicode格式编码的字符串。返回结果:1表示在文件中找到了指定字符串;0表示没有找到。

int MainDocSearch(WCHAR*wstrFilename,WCHAR *wstrFind)

{

VARIANT vArgsOpen[1];

DISPPARAMS dpOpen;

dpOpen.cArgs=1;

dpOpen.cNamedArgs=0;

dpOpen.rgvarg=vArgsOpen;

vArgsOpen[0].vt = VT_BSTR;

vArgsOpen[0].bstrVal=wstrFilename;

pWordDispDocs->Invoke(dispid_Word_Open,IID_NULL,LOCALE_USER_DEFAULT,DISPATCH_METHOD,&dpOpen,NULL,&excep,NULL);

szFunction=OLESTR(″ActiveDocument″);

pWordDispApp->GetIDsOfNames(IID_NULL,&szFunction,1,LOCALE_USER_DEFAULT,&dispid_Word_ActiveDoc);

pWordDispApp->Invoke(dispid_Word_ActiveDoc,IID_NULL,LOCALE_USER_DEFAULT,DISPATCH_PROPERTYGET,&dpNoArgs,&vResult,&excep,NULL);

pWordDispActiveDoc=vResult.pdispVal;

szFunction=OLESTR(″Content″);

pWordDispActiveDoc->GetIDsOfNames(…,&dispid_Word_Content);

pWordDispActiveDoc->Invoke(dispid_Word_Content,…);

pWordDispContent=vResult.pdispVal;

szFunction=OLESTR(″Find″);

pWordDispContent->GetIDsOfNames(…,&dispid_Word_Find);

pWordDispContent->Invoke(dispid_Word_Find,…);

pWordDispFind=vResult.pdispVal;

szFunction=OLESTR(″Execute″);

pWordDispFind->GetIDsOfNames(…,&dispid_Word_Execute);

VARIANT vArgsFindText[1];

DISPPARAMS dpFindText;

vArgsFindText [0].vt = VT_BSTR;

vArgsFindText [0].bstrVal = wstrFind;

dpFindText.cArgs=1;

dpFindText.cNamedArgs=0;

dpFindText.rgvarg=vArgsFindText;

pWordDispFind->Invoke(dispid_Word_Execute,IID_NULL,LOCALE_USER_DEFAULT,DISPATCH_METHOD,&dpFindText,&vResult,&excep,NULL);

if(vResult.bVal != FALSE)

iret=1;

else

iret=0;

pWordDispFind->Release();

pWordDispContent->Release();

szFunction = OLESTR(″Close″);

pWordDispActiveDoc->GetIDsOfNames(…,&dispid_Word_Close);

pWordDispActiveDoc->Invoke(dispid_Word_Close,…);

pWordDispActiveDoc->Release();

return iret;

}

说明:动态获取Open方法指针并调用打开要检索的Word文档,然后查询获取当前活动文档指针,接着依次动态取得Content、Find和Execute的方法指针,执行Execute方法查找指定字符串操作。若查找到指定字符串返回1,否则返回0,最后释放本函数中使用的指针,关闭当前打开的Word活动文档并退出。

只要对上面程序稍加修改,就可以实现对多种检索条件的复合检索。

3) 退出Word环境

void ExitWordEnvironment()

{

pWordDispApp->Invoke(dispid_Word_Quit,…);

pWordDispActiveDoc->Release();

pWordDispDocs->Release();

pWordDispApp->Release();

pWordUnk->Release();

::CoUninitialize();

}

说明:调用Quit方法关闭Word服务器端,释放使用过的指针,最后退出Automation环境。

3对Excel、PowerPoint类型文件进行关键词检索

1) 初始化和动态加载Excel、PowerPoint应用环境

说明:与初始化Word环境类似,只是改为根据“Excel.Application”或“PowerPoint.Application”名称取得应用程序的clsid,再根据clsid动态加载创建Excel或PowerPoint实例作为业务服务层运行。

2) 对指定Excel或PowerPoint类型文件进行关键词检索

说明:Excel文档与Word不同,它可以包含多个表单,需要对所有表单依次检索。因此,需要首先得到表单组的指针Worksheets和表单数Count,然后依次对各个表单进行检索,分别获得Worksheets下Item、Cells和Find指针,并执行Find查找指定的字符串。

