实况模拟

实况模拟（精选3篇）

实况模拟 篇1

利用传统的钻机测试方法,需在停止给进的状态下对回转器进行加载,测试钻机的输出转矩和转速;在停止回转的状态下对给进机构加载,测试钻机输出给进力[1]。而钻机的实际工作中,只有在回转器和给进机构同时运行时,才能实现钻进作业。因此,对钻机回转器和给进机构同步加载,其负载状态更加接近钻机实际工况,测得的实验数据对钻机综合性能分析和研究更加具有参考价值。

1 钻机实际工作原理

以液压钻机为例,如图1所示,液压马达驱动回转器输出转矩,回转器在给进油缸的带动下,沿导向器运行,输出给进力。回转器和给进油缸同步运行,实现钻进作业[2]。给进机构给进至极限位置后,夹持器夹紧钻杆,回转器卡盘松开钻杆,给进机构带动回转器后退到极限位置后,再次夹紧钻杆,重复钻进作业。

1—机架及导向器;2—后置水辫;3—回转器; 4—给进油缸;5—钻杆;6—夹持器;7—钻头。

随着钻孔深度的增加,钻机的负载将逐渐增大,设想钻机在稳定地质条件下连续钻进工作,其实际负载曲线如图2所示。

2 实况模拟加载测试

2.1 加载测试方案

实况模拟加载测试方案如图3所示,钻机输出转矩和给进力作用在传动轴上。给进力传递至测力机构,测力机构测试钻机输出给进力,通过给进加载油缸调节给进载荷。测力机构同时将钻机输出转矩传递至转矩转速传感器,用其测量钻机输出转矩和转速。

P—钻机负载;t—作业时间;Δta—钻进时段;Δtb—连接钻杆时段。

1—传动轴;2—传扭型测力机构;3—转矩转速传感器; 4—给进加载油缸;5—联轴器;6—回转加载马达。

2.2 传扭型测力机构的设计

由于称重传感器只能承受轴向拉压力而不能承受扭力,因此为了使称重传感器在测试过程中不受扭力的破坏,保证测试精度,设计传扭型测力机构,用于测试钻机输出给进力,并传递转矩至转矩传感器。传扭型测力机构的结构如图4所示。传动轴法兰与钻机连接,联轴套与转矩转速传感器连接。

1—传动轴;2—前端盖;3—圆周定位器;4—基座;5—联轴套;6—预紧螺母;7—环形称重传感器;8—球面滚子推力轴承。

2.3 加载系统

采用全液压加载系统,通过调节图3中的回转加载马达和给进加载油缸的工作压力实现对钻机载荷的控制和调节。

2.4 位移反馈控制装置

位移反馈控制装置的作用在于自动控制钻机给进机构运行方向,使给进机构在有限的行程内往复运动,实现钻机连续运行测试。控制装置由行程开关、逻辑电路和电磁换向阀组成,如图5所示。其电磁换向阀控制钻机给进机构油路,行程开关K1、K2分别安装于钻机给进机构给进和起拔极限位置,当给进机构至极限位置时,触动行程开关K1、K2,从而使电磁换向阀自动换向。

K1、K2—行程开关;KA—中间继电器;KA1、KA2—中间继电器常开触点;KI—电磁换向阀。

3 加载方法和测试结果

3.1 加载测试方法

1)将位移反馈控制装置中的电磁换向阀安装在钻机给进机构工作油路上。操作钻机给进机构对应手柄,使钻机给进或起拔至极限位置,在对应的极限位置安装好位移反馈控制装置的行程开关。

