发布时间:2023-02-03 03:35:21
序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的设计概论论文样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。
该案项目位于深圳和香港的交界处,莲塘/香园围口岸联检大楼的建设用地有两块,西侧是香园围口岸,东侧是莲塘口岸,中间深圳河穿流而过,周边有部分住宅用地。整体建筑用地规划合理,分区明确,联检大楼功能齐全,周围还设有货检设施、配套政府办公设施、停车场及园林绿化等必要设施。道路系统完整流畅,交通便利。EDA建筑的设计者对基地分析研究后发现深港双方基地成一定的夹角关系,正交柱网无法妥善处理平面布局关系,因此突破性地多引入一个向量;同时通过对条状薄片进行打结试验,发现在极限状态下,结形成的几何形体水平投影为正五边形,由此确定采用正五边形作为该项目的核心设计元素。此次建筑表皮设计手法是在五边体中交叉叠加的特点基础上进行数字变换,形成立体编织的视觉效果(图3),与屋面呈一定角度的片状太阳能构件可以提高太阳能转换效率,建筑外墙材料采用绿色建材金色铜板和灰色钛锌板。由于此方案设计造型及外表皮相对复杂,因此整个设计运用了数字设计的手段,从概念创作到最终成图,一气呵成。
2技术手段
2.1金属材料建筑表皮技术优势
金属表皮已经成为当下十分流行的趋势,铝合金、钛锌合金、铜等材料等在建筑设计上得到了广泛的应用。金属具有稳定的物理性能,正如金属具有延展性,能被弯曲、扭转以及变形,却不影响本身特性。同样金属表皮耐久且具有自洁性能,并且规模化车间的生产减少了现场施工量,易于加工,促进了生产效率提高。金属本身的耐腐蚀、耐久性都较其他材料要强,以金属构建形成的建筑表皮甚至能够获得与建筑主体结构同步的生命周期。预装配化施工,缩短施工周期。金属的材料性质决定了其可以在工厂中大规模加工生产,进而在工地进行组装,极其便于施工,能够大大的缩短施工周期,降低了人工成本。现代技术不仅能让金属表皮能够创造新颖的外部形象外,而且又能起到保护与创新的双重作用。透过金属表皮,原有建筑透过金属表皮传达出历史的信息,视线又会被其所表现出的不确定性所吸引,传统与现代在轻薄的表皮上得到同时呈现。
2.2金属材料建筑表皮的节能与环保
莲塘/香园围口岸联检大楼概念设计是通过大量的节能设计计算的,例如辐射计算、对铜、锌板角度的模拟测试等,该设计力求符合当今低碳节能的设计潮流,达到一个绿色建筑应有金属表皮的拆卸或重新安装比较方便,能回收循环再利用起到生态节能的作用。环保在材料的应用上也尤为重要,金属表皮能够减少污染的产生,可以有效地过滤太阳辐射,并且能够配合自然通风、太阳能照明取热等节能技术(图5),保证了室内实现向外渗透地最大可能性。与此同时,金属材料的可重复利用性减少了材料的浪费,并且采用预处理技术减少二次污染。金属材料是回收率最高的建筑材料,常用的金属制品废弃之后有75%可以回收再利用,而铜的回收率则达到了100%。另外,金属材料不会对环境造成污染,可谓是名副其实的绿色环保材料。
3技术美学
3.1新美学基础
20世纪以来,建筑表皮逐渐地从结构的束缚中解脱出来,在建筑师们的不断的尝试与创新中,通过运用新型的建造技术拓宽金属的材料形式并挖掘材料更深层次的表现潜力,形成金属材料多元化的建筑语言。如今,金属早已成为一种重要的表皮材料,引领着当下十分流行的表皮发展趋势。各种新型的合金、冲孔、板网、格栅或编织网形式的金属材料在幕墙及建筑屋面系统中得到广泛地应用。我国对技术美学的研究不断地拓展和深化,在借鉴与吸收国外研究成果的基础上,探索一条符合中国当代技术美学理论与内容的体系。目前国内认为技术美是技术美学的最高范畴,它是技术活动和产品所表现的审美价值,是一种综合性的美。从构成来看,技术美主要内容是功能美,也包括形式美和艺术美。新美学的基础必须建构自己独特的观念及范畴体系,揭示其自身研究领域的审美规律。
3.2技术美学产生根源
目前国内技术美学研究大多是关于基本原理的研究,对技术美学思想史的研究还很少。并且,对西方技术美学思想产生、发展的介绍也只限于西方工业革命以后,如新艺术运动、包豪斯及工业设计的兴起、发展过程等等。其实,技术美的创造不只是大机器生产出现以后才有,技术作为人类改造自然的手段和方法,它不仅包括机械化工业技术,也包括工业革命之前的手工技术。因此,技术美的创造及其思想也不只是工业革命以后才出现的。正如竹内敏雄所指出的:“一般意义上的技术同人类历史一道自古以来就存在着,古代的手工艺也好,现代的工程技术也好,都包括在内。只是在它们之间,功能的效率相差悬殊,而只要随着那一种产品都符合各自的目的,并伴随着那种程度的美的效果。那么,在它的技术美的结构上就没有本质的差异。”
3.3技术美学发展趋势
现如今,建筑师越来越认识到技术对象的审美价值。他们试图在自己的美学理论中对此加以分析,扩大研究视野,为理论体系纳入新的内容。技术美学作为一门应用学科不能停留在形而上的抽象议论层次,而应具有强烈的实践性和可操作性,用于指导当代物质审美文化建设。技术美学作为一门应用学科不能停留在形而上的抽象议论层次,而应具有强烈的实践性和可操作性,用于指导当代物质审美文化建设。技术美学对实践的介入主要通过设计活动来进行,它不仅为最佳而合理的设计观提供思想基础,也为设计活动提供理论指导。技术美学不只是美学自身的逻辑发展和延伸,更是人类实践过程中审美创造智慧的结晶和运用。技术美学对实践的介入主要通过设计活动来进行。它不仅为最佳而合理的设计观提供思想基础,也为设计活动提供理论指导。技术美学不只是美学自身的逻辑发展和延伸,更是人类实践过程中审美创造智慧的结晶和运用。当代技术美学研究不应只是告诉人们什么是技术美,更重要的是使人们懂得怎样才能创造和实现技术美。技术美学研究不仅要解决带有普遍意义的设计观念、方法等宏观问题,也应该关注设计实践中的具体问题,把技术美学的基本观点微观化、具体化,用于解决物质生产和生活领域审美创造中的许多复杂的问题。这样,技术美学才具有强大的生命力。