PowerPoint文档是由多张幻灯片Slide组成,需要首先获得Slide组的指针Slides,然后得到幻灯片数量Count,再依次对每张幻灯片进行处理。每张幻灯片又是由多个Shapes项组成,需要分别对其进行检索。

3) 退出Excel、PowerPoint环境

说明:与退出Word环境类似,关闭Excel或PowerPoint服务器,释放使用过的指针,最后退出Automation环境。

4 小 结

以上介绍了利用自动化和动态加载技术实现对Office中常用的Word、Excel和PowerPoint三类文档进行关键词检索的方法。受篇幅所限,没有对函数调用中异常错误信息进行处理。这种检索方法的优点是查找非常准确,版本兼容能力强,扩展性好。另外,只要对上面的程序稍作修改,还可以实现对WPS、Access和Pdf等类型文档进行检索。本方法的不足就是检索速度较慢,有待近一步提高。

以上只是利用Automation实现了关键词的检索,该技术功能十分强大,还有很多其它特性没有介绍,如果能够充分利用它,将会使我们的工作达到事半功倍的效果。

参考文献

[1]David Iseminger.COM+程序员指南.北京:机械工业出版社,2002.

[2]David J Kruglinski,Scot Wingo George Shepherd.Visual C++6.0技术内幕.第五版.北京:Microsoft Press,1999.

[3]Ash Rofail,Yasser Shohoud.COM与COM+从入门到精通.北京:电子工业出版社,2000.

自动加载 篇3

关键词：位移传感器,控制回路,作动筒,加载控制,控制通道

0 引言

在飞机结构静力试验中为满足对试验件加载的要求,尤其是对某些特殊考核部位和对运动过程中试件的加载,单纯的用力控或者位控作动筒达不到加载要求,提出基于FlexTest加载控制系统的外接式位移传感器实时控制加载技术,即将外接位移传感器的输出信号接入到控制系统,参与试验控制加载,达到对考核部位的控制加载要求。以下分两个不同的具体的试验情况来阐述该控制加载技术。

1 外接式位移传感器差动实时控制加载技术

大型飞机结构静力试验中,飞机机翼需要同时施加垂向载荷、航向载荷。这两个载荷在各自的加载方向上必然产生变形,由于大型飞机的机翼是细长的梁式结构,垂向载荷产生的变形远远大于航向载荷产生的变形,因此在加载时会影响航向载荷施加的准确性。为了保证试验实施加载的准确性,提出机翼航向点载荷随动加载方法,即外接式位移传感器差动实时控制技术。运用1个力控作动筒和1个位控作动筒,以及两个不同的控制回路对航向加载点进行随动加载,满足该加载点的加载载荷及加载方向的加载要求。首先进行了模拟验证试验,力控作动筒1及其配置的载荷传感器构成的控制回路确保机翼航向载荷大小的施加;位控作动筒2通过安装在机翼航向加载点固定的位移传感器1和安装在两个力控作动筒连接处的位移传感器2构成的控制回路确保航向载荷的加载方向。试验过程中由于其他垂向加载点的加载而使机翼垂向产生变形,此时位移传感器1和位移传感器2就会产生不同的位移输出,将两个位移传感器的输出信号接入到加法器运算,运算后输出电压信号给控制通道,根据命令和反馈的误差控制位控作动筒2动作。这样就实现了机翼航向载荷基于机翼垂向变形的随动加载,保证了机翼航向载荷的方向的随动。图1为模拟验证试验安装,图2为该控制回路原理图。

该种外接式位移传感器差动实时控制加载技术成功解决了飞机结构静力试验中载荷施加方向随动的问题,确保了机翼产生垂向变形情况下机翼航向载荷的准确施加,并应用于某型号结构静力中机翼航向点的加载。

2 外接式位移传感器随动实时控制技术

某型号飞机挂飞投放系统可靠性试验中,挂飞投放系统在一定的飞行高度和速度下,挂飞投放机构按一定次序收放,即挂飞投放样机按一定的轨迹运动。投放机构的收放动作由设计方通过其控制操作面板控制,对投放样机载荷的施加由试验方控制,要求试验加载控制与投放系统运动保持同步。图3为该投放样机的加载示意图,加载点在不同位置的载荷根据试验任务书计算得出。样机在运动过程中不同时刻和位置的受载情况见表1。

