EQ1050NJ20D3高空作業(yè)車(chē)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)-液壓系統(tǒng)含CAD圖.zip
EQ1050NJ20D3高空作業(yè)車(chē)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)-液壓系統(tǒng)含CAD圖.zip,EQ1050NJ20D3,高空作業(yè),機(jī)構(gòu),設(shè)計(jì),液壓,系統(tǒng),CAD
一、選題依據(jù)
1.研究領(lǐng)域
車(chē)輛工程—機(jī)械設(shè)計(jì)
2.論文(設(shè)計(jì))工作的理論意義和應(yīng)用價(jià)值
本課題主要研究的是高空作業(yè)車(chē)這種專(zhuān)用車(chē)輛,所謂高空作業(yè)車(chē)是指3米以上, 由液壓或電動(dòng)系統(tǒng)支配多支液壓油缸,并且能夠?qū)⒆鳂I(yè)人員、工具、材料等通過(guò)作業(yè)平臺(tái)舉升到空中指定位置進(jìn)行各種安裝、維修等作業(yè)的專(zhuān)用高空作業(yè)機(jī)械,既屬于專(zhuān)用汽車(chē),又屬于工程機(jī)械,是一種重要的施工設(shè)備。
由于高空作業(yè)車(chē)近幾年的快速發(fā)展,高空作業(yè)行業(yè)出現(xiàn)了部分車(chē)型產(chǎn)量過(guò)剩苗頭的同時(shí),也存在著部分車(chē)型供不應(yīng)求、生產(chǎn)能力不足的現(xiàn)象,因此,結(jié)構(gòu)性過(guò)剩是當(dāng)前汽車(chē)工業(yè)產(chǎn)能過(guò)剩的基本特點(diǎn),也是當(dāng)前汽車(chē)工業(yè)發(fā)展存在的主要問(wèn)題。高空作業(yè)車(chē)是汽車(chē)工業(yè)的一部分,它的發(fā)展中也會(huì)出現(xiàn)同樣的問(wèn)題,因此研究高空作業(yè)車(chē)的改裝技術(shù),不僅可以推動(dòng)高空作業(yè)車(chē)行業(yè)的發(fā)展,而且對(duì)于推動(dòng)專(zhuān)用汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展, 調(diào)整企業(yè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略無(wú)疑具有重要意義。
目前我國(guó)高空作業(yè)車(chē)年銷(xiāo)售量很低,與國(guó)外相比,產(chǎn)品技術(shù)水平差距較大,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單一,產(chǎn)品制造工藝落后,產(chǎn)品可靠性差等。十九大以來(lái),我國(guó)將在 2020 年全面建成小康社會(huì),因此我國(guó)的城市化進(jìn)程將進(jìn)一步加快,基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)會(huì)進(jìn)一步加強(qiáng), 需要大量添置高空作業(yè)車(chē)進(jìn)行市政工程的安裝和運(yùn)行維護(hù)。
3. 目前研究的概況和發(fā)展趨勢(shì)
作業(yè)平臺(tái)目前主要以剪叉式、套筒油缸式等為主,大高度和特殊高空作業(yè)平臺(tái)國(guó)內(nèi)還有空白,仍然以進(jìn)口為主,如高空絕緣作業(yè)車(chē)、蜘蛛式高空作業(yè)平臺(tái)等。其次, 從行走方式上,我國(guó)高空作業(yè)平臺(tái)的行走方式以車(chē)載式或牽引式較多,這極大地限制了其作業(yè)機(jī)動(dòng)靈活性、場(chǎng)地適應(yīng)性及空間通過(guò)性。
(1)向大高度和特殊高空作業(yè)平臺(tái)發(fā)展。如混合臂式高空作業(yè)平臺(tái)、越野式高空作業(yè)平臺(tái)、蜘蛛式高空作業(yè)平臺(tái)及履帶式高空作業(yè)平臺(tái)。
(2)車(chē)載式或牽引式逐漸發(fā)展成結(jié)構(gòu)小巧緊湊的自行式。
