AutoCAD软件在钢管结构设计中的应用

所属栏目:工业设计论文 发布日期:2017-08-30 15:22 热度:

   AutoCAD制图软件在工业设计中应用广泛,钢管结构设计也不例外,本文主要研究AutoCAD制图软件在钢管结构放样中的研究与应用。

工业设计

  《工业设计》于2006年经国家新闻出版总署批准创刊,杂志由黑龙江省科学技术学会主管、黑龙江省工业设计协会主办。《工业设计》为月刊,是目前国内唯一专业的报道工业设计的综合性期刊。本刊坚持为社会主义服务的方向,坚持以马克思列宁主义、毛泽东思想和邓小平理论为指导,贯彻“百花齐放、百家争鸣”和“古为今用、洋为中用”的方针,坚持实事求是、理论与实际相结合的严谨学风,传播先进的科学文化知识,弘扬民族优秀科学文化,促进国际科学文化交流,探索防灾科技教育、教学及管理诸方面的规律,活跃教学与科研的学术风气,为教学与科研服务。

  AutoCAD制图软件在钢管结构放样的应用代替原始手工放样的传统施工方法,提高了钢结构加工精度和施工效率,降低了工人的劳动强度。利用CAD制图软件在钢结构加工实际应用上更直观,克服了人工计算的误差及难度,保证了节点安装精度、避免返工现象,操作性强,具有较好的推广应用价值。

  一、开题报告

  中平能化集团年产45万吨电石项目是集团公司聚氯乙烯项目的配套工程,是集团公司发展煤盐化工循环经济产业链条中的重要基础,项目总投资达9.7亿元,为河南省重点建设项目,是目前国内单台装置规模最大、一次性上马规模最大的电石项目,建成后将成为高效节能、清洁环保的现代化电石生产基地,将为中平能化集团聚氯乙烯项目提供高质量、稳定、可靠的原料供应。

  项目工程大量采用钢结构,而钢结构有大量的拼接形式,因此工程非标加工中许多工件在加工前都需要进行放样,放样一般都按工件实际尺寸或比例缩小在工作平台上进行。受工件的大小、平台的平面度、工具的精准度、工作者的技术水平、划线粗细、切割的误差等影响,做出来的样板需要几次修改才能使用。工件放样受工件大小影响特别大,如中平能化建工集团六处汝州项目的栈桥加工,长12.443米、宽3.875米局部不规则的栈桥按实际尺寸进行放样,需要长大于12.443米、宽大于3.875米的平台,这么大平台保证水平度误差小于3mm以下需要耗费很多人工去精找平,不但浪费人力物力,而且最后得出的样品不一定合格。若按比例缩小放样,放样误差同时扩大,计算比较麻烦,还容易出错。从工件放样中得到数据若能在AutoCAD软件制图中也能得到,而且得到的数据精确度高于传统放样,能很大程度上节省了人工及物力,提高了生产率。

  二、研究报告

  在解决此课题之前我们要弄懂为什么在复杂工件加工前要进行放样?第一、检验工件设计尺寸是否正确,第二、轻而易举得到通过很复杂计算才能得到局部尺寸,第三、更直观明了,在加工中各种因素影响考虑的更周全。

  然后比较一下“桌面”与放样平台之差异及优缺点:第一、桌面是虚拟的,放样平台是实物可见的,第二、可以利用AutoCAD软件中各种功能得到放样所得的各种数据,而且更精确,第三、放样工作需要两人以上才能完成的工作,在电脑上一个人就可以完成,第四、放样需要建立平台,需要物力,在电脑上可以随意按需要建立虚拟平台,不需要任何实物。第五、利用AutoCAD软件放样需要具备两个条件即电脑打印机及会操作此软件的工人。下面以“平煤集团45万吨/年电石工程 配料站1”的10HJ-1为例进行阐述如何用AutoCAD软件取代放样。

  首先、根据项目部现有的办公设备把10HJ-1缩放到A4打印纸尺寸范围内即长297mm,宽210mm。把桁架实际尺寸按50:1进行缩放,如图所示: 10HJ-1

  其一、原设计图纸使用线表示管道,现在按照管道实际尺寸50:1进行绘图,这也是我们实际在放样平台放样的效果。

  其二、桁架放样完成后,下面我们从中取得所需要的数据。就拿件15来说,从图(10HJ-1)设计图纸来看长度及角度都是没法计算的,在软件上可以利用标注工具直接测量,测量的数据×50=实际需要下料的数据。在此强调一下用标注工具标注前要将标注样式中主单位小数点调到0.00上,这样才能保证误差小于0.1mm以下。件15的实际下料长度为84.15×50=4207.5mm。

  其三、从上图可以看出来把Ф159钢管的Ф159半圆等分越多,做出来的马鞍口越精确,然而利用AutoCAD制图软件非常简单进行等分,即使局部画错了可以随时进行修改,不留任何痕迹,最后还可以人容易把很多的辅助线擦去,这几点在样板上是做不到的,一旦画错就意味着返工。

  其四、样板制作,样板一般用油毡、硬纸板等制作。若直接打印样板,打印出来的样板用剪刀剪出来就可以用于下料。这里要强调的是,用于直接打印的样板制图一定要按1:1进行绘制,打印前要将打印比例调为1:1。若受打印条件限制影响也不大,可以充分利用软件中标注功能,把所有数据都标注出来,然后在油毡、薄钢板或硬纸上画出来,最后用剪刀剪出样板来。这样好像比较麻烦,但总比在油毡等材料上放样出来,快的多、精确的多,省力多。下面是我以Ф74钢管与Ф74钢管90°相交为例进行制作样板。

  Ф74钢管与Ф74钢管90°相交按1:1比例画的马鞍口

  三、效益分析报告

  平煤集团45万吨/年电石工程共计有桁架34节,平均每节桁架长35米左右,每节桁架不同的钢管节点有74个之多,全场共计需要制作钢管接头样板2516个。每个样板需用2个工日,共需1258个工日。不谈桁架加工拿样板制作就是一项不小的工程了,通过此项技术的应用每天1人最低就可以制作20个,共需125.8个工日,节约2390.2个工日。

  1、节省人工费:1258-125.8工日×150元·每天/8小时=2390.2×150元=169830元

  2、节省材料费:节省制钢平台的材料16485㎏,人工20个。总共节约16.85t×6000元/t+200人工×150元/工日=131100元

  3、34节桁架要求3个月制作安装完成,此项革新为完成这项任务打下了很好的基础,间接效益不可估量。

  四、社会效益:

  1、由于用CAD制图软件代替原始的放样方法,节省大量人力、物力,提高了施工效率,为社会节能减排做出贡献。

  2、为CAD制图软件在实际应用上进一步扩展领域。

文章标题:AutoCAD软件在钢管结构设计中的应用

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