运用以往的固定式加载方法就不能准确地反映样机在投放过程中的受载情况,所以提出外接式位移传感器随动实时控制技术,用以准确反映样机在投放过程中不同时刻和位置所受不同载荷的随动加载技术。在投放样机的底部一侧接入位移传感器,利用位移传感器来实现两个相对独立控制系统的连接,用位移传感器的输出反映投放样机的运动位置;同时把位移传感器的输出信号引入控制系统作为位移反馈信号,通过控制系统根据位移传感器的实时反馈自动查表的形式对投放样机进行随动加载。图4为位移传感器与投放样机的连接及其运动轨迹的示意图,图5为投放样机2#加载点的SBC(Single Based Command)加载曲线,图6为投放样机3#加载点的SBC加载曲线。

该种外接式位移传感器实时控制加载技术,将两套独立的控制系统连接起来,解决了对运动中试验件随动加载的问题。

3 结语

外接式位移传感器实时控制加载技术可以解决对机翼等变形部位的航向加载点的加载,对运动过程中机构的加载等问题。另外,对于FlexTest控制系统需要完成以下几个方面的工作:

(1)位移传感器与控制系统之间的信号转换路径必须重新设计、改造;输入信号需要通过运算放大器运算后接入;同时还需要在控制系统的激励输出端接上合适的负载,有效保正控制通道的桥压不失效,确保控制系统处于正常运行状态;

(2)转换电路中负载的大小对整个控制回路的影响可以通过调整控制系统的增益放大系数来解决;

(3)所用位移传感器都需要进行标定,控制系统中其他控制参数需要以实标的方式确定,以满足加载要求和加载控制精度。

(4)试验中控制通道配置,事件动作设置,以及载荷谱设置同正常的结构静力试验的配置。

通过本次地面验证试验,验证了位控—力控模式转换的实现方式,通过现场观察以及试验数据分析,可以看出模式转换过程迅速,状态平稳,冲击小。符合试验的要求,所得到的试验数据满足结构静力试验中的要求,并在结构静力试验中成功运用,为以后类似的试验提供参考及借鉴。

参考文献

[1]董景新.控制过程基础[M].3版.北京:清华大学出版社,2009.

[2]胡寿松.自动控制原理[M].5版.北京:科学出版社,2007.

[3]孙传友,孙晓斌.测控系统原理与设计[M].北京:北京航空航天大学出版社,2002.

[4]张国雄,金篆芷.测控电路[M].北京:机械工业出版社,2001.

[5]刘豹,唐万生.现代控制理论[M].北京:机械工业出版社,2011.

三角斜拉挂篮加载试验 篇4

季华大桥主桥为110+190+115米共415m的预应力混凝土变截面连续刚构, 单箱单室, 直腹板, 梁高为3.5米到10米。根据现场情况, 主桥中跨过河, 水深达7~8米, 边跨下地质条件复杂, 决定采用挂篮悬浇施工。两墩作为两个单“T”结构悬臂浇筑, 最后进行两次体系转换, 浇筑合拢段, 组成连续刚构体系。中跨和边跨分别划分为25块悬浇段, 长度为6×3+12×3.5+7×4米, 共88米, 箱梁最大块件重量为308t。8#和9#墩上共有四个0#块, 0#块施工完后, 开始进行挂篮拼装, 挂篮拼装后进行加载试验提取弹性变形值, 根据加载试验结果, 挂篮安全性储备满足要求后才能开始挂篮悬浇施工。

根据箱梁最大块重量确定挂篮最大承重能力为308t, 挂篮分为主桁承重系统和底篮模板系统两大部分。主桁承重系统由主梁、斜拉带、立柱、上前横梁、上中横梁 (含立柱平联) 以及主梁平联组成空间桁架, 在前后横梁上方设置分配梁, 通过吊带连接底篮、内滑梁、外滑, 挂篮的前支腿置于已浇箱梁段端部, 尾部与箱梁竖向预应力锚固, 挂篮在前支点下设置支腿, 后支点设行走小车反扣在工字钢轨道上, 由手拉葫芦在轨道上纵移。 (见图1)