(3)驅(qū)動(dòng)方式向無(wú)污染、零排放、節(jié)能減排的電機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)展。此外,利用太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)也是今后努力的一個(gè)方向。
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二、論文(設(shè)計(jì))研究的內(nèi)容
1.重點(diǎn)解決的問(wèn)題
(1). 汽車(chē)底盤(pán)的選擇;
(2). 舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì);
2.擬開(kāi)展研究的幾個(gè)主要方面(論文寫(xiě)作大綱或設(shè)計(jì)思路)
(1). 總體設(shè)計(jì)要求;
(2). 底盤(pán)的選擇;
(3). 高空作業(yè)車(chē)臂的設(shè)計(jì);
(6). 參數(shù)校核。
3.本論文(設(shè)計(jì))預(yù)期取得的成果
結(jié)合具體的設(shè)計(jì)要求,通過(guò)學(xué)習(xí)及查閱相關(guān)方面的資料,全面的了解和掌握高空作業(yè)車(chē)的工作原理和結(jié)構(gòu),完成作業(yè)車(chē)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及相關(guān)功能部件的優(yōu)化設(shè)計(jì),對(duì)關(guān)鍵部件的強(qiáng)度進(jìn)行有限元分析。
(1)完成 8000 字以上的論文;
(2)完成 3000 字左右外文文獻(xiàn)翻譯;
(3)使用 CAD/CAM,有限元分析等軟件進(jìn)行建模、分析。
三、論文(設(shè)計(jì))工作安排
1.擬采用的主要研究方法(技術(shù)路線(xiàn)或設(shè)計(jì)參數(shù));
2.論文(設(shè)計(jì))進(jìn)度計(jì)劃
(1) 第 1、2 周調(diào)研、資料收集,完成開(kāi)題報(bào)告;
(2) 第 3 周研究隨車(chē)起重車(chē)的設(shè)計(jì)步驟與設(shè)計(jì)方法;
(3) 第 4 周收集材料,完成車(chē)輛的總體布置;
(4) 第 5-6 周開(kāi)始用軟件進(jìn)行繪圖撰寫(xiě)說(shuō)明書(shū);
(5) 第 7-10 周完善設(shè)計(jì)內(nèi)容,并完成大部分圖紙;
(6) 第 10-13 周設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)修改及完善;
(7) 第 14 周畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯;
四、需要閱讀的參考文獻(xiàn)
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附:文獻(xiàn)綜述
文獻(xiàn)綜述
1.引言
本課題主要研究的是高空作業(yè)車(chē),高空作業(yè)車(chē)為特種專(zhuān)用車(chē)輛,所謂高空作業(yè)車(chē)是指工作高度 3 米以上,由液壓或電動(dòng)系統(tǒng)控制液壓油缸,并且能夠?qū)⒆鳂I(yè)人員、工具、材料等通過(guò)作業(yè)平臺(tái)舉升到空中指定位置進(jìn)行各種安裝、維修等作業(yè)的專(zhuān)用高空作業(yè)機(jī)械。高空作業(yè)車(chē)既屬于專(zhuān)用汽車(chē),又屬于工程機(jī)械,是一種重要的施工設(shè)備?,F(xiàn)在的高空作業(yè)裝置具有操作平順、工作穩(wěn)定、自動(dòng)調(diào)速、安全可靠等優(yōu)點(diǎn),大大提高了空中作業(yè)的工作效率。但是國(guó)內(nèi)生產(chǎn)制造的高空作業(yè)機(jī)械同國(guó)外同類(lèi)型高空作業(yè)機(jī)械產(chǎn)品相比仍有一定差距,主要表現(xiàn)為技術(shù)含量低、大型的較少、結(jié)構(gòu)笨重、作業(yè)時(shí)微動(dòng)性能差等問(wèn)題。