4技术美学应用案例及总结
4.1半透明的金属表皮
现代建筑重要特征是技术在建筑艺术中的觉醒,注重发挥建筑结构和建筑材料的性能特点,不去掩饰它们,而是将其作为建筑造型的表现要素之一。建筑中的支撑结构与表皮的分离使表皮成为一个相对独立的膜结构,这种分层构造,为表皮材料提供了可能性,例如瑞士建筑师赫尔佐格及德梅隆在美国旧金山deYoungMuseum中铜穿孔板的使用。穿孔板的纹理重现了阳光下斑驳的树影意向,创造出诗意的建筑(图6)。
4.2承重的金属表皮
OMA为PRADA旧金山店设计的建筑表皮,采用横隔板结构,将钢骨架安装在与基础同标高的支撑结构上,使建筑结构更加牢固。不锈钢厚度为25mm,使之满足结构要求,并且在295mm宽交错栅格上打圆孔从而减轻自重并扩大建筑内外视野(图7)。这些圆孔由水柱切成,从栅格、孔的分布和大小中,能够反映出不锈钢板可以承受的来自侧向力的压力,在压力较小的区域可以只留下满足结构需求的材料。
4.3金属表皮对旧建筑的保护
Peripheriques建筑事务所设计改造了巴黎历史中心附近校园的一栋建筑。策略是在原有建筑框架概念的基础上进行改动,将原来的一个庭院改造为两个,其中一个用ETEE膜加以覆盖,十几种不同图案的穿孔铝板构成了外部表皮,用一个Z型的斜面引导着人流和视线的到达。改造后的建筑色彩丰富,在不同区域的颜色有助于空间方向感的定位。
5结语
在均布荷载作用下构件的弯矩与跨度成二次方的关系,因此楼板压型钢板布置凸肋时应尽量沿板的短跨布置以提高楼板的平面外刚度,减小挠度。同理,次梁布置时宜按房屋的短向布置以取得较大的刚度[1]。该工程在主梁布置时采用X向与Y向均与柱刚接的方式,这样既增加了主梁的竖向承载能力,又增加了结构的抗侧刚度和冗余度,结构的安全储备得到增强,而且在罕遇地震时可以靠梁柱节点的塑形变形来消耗地震能量[2]。屋面结构布置时,考虑到边榀框架刚度较大,而中间榀作为大跨度框架刚度十分弱,中间与两侧变形差异较大对于结构十分不利[3];而屋面板为夹芯板,其平面内与平面外刚度均较弱,不能有效地协调竖向构件的变形,故设计时采用了设置水平支撑的方式,具体见屋面结构示意图,如图2所示。由于水平纵向支撑平面内刚度较大能够有效协调竖向构件的侧移,且B、C轴柱顶传来的风荷载可以由横向支撑传到A、D轴边榀框架,传力简单明确,并且由于设置了横向支撑及撑杆,减小了2至5轴屋面梁的平面外计算长度,增强了梁的稳定性,能够使梁的截面较小从而取得较大的经济利益。其中,在软件中建立计算模型时屋面支撑可按PKPM(STS)中的斜杆输入。屋面支撑设计时横杆可按压杆设计,斜杆可按拉杆设计,横向及纵向支撑从概念上可以看成桁架,布置简单,受力明确。
2立面结构布置
立面布置时空间大、四周柱高度较高,一侧没有框架梁与之相连,详情见中榀框架立面示意图,如图3所示。故其计算长度较大,长细比难以满足规范要求的限值,长细比λ=l/i(l为柱计算长度、i为柱截面回转半径)。因此,要减小长细比需从减小柱计算长度l及增大相应方向的回转半径入手。由《钢结构设计规范》GB50017—2003附录D[4]可知,柱上下两端与之相连的框架梁刚度与柱刚度之比越大,柱计算长度越小。该工程设计时就将柱下端的框架梁适当地加大了,并且将工字形截面柱的弱轴放在了没有框架梁的一侧,使i值明显加大,通过以上两种措施长细比得到了有效的控制。需要指出的是:工作经验较少的设计人员往往看到柱的长细比不满足设计要求就加大柱截面,调整完后再一计算发现长细比不仅没变小而且还有可能变大。从上边的分析可知,框架梁截面不变,柱截面加大,梁柱线刚度比的数值减小即梁对柱的约束减弱,从而柱的计算长度系数就越大;而柱截面增大并不能有效增大回转半径i,故单纯增大柱的截面往往起不到降低长细比的效果,反而得不偿失。而该工程横向为3跨,纵向为5跨,因此宜将工字形框架柱的弱轴宜沿横向(Y向)布置以增强横向刚度。经软件PKPM(SATWE)计算后,得出前三阶周期,如表1所示。由于结构材料为钢材,强度较高,故按强度控制需要的构件截面较小,而截面小直接导致结构刚度较弱不能满足设计规范对位移的要求。若加大梁柱截面需要耗费较多的材料,且结构刚度提高得并不明显,效果也不好。无支撑框架的变形主要为梁柱的弯曲变形,而支撑的变形主要是轴向变形。众所周知,相同的荷载、相同的截面轴向变形远小于弯曲变形,根据这个常识,该工程在框架的周圈布置上支撑以增加结构的抗侧刚度,如图4所示。根据多道防线的概念设计,需要指出的是框架-支撑体系中,支撑框架是第一道防线[4],在强烈地震中支撑先屈服,内力重分布使框架部分承担的地震剪力必须增大,二者之和应大于弹性计算的总剪力。故设计规范要求,框架部分按刚度分配计算得到的地震剪力应乘以调整系数,应不小于结构底部总地震剪力的25%;最终在结构底部总地震剪力的25%与框架部分计算最大层剪力的1.8倍这两个数值之间,选取较小值。柱间支撑的布置有多种形式,常见的中心支撑有“X”形、“人”字形及“K”形等等。1)其中“X”形支撑可按拉杆进行截面设计,即在水平力的作用(地震作用或风荷载作用)下,支撑交叉斜杆受力为一拉一压,考虑支撑斜杆在压力的作用下退出工作,只剩受拉力的杆件起作用,按杆件受压计算截面承载力时,计算公式为N=×f×A(f为材料强度,A为截面面积,N为承载力),应该考虑构件的受压稳定系(<1)数以防止构件的稳定性不足而发生失稳破坏,而按拉杆设计时可不必考虑受压稳定系数的影响。因此,按拉杆设计时所需截面小于按压杆设计所需界面,故能够取得较好的经济效益,需要指出的是根据《建筑抗震设计规范》GB50011—2010第8.4.1条第1款规定一、二、三级中心支撑不得采用拉杆设计,四级采用拉杆设计时,其长细比不应大于180。而由于该工程抗震等级为三级,故计算时不能采用拉杆设计。