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SY-025-BY-3
畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告
學(xué)生姓名
王 紅
系部
汽車與交通工程學(xué)院
專業(yè)、班級
車輛工程07-1班
指導(dǎo)教師姓名
于春鵬
職稱
副教授
從事專業(yè)
汽車運(yùn)用工程
是否外聘
□是■否
題目名稱
小型舉升車改裝設(shè)計(jì)
一、課題研究現(xiàn)狀,選題的目的、依據(jù)和意義
1、研究現(xiàn)狀
(1)國外研究現(xiàn)狀
歐美等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)。舉升車發(fā)展起步較早,從20世紀(jì)到二十年代就開始研制。已有近百年的發(fā)展歷史。產(chǎn)品技術(shù)水平高、作業(yè)高度大、規(guī)格齊全、結(jié)構(gòu)型式豐富、功能多樣??傮w上看,技術(shù)和市場均已很成熟,典型產(chǎn)品具有高空作業(yè)、搶險(xiǎn)、救援、消防等功能,作業(yè)平臺最大載荷可達(dá)500k g,最大作業(yè)高度已經(jīng)超過1 00m,具有各種安全保護(hù)措施,適應(yīng)在各種場地作業(yè)。舉升車的主要制造商歐洲以RUTHMANN、BRONTO、CTE、Of L&STEEL等廠家為代表,美國以TEREX、ALTEC TIME等廠家為代表.日本以AICHI、TADANO等為代表。其產(chǎn)品主要特點(diǎn)有:
1.控制系統(tǒng)普遍智能化
國外高水平的高空作業(yè)車大量采用比例控制對各種動作均有檢測系統(tǒng), 可以進(jìn)行不同程度的自動控制,可根據(jù)實(shí)際情況不斷自動變速和調(diào)壓。在工作臂達(dá)到極限點(diǎn)前自動減速.到達(dá)極限位置自動停止;根據(jù)支腿跨距變化自動確定工作范圍等。另外其控制系統(tǒng)集成化程度高.所有動作均通過2~3個(gè)操縱桿(手柄)進(jìn)行操作 大大簡化了操作程序, 降低了勞動強(qiáng)度,提高了安全性和可靠性。
2.采用高強(qiáng)度材料和輕質(zhì)金屬材料
工作臂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理,選用高強(qiáng)度的特殊合金材料,因而工作臂截面小,一些非受力件或受力較小的件采用鋁合金輕質(zhì)材料,有效地降低了整車質(zhì)量,提高了底盤的使用性能。相同作業(yè)高度的國外高空。
3.安全裝置齊全
國外舉升車尤其是作業(yè)高度較高的舉升業(yè)車。對安全性非常重視,設(shè)置了各種安全裝置。這些裝置包括:支腿壓力控制系統(tǒng),確保每個(gè)支腿的支承力達(dá)到安全值后,才能對上車進(jìn)行操作。支腿狀況與上車動作互鎖 工作臂極限位置限位:工作平臺過載保護(hù) 高電壓報(bào)警系統(tǒng)。當(dāng)平臺接近危險(xiǎn)電壓電源時(shí), 自動實(shí)施報(bào)警, 以提醒工作人員注意。這些安全裝置的設(shè)置,極大地保證了操作人員的安全。
4.做工精良
國外舉升車制造工藝水平普遍高于國內(nèi)車型.表現(xiàn)在為金屬表面處理后噴涂質(zhì)量高.同時(shí)基礎(chǔ)件質(zhì)量也高.早期故障率低。
5.應(yīng)用成熟
發(fā)達(dá)國家?guī)缀踉谒懈呖兆鳂I(yè)領(lǐng)域均普遍使用舉升車,銷售以代理和租賃為主.歐美等地區(qū)年需求量均在1萬~27萬臺。同時(shí)已經(jīng)形成了完善的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)協(xié)會組織及其培訓(xùn)體系。
(2)國內(nèi)研究現(xiàn)狀
我國舉升車行業(yè)起步較晚,自20世紀(jì)6O年代開始研制、70年代才推出商業(yè)化樣機(jī)。隨著改革開放的深入,逐漸引入國外高新技術(shù)及其產(chǎn)品,開始在市政、園林、電力等行業(yè)推廣使用,但最大作業(yè)高度只有35m,且功能單一。在消防救援高空車產(chǎn)品中,錦州重型機(jī)械股份有限公司開發(fā)出50m產(chǎn)品,沈陽北方交通重工集團(tuán)開發(fā)了53m產(chǎn)品,徐州重型機(jī)械有限公司開發(fā)出68m產(chǎn)品。徐州海倫哲等近30家企業(yè)生產(chǎn),最大作業(yè)高度只有杭州愛知和徐州海倫哲達(dá)到35m,與歐美的差距較大。也正因?yàn)榇耍e升車目前還只是用于電力保障,城市道路照明保障、城市園林維護(hù)和公安、交通等行業(yè)。限制這一行業(yè)發(fā)展的主要因素是大高度復(fù)雜截面混合臂架技術(shù)、安全技術(shù)、智能化高效控制技術(shù)、可靠性等.缺乏前瞻性研究,缺少向更大高度發(fā)展的技術(shù)支撐。