2)使钻机回转器连续运转,将给进机构对应的操作手柄置于前进位。

3)逐渐对钻机回转器实施加载,调节钻机输出转矩,同时,在钻机给进机构的给进过程中对其实施加载。

4)在钻机给进机构的给进过程中,同时记录钻机输出转矩、输出转速、给进力、给进速度。

3.2 加载控制曲线

实际测试过程中,测试机构同步模拟转矩和给进力载荷,对钻机进行加载测试,模拟负载控制曲线(见图6)接近钻机实际工作负载曲线。

Pm—模拟负载;t—时间;M—转矩载荷;F—给进力载荷;Δtc—数据采集时段;Δtd—负载调节过渡时段;Δte—给进机构起拔动作时段。

3.3 实验结果

3.3.1 测试数据

以ZYW-1900R型全液压钻机为样机进行测试,其结果见表1。

3.3.2 数据分析

在同等给进工作压力下,钻机的输出给进力随着输出转矩增大而降低。这是因为,回转器输出转矩的反作用力作用在导向器上,输出转矩增大导致摩擦副正压力升高,在摩擦系数不变的情况下,导向器摩擦阻力增大,从而使钻机输出给进力降低。在钻机实际工作中,由于各种原因,钻机导向器表面受到损伤,导致导向器运动副摩擦系数升高,进一步加剧了输出给进力的损失。

4 结语

1)依据实况模拟测试技术建立的加载测试系统,可针对钻机回转器和给进机构同时加载,同步测试钻机的输出转矩和给进力。

2)传扭型测力机构可保障称重传感器不被钻机输出转矩破坏,并能准确测试输出给进力和有效传递输出转矩。位移反馈控制机构可控制钻机给进机构运行方向,使其自动往复运动,实现钻机连续运转测试。

3)实况模拟加载测试数据曲线近似于钻机实际工作负载曲线,测得的试验数据更加有利于分析钻机实际工作性能。钻机实况模拟测试技术的应用表明,我国煤矿钻机测试技术有了新的发展,为钻机在试验室的综合性能考查提供了一种更加完善的技术支撑。

参考文献

[1]煤炭行业煤矿专用设备标准化技术委员会.MT/T790—2006,煤矿坑道勘探用钻机[S].北京:煤炭工业出版社,2006.

[2]吕冰.ZYW-1900R松软突出煤层用全液压钻机的研制[J].矿业安全与环保,2009,36(5):15-17.

[3]煤炭行业煤矿安全标准化技术委员会.MT/T356—2005,煤矿井下安全工程钻机[S].北京.煤炭工业出版社,2006.

2015年泾县气候实况 篇2

1 2015年基本气候概况

2015年泾县年降水量1 873.7 mm比常年略偏多, 年内降水总体分布不均匀, 除1月、3月、8月、9月少于常年外, 其他月份多于常年。

年平均气温较常年偏高, 全年月平均温度除7—9月偏低外, 其他月份均偏高。全年日最高温度≥35℃的日数较常年偏少, 为近15年来较为少的年份。

全年日照时数较常年比较偏少378 h, 为2000年来最少的年份。年内日照不足的月份主要有5—8月、11—12月, 偏少的时间在37~84 h之间。

1.1降水的季节变化 (季节均按气象标准划分)

冬季 (12月至翌年2月) 总降水量与常年基本持平, 季内出现2次大范围雨雪过程, 分别为1月27—30日出现的降雪和2月23—28日出现连阴雨过程, 23—28日雨雪量为近30年来最多。春、夏、秋季总降水量比常年偏多, 但多处在正常的范围之中[1,2]。

1.2气温的季节变化

夏季 (6—8月) 平均气温较常年同期偏低1.2℃, 为2000年以来最低, 冬、春、秋季平均气温比常年同期偏高。2014年12月初受强冷空气影响, 达寒潮标准天气, 48 h (11月30日至12月2日) 降温幅度达8.8℃。1月平均气温比历年同期偏高2.0℃, 与2014年并列为2002年来最高;按气象的入春、入夏标准, 2015年入春时间为3月13日偏早9 d。入夏的时间均比常年偏早9~10 d。入夏时间5月24日, 偏早10 d。