2)“人”字形支撑在相同的由梁柱构成的框架区格内,其斜杆构件长度一般小于“X”形支撑的斜杆构件,故其经济性较好。但是根据《建筑抗震设计规范》GB50011—2010第8.2.6条第2款规定:人字支撑和V形支撑的框架梁在支撑连接处应保持连续,并按不计入支撑支点作用的梁验算重力荷载和支撑屈曲时不平衡力作用下的承载力;不平衡力应按受拉支撑的最小屈服承载力和受压支撑最大屈曲承载力的0.3倍计算[5]。必要时,人字支撑和V形支撑可沿竖向交替设置或采用拉链柱。按此规定计算后钢材的用量可能并不能比“X”形支撑的框架钢材整体用量少,故可根据具体的工程具体分析采用哪一种支撑形式。3)“K”形支撑由于其斜杆交汇点在柱中位置处,在罕遇地震作用下,在支撑交汇点处比较容易出现塑性铰。而该塑性铰出现在柱中,容易造成结构的整体垮塌,有悖于“强柱弱梁”的设计概念,因此从抗震角度来讲不宜采用“K”形支撑。支撑的截面形式可采用单槽钢、单角钢、双角钢、双槽钢、H形钢、钢管等等。以上几种截面除钢管外均有弱轴,在相同的计算长度内,在压力作用下构件一般较弱轴失稳,而强轴方向又得不到充分的利用,而圆钢管沿任意直径方向均对称,截面能够得到有效的利用,因此该工程支撑截面选用的是圆钢管。除了上述的中心支撑,还有偏心支撑。偏心支撑顾名思义即支撑杆件的轴线与梁柱的轴线不是相交于一点,而是偏离了一段距离。这样设计的好处是可以将框架梁的一段设计成耗能梁段从而吸收耗散地震能量。该工程未采用这种支撑,故不做详细的讨论。经计算与分析表明:相邻的两跨柱间布置的两道支撑刚度要大于相隔的两跨柱间布置的两道支撑刚度,即两道紧贴的支撑刚度要大于分离的两道支撑刚度。原因是两道分离的支撑刚度之和仅为各自刚度的相加,而两道紧贴的支撑由于其合并在一起,其力臂加高了一倍,故其刚度肯定要比各自刚度相加的数值要大,故设计时宜将支撑紧贴在一起布置以取得较大的抗侧刚度。但是该工程由于工艺布置的要求,墙面上有许多洞口,所以不能按上述的原则布置支撑,而只能将支撑分离开布置。因此,在布置支撑时不应只从结构力学的角度来进行设计,还要考虑设计工艺的要求,尽量做到经济合理、安全适用。
3柱脚设计
1.1概念设计知识分类与表达
概念设计是对设计问题加以描述,并以方案的形式提出众多解的设计阶段[7].概念设计从不同的角度有多种定义[8].一般认为,概念设计是指以设计要求为输入、以最佳方案为输出的系统所包含的工作流程,是一个由功能向结构的转换过程。
图1描述了一般概念设计的工作流程,它包含综合与评价两个基本过程。综合是指根据设计要求,运用各种分析、设计方法推理而生成的多个方案,是个发散过程;评价则从方案集中择出最优,是个收敛过程。概念设计是将所设计的产品看成一个系统,运用系统工程的方法去分析和设计。具体说,概念设计就是将设计对象的总功能分解成相互有机联系的若干功能单元,并以功能单元为子系统进行再次分解,生成更低一级的功能单元,经过这样逐层分解,直至对应的各个最末端功能单元能够找到一个可以实现的技术原理解。概念设计的主要任务是功能到结构的映射,概念设计过程主要包括:功能创新、功能分析和功能结构设计、工作原理解的搜索和确定、功能载体方案构思和决策。
根据概念设计的过程及人在设计时的认知特点将概念设计知识分为元知识和实例知识(其分类如图2所示)。元知识中主要包括功能知识、技术原理解知识、结构知识等。实例知识中主要包括方案设计实例、技术原理解实例、产品实例等知识。
(1)功能知识。主要描述产品完成的任务,描述产品的功能及功能子项。描述产品要完成的功能,包括功能内容、实现参数、性能指标等;
(2)技术原理解知识。描述产品功能及功能子项的原理解答。它的表达要复杂些,一方面可用文字、数字表达它的说明、解答参数,另一方面,要有图形支持产品原理解答;
(3)结构知识。描述产品的结构设计状况,是对原理域知识的细化和扩充,是求解原理解的结构载体,可描述产品关键部分的形状、尺寸和参数。产品功能结构的映射(简称为功构映射)就是对产品的功能模型进行结构实现的求解,是将产品功能性的描述转化为能实现这些功能的具有具体形状、尺寸及相互关系的零部件描述。在这里功能是产品结构的抽象,是结构实现的目的;而结构则为实现某功能而选用的一组构件或元件。功能结构间的关系一般而言是多对多的映射关系。一个功能可能由一个或多个特征或元件实现,而一个特征或元件也可能完成一个或多个功能;
(4)实例知识。已成功或失败的设计范例,包括方案设计实例,产品结构知识实例、技术原理解实例等。它包含了更多的实际因素,是类比设计和基于实例推理设计的基础。
以工程机械中某型滑模式水泥摊铺机为例,总功能为摊铺水泥路面,总功能可细分为滑模作业、控制作业等功能,滑模作业功能又可细分为提水泥浆、挤压成型等功能。其中某个功能的实现可能会由几个结构组合而成,例如滑模式水泥摊铺机滑模作业功能就是由螺旋分料器、刮平板等几个结构一起才能实现。图3为该水泥摊铺机的功能层次定义和功能分解结构举例。该产品所对应的结构分解则如图4所示。图5中给出了对于滑模作业功能的技术原理解简图、技术原理解的评价、参考产品,以及实现该功能的说明等相关的知识。
如何利用计算机技术对概念设计予以支持,对概念设计知识进行有效的管理,至今仍没有较好的解决方法。目前的知识建模主要是专家系统,最常用的知识模型包括框架、产生式规则、语义网络、谓词逻辑等。专家系统的知识建模主要侧重符号层的系统实现,很少考虑动态的,非结构化的知识,造成专家系统解决问题的局限性,使得专家系统不能解决大型复杂问题。
本体作为“对概念化显式的详细说明”[9,10],研究领域内的对象、概念和其他实体,以及它们之间的关系,可以很好地解决概念设计知识的表达、检索和重用等问题。采用本体描述概念设计知识可以支持细粒度的产品语义信息的描述,可以形式化地定义特定领域的知识,如概念、事实、规则等;支持语义层面的集成和共享,基于本体的知识定义可以对知识作普遍的、无歧义的语义解释,可以保证不同使用者之间进行语义层面的信息共享和互操作。