高空作業(yè)車(chē)按工作臂的型式,有四種基本型式,分別為:垂直升降式、折疊臂式、伸縮臂式和混合臂式。垂直升降式高空作業(yè)車(chē)的升降機(jī)構(gòu)只能在垂直方向上進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。它的主要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,承載能力強(qiáng),但作業(yè)范圍小,作業(yè)高度低,這種結(jié)構(gòu)型式應(yīng)用比較少。折疊臂式高空作業(yè)車(chē)工作臂之間的連接全部采用鉸接型式,所以國(guó)外又把它叫做鉸接式高空作業(yè)車(chē)。折疊臂高空作業(yè)車(chē)結(jié)構(gòu)適合于較低作業(yè)高度的車(chē)型,如要加大作業(yè)高度,必然要增加臂長(zhǎng)或增加工作臂數(shù)量,增加臂長(zhǎng)會(huì)使作業(yè)車(chē)體積龐大, 降低靈活性;增加工作臂數(shù)量會(huì)造成操作繁瑣,安全性降低。伸縮臂式的高空作業(yè)車(chē)在行駛狀態(tài)時(shí),工作臂縮回套疊,工作時(shí)伸出,可以有效增大作業(yè)高度,同時(shí)具有工作效率高、操作簡(jiǎn)單、動(dòng)作平穩(wěn)等特點(diǎn)?;旌媳凼礁呖兆鳂I(yè)車(chē)工作臂之間既有鉸接, 也有伸縮,是折疊臂式和伸縮臂式高空作業(yè)車(chē)的結(jié)合,它綜合了兩種結(jié)構(gòu)型式的優(yōu)點(diǎn), 工作性能最好,但結(jié)構(gòu)也最為復(fù)雜。
2.國(guó)外高空作業(yè)車(chē)發(fā)展現(xiàn)狀
高空作業(yè)車(chē)在國(guó)外某些發(fā)達(dá)國(guó)家從 20 世紀(jì) 20 年代就開(kāi)始研制了,已有近百年的發(fā)展歷史。產(chǎn)品技術(shù)水平高,安全性好,可靠性高,作業(yè)高度大,規(guī)格齊全,結(jié)構(gòu)型式豐富,功能多樣。國(guó)外先進(jìn)高空作業(yè)車(chē)主要技術(shù)特點(diǎn)如下:
(1)液壓系統(tǒng)中負(fù)載敏感技術(shù)、電液比例控制技術(shù)等應(yīng)用成熟。通常采用電液比例變量控制方式, 廣泛采用成熟的比例多路閥實(shí)現(xiàn)多執(zhí)行機(jī)構(gòu)的比例控制。
(2)臂架應(yīng)用高強(qiáng)度材料和輕質(zhì)金屬材料。選用高強(qiáng)度的特殊合金材料, 不僅使工作臂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加合理, 而且使最大作業(yè)高度和作業(yè)幅度得到明顯增加, 同時(shí)有效地降低了整車(chē)質(zhì)量,提高了底盤(pán)的使用性能。
(3)先進(jìn)的電控通訊系統(tǒng)和完善的安全保障系統(tǒng)。國(guó)外高空作業(yè)車(chē)多采用嵌人
式控制系統(tǒng), 使用工程機(jī)械專(zhuān)用控制器實(shí)現(xiàn)整車(chē)的自動(dòng)控制功能。
(4)產(chǎn)品功能的多樣化和設(shè)計(jì)的人性化。國(guó)外高空作業(yè)車(chē)功能齊全,操作便捷, 接口可擴(kuò)展, 甚至可根據(jù)用戶(hù)的需求進(jìn)行定制, 實(shí)現(xiàn)了一機(jī)多用, 提高作業(yè)效率, 擴(kuò)展使用范圍。工作平臺(tái)具有平臺(tái)伸縮功能, 最大可達(dá) 3.8m, 同時(shí)可進(jìn)行士 90°回轉(zhuǎn),極大地增大了作業(yè)范圍和作業(yè)的舒適性。
(5)節(jié)能、綠色環(huán)保的新技術(shù)應(yīng)用。為提高產(chǎn)品的節(jié)能效果和滿(mǎn)足日益苛刻的環(huán)保要求, 國(guó)外高空作業(yè)車(chē)企業(yè)主要從降低發(fā)動(dòng)機(jī)排放和全電動(dòng)綠色驅(qū)動(dòng)等方面人手。
因此我設(shè)計(jì)的高空作業(yè)車(chē)應(yīng)盡量采用輕型環(huán)保結(jié)構(gòu),降低整車(chē)裝備質(zhì)量,更加合理的去設(shè)計(jì)工作臂的結(jié)構(gòu)。
3.我國(guó)高空作業(yè)車(chē)發(fā)展現(xiàn)狀