2 挂篮加载试验测试内容

由于采用“水箱法”加载、砂袋堆载的加载试验方法存在操作复杂、安全度低、费工费时等, 季华大桥采用千斤顶模拟荷载进行加载试验, 对挂篮的焊接质量进行最后的验证, 同时针对挂篮施工时前端挠度主要是由于主桁件的变形引起的, 试验时要测出力与位移的关系曲线, 作为施工时调整底模板的依据。

挂篮测试是在静态荷载下, 对其主桁进行挠度观测, 挠度采用精密水平仪配标尺进行观测。观测项目分为后锚上挠值、前支点沉降值、主桁前端销子处下挠值、主桁上前横梁各个吊点下挠值。

挂篮主桁分级加载重量, 千斤顶压力表读数, 持荷时间, 分级说明见表1。

挂篮主桁最大试验荷载 (不计挂篮自重) 经计算为1936KN, 利用穿心式千斤顶模拟此荷载对主桁悬臂施工加外力。

3 加载程序与方法

3.1 加载方法

由于挂篮底篮、模板系统的受力结构形式比较简单, 设计计算相对精度比较高, 所以为了便于实际试验, 故挂篮只对主桁这一复杂的空间承载桁架结构进行等载法测试, 进而达到试验测试目的。测试前将挂篮主桁架在8#桥墩已浇筑的0#块箱梁上, 根据实际工作状态, 按照等载原理进行组合, 其两侧主梁的前支点通过支腿放在预先安放的工字钢支承轨道上。两侧主梁的尾端通过分配梁, 分别锚固在已浇箱梁的8根竖向预应力筋上;主桁前横梁分别放置十个穿心式油压千斤顶 (60t) 。每个千斤顶的中心穿一根精轧螺纹钢筋, 其上端通过压板, 螺母压在千斤顶的上端面, 其下端分别锚固在箱梁顶板底部, 通过千斤顶对主桁前横梁施加模拟荷载, 此模拟荷载加载系统 (见图2) , 按照荷载等级分级施加张拉力, 并做好各阶段的观测数据。

3.2 加载程序:

a.安装挂篮, 并做好加载试验前的其他准备工作。

b.根据加载布置方案在箱梁顶板预留孔洞, 并复核预留孔与后锚固钢筋的位置。

c.在各个吊点箱梁顶板底部设分配梁, 锚固φ32精轧螺纹钢。

d.在前横梁上安装穿心式千斤顶, 按照各级荷载分级对称施加张拉力, 张拉时, 先张拉靠近桥轴线两根竖向筋至第一级荷载完毕, 然后拉远离桥轴线两根竖向筋至第一级荷载完毕, 如此直至各级荷载张拉完毕。

e.记录各阶段的观测数据。

各阶段加载数值最大荷载 (1#梁重加悬吊模板支架重量) 按照1.25倍安全系数考虑, 每次加载后, 只进行变形观测, 观测项目见测点布设。

f.加载试验完成后, 对挂篮主桁销结处的销子和主桁架焊缝进行观测, 发现问题及时处理, 确保挂篮施工安全可靠。

3.3 测点布置

根据主梁的受力状态, 在大桥箱梁浇注过程中, 挂篮主桁前横梁各承载力的挠度 (竖向位移) , 主桁纵梁3米处、3.5米处、4米处的挠度直接影响挂篮的竖向标高, 从而影响箱梁各段浇注后的标高和空间造型, 是施工中的重要控制参数。而主梁后锚固点的竖向位移也影响主桁前横梁的竖向位移。因此在主桁前横梁各吊杆承力点和两侧主梁的后锚固点都设置竖向位移测点。

a.每片主桁的后锚处设置一个观测点, 即测点Lh, rh。

b.每片主桁的前横梁10个吊点及跨中位置设置观测点, 即1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, m。

c.主桁纵梁前端左右各一点即L5、r5。

d.主桁纵梁从立柱起设L0、r0点, 2米设L2、r2点, 3米设L3、r3点, 3.5米设L3.5、r3.5点, 4米设L4、r4点。

3.4 变形观测方法及仪器

变形观测应采用国家二等水准测量或工程测量变形三等水准测量的精度等级要求和观测方法进行施测。按此要求进行能测量到变形量±1mm/km级的挠度值。

配备一台精密水准仪和配套设备进行变形观测, 精度可达到±0.7mm/km。

4 测试结果

通过加载测试检验了三角型挂篮各杆件的变形值以及其前端的挠度, 验证挂篮的实际承载力及其安全可靠性, 同时通过测试分别得出挂篮在分级加载1#梁段实体荷载作用下和各种载荷下主桁的弹性和非弹性变形参数, 为箱梁施工控制提供数据。具体的测试结果见表2。