1.2本体建模过程描述
本体是某一领域的概念化描述,着意于在抽象层次提出描述客观世界的抽象模型,它包括两个基本的要素:概念和概念之间的关系。本体的构建必须满足以下的要求:对目标领域的清晰描述;概念或概念之间关系的明确定义;一般性和综合性原则。本体可以有多种表述方式,包括图形方式、语言形式和XML文档形式等。
基于本体的产品概念设计知识建模过程包括3个阶段:
(1)产品概念设计知识目标确定。产品概念设计知识定位,概念设计知识的定位决定本体构造的功能需求及最终用户。
(2)产品概念设计知识本体分析与建立。根据需求分析,确定该领域的相关概念及概念属性,并用XML语言进行形式化描述。这个阶段是建立概念设计知识本体的关键环节,直接影响到整个本体的生成质量,同时也是工作量最大的阶段。
(3)产品概念设计知识本体评价。对所创建的本体进行一致性及完备性评价。一致性是指术语之间的关系逻辑上应保持一致;完备性是指本体中概念及关系应是完善的。我们称该3阶段的组合为产品概念设计知识本体建模的一个生命周期(见图6)。
1.3概念设计知识的本体表示
在此我们以工程机械中滑模式水泥摊铺机为例,结合图3~图5中的实际知识,从概念实体、概念属性及概念间关系等方面来说明产品知识、功能知识、技术原理解知识、技术原理解实例等概念设计知识的本体表示,通过概念蕴涵、属性关联、相互约束和公理定义等方法揭示了概念间的本质联系,形成一个语义关系清晰的产品概念设计知识模型。建模采用目前最新的OWL语言描述。
表述的语义为一个滑模式水泥摊铺机继承了一个产品的所有属性,此外还具备了关系属性:摊铺能力,同时,又对属性摊铺能力作了限制:只能应用于滑模式水泥摊铺机领域,且取值变化只能在摊铺宽度中(省略了关于滑模式水泥摊铺机类似属性的定义,如摊铺厚度和摊铺速度等)。
(3)功能知识类
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表述的语义为一个功能知识只有一个功能名称,且最少具有一个相关产品(省略了功能知识类似属性的定义,如功能编号、功能说明、创建人、创建时间、存储位置等)。
(4)功能技术原理解类
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表述的语义为一个功能技术原理解具有对应的功能名称,相关的技术原理解简图(省略了技术原理解类似属性的定义,如评价、参考产品、创建人、创建时间、存储位置等)。
上述描述中,使用类公理(subclassof)描述了两个类(概念)之间的继承关系,如滑模式水泥摊铺机类是产品类的子类。在描述类属性时,使用关系属性(objectproperty)描述了类的某个属性同时也表示了两个类之间的某种关系,如摊铺能力既是滑模式水泥摊铺机类的一个属性,同时也表达了和摊铺宽度类之间的对应关系。另外,使用属性公理domain和range表示属性的应用领域和属性的取值范围,如属性摊铺能力只能用于滑模式水泥摊铺机类,且它的取值只能是摊铺宽度数据集。
1.4基于本体的概念设计知识管理的特点和优势
基于本体的概念设计知识管理可以让设计人员更好地重用已有的概念设计知识,基于本体的概念设计知识管理具有以下的一些特点或优势:
(1)支持用户定制知识类别。产品概念设计过程中,需要运用多种类型的知识,如:功能类、功能技术原理方案解类等。这些知识的描述和使用有着不同的特点,不能用相同的描述框架来处理。基于本体的设计知识建模允许用户对设计中知识类别加以定制,针对每一类别定义其描述属性,从而较好的解决了概念设计中多来源多类型知识的表示问题。
(2)支持概念共享的知识库构建。概念设计知识本体的构造澄清了概念设计领域知识的结构,为概念设计知识的表示打好了基础,而本体中统一的术语和概念也使概念设计知识更好地共享成为可能。基于本体的概念设计知识表示在区分不同知识类别的同时,建立起概念间的共享联系。通过概念间的共享机制,避免了设计知识库的数据冗余和数据不一致问题,方便了知识的建模录入、检索及统计处理。
(3)多视图和基于本体概念的知识检索。在目前的应用系统中一般采用基于关键字的数据库查询方法,由于其数据库组织不是建立在能够表示概念之间的关系、事实和实例的领域模型的基础上,因此无法实现智能查询和信息推理,也就无法解决语义异构性问题。由于不同的组织和人员可能使用不同的词语表示同一个含义,因此查询系统得不到意义相同但用词(语法)不同的内容。当需要对多个数据源进行查询的时候问题更为明显,多意词和同义词会使查询得到许多不相关的信息,而忽略另外一些重要信息。
在基于本体的概念设计知识管理中由于具有统一的术语和概念,知识库建立在本体的基础上,使得基于知识的设计意图匹配成为可能。采用基于知识、语义上的检索匹配,对用户的检索请求,通过查询转换器按照本体把各种检索请求转换成对应的概念,在本体的帮助下从知识库中匹配出符合条件的数据集合,解决了语义异构的问题。
从人在设计时的认知特点出发,可以采用基于功能分解树的功能设计知识检索视图、基于产品分解结构树的结构设计知识检索视图,还可以利用本体中已定义的概念定义其它知识检索视图,比如需求功能知识检索视图、软件工具使用知识检索视图等,实现基于知识检索的设计意图的匹配。
2、基于本体的概念设计知识管理
2.1概念设计知识管理系统结构
结合工程机械行业的实际,本文提出了图7所示的基于本体的产品概念设计知识管理系统结构,系统按照知识产生、获取和利用的流程来构建,系统结构主要包括概念设计知识管理工具、数据接口程序以及基于本体的概念设计知识库,具体由4个部分构成。
(1)概念设计知识获取。概念设计知识的获取包括从概念设计知识本体定义、本体之间关系定义、本体知识库生成到概念设计知识获取整个过程。