我國(guó)高空作業(yè)車(chē)行業(yè)起步較晚,自 20 世紀(jì) 60 年代開(kāi)始研制,70 年代才推出商業(yè)化樣機(jī)。目前我國(guó)高空作業(yè)車(chē)的市場(chǎng)銷(xiāo)售、使用及保有量最大的車(chē)型還是折疊臂式, 其他型式如伸縮臂式和混合臂式占有的比重還很小,最大作業(yè)高度只有幾十米。國(guó)內(nèi)高空作業(yè)安全法規(guī)尚待完善,存在各種原始方式的高空作業(yè),應(yīng)用普及范圍與國(guó)外相比還有很大的差距。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。
在這幾年的研究中,我國(guó)高空作業(yè)車(chē)的質(zhì)量有了顯著提高,有的甚至達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。在國(guó)內(nèi)一些具有競(jìng)爭(zhēng)力的公司對(duì)高空作業(yè)車(chē)行業(yè)的發(fā)展起到了很好的推動(dòng)作用,比如杭州愛(ài)知工程車(chē)輛有限公司研發(fā)了全液壓驅(qū)動(dòng)的自行走式高空作業(yè)平臺(tái)高空作業(yè)車(chē),最大作業(yè)高度為 26.7m;北京起重機(jī)器廠開(kāi)發(fā)了具有箱型截面的鋁合金桅柱平臺(tái)高空作業(yè)車(chē),作業(yè)高度達(dá)到了 16.5m;杭州賽奇工程機(jī)械廠開(kāi)發(fā)出的多桅柱鋁合金平臺(tái)高空作業(yè)車(chē)最大作業(yè)高度達(dá)到了 22m。上面產(chǎn)品的研發(fā)是我國(guó)高空作業(yè)車(chē)歷史性進(jìn)步,填補(bǔ)了我國(guó)此類(lèi)技術(shù)的空白。除此之外,在高空作業(yè)車(chē)產(chǎn)品方面能夠研發(fā)
30m 以上高空作業(yè)車(chē)的公司有徐州工程機(jī)械集團(tuán)、杭州愛(ài)知工程車(chē)輛有限公司以及徐州海倫哲有限公司等,因此我國(guó)高空作業(yè)車(chē)的使用不再完全依賴(lài)進(jìn)口。目前國(guó)內(nèi)作業(yè)高度在 16m 以下的產(chǎn)品各高空作業(yè)車(chē)生產(chǎn)企業(yè)幾乎均可生產(chǎn);但是,能夠獨(dú)立自主研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)出最高作業(yè)高度 43m 的企業(yè)僅有徐州海倫哲和杭州愛(ài)知。我國(guó)高空作業(yè)行業(yè)的先進(jìn)企業(yè)引入了國(guó)外企業(yè)的先進(jìn)技術(shù),從而不斷提高我國(guó)高空作業(yè)車(chē)的質(zhì)量性能,目前我國(guó)高空作業(yè)車(chē)已有部分產(chǎn)品能夠達(dá)到歐美發(fā)達(dá)國(guó)家高空作業(yè)車(chē)水平。但是我國(guó)整體高空作業(yè)車(chē)的水平與國(guó)際水平相比仍有較大差距,比如作業(yè)高度較低、
控制方式落后、功能單一、安全性不夠、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)龐大笨重等。我國(guó) 35 米以上的高空作業(yè)車(chē)還不能獨(dú)立生產(chǎn)只能依賴(lài)進(jìn)口;歐美發(fā)達(dá)國(guó)家高空作業(yè)車(chē)的控制系統(tǒng)完全采 用電液比例控制以及智能控制,而我國(guó)高空作業(yè)車(chē)的控制技術(shù)基本為電液控制,目前 為止我國(guó)對(duì)電液比例控制技術(shù)的應(yīng)用還不成熟,且智能控制技術(shù)的應(yīng)用則是剛剛起步。
4.高空作業(yè)車(chē)發(fā)展趨勢(shì)及展望
目前我國(guó)高空作業(yè)車(chē)現(xiàn)存量約為 2 萬(wàn)臺(tái),專(zhuān)家預(yù)測(cè)到 2015 年我過(guò)高空作業(yè)車(chē)將增加一倍。高空車(chē)的載人作業(yè)性質(zhì)使得對(duì)臂架結(jié)構(gòu)的質(zhì)量要求很高,在國(guó)內(nèi)由于臂 架斷裂而造成的人員傷亡事故很多,所以臂架的強(qiáng)度、剛度一定要滿(mǎn)足使用要求,在 設(shè)計(jì)時(shí)安全系數(shù)也要設(shè)定的相對(duì)高一些,那么臂架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是需要亟待解決的問(wèn)題。