我國舉升車的應(yīng)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國家和地區(qū) 尚處于初級階段,目前僅在電力、國防、市政 通訊、園林、交通、造船、消防等行業(yè)使用,在電力、市政等少數(shù)行業(yè)普及使用,而且也只是在最近5年才進(jìn)入快速發(fā)展階段。進(jìn)一步的發(fā)展將依賴于下面幾個(gè)主要方面:
1.更加重視文明、安全施工,需要相應(yīng)出臺有關(guān)政策、法規(guī) 限制傳統(tǒng)落后、無安全保障、低效率、勞動強(qiáng)度大、能耗高的高空作業(yè)方式.更多地使用舉升車。
2.隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和勞動力成本的上升 更多的高空作業(yè)依靠機(jī)械化,而不是靠更多的人工作業(yè),促進(jìn)舉升車需求量的快速增長。
3.隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提高和社會保障要求的嚴(yán)格,舉升車也將威為應(yīng)急保障的必備設(shè)備。目前我國在應(yīng)急保障方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國家。
4.目前舉升車的應(yīng)用多為市政、電力等公用部門.隨著整個(gè)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的增長,舉升車使用場合將大大拓寬,為舉升車的發(fā)展帶來極為廣闊的發(fā)展前景。
5. 35m以上高度高空作業(yè)車目前基本依賴進(jìn)口。也將為國產(chǎn)大高度高空作業(yè)車提供發(fā)展的機(jī)會。
在隨后的幾年內(nèi),我過舉升車發(fā)展將上升到一個(gè)新的階段。舉升車的進(jìn)一步發(fā)展主要依賴于很多方面。例如:在舉升車的適用過程中,要加重安全防范意識,需要出臺更加安全政策、法律法規(guī),制止那些傳統(tǒng)的落后的法律政策,確保施工的人員在進(jìn)行高空作業(yè)車時(shí)的安全保障,并且高效率的進(jìn)行安全施工。
2、目的、意義和依據(jù)
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及勞動力本身成本的增長,更多的高處作業(yè)依靠機(jī)械化,而不是依靠更多的人工作業(yè),這樣就促使舉升車的需求迅速的增長。這個(gè)同時(shí),舉升車也就將成為社會急需的必要設(shè)備。目前我國的舉升車的需求好不如國外一些發(fā)達(dá)的國家。這就要求在技術(shù)發(fā)面,要引進(jìn)新的技術(shù),研究新的產(chǎn)品,讓舉升車更大限度的適用在國內(nèi)各個(gè)行業(yè)、各個(gè)領(lǐng)域。
舉升車有以下技術(shù)特點(diǎn):
1.新型的全液壓自行式專用底盤
研制的具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的自行式舉升升降平臺車,采用了機(jī)電液一體化、可靠性設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等技術(shù),成功地研制了一種全液壓驅(qū)動、自行式專用底盤,突破了以往國內(nèi)舉升升降平臺車只能采用汽車或起重機(jī)底盤改裝設(shè)計(jì)的限制。
2.帶載行駛、作業(yè)穩(wěn)定性好
底盤結(jié)構(gòu)突破了傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理論和方法,通過優(yōu)化上車平臺總體布局與載荷分布,減少了重心偏移。采用獨(dú)特的大角度后仰式鉸點(diǎn)結(jié)構(gòu),合理設(shè)置多種配重模塊,有效地平衡了工作力矩。采用H型變截面復(fù)合箱梁剮性車架和高負(fù)荷實(shí)心橡膠輪胎,增加了底盤整體剛度,保證了整機(jī)行駛、作業(yè)過程的穩(wěn)定性,實(shí)現(xiàn)了高空作業(yè)升降平臺車帶載行駛的功能。
3.多功能、多用途的作業(yè)裝置
通過大臂前端托架,可以快速安裝舉升裝置或載人平臺,實(shí)現(xiàn)物料舉升、起重吊裝和載人高空作業(yè)等功能,同時(shí)為擴(kuò)展作業(yè)裝置以及各種工作裝置的快速切換提供了接口。
4.獨(dú)特的三維旋轉(zhuǎn)托舉裝置
設(shè)計(jì)的三維旋轉(zhuǎn)托舉裝置,既能夠自動保持被舉升物料的姿態(tài),又可以實(shí)現(xiàn)舉升物料在空間內(nèi)任意高度、任意位置和任意方向的調(diào)整要求,速度控制精確靈敏,微動性能好,滿足了大型洞庫內(nèi)高空作業(yè)與通風(fēng)管道安裝的要求。
