自动调节式防涝井盖设计
目 录
摘 要 I
Abstract II
第1章 绪论 1
1.1选题背景及意义 1
1.1.1研究背景 1
1.1.2研究意义 2
1.2发展现状 2
1.2.1国外现状 2
1.2.2国内现状 3
1.3研究主要内容 4
第2章 防涝井盖结构构造设计 5
2.1防涝井盖的结构形式 5
2.2井盖的结构种类 5
第3章 防涝井盖设计理论及计算 7
3.1薄板理论基础 7
3.2薄板理论应用条件 7
3.3井盖计算的理论依据 7
3.4井盖的计算 8
3.4.1不承受螺栓弯矩的防涝板的计算 8
3.4.2承受螺栓弯矩的防涝板计算 10
3.4.3圆平板中局部均布载荷的确定 10
3.4.4螺栓压紧力G2的确定 11
3.4.5 许用应力的确定 12
3.4.6 井盖厚度的确定 12
第4章 井盖结构装配关系及图纸计算设计 13
4.1按井盖不受螺栓弯矩计算 14
4.2如按井盖承受螺栓弯矩计算 14
第5章 井盖螺栓使用数量对井盖强度的影响 17
5.1井盖的受力状态 17
5.2螺栓减少的影响 18
5.3耳板与圆井盖的焊接形式 19
总 结 20
致 谢 21
参考文献 22
1.3研究主要内容
本次设计的内容主要有传统排水井盖的缺点分析;寻求能够满足本次设计的新型井盖对降雨积水量感知的排水方法;结合现有井盖和选定的排水方法加以改造与创 新,选择能够实现防涝井盖自动调节功能的结构构造;确定井盖自身及各部分构造的 材料;各部分结构装配关系的分析及相关图纸的绘制;对设计中各部分子件构件的理 论计算与分析;对所设计井盖的安全与质量风险的初步分析;设计说明书的撰写。
设计思路上就要避免与电有关的芯片、感应器和电机等的选用。因此,本次设计只能 考虑纯机械式的结构,运用机械结构的巧妙原理,来完成设计的任务。 传统排水井盖排水缝隙较大,容易堵塞垃圾,但缩小井盖缝隙又会降低下水速度。
当遇见降雨量超过5毫米的暴雨天气,或者面对路段积水平均深度达15cm,积水时间达1小时,积水面积在50到300平方米之间的轻度积水情况时,下水速度过慢会使 路段由轻度积水转为中度或重度积水,从而引发城市内涝,因此单纯缩小井盖缝隙的 方法并不可取。
本次设计将井盖表面的排水孔尺寸进行了缩小,从而隔离垃圾,同时为了有效排 水井盖下方加设杠杆结构,让井盖在面对暴雨天气或者轻度积水时,升起隐藏在井盖 边缘的排水孔,加速排水效果,当路段没有排水需求时,井盖再自动下落,这样便实现了正常排水的同时将垃圾隔离在外。
自动调节式防涝井盖采用了杠杆结构,由井盖面,连接杆,动力撬杆和设置有排水孔的承接容器几大部分组成。通过这几部分的共同配合实现自动调节的功能。自动调节式井盖相关尺寸的计算与确定 根据文献及相关资料,确定合适的井盖面的尺寸,并依此确定各构件的尺寸。
第2章 防涝井盖结构构造设计
2.1防涝井盖的结构形式
井盖的主要结构由法兰井盖和吊耳板组成,吊耳板可为单个也可使用二个。吊耳板与井盖间采用焊接形式。本文转载自http://www.biyezuopin.vip/onews.asp?id=13485当板厚特别大时也可采用铸钢件,井盖与设备接口的连接采用法兰螺栓连接形式,可使用设备带来的螺栓。
为增加耳板的侧向刚度和耳板与井盖连接强度可在二者间设置肋板。
通常吊耳板用卡环及钢丝绳与吊装机械连接,故耳板尺寸与所用卡环应匹配。重型吊装井盖也可通过专用连接件与吊装机械连接。吊装井盖通常应随设备提供。