1.3日照的季节变化

从季节的变化来看, 自春季 (3—5月) 开始, 日照就持续开始偏少, 到夏季 (6—8月) 日照时间明显不足, 与常年同期相比偏少34%, 7月日照时数达到2000年以来最低值, 仅为123 h。

秋季 (9—11月) 日照时数与常年同期相比略偏少21%。11月日照时数比常年少77 h, 创本地有气象记录的最低值。

2 2015年气候资源概况

2.1 2015年水资源情况

冬季 (12月至翌年2月) 总降水量虽然与常年基本持平, 但各月降水量分布不均, 从图1中可以直观地看出, 12月比常年偏少77%, 2月降水则偏多72%。

其他月份比历年同期偏多的有4—7月和10—12月, 月降水总量均比历年同期偏多60%以上。

2.2 2015年热量资源情况

从各月的平均温度来看, 2015年1—3月各月平均气温均比历年同期偏高1.1℃以上, 4—6月虽然偏高, 但都属于正常范围之内;最热月气温比历年同期偏低2.5℃, 属于反常 (图2、3) 。

2.3 2015年热能量资源情况

纵观2015年全年日照可以看出, 年日照总时数比常年偏少21%, 自5月起到年底日照持续偏少, 特别是6—7月、11—12月比常年均偏少35%以上, 其中7月和11月较常年同期偏少41%以上;12月较常年同期偏少37%, 为2002年以来最少 (图4) 。

2.4气候资源与农业

泾县2015年水稻的种植面积为1.8万hm2以上, 6—7月以来受持续多雨天气影响, 气温偏低、田间土壤湿度大、日照时间少, 不利于双季早稻成熟灌浆、一季稻抽穗扬花、棉花现蕾开花及夏种旱作物苗期生长, 同时高湿寡照天气也滋生了病虫草害。单季稻生育期较常年延长了7 d左右, 成熟收割期相应也推后约7 d;3月29日至4月7日出现持续低温连阴雨天气, 不利于春耕春播的开展和已播作物的出苗及苗期生长, 由于前期土壤持续过湿, 对早稻露天育秧田块播种极为不利。

3主要气候事件

3.1暴雨

全年共出现暴雨6 d, 分别是3月18日 (62.3 mm) 、4月5日 (65.9 mm) 、6月8日 (73.4 mm) 、6月16日 (61.3 mm) 、7月18日 (55.3 mm) 、8月19日 (50.8 mm) 。7月23日泾县黄村镇出现短时强对流天气, 7:40—10:00黄村、承流峰一带最大降雨量达118 mm, 致使境内大康河山洪暴发、河水陡涨、农田受淹、道路被毁、农房进水, 造成洪涝灾害 (图5) 。经初步查核, 截至12:00, 全镇灾情如下。

注:横坐标1—35分别表示1981—2015年。

全镇受灾总人口0.55万人;一度因灾转移7人;农田受灾面积300 hm2, 其中成灾35 hm2, 绝收2.5 hm2;2户3间农房严重受损;63户94间农房进水;道路受损7处33 m;护岸倒塌4处1 350 m;塘坝、沟渠损毁2处600 m;便桥损毁1座;鱼塘倒坝1处1.2 hm2。全镇因灾造成直接经济损失293.5万元, 其中农业损失101万元。

3.2连阴雨雪

受北方强冷空气影响, 泾县1月下旬开始出现明显降温, 平均气温由24日的10.8℃下降至28日的0.8℃, 降幅达10.0℃;27—30日出现2015年以来最强的一次大范围低温雨雪过程, 48 h平均气温降幅6.5℃。2月23—28日出现连阴雨过程, 过程雨量为127 mm, 是近30年来同期最多。

3月29日至4月7日出现持续性降水, 过程降水量达100 mm以上, 7日出现雨夹雪;连阴雨期间还伴冷空气活动, 气温下降明显。全县平均气温及最高气温分别由4月1日的24.9℃和33.7℃, 下降至4月7日的6.2℃和9.7℃, 降幅达18.7℃和24.0℃。