(1)近年來(lái)高空作業(yè)車(chē)研究人員利用 ANSYS 的有限元分析軟件及 ANSYS 軟件中的 APDL 語(yǔ)言、ADAMS 運(yùn)動(dòng)仿真軟件對(duì)臂體做了模擬及分析,這些軟件及方法的運(yùn)用也將在今后的高空作業(yè)臂設(shè)計(jì)中廣泛應(yīng)用。
(2)高空作業(yè)車(chē)的臂架是整機(jī)里很重要的結(jié)構(gòu),它的自重影響整機(jī)的穩(wěn)定性等, 對(duì)高空臂架結(jié)構(gòu)的研究人們對(duì)臂架結(jié)構(gòu)有了深如的了解,在設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)臂架結(jié)構(gòu)及臂架截面形狀的合理選擇會(huì)提高臂架的剛度和強(qiáng)度并能減輕臂架重力。一種新的混合泵車(chē)臂架是 2012 年中聯(lián)重科采用碳纖維材料制造的,它的產(chǎn)生使臂架重量減少了一半, 所以新材料的應(yīng)用會(huì)帶來(lái)高空作業(yè)車(chē)臂架輕量化變革。
(3)控制水平的智能化和自動(dòng)化。提高動(dòng)力的電子控制和管理系統(tǒng)水平, 根據(jù)傳動(dòng)裝置及液壓系統(tǒng)的工作狀態(tài), 自動(dòng)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率, 以滿(mǎn)足不同作業(yè)工況的需要, 提高燃料的經(jīng)濟(jì)性。
(4)系統(tǒng)的安全性和可靠性將大幅增強(qiáng)。
5. 結(jié)論
由于高空作業(yè)車(chē)近幾年的快速發(fā)展,高空作業(yè)行業(yè)出現(xiàn)了部分車(chē)型產(chǎn)量過(guò)剩苗頭的同時(shí),也存在著部分車(chē)型供不應(yīng)求、生產(chǎn)能力不足的現(xiàn)象,因此,結(jié)構(gòu)性過(guò)剩是當(dāng)前汽車(chē)工業(yè)產(chǎn)能過(guò)剩的基本特點(diǎn),也是當(dāng)前汽車(chē)工業(yè)發(fā)展存在的主要問(wèn)題。高空作業(yè)車(chē)是汽車(chē)工業(yè)的一部分,它的發(fā)展中也會(huì)出現(xiàn)同樣的問(wèn)題,因此研究高空作業(yè)車(chē)的改裝技術(shù),不僅可以推動(dòng)高空作業(yè)車(chē)行業(yè)的發(fā)展,而且對(duì)于推動(dòng)專(zhuān)用汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展, 調(diào)整企業(yè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略無(wú)疑具有重要意義。
折疊臂式高空作業(yè)車(chē)由于市場(chǎng)保有量大、用戶(hù)熟悉、價(jià)格低廉、維護(hù)簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)仍然會(huì)成為市場(chǎng)主流產(chǎn)品,但需在安全性和人性化方面改進(jìn)提高。故本畢業(yè)設(shè)計(jì)將設(shè)計(jì)一輛高為 10 米高空作業(yè)車(chē),在結(jié)構(gòu)方面對(duì)普通的折疊臂式高空作業(yè)車(chē)進(jìn)行改裝。
指導(dǎo)教師評(píng)閱意見(jiàn)(對(duì)選題情況、研究?jī)?nèi)容、工作安排、文獻(xiàn)綜述等方面進(jìn)行評(píng)閱)
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見(jiàn)
教研室主任意見(jiàn)
簽字: 年 月 日
學(xué)院教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)意見(jiàn)
簽字: 年 月 日公章:
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