水下砼标高检测系统开发
摘 要
本论文主要介绍了用于测量水下砼（水下混凝土）标高的仪器。一种用于判断钻孔灌注桩的桩顶是否达到标高位置的水下砼取样器。其特征在于包括两端开口的储料筒，导杆通过连接块连接在储料筒的上端，两块固定板设置在储料筒内接近下端处的两侧，两个对开的活动板分别铰接在储料筒内与固定板等高处，活动板对开处与储料筒的内侧壁上没有支持活动板块的支撑块，活动板后的储料筒侧壁上没有限位杆。本实用新型结构简单，制造成本低，操作方便，可方便、准确的在水下混凝土灌注桩设计标高处取样，并判断水下灌注混凝土面是否已达到设计标高，减少因超灌而造成的混凝土浪费及劳动力成本的浪费，降低施工成本，加快施工进度。通过对这款产品功能的分析，制定详细的设计方案。包括：开发的目的，仪器工作原理和电气控制部分工作原理。其中详细地介绍了电气控制部分是如何工作的。
关键词： 水下砼标高 工作原理 电气控制
第1章 绪 论
1.1 课题的研究意义
电气控制毕业设计是我们完成本专业教学计划的最后一个极为重要的实践性教学环节，是使我们综合运用所学过的基本课程，基本知识与基本技能去解决专业范围内的工程技术问题而进行的一次基本训练 。
我们在完成毕业设计的同时，也培养了我们正确使用技术资料，国家标准，有关手册，图册等工具书，进行设计计算，数据处理，编写技术文件，电气控制等方面的工作能力，也为我们以后的工作打下坚实的基础，所以我们要认真对待这次综合能力运用的机会！
电气控制是保证机械加工设备生产的重要环节。其主要作用是：可靠地保证设备投入工作，提高加工效率，减轻劳动强度，最大化的达到设计和使用要求。
1.2 课题的研究内容
本人设计的课题是水下砼标高自动测量仪。针对目前国内施工钻孔灌注桩的桩顶标高位置往往位于地坪面以下5～6米甚至10米的位置。由于地坪面都是泥浆，肉眼根本无法判别。如果浇注的混凝土不够量，基础开挖后需要接桩，如果多浇注混凝土，则不但浪费严重，而且后续开挖后还要费力敲掉，是从事基础施工队伍很头痛的难题。现准备开发一种水下砼标高自动测量仪，本仪器可大大提高砼灌注桩的合格率。既节约了成本，又方便人员施工。
论文的主要研究内容包括以下几方面：
（1）参阅运用电气控制学中的基本知识和理论,结合生产实习中的实践知识,独立地分析和解决控制问题。
（2）根据所学知识设计出产品的结构图。
（3）完成电气原理图及设备运行说明。
（4）完成控制电路的安装步骤。
（5）结论。
获得的研究成果如下：
a) 设计图纸
b) 电气原理图
c) 设备说明书
d) 元器件清单等
第2章 水下砼标高检测系统设计
2.1 砼标高的分析
水下砼为水中浇注的砼，根据水深确定施工方法,较浅时，可用倾倒法施工，水深较深时，可用竖管法浇注，一般配合比同陆上砼相同，但由于受水的影响，一般会比同条件下的陆上砼低一个强度等级，所以应提高一个强度等级，如要求达到C25，应配到C30，另外，还有一种加絮凝剂的方法，比较可靠，但造价比较高，水下混凝土标号不低于C25。
干成孔灌注简单的很，将标高打在孔口，直接用钢卷尺量就可以了。难以控制的是水下灌注。首先应先根据经验充盈系数判断混凝土灌注量，然后用工具探测砼面位置。
2.1.1设备的功用分析
由于钻孔灌注桩的桩顶标高位置往往位于地坪面以下5～6米甚至10米的位置。由于地坪面都是泥浆，肉眼根本无法判别。如果浇注的混凝土不够量，基础开挖后需要接桩，如果多浇注混凝土，则不但浪费严重，而且后续开挖后还要费力敲掉，是从事基础施工队伍很头痛的难题。我设计的水下砼标高检测设备就是利用泥浆层与混凝土层之间的物理差异，来实时检测设计标高处物质的物理性质。抓住混凝土中有颗粒较大的石子这个性质来设计该仪器。方便实时掌握准确数据。
探测砼面位置方法很多，我国常用的有两种方法。第一种是直接在测绳上绑测锤，测锤可以用3根18的钢筋焊在一起，重量以手感舒适为准，然后在钢筋上焊个鼻子，用来拴测绳，最后校准测绳，就可以使用了，测砼面时，应将测锤沉入混凝土中，感觉有石子的阻力即可，这种方法适用于孔口离砼面较远的情况。第二种是取一根18的钢筋，在一端焊接6.5钢筋制成的小捞网，捞网成圆锥形，网眼以小于石子粒径为准，测砼面时直接将捞网沉入混凝土中，感觉到石子阻力后捞起，捞起的石子要求表面有水泥，若表面为泥浆则必须重测（捞到的是浮浆中的石子），此中方法适用于孔口距离砼面较近的情况，且比较准确。
目 录
摘 要 2
第1章 绪 论 4
1.1 课题的研究意义 4
1.2 课题的研究内容 4
第2章 水下砼标高检测系统设计 5
2.1 砼标高的分析 5
2.1.1设备的功用分析 5
2.2 水下砼取样器的确定 6
2.2.1技术领域 6
2.2.2背景技术 6
2.2.3技术方案： 7
2.2.4工作原理 7
2.2.5结构说明 7
2.2.6实施方式 7
第3章 电气控制原理分析 9
3.1项目分析 9
3.1.1三相异步电动机 9
3.2基本电气控制电路 17
第4章 水下砼标高检测系统电气控制 21
4.1 水下砼标高自动测量仪 22
4.1.1设计意义 22
4.1.2设计方案 22
4.1.3仪器工作原理 22
4.1.4电气控制部分工作原理 23
结 论 24
参考文献 25
英文资料 26
致 谢 36
参考文献
1 《电机与电气控制》 人民邮电出版社出版
2 《电机与电气控制技术》 高等教育出版社出版
3 《CA6140型立式升降台铣床实用说明书》南通纵横国际股份有限公司
4 《电气设备检修电工速成》 人民邮电出版社出版
5 《维修电工技能实训》 北京理工大学出版社出版
6 《电机与电气控制》 清华大学出版社出版
7 《电机与电气控制技术》 机械工业出版社出版
8 《电机与电气控制》 北京大学出版社
9 《工厂常用电气设备手册》 北京电力出版社
10《可编程控制器技术讨论与未来发展》
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