3.3寒潮

2014年12月内冷空气活动频繁, 气温波动较大, 先后出现5次降温过程, 12月1—2日冷空气过程最强。受11月末冷空气影响, 48 h (11月30日至12月2日) 降温幅度达8.8℃, 达寒潮天气标准。

3.4台风

2015年影响泾县的台风有7月11日下午在浙江三门到舟山一带沿海登陆的第9号台风“灿鸿”和8月10日11:00前后从江西九江市进入安徽省的第13号台风“苏迪罗”, 受其外围云系影响, 泾县均出现了降水, 量级普遍为小到中雨, 到没有造成灾害。

4结语

2015年气候可以总体概括为温度高、降水多、湿度大、日照时数少;全年虽然出现了灾害性天气, 但并没有造成灾害性的损失, 可以定性为风调雨顺的年份[3,4]。

参考文献

[1]王川, 徐勇.陕西省50年连阴雪气候概况及特征分析[J].陕西气象, 2009 (3) :16-19.

[2]伍红雨, 郑璟, 刘蔚琴, 等.2014年广东省气候概况[J].广东气象, 2015 (3) :1-5.

[3]侯威, 陈峪, 李莹, 等.2013年中国气候概况[J].气象, 2014 (4) :482-493.

清末学堂体操课实况分析 篇3

关键词：清末学堂,体操课,实况

中国近代的学堂设置体操(体育)课,是从洋务派开办的军事学堂和工业学堂开始的。清政府于1901年(光绪二十八年)颁布了兴学诏书云“:着各省所有书院,于省城均改设大学堂,各府、厅、直隶州均设中学堂,各州县均改设小学堂,并多设蒙养学堂。”[1]2261903年(癸卯年),张之洞、张百熙、荣庆等人重新拟订了《奏定学堂章程》,这是中国第一个新教育学制,其仿效日本的学制和近代洋务派学堂的教育体制,设置了许多西式的课程,规定各级各类学堂都要设体操课就是它的特征之一。《奏定学堂·学务纲要》中又明确规定“:兹于各学堂一律练习兵式体操,以肆兵事,并于文高等学堂中讲授各国海陆空军政学,裨文科稍娴戎略。”[2]4989在《奏定学堂章程》中又进一步根据儿童不同时期身体生长的需要,详细地规定了各级学堂里体操课的教育宗旨与教学内容:如初等小学堂的体操要旨是“流动其气血,鼓舞其精神,兼养成其群居不乱,行立有礼之习,并当导以有益之游戏及运动,以舒展其心思”,所以以难度不大的“西洋兵操”为主[3]411;在中学堂的体操课又增加了徒手哑铃、柔软体操、剑术、球类、棍棒等项目,还要求在水乡增加游泳课;高等学堂的体操课分为文科体操与理科、医科体操三类,主要内容为普通体操及兵式体操,只是强调其体育课“宜分屋内外二式”,学堂里要有室内操场设施[3]556。虽然清末各地的学堂都根据《奏定学堂章程》有所改制并开设了体操课,但由于教员、教学设备教学经验的缺乏,特别是专业体育教员的缺乏,清末各地学堂体操课的内容与质量有着很大的差异,本文作者根据采集到的资料,分析清末学堂体操课实况如下。