结束语

加载测试试验得出的结论与设计值较为吻合, 利用其实测值有效地指导施工, 季华大桥主桥箱梁采用三角斜拉挂篮悬臂浇筑施工已全部完成, 一个对称段悬臂浇筑平均周期为8d, 每个对称段标高实测值与控制值对比均小于10mm, 中跨实现高精度合拢, 两端全断面高程差在-5~+8mm, 满足设计要求的±15mm, 整个主桥混凝土连续箱梁达到了外形美观、接缝平顺的要求。

摘要：大跨径连续T型钢构桥悬臂浇筑施工时, 挂篮的强度、刚度和安全性是施工过程中考虑的重点。本文结合广东季华大桥主桥悬臂浇筑的施工状况, 重点阐述了三角斜拉挂篮采用千斤顶模拟加载试验, 不仅为了确保挂篮安全使用的需要, 而且通过模拟压重检验结构, 消除拼装非弹性变形, 为悬臂浇筑施工高程控制提供可靠依据。

弹簧加载的工件夹持支架 篇5

工件夹具公司目前可提供3种弹簧加载的工件夹持支架 (见图1) , 用于在机加工、组装及外形检测中工件的精确定位和导向。Imao型固定支架结构有:4种块形、5种圆柱形和3种紧凑式微型结构。3种类型的弹簧加载工件支架均由合金钢制作而成并进行了发黑处理。

根据待加工工件的外形、台肩、不同的直径和高度, 用户可以选用适宜的支架, 并将其固定在基座的任何位置。该类支架有利于稳固工件, 并确保夹紧装置安全, 防止工件在加载或机加工力的作用下产生振动或偏转。支架柱塞的弹簧加载特点是:在工件承受载荷时能起缓冲作用并使卸载操作更简便。

块形支架能够提供8 985N的支撑力, 具有结构简单、使用灵活的特点。支架高度通过转动内六角螺栓调节, 支架本身有螺纹孔, 用以更换某个可替代的接触元件, 减少支撑结构及表面的磨损。支架上有预先加工好的孔和沉孔, 以便从顶部安装内六角螺栓。

柱形工件支架具有3 981～8 985N的承载力, 在支架柱塞顶部带有丝孔, 用以安装接触元件。柱形系列支架的特点是:易于用六角扳手紧固底部的螺栓, 安装简便。在其侧面还有一个用来锁定支架柱塞高度的螺钉, 以提供稳固的支撑和工件的精确定位。

紧凑式微型支架适用于有限的空间操作位置, 适用于轻载工况, 可以提供196N、298N和396N 3种承载力。

液压加载系统设计与调试 篇6

飞行员在调整飞机飞行姿态、收放起落架等部件时需要利用液压系统驱动执行元件, 液压系统的功率来源便是发动机。液压加载系统是为了模拟飞机液压泵工作, 提取发动机功率并对液压系统内各参数进行测量, 评测液压泵在提取发动机部分功率后, 对发动机运转的影响。它包括供、回油管路、液压泵、测控制系统、电液比例阀、冷却系统五部分组成。其系统原理图如图1 所示。

1 典型液压泵主要技术参数

输入功率:131k W。液压油牌号:YH-10。过滤精度:5 ~ 8μm。泵进口工作液压力: 0.392±0.2MPa。工作压力:MPa。额定增压值:MPa。最大流量:215L/min。泵出口工作液压力:在26 ~ 28MPa范围内按特性线变化。

工作温度:a. 环境温度为-60 ~ +120℃, 短期允许+200℃ (短期指液压泵每工作1h, 其间不大于8min的某时间段) ;b. 泵进口工作液温度不高于125℃。