二、設(shè)計(jì)(論文)的基本內(nèi)容、擬解決的主要問題
1.研究的基本內(nèi)容
緊密圍繞調(diào)研數(shù)據(jù)及給定參數(shù),完成方案,包括行走機(jī)構(gòu)的選擇或設(shè)計(jì)、舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、行走機(jī)構(gòu)與舉升機(jī)構(gòu)的連接方案等。以蓄電池為動力源,發(fā)動機(jī)為原動力,通過帶傳動方式,實(shí)現(xiàn)了小型舉升車行駛功能。在滿足使用功能的前提下,實(shí)現(xiàn)舉升車結(jié)構(gòu)緊湊,布局合理,車本較低。舉升高度不小于4.5m、舉升質(zhì)量不小于100kg,有調(diào)速回路,壓力控制回路,鎖緊回路等構(gòu)成的液壓系統(tǒng)使工作平臺具備在升降過程中可自動停留在任何高度位置的功能。并且選用了結(jié)構(gòu)緊湊操縱簡單的液壓動力裝置,使整臺舉升車液壓系統(tǒng)安全可靠。
自動力小型舉升車總體方案為當(dāng)需要舉升車時(shí)按下舉升開關(guān)電動機(jī)啟動,帶動液壓缸工作,液壓油推動拉桿回縮拉動鋼絲繩。鋼絲繩繞與滑輪上連接于四根立柱頂端。這樣在鋼絲繩的帶動下提升橫梁向上運(yùn)動,載人板固定于橫梁之上。當(dāng)需要下行時(shí),現(xiàn)將舉升機(jī)提升些許高度,關(guān)閉保險(xiǎn)鎖,關(guān)閉開關(guān),在人自重下慢慢下落到地面。為防止意外,工作平臺板與支架立柱間設(shè)有防墜落保險(xiǎn)裝置,通過保險(xiǎn)的機(jī)械撞擊聲可判斷保險(xiǎn)是否進(jìn)入鎖止?fàn)顟B(tài),在液壓缸下腔油壓突然喪失時(shí)可以保證車輛與人員的安全。
2.擬解決問題
(1)二類底盤改裝與設(shè)計(jì);
(2)副車架設(shè)計(jì);
(3)舉升臂設(shè)計(jì);
(4)支腿設(shè)計(jì)。
分析各機(jī)構(gòu)選擇和配合
開關(guān)路線的設(shè)計(jì)分析
電控系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析
液壓閥設(shè)計(jì)
液壓缸設(shè)計(jì)
液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)
底盤車架設(shè)計(jì)
工作平臺設(shè)計(jì)
舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)選擇
行走機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)選擇
帶傳動設(shè)計(jì)分析
齒輪機(jī)構(gòu)的確定
蓄電池的確定
行走機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
確定總體方案
發(fā)動機(jī)的選擇
舉升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
原動部分確定
執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
加載機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
傳動機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
方案選擇
三、技術(shù)路線(研究方法)
數(shù)據(jù)處理、理論分析、驗(yàn)證
四、進(jìn)度安排
1.第1-2周調(diào)研、資料收集整理、完成開題報(bào)告;
2.第3-4周制定設(shè)計(jì)方案(資料補(bǔ)充及分析處理);
3.第5周自行走機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及合理性分析;
4.第6周舉升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算校核;
5.第7周其他相關(guān)構(gòu)件的設(shè)計(jì)及校核;
6.第8周整車性能計(jì)算、分析及修正;
7.第9.10周繪制設(shè)計(jì)草圖;
8.第11周繪制正式設(shè)計(jì)圖紙;
9.第12周整理設(shè)計(jì)說明書;
10.第13~16周設(shè)計(jì)評閱、修改、答辯準(zhǔn)備(預(yù)答辯);
11.第17周畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯。
五、參考文獻(xiàn)
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六、備注
指導(dǎo)教師意見:
簽字: 年 月 日