一、对日本学堂体操课的机械模仿

因为《奏定学堂章程》是依据近代日本教育部的学制而制定的,所以对日本的教育管理经验借鉴得较多,所以在体操课上也带有明显的日本教育痕迹。如把“体育课”称为“体操课”就是模仿日本的说法,有的学堂还把“体操”直接称之为“洋操”“、兵操”,说明体育课程是以东洋的“体操”为主要教课内容的。再加上当时的许多学堂雇用的体操教员多数是日本人,或是在日本学堂里受过训练的中国人。这些早期的体操教员有的在日本专修过体育专业,有的是在清末的学制改革之际仓促上阵的外行人,只是把日本“洋操”生搬硬套进近代学堂里罢了。如中国现代文学家、考古学家郭沫若童年时代曾生活在四川成都,并在四川的蒙养院和小学堂就读,亲身经历了成都蒙养院开设的体操课,郭沫若在回忆录里写道“:那时候立正并不叫‘立正’,是叫‘齐奥次克’,向右转是‘米拟母克米拟’,向左转是‘他里母克他里’,走起步来的时候便‘西、呼、米、西、呼、米’的叫着,这全是日本的口令,所谓‘西呼米、西呼米’者,就是‘一二三、一二三’而已。成都才办学的当时,请来的日本教习特别多,其中竟连日本的皮匠师傅都聘请来了,聘金特别贵。”[4]32又如安徽定远县人氏陆殿舆曾在四川重庆府中学堂就读,他的回忆录也提到在当时的“重中”担任体操课的教员罗敬堂来自于日本,受过专业的体育训练,掌握多种体操技能“:罗先生留学日本学体育。他教学时,操场上整齐严肃,鸦雀无声。”山西省定襄县人氏邢道三少年时就读于定襄公立高等小学堂,据他回忆云,当时的小学堂校长贺炳煌曾留学于日本的东京品川体育专门学校,回国后,贺炳煌与同在留学的齐宝玺一起创办定襄高等小学堂,并亲自教授体育课程,因此带动了当地的体育运动:“(齐宝玺、贺炳煌回国后),遂准备成立定襄公立高等小学堂,贺炳煌先生自任校长,他们在校内亲自代课。民国二年起……在齐贺两君倡导组织下,定襄县一年春秋两次运动会,项目有田径、拔河、团体操。球类已有足球、网球。他们在校内亲授各式兵式操,有瑞典式、德国式、日本式等。”上述三位回忆者分布于不同的地区(成都、重庆、山西),可见当时无论是地处偏远的成都、重庆,还是中原各地,中小学堂里都已开设了体操课。只是体操课的教学内容多模仿日本,造成这一情况的主要原因是中国早期的日本留学生较多,据统计,1901至1907年间,就有留日学生15000多名,其中有许多人都是学体育专业的。仅毕业于日本大森体育学校的四川籍留日学生就有十余人,他们在日本学习体育学与教育学,还有各种器械体操等,又把这些教学方法及内容带回清末学堂里,上述回忆者关于四川中小学堂体操课的描述,恰恰证明了这一点[5]37。

二、体操课的教材、设施、课时安排及运动服装

尽管清政府在《奏定学堂章程》里对学堂的体操课程有明确的规定和很高的期待,但在事实上因为没有现成的体育教育经验可以借鉴,清代的学堂体操课仍然呈现出混乱无序的状态。如在体操课的教材问题上,大多数学堂都没有固定的教材,教课内容多是凭着教师的经验、兴趣、能力而定,随意性很大。但也有一些学堂开始使用教材,如四川平武人氏张秀熟回忆云“:光绪三十四年,我们平武县也开办了平武高等小学堂,当时主要是学日本,特别引人的是学堂开设了体育课,当时叫体操课。记得当时还有体操课本,课本很简单,主要是一些动作的简单绘图。”平武县亦属于四川省所辖,因为当时四川籍留日的体育学生较多的缘故,也许有留学生回国时带回了一些体操动作分解图之类的读本,充当平武县小学堂的体操教材。但这些课本只是一些简单的动作分解图,并没有关于体育理论的文字,这也说明当时的体育教育者把体育仅仅看成是肢体的运动,而没有把它上升到运动学的高度去认知。