(2)概念设计知识维护。主要包括从概念设计知识本体维护、本体关系维护、知识库重新生成到概念设计知识维护的过程,实现对本体的属性修改,各类知识之间的关系维护,以及知识库的更新等。
(3)概念设计知识检索重用。系统中提供基于多视图的知识检索方式,如基于功能分解树的功能设计知识检索视图、基于产品分解结构树的结构设计知识检索视图,及用户定义的其它知识检索视图。此外系统提供基于本体概念的知识检索方式,通过本体映射库,可以实现同义词的检索,保证可能会采用不同的概念和术语表示相同的设计信息的人可以得到相同的知识帮助。
(4)概念设计知识库的构建。要实现基于本体的,支持客户自定义的概念设计知识管理,系统必须由足够的柔性,支持各类知识的存储,作为系统基石的知识库的构建就不能采用完全预先定义的方式,在系统中我们采用基础数据库加上在此基础上经过本体定义工具动态生成的各类知识库的方法保证基于本体的知识管理的实现。
2.2概念设计知识管理关键技术及实现
关键词:数控机床,单片机数控系统,改装设计
第一章概述
机床作为机械制造业的重要基础装备,它的发展一直引起人们的关注,由于计算机技术的兴起,促使机床的控制信息出现了质的突破,导致了应用数字化技术进行柔性自动化控制的新一代机床-数控机床的诞生和发展。计算机的出现和应用,为人类提供了实现机械加工工艺过程自动化的理想手段。随着计算机的发展,数控机床也得到迅速的发展和广泛的应用,同时使人们对传统的机床传动及结构的概念发生了根本的转变。数控机床以其优异的性能和精度、灵捷而多样化的功能引起世人瞩目,并开创机械产品向机电一体化发展的先河。数控机床是以数字化的信息实现机床控制的机电一体化产品,它把刀具和工件之间的相对位置,机床电机的启动和停止,主轴变速,工件松开和夹紧,刀具的选择,冷却泵的起停等各种操作和顺序动作等信息用代码化的数字记录在控制介质上,然后将数字信息送入数控装置或计算机,经过译码,运算,发出各种指令控制机床伺服系统或其它的执行元件,加工出所需的工件。数控机床与普通机床相比,其主要有以下的优点:1.适应性强,适合加工单件或小批量的复杂工件;在数控机床上改变加工工件时,只需重新编制新工件的加工程序,就能实现新工件加工。2.加工精度高;3.生产效率高;4.减轻劳动强度,改善劳动条件;5.良好的经济效益;6.有利于生产管理的现代化。数控机床已成为我国市场需求的主流产品,需求量逐年激增。我国数控机机床近几年在产业化和产品开发上取得了明显的进步,特别是在机床的高速化、多轴化、复合化、精密化方面进步很大。但是,国产数控机床与先进国家的同类产品相比,还存在差距,还不能满足国家建设的需要。我国是一个机床大国,有三百多万台普通机床。但机床的素质差,性能落后,单台机床的平均产值只有先进工业国家的1/10左右,差距太大,急待改造。旧机床的数控化改造,顾名思义就是在普通机床上增加微机控制装置,使其具有一定的自动化能力,以实现预定的加工工艺目标。随着数控机床越来越多的普及应用,数控机床的技术经济效益为大家所理解。在国内工厂的技术改造中,机床的微机数控化改造已成为重要方面。许多工厂一面购置数控机床一面利用数控、数显、PC技术改造普通机床,并取得了良好的经济效益。我国经济资源有限,国家大,机床需要量大,因此不可能拿出相当大的资金去购买新型的数控机床,而我国的旧机床很多,用经济型数控系统改造普通机床,在投资少的情况下,使其既能满足加工的需要,又能提高机床的自动化程度,比较符合我国的国情。1984年,我国开始生产经济型数控系统,并用于改造旧机床。到目前为止,已有很多厂家生产经济型数控系统。可以预料,今后,机床的经济型数控化改造将迅速发展和普及。所以说,本毕业设计实例具有典型性和实用性。
第二章总体方案的设计
2.1设计任务本设计任务是对CA6140普通车床进行数控改造。利用微机对纵、横向进给系统进行开环控制,纵向(Z向)脉冲当量为0.01mm/脉冲,横向(X向)脉冲当量为0.005mm/脉冲,驱动元件采用步进电机,传动系统采用滚珠丝杠副,刀架采用自动转位刀架。2.2总体方案的论证对于普通机床的经济型数控改造,在确定总体设计方案时,应考虑在满足设计要求的前提下,对机床的改动应尽可能少,以降低成本。(1)数控系统运动方式的确定数控系统按运动方式可分为点位控制系统、点位直线控制系统、连续控制系统。由于要求CA6140车床加工复杂轮廓零件,所以本微机数控系统采用两轴联动连续控制系统。(2)伺服进给系统的改造设计数控机床的伺服进给系统有开环、半闭环和闭环之分。因为开环控制具有结构简单、设计制造容易、控制精度较好、容易调试、价格便宜、使用维修方便等优点。所以,本设计决定采用开环控制系统。(3)数控系统的硬件电路设计任何一个数控系统都由硬件和软件两部分组成。硬件是数控系统的基础,性能的好坏直接影响整体数控系统的工作性能。有了硬件,软件才能有效地运行。在设计的数控装置中,CPU的选择是关键,选择CPU应考虑以下要素:1.时钟频率和字长与被控对象的运动速度和精度密切相关;2.可扩展存储器的容量与数控功能的强弱相关;3.I/O口扩展的能力与对外设控制的能力相关。除此之外,还应根据数控系统的应用场合、控制对象以及各种性能、参数要求等,综合起来考虑以确定CPU。在我国,普通机床数控改造方面应用较普遍的是Z80CPU和MCS-51系列单片机,主要是因为它们的配套芯片便宜,普及性、通用性强,制造和维修方便,完全能满足经济型数控机床的改造需要。本设计中是以MCS-51系列单片机,51系列相对48系列指令更丰富,相对96系列价格更便宜,51系列中,是无ROM的8051,8751是用EPROM代替ROM的8051。目前,工控机中应用最多的是8031单片机。本设计以8031芯片为核心,增加存储器扩展电路、接口和面板操作开关组成的控制系统。2.3总体方案的确定经总体设计方案的论证后,确定的CA6140车床经济型数控改造示意图如图所示。CA6140车床的主轴转速部分保留原机床的功能,即手动变速。车床的纵向(Z轴)和横向(X轴)进给运动采用步进电机驱动。由8031单片机组成微机作为数控装置的核心,由I/O接口、环形分配器与功率放大器一起控制步进电机转动,经齿轮减速后带动滚珠丝杠转动,从而实现车床的纵向、横向进给运动。刀架改成由微机控制的经电机驱动的自动控制的自动转位刀架。为保持切削螺纹的功能,必须安装主轴脉冲发生器,为此采用主轴靠同步齿形带使脉冲发生器同步旋转,发出两路信号:每转发出的脉冲个数和一个同步信号,经隔离电路以及I/O接口送给微机。如图2-1所示:
第三章微机数控系统硬件电路设计
3.1微机数控系统硬件电路总体方案设计本系统选用8031CPU作为数控系统的中央处理机。外接一片2764EPROM,作为监控程序的程序存储器和存放常用零件的加工程序。再选用一片6264RAM用于存放需要随机修改的零件程序、工作参数。采用译码法对扩展芯片进行寻址,采用74LS138译码器完成此功能。8279作为系统的输入输出口扩展,分别接键盘的输入、输出显示,8255接步进电机的环形分配器,分别并行控制X轴和Z轴的步进电机。另外,还要考虑机床与单片机之间的光电隔离,功率放大电路等。其硬件框图如图3-1所示:图3-28031芯片内部结构图各引脚功能简要介绍如下:⒈源引脚VSS:电源接地端。VCC:+5V电源端。⒉输入/输出(I/O)口线8031单片机有P0、P1、P2、P34个端口,每个端口8根I/O线。当系统扩展外部存储器时,P0口用来输出低8位并行数据,P2口用来输出高8位地址,P3口除可作为一个8位准双向并行口外,还具有第二功能,各引脚第二功能定义如下:P3.0RXD:串行数据输入端。P3.1TXD:串行数据输出端P3.2INT0:外部中断0请求信号输入端。P3.3INT1:外部中断1请求信号输入端。P3.4T0:定时器/计数器0外部输入端P3.5T1:定时器/计数器1外部输入端P3.6WR:外部数据存储器写选通。P3.7RD:外部数据存储器读选通。在进行第二功能操作前,对第二功能的输出锁存器必须由程序置1。⒊信号控制线RST/VPD:RST为复位信号线输入引脚,在时钟电路工作以后,该引脚上出现两个机器周期以上的高电平,完成一次复位操作。8031单片机采用两种复位方式:一种是加电自动复位,另一种为开关复位。ALE/PROG:ALE是地址锁存允许信号。它的作用是把CPU从P0口分时送出的低8位地址锁存在一个外加的锁存器中。外部程序存储器读选通信号。当其为低电平时有效。
VPP:当EA为高电平且PC值小于0FFFH时CPU执行内部程序存储器中的程序。当EA为低电平时,CPU仅执行外部程序存储器中的程序。XTAL1:震荡器的反相放大器输入,使用外部震荡器时必须接地;XTAL2:震荡器的反相放大器输出,使用外部震荡器时,接收震荡信号;(2)片外三总线结构单片机在实际应用中,常常要扩展外部存储器、I/O口等。单片机的引脚,除了电源、复位、时钟输入以及用户I/O口外,其余的引脚都是为了实现系统扩展而设置的,这些引脚构成了三总线形式:⒈地址总线AB地址总线宽度为16位。因此,外部存储器直接寻址范围为64KB。由P0口经地址锁存器提供16位地址总线的低8位地址(A7~A0),P2口直接提供高8位地址(A15~A8)。⒉数据总线DB数据总线宽度为8位,由P0口提供。⒊控制总线CB控制总线由第二功能状态下的P3口和4根独立的控制线RST、EA、ALE和PSEN组成。其引脚图如图3-3所示:3.1.28255A可编程并行I/O口扩展芯片8255A可编程并行I/O口扩展芯片可以直接与MCS系列单片机系统总线连接,它具有三个8位的并行I/O口,具有三种工作方式,通过编程能够方便地采用无条件传送、查询传送或中断传送方式完成CPU与设备之间的信息交换。8255A的结构及引脚功能:1、8255A的结构8255A的内部结构如图3-4所示。其中包括三个8位并行数据I/O端口,二个工作方式控制电路,一个读/写控制逻辑电路和一个8位数据总线缓冲器。各部分功能介绍如下:(1)三个8位并行I/O端口A、B、CA口:具有一个8位数据输出锁存/缓冲器和一个8位数据输入锁存器。可编程为8位输入、或8位输出、或8位双向寄存器。B口:具有一个8位数据输出锁存/缓冲器和一个8位输入或输出寄存器,但不能双向输入/输出。C口:具有一个8位数据输出锁存/缓冲器和一个8位数据输入缓冲器,C口可分作两个4位口,用于输入或输出,也可作为A口和B口选通方式工作时的状态控制信号。(2)工作方式控制电路A、B两组控制电路把三个端口分成A、B两组,A组控制A口各位和C口高四位,B组控制B口各位和C口低四位。两组控制电路各有一个控制命令寄存器,用来接收由CPU写入的控制字,以决定两组端口的工作方式。也可根据控制字的要求对C口按位清“0”或置“1”。(3)读/写控制逻辑电路它接收来自CPU的地址信号及一些控制信号,控制各个口的工作状态。(4)数据总线缓冲器它是一个三态双向缓冲器,用于和系统的数据总线直接相连,以实现CPU和8255A之间信息的传送。
参考文献:
[1]王润孝,秦现生.机床数控原理与系统.西安:西北工业大学出版社,2000
[2]李华,MCS-51单片机实用接口技术.北京:北京航空航天大学出版社,1993
[3]李圣怡等,Windows环境下软硬件接口设计.长沙:国防科技大学出版社,2001
[4]顾京,数控加工编程及操作.北京:高等教育出版社,2002
选择所需要的各单元设备和连接方式;确定需要研究的过程替代方案,列出主要设计变量(如原料配比、反应时间、操作温度、压力等);估计最佳的生产条件;确定最佳的过程方案;在流程图上标出哪些设备应间歇操作,哪些应连续;哪些生产步骤应在一台釜内进行或每一步生产均单独釜进行;为改善装置操作的时间排列,何时采用并联的间歇设备较为有利;需多少台中间贮罐,如何布置;进行工程经济考核决策,如果经济效益不好,存在潜在效益呈负值时,要寻找其他方案或终止项目。