2 供油部分设计

依据液压泵进油口压力要求, 设计一个密闭油罐, 地面油泵将液压油打入密闭油罐内, 将氮气注入密闭油罐, 使油罐内液压油压力提升至液压泵进口需要的0.392±0.2MPa, 另外需要在密闭油罐上加装安全阀组, 防止气压过大造成液压泵进口油压超压;

管路最大流量为215L/min, 按压力油管道流速推荐值2.5m/s查《流量、流速及管子尺寸表》[1], 选低压管路为DN50, 高压管路DN32, 管路材质为不锈钢无缝钢管。

3 液压加载系统调整流量方式:

液压加载试验要求液压泵在不同的工作流量下对发动机进行功率提取, 且系统一直维持高压。传统液压泵加载设备利用多套节流喷嘴切换实现对流量的控制。在设备调试阶段需通过试验得出不同通径的节流喷嘴在工作压力下的流量特性;此种设计许投入大量时间及资金进行流量特性试验。为节约资金及调试时间, 选用电液比例阀对液压泵高压出口管路进行流量调节。此种流量调节方式优点是调节范围大, 调节方便, 可兼容多种型号液压泵, 但对液压油固体污染度要求较高。为保证液压加载系统工作范围足够宽广, 设计两套流量调节管路, 一路为大通径 (DN20) , 串装大流量电液比例阀;一路为小通径 (DN10) 串装小流量电液比例阀。两套节流管路都安装一个电液单向阀控制其通断。两套管路并联后接入液压加载系统, 其中小通径管路中加装一个小量程流量计, 防止小通径管路单独工作时液压加载系统中大量程流量计测量数据不准。

4 液压加载系统散热

液压加载系统中无执行元件, 液压泵提取的功率大部分能量均转化成热量, 使液压油温度上升, 降低液压油的黏性及润滑性, 严重时会使液压油变质污染, 造成液压元件损坏。所以需要在系统回油管路上加装冷却器冷却液压油。使液压油的工作温度不高于80 摄氏度。

冷却器散热面积计算如下:

按液压泵最大流量计算, 液压泵功率为131Kw。可近似认为液压泵的功率就是冷却器的散热功率。那么, 冷却器的散热面积计算如下:

冷却器散热面积

式中

H——冷却器散热功率, 取液压泵的输出功率即131Kw;

k——冷却器传热系数, 板式换热器取300W/ (m2K) ;

——液压油进出冷却器温度算术平均值与冷却水进出口算术平均值之差, 取经验数值40℃;经计算, 冷却器散热面积, 为保证试验安全, 扩大冷却器散热面积到14m2。

5 减震措施

现代飞机液压系统多用变量柱塞泵。其脉动的流量特性输出会产生压力脉动, 使液压管路产生强迫振动, 当液压泵的脉动频率与流体之谐振频率相接近时, 振动会进一步加强。所以设计的液压管路的固有频率必须高于液压泵最高脉动频率的1.5 ~ 1.2 倍。防止液压管路振动损坏液压泵等液压元件, 在液压管路与重要液压元件 (如液压泵、电液比例阀等) 连接处加装液压软管总成, 借以吸收不锈钢液压管路传导的振动。另外, 液压泵启动时液压系统管路瞬时压力过大。针对此问题, 在电液比例阀进油口处加装蓄能器, 对液压加载系统内的压力、流量脉动进行缓冲。

蓄能器容量计算:

式中

V0——蓄能器容量;

m——液压油质量;

p1——系统允许的最大冲击力;

p0——蓄能器充气压力, 一般取系统工作压力的90%;

0.285——当蓄能器快速释放能量时多变指数;

经计算, 蓄能器容量约为1.8 升。查样本选蓄能器容量为2.5 升。

6 试验过程中遇到的问题

转接段焊口开裂 (连接液压泵高压口与液压软管总成) 。转接段结构如图2 所示。焊口开裂多发生于平管嘴、钢管与立方体弯头焊接处。平管嘴、钢管与立方体弯头是插接焊接结构。焊缝形式为角焊缝。此种结构的优点是氩弧焊后管路内部无焊瘤, 可保证在高压场合下管路内部的清洁。缺点是焊接时熔池无法渗透管壁, 焊接强度无法保证。改进措施为重新设计转接段, 其结构如图3 所示, 取消立方体弯头, 使转接段焊缝尽量少;钢管与管接头焊接采用图4 所示结构, 将焊缝改为1 型焊缝 (对接焊) , 焊接时在转接段内通氩气, 既可以保证管路内壁上不形成焊瘤, 又可保证焊接强度。