对于清代体操课的课时安排,一般都是按照《奏定学堂章程》的规定:体操课程一般都放在每天下午进行“,各年级均为每周三个小时”(小学堂),中学堂为“每周两个小时”。其所学内容小学堂以“兵式体操为主”,以促成“身体各部均齐发育,四肢动作敏捷”,也要养成“精神畅快,志气勇壮”的精神面貌和“乐群和众动尊律之习”的集体意识与生活习惯。进入中学堂后学生已有了一定的行为能力,运动的技能性有所发展,所以体操课要“以兵式操为主”,有柔软体操、球杆操、棍棒操、哑铃操等运动,还有枪械等激烈运动项目,其目的是养成“体势态齐、意气充实,运动灵活”之品格。在高等学堂里仍然是“每周体操课三小时,授以普通体操及兵式体操”,只是要求“宜分屋内外二式”进行,可见大学堂里的体操课更加讲究技巧性,所需要的器械也更复杂。根据这些体操课的内容,清末学堂里的体操课的体育设施通常会有单双杠、浪桥、秋千架、吊绳、软梯等器械,大多数学堂都配有室外的操场以供学生运动或演练体操。如在四川人氏王季潜的回忆录中云:(1908年自流井王氏学堂)有“风雨操场一所”,操场上有平台、跳台、单杠、浪桥、双杠等各种体育器械;山西省定襄县人氏邢道三也提到他所就读的定襄公立高等小学堂,因为校长与体育教员都是留学日本的体育专业人士,回国时就带回了一些体育器材,如“哑铃、球竿、木环、豆囊”等,还购置了“平台、木马、跳台、单杠、双杠、平行杠、浪木等重器械”。这些器械满足了小学堂的瑞典式、德国式、日本式体操的教学活动。至于体操课的服装,大多数学堂都没有具体的要求,只是在运动时要求学生将长衫换下,穿上短衣而已。有的学校将短衣上做一些简单的装饰,如条纹、臂章之类,使之与普通的短衣区别开来。

三、清代学堂体操课存在的弊端及采取的措施

“《奏定学堂章程》颁行后各级各类新式学堂激增,学生人数也相应增多。……按统计截至民国元年(1912)为止全国学校共有八万七干二百七十二所,学生总数共计二百九十三万三干三百八十七人。”[5]37学校与学生数量的激增,随之带来的就是清末学堂体操课的师资不足、教材不备等硬件上的缺失,其最主要的弊端就是体育师资资质的混乱。如上文郭沫若在回忆录里所言,当时的学堂大多数体操教员都是日本籍人氏,雇佣者不管这些日本人懂不懂体育,只要是日本人氏,就一律雇来充当体操教员。

学堂里体育师资严重混乱的情况,已被当时关注教育的人士看到,如清末禀生邓荣诗在上呈清政府学部的《请设立体操学堂意见书》中曾写出当时体操教员素质低下、不堪为人师表的状况:“如是人者,目不识丁,口不言文,其品其性,一无可取,挟其青年浮躁气,为各学堂教员,侈然胖然,朝酒夜色者,何可胜数。于是学校卑之,使不得与教员齿,学生轻之,目以动物标本之名。”又如1907年,浙江巡抚在批复台州跃梓体育学堂借用校舍的公文中云“:各届学堂,体操教员于体育之学,多未完全,且人格最卑,多为学生所轻视,不独该县一处为然。”这里特别应当注意到的是“不独该县一处为然”这句话,可见这种体操课教员品质低下已成为清代学堂的一大祸端。为此,清政府曾于1906年在《通令各省扩广师范生名额电》中,提出了解决体操课师资资质问题的方案,要求各省城师范“须设五个月毕业之体操专修科”的“名额百人”的体育师资培养计划。由此可见当时的体操师资缺乏的问题相当突出,清政府学部不得不紧急出台了人才培养计划,使各师范学院快速培养出一批体操人才以供中小学堂使用,这也从一个侧面看出清政府对学堂体操教育的重视[5]38。

参考文献

[1]毛礼锐.中国教育通史[M].济南:山东教育出版社,1988.

[2]朱寿朋.光绪朝东华录[M].北京:中华书局,1958.

[3]舒新城.中国近代教育史资料[M].北京:人民教育出版社,1961.

[4]郭沫若.郭沫若自叙[M].北京:团结出版社,1996.