2第二层:确定流程图输入-输出结构(原料-产品)
每一步反应进料在加料前是否需要预处理;副产物是移出还是循环;是否需要采用气体循环和放空;某些反应物是否值得回收并循环;有多少种产品产出;确定输入-输出结构的设计变量(如原料配比、反应时间、操作温度、压力等)以及与之相应的投资变化;进行工程经济考核决策,如果经济效益不好,存在潜在效益呈负值,这时要寻找另外的方案或终止项目。
3第三层:流程图的循环结构
需要多少个反应器系统,反应器系统之间是否涉及分离问题;需要多少物料循环使用;在反应器进料中是否有过量反应物;是否需要气体压缩机和制氮机,费用几何;反应器是绝热操作或用直接加热或冷却,加热或冷却采取何种介质;是否考虑改变平衡转化率,如何改变;反应器费用对经济潜力的影响多大,经济潜力=产品价值-原料费用;最后进行工程经济考核决策,如果经济效益不好,存在潜在效益呈负值,这时要寻找另外的方案或终止项目。
4第四层:分离系统的总体结构
反应器的出料有三种可能:如为液体,需考虑液体分离系统;如为两相混合物,可把化工反应器制成带有相分离功能;如全是蒸汽,需考虑蒸汽回收系统。(1)蒸汽回收系统①确定最佳位置,是在反应器出口直接接冷凝器还是经过一段冷却管路后接冷凝器。②选择最经济的蒸汽回收系统,是依次用循环水冷却—新鲜水冷却—低温水冷却;还是一步到位的直接用低温水冷却。(2)液体分离系统①如果轻组分会污染产品,应该怎样将其去除;②这些轻组分去向应是什么;③是否需要循环与反应物形成共沸物的组分,或是应分割这些共沸物;④蒸馏可以完成哪些分离;⑤采用何种形式的塔,怎样排列顺序;⑥若蒸馏不可行,应怎样完成分离;(3)进行工程经济考核决策,如经济效益不好,存在潜在效益呈负值,这时要寻找其他方案或终止项目。
5第五层:热交换器网络
以能量集成分析为出发点计算换热器网络的最低热量和冷量,热交换器网络其实就是节能设计。使反应系统以最低的加热量和冷却量,并以最低能耗和最少换热器台数来实现最佳的生产目的。其基本过程为:向高于夹点温度的过程供热;向低于夹点温度的过程移出热量;确定换热设备台数;进行工程经济考核决策,如果经济效益不好,存在潜在效益成负值,这时要寻找另外的方案或终止项目。除上述五层分层决策外,还要考虑安全环保方面的制约条件,只有这些全部满足经济考核决策要求,这个项目才是成功的项目。
6结论
虽然很多院校开设了“菜单设计”课程,但是由于本课程综合性极强,涉及知识面广,与其他专业课程交叉点较多,很多院校在教学过程中存在一些问题:一是开设课程较早,学生知识储备不足。有的院校把本课程安排在第二或者第三学期,这时候学生在菜肴制作、烹饪营养等方面还不能灵活掌握与运用,在设计过程中不能透彻理解菜单设计的用意,设计时只能是简单的菜品名称罗列,有些学生甚至在罗列菜品名称时连冷菜和热菜都分不清。二是在教学中重理论、轻实践。很多院校在教学过程中把本课程当作理论教学,在授课过程中侧重于教师在讲台上讲授,对各种菜单设计要点的分析,而忽略了本课程的目标是让学生掌握各种菜单设计的方法和要求,能独立设计不同的实用的菜单。
2“菜单设计”课程教学改革的教学实践
2.1强调专业知识储备,以各科专业知识为基础,进行整体教学
长垣烹饪职业技术学院将由沈涛与彭涛老师主编、科学出版社出版的《菜单设计》作为授课教材。在本课程教学之初,授课教师就要求每一名学生在课下积累菜肴知识,要在大脑中至少储存200道菜肴,包括菜名、原料、烹调方法、味道、成品色泽、口感及主要营养功效。要求学生每人准备一个作业本,用来积累自己设计的菜单,以便进行比较教学,并关注各自的进步,提升对“菜单设计”学习的兴趣与信心。
2.2以教师讲授为主转变为以学生实践为主
在教学过程中,授课教师先通过多媒体图片和实物展示,让学生了解各种不同的菜单,通过对具体菜单的分析,向他们讲述菜单的分类和菜单设计的原则、要求和程序。然后,就是让学生自行设计菜单。如讲到点菜单设计时,授课教师要求学生自己虚拟开设一家酒店,概括说明酒店档次、风格、目标顾客群等,然后展示分析自己设计的点菜单。授课教师则针对学生设计的情况指出优缺点,提出修改建议。在后面的套餐菜单和中式筵席菜单设计教学中,授课教师也是采用“讲授与实例展示———学生设计———课堂展示———针对点评”的模式。一半的课时交由学生自行查资料和设计,最后自行上台展示说明。学生对此很感兴趣,课堂气氛非常活跃,学生为了在课堂上展示出最好的作品,在准备过程别用心。他们去图书馆或上网广泛搜集资料,再进行甄选、设计和制作,力求达到自己想要的效果。虽然学生刚刚开始设计的时候由于知识积累的匮乏而遇到不少困难。但随着设计次数增多、专业知识积累丰富,他们的设计水平也逐步提高,从被动地按照教师的要求去做到独立思考,寻找主题,做出具有自己特色的菜单。
2.3改革课程考试模式实现学与术的统一
“菜单设计”在本学院的考核中,既没有用传统的试卷考试,也没有完全沿袭有些院校的设计一张菜单的模式作为考核结果。本学院“菜单设计”课程考核分三部分。第一部分考核是让学生发挥积极性进行创作,设计一张中式筵席菜单,这张菜单要求学生按照自己的思路进行设计,自己确定主题,组配菜肴,并对菜单进行装潢设计。对菜单设计规格没有做具体要求,但是菜品组配要求荤素兼顾(全素席除外)、浓淡相宜,营养搭配合理,菜单组合编列要协调恰当,菜品结构比例科学合理。这部分主要考查学生对专业知识掌握与运用的情况,体现学生创新思维与动手能力。这部分占课程考核总分的30%。第二部分考核要求学生根据自己设计的筵席菜单写一份菜单设计书。设计书包括宴席主题、设计理念、创新思路。要把所设计的中式筵席菜单的指导思想表达清楚,如果是乡土风味筵席则要求体现乡土风味特色以及民风民俗在筵席中的表达;如果是高档海鲜筵席则要求说明生猛海鲜的特点。如果是喜庆筵席,同样也要在设计思想中体现出设宴一方的要求和特点,以及相关事宜。并且在设计书中还要有对菜品的分析,包括用餐对象、人数、价格、利润、菜品的风味特色、原料、主要烹饪技法、菜品造型、味型、颜色、质地和营养搭配的分析。