液压加载试验中, 出现过大流向比例阀单独工作时液压加载系统压力不正常。经反复试验排故, 确定为电液比例阀执行机构在激励电流下不动作导致电液比例阀节流口全开, 液压系统相当处于卸荷状态。造成这种故障的原因是液压系统工作液固体污染度等级过高, 造成电液比例阀芯卡滞。 将电液比例阀返厂维修并将系统内液压油用滤油车过滤, 直至油液固体污染度按GJB420A-1996 为7 级以内后, 恢复液压加载系统管路, 系统工作恢复正常。

7 结论

通过引入电液比例阀进行流量控制, 液压加载设备较原有加载设备调节流量范围更加广泛, 可兼容多种液压泵型号, 工人试验工作量大大降低, 通过长期使用考核, 其可靠性也较原有液压加载设备有所提高。

摘要：液压加载设备是航空发动机整机试车台必备设备。传统液压加载设备存在无法兼容多型号航空发动机加载试验要求、加载流量可调范围小, 工人试验前准备工作量大等缺点。为解决这些缺陷, 提高工作效率, 设计一套新型液压加载设备, 采用电液比例阀控制加载流量, 实现加载流量无级可调, 可兼容多种型号液压泵加载试验技术要求。

关键词：液压加载,系统设计,流量调节

参考文献

桥梁加载后的变形监测 篇7

关键词：桥梁,变形,监测

1 监测控制网与监测点的布设

1.1 监测控制网

如果桥梁长度越长, 桥身越容易产生变形, 对监测精度要求也越高, 因此对监测控制网精度、稳定性和可靠性的要求也越高。

1.1.1 水平位移监测控制网

平面首级控制网按城市四等导线要求布设。水平位移监测控制点宜布设在施工影响范围之外相对比较稳定的区域, 控制点间应至少有两点通视。控制网基准坐标系可采用假定坐标系, 以桥梁方向为x轴, 垂直桥梁方向为y轴。这样, 不但可以较方便的将桥梁两侧水平位移监测放入同一基准中, 还可以较灵活的利用监测控制网点进行监测, 从而能在较短的视距内进行监测, 有效的提高了观测精度。

为减少观测仪器架设误差和观测点的稳定性, 必须建造强制对中观测墩。另外应选用高精度的智能全站仪以边角网测量方法进行测量。

1.1.2 沉降监测控制网

顾及到监测控制网观测和基准点的稳定性检查以及控制网的经济型, 沉降监测控制网应结合水平位移监测控制网一体布设。两个控制网的控制点可根据现场实际情况共用, 高程系统也可使用假定高程, 基准点数量不应少于3个。每次监测前需对各高程基准点进行闭合联测, 检查基准点的稳定性, 以稳定性最好的基准点为起始点, 将监测控制点串联成闭合水准路线进行沉降控制网观测。

1.2 监测点的布设

水平位移监测点和沉降监测点可以共用, 应布设于易观测和保护的地方, 并且能最大限度体现桥梁变形发展状况。监测点一般布设于桥面两侧, 伸缩缝两边需各布设一个监测点。监测点可采用不锈钢圆帽十字钢钉, 采用钻孔和高强度水泥埋入桥面。

3 监测周期

变形监测周期的确定应根据监测精度, 变形速率及工程施工进度进行综合确定。首先可按工程进度节点进行安排监测周期, 再根据监测精度和变形速率进行相应的调整。当变形速率变大时, 应加密监测;当变形速率变化小时, 可适当降低监测频率。

3 监测方法

3.1 水平位移监测方法

水平位移监测方法有很多种, 例如导线法, 视准线法、激光准直法、交会法、极坐标法等等, 应根据控制网的布设情况和现场场地情况来选择最适合的方法。鉴于目前高精度智能全站仪的逐渐普及, 测角和测边的精度已达到了很高的水平, 所以一般情况下极坐标法使用频率最高。