另外,设计中涉及的相关历史文化、艺术等都要注明。要求设计书主题明确,内容全面,具有针对性、准确性和可行性。设计书这部分考查比较全面,包括烹饪原料、烹调工艺、烹饪营养、饮食文化、财务管理及菜肴制作等专业知识的整合运用,因此,这部分占课程考核总分的40%,是考核中最重要的部分,也是培养学生对专业进行研究的能力。第三部分考查的重点是筵席制作的实践能力,这部分占本课程考核总分的30%。这部分考核本来设计的是让学生把自己设计的筵席制作出来,但是,考虑到制作成本太高,且在考核过程中不易控制而改为借鉴全国高校烹饪大赛,指定20种常用原料,让学生分组设计并制作出一桌筵席。本桌筵席要求做到用料齐全,使用合理,利用率高,并且烹法得当,技法多样,口味丰富,体现地方特色,色彩自然,造型多样,形态美观。学生在设计中分工合作,可以整合运用菜单设计、厨房管理、菜肴与面点制作技术等知识与技能。
3结论
本文作者:刘丹工作单位:黑龙江省克山县北兴镇政府
运作不够规范,民主管理机制有待完善。我县农民专业合作社名称、组建方式、遵循原则和运作方式差别很大,有按企业组建的,有按合作制组建的,有按社团组织组建的,一些农民专业合作社内部工作机制不健全,民主管理、利益分配和监督约束机制落实不到位,导致成员对组织的依存度不高,影响了农民专业合作社的发展壮大。
专业人才缺乏。农民专业合作社发展到今天,越来越多的合作社需要具备农业技术知识,能管理、善管理的专业人才。但是由于工资待遇及思想认识等问题,真正的人才并不愿意加入农民专业合作社,大多数仍然依靠相关职能部门提供技术指导,仍处于初级阶段,制约了合作社进一步发展。利用科技提升合作社。一是信息到家。要及时编印农村科技、市场销售等信息,结合科技下乡等活动,进行信息指导,确保农民第一时间掌握市场需求信息。二是打造信息交流平台。建立完善农民专业合作社网站,利用互联网收集农业科技信息,特别是产、供、销等环节的市场信息。为专业合作社会员和农民提供致富信息、市场行情、政策法规服务。三是通过网站、电子平台引导,鼓励和支持农民专业合作社产品与国内外超市、物流配送中心、农产品加工流通企业建立销售网络,参加有关农产品交易洽谈会、博览会、展示展销会,通过订单形式建立契约关系。
对农民专业合作社的扶持力度要进一步加强。虽然国家《农民专业合作社法》已实施4年多,但地方的相关配套扶持政策相对滞后,或迟迟没有出台。省里和市、县对农民专业合作社虽有一定的扶持,但财政专项扶持的资金数量较少,受惠面窄。一是农民专业合作社很难得到金融部门的信贷资金支持,特别是中长期项目贷款更少。二是国农有关扶持农民专业合作社的税收居大不易还没有完全落实到位。三是农民专业合作社在办理自产农产品的品牌注册,有机、绿色、无公害等标识认证过程中,被视同公司、企业、得不到相关政策扶持和优惠。建品牌发展合作社。品牌化建设是专业合作社应对市场挑战、增强市场竞争力和提高自身效益的重要途径。引导农民专业合作社建立健全规范的信用管理制度,树立现代农产品品牌战略意识,实施品牌化经营战略。
引导、鼓励和支持农民专业合作社开展无公害产品、绿色食品、有机食品生产基地和地理标志产品等相关认证和申请注册产品商标,提升产品价值,以信誉和品牌赢得市场。要以农民合作示范社为标尺,推行品牌化建设、标准化建设。从该市现有成功合作社的例子看,此举应当是努力提高农民专业合作社产品的知名度和市场竞争能力核心作用力。
在瓶盖机机械系统设计的过程中,从理盖、送盖、传送机构、冲裁、压入等工序进行入手设计。理盖机构的设计:在瓶盖机机械系统中,会遇到一些形状相对复杂的工件,在实际加工的过程中,要一边进行调整,一边进行修磨,这样将会增加工件的加工周期。在理盖的过程中,瓶盖的正面需要朝上,只有这样,才可以保障纸片顺利的压入其中,如果瓶盖处于其他状态,纸片将无法被压入瓶盖中,甚至还会因为机械之间的碰撞,发生设备的故障等等。所以针对瓶盖机机械系统中的理盖机构,对其进行的设计为定向设计。定向设计采用的方法有两种:积极定向、消极定向。积极定向设计主要是采用请执行措施,将理盖中不符合定向要求的物件转变为规定的基准方向,消极定向设计,就是让符合定向基准的物件在输送道上始终的保持稳定的状态,并将其中不符合定向基准物件剔除。
瓶盖传送结构的设计:在瓶盖传送的过程中,到达冲裁位置时必须保证是整齐排列的,正对着冲刀,为此在纸片冲裁之前安装一个卡轮装置,使用两个步进电机,一个齿轮顺时针旋转、一个齿轮逆时针旋转,这样可以保障瓶盖到达冲裁位置的时候,可以顺利的将冲裁纸片塞入瓶盖中。其中为了保证纸片可以充分的得到利用,瓶盖和纸片的输送不能保持在一条直线上,需要保持一定的角度。瓶盖的传送结构在设计的过程中,需要满足三个要求:第一,克服瓶盖和轨道之间产生的摩擦力;第二,克服卡轮自身的转动惯性;第三,保证保证瓶盖可以在轨道上顺利的前行。
冲裁机构的设计:需要冲裁的纸片需要具备一定的厚度和硬度,在纸片送到冲裁位置时,需要先将其摊平,然后将其输送到瓶盖的正上方。冲裁机构的设计采用的是动力源驱动主动轴,使其旋转进而带动偏心轮,使得冲头支架的导轨上进行上下往复滑动。其中采用的偏心轴,与冲压模具的曲柄机构相连,在完成冲裁的纸片,将直接进行冲压,这种设计可以保证冲裁机构的稳定性、降低瓶盖机机械系统的磨损。压入结构的设计:完成冲裁的纸片需要塞入瓶盖内,但是因为纸片的质量较小,其一般情况下在落入瓶盖时,将停留在厕内螺纹之间,及时有的纸片落入瓶盖的底部,但是没有固定的镶嵌圈,在瓶盖翻过来之后,纸片非常容易掉落。为了保障纸片在进入瓶盖之后不发生掉落,实施压入,在电气的作用下将纸片压入瓶盖内。该压入结构在纸片的冲裁结构之后,与冲裁中的冲刀是同步运行的,也就是说可以保证纸片的冲裁和压入是同时进行的。
2结论
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