3.2 沉降监测方法

以假定BM1点为起算高程, 在现场布设一定数量的工作基点, 每次观测前都要进行联测以确保工作基点的稳定性。采用固定路线、固定测站测得各监测点的高程数据, 两次观测所得监测点高程之差即为两次观测期间监测点的沉降量。

4 工程实例分析

4.1 工程概况

某水厂取水口通过引桥与陆地相连, 为增加供水量, 引桥墩西侧增加一根直径1.8米的钢质水管。由于新增了水管及取水运行时水的重量, 会影响原先桥梁基础荷载的平衡, 从而使得原先桥梁存在着较大的安全隐患。所以须在新安装水管及取水运行时对该桥梁进行水平位移和沉降监测, 以便及时掌握其安全状态, 确保工程安全、顺利进行。

4.2 监测控制网和监测点的布设

根据《工程测量规范》要求布设了二等水准及四等水平控制网, 又其所处地理位置特殊, 控制点只能布设在变形区域内。针对这一情况及规范要求, 在每期监测前, 都进行控制网的观测。

对于沉降监测, 按照前述方法进行沉降监测网的布设, 其中基准点3个, 沉降监测点30个。

对于水平位移监测, 同样按照前述方法进行监测网的布设, 共布设控制网点4个, 监测点30个, 采用独立坐标系, 平行于引桥方向为x轴, 垂直于引桥方向为y轴。

4.3 监测精度与周期

根据工程实际情况及相关规范要求, 本工程监测精度要求水平位移监测点中误差为±3mm, 沉降监测点高程中误差为±0.5mm。监测周期为:首先连续观测两次, 取其平均值作为初始值, 待钢质水管安装上引桥桥墩上时每天监测一次, 使用阶段每个星期监测一次, 直至变形稳定。

4.4 监测仪器与监测方法

沉降监测采用天宝DINI03电子水准仪及配套铟钢尺, 其精度为每公里往返中误差为0.3mm。水平位移监测采用LeicaiTCA1800型全站仪, 测角精度为±1″测距精度为 (±1mm+1ppm) , 该仪器配合自带变形监测软件, 自动搜索目标, 自动观测、自动存储数据, 很好的消除了人为照准误差。

沉降监测控制网和监测均采用前述方法进行, 水平位移监测控制网按照二等三角测量技术要求以边角同测方式进行控制网测量, 水平位移监测采用极坐标方法进行观测。

4.5 监测成果

4.5.1 观测精度:

1) 水准路线环线闭合差最大值-2.2 mm, 最小值0.0 mm, 均优于规范允许环闭合差。 (本次监测次数为10期)

2) 测站高差中误差, 优于规范允许测站高差中误差0.5 mm。

3) 观测点高程中误差。

4.5.2 沉降分析

监测结果显示:各监测点累计平均沉降量为2.2mm, 累计最大沉降量为3.19mm。桥西面累计平均沉降临量为2.18mm, 桥东面累计平均沉降量为2.29mm, 两侧平均沉降量之差仅为0.11mm, 说明桥梁沉降均匀, 没有产生明显整体侧倾的现象。

4.5.3 位移分析

监测结果显示:各监测点累计平均位移量为桥的纵向为1.2mm, 桥的横向为0.2mm。累计最大位移量为3.4mm, 最小值为0.6mm, 。说明桥整体位移很小, 也没有产生局部位移过大导致裂缝的情况发生。

监测成果说明, 上述监测方法有效可靠, 值得类似工程借鉴。

5 结论

随着时间的推移和经济的发展, 对原先桥梁加载使用会越来越多, 需要进行变形监测的也随之增多。因而, 做好桥梁变形监测工作对于桥梁的正常运行至关重要。本文只要讨论了中小型桥梁加载后的变形监测网的布设方法和监测精度与周期的确定方法, 并在工程实际中进行了应用, 取得了较好的结果。但是, 桥梁变形监测与其他工程的变形监测有较大的区别, 具有其本身的特殊性。因此桥梁变形监测还有待进一步研究实践。

参考文献

[1]《工程测量规范》GB50026-2007

[2]《建筑变形测量规范》JGJ8-2007