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南京工程學院 畢業(yè)設計開題報告 課 題 名 稱： 液壓升降機設計 — 液壓部分 學 生 姓 名： 劉冰兼 學 號： 201120518 指 導 教 師： 呂云嵩 副教授 所在院(系)部： 機 械 工 程 學 院 專 業(yè) 名 稱： 機械設計制造及其自動化 （流體傳動與控制） 2016 年 03 月 07 日 說 明 1．根據(jù)南京工程學院《畢業(yè)設計(論文)工作管理規(guī)定》，學生必須撰寫《畢業(yè)設計（論文）開題報告》，由指導教師簽署意見、教研室審查，系教學主任批準后實施。 2．開題報告是畢業(yè)設計（論文）答辯委員會對學生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。學生應當在畢業(yè)設計（論文）工作前期內(nèi)完成，開題報告不合格者不得參加答辯。 3．畢業(yè)設計開題報告各項內(nèi)容要實事求是，逐條認真填寫。其中的文字表達要明確、嚴謹，語言通順，外來語要同時用原文和中文表達。第一次出現(xiàn)縮寫詞，須注出全稱。 4．本報告中，由學生本人撰寫的對課題和研究工作的分析及描述，應不少于2000字，沒有經(jīng)過整理歸納，缺乏個人見解僅僅從網(wǎng)上下載材料拼湊而成的開題報告按不合格論。 5．開題報告檢查原則上在第2～4周完成，各系完成畢業(yè)設計開題檢查后，應寫一份開題情況總結(jié)報告。 畢業(yè)設計(論文)開題報告 學生姓名 劉冰兼 學 號 201120518 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 （流體傳動與控制） 指導教師姓名 呂云嵩 職 稱 副教授 所在院(系)部 機械工程學院 課題來源 企、事業(yè)單位委托課題 課題類型 工程技術研究 課題名稱 沉口模清潔機回轉(zhuǎn)工作臺 畢業(yè)設計的 內(nèi)容和意義 課題背景： 升降機作為一種提升裝置,在公元前2800年的古代埃及出現(xiàn)過,采用的是人力驅(qū)動方式。17世紀中葉法國物理學家和數(shù)學家帕斯卡提出了指導液壓傳動技術應用的靜壓傳遞原理,之后液壓理論及液壓傳動技術獲得了突飛猛進的發(fā)展。液壓升降機是被廣泛用十市政土程、建筑、安裝、倉儲、貨物裝運及土廠生產(chǎn)過程(例如，在鑄造、焊接、噴涂、搬運、裝配等土作場合，就有各種升降機被用作輸送和定位的工具。)中的一種機械設備。隨著它在各行各業(yè)中的頻繁的應用，國內(nèi)也出現(xiàn)了大大小小的升降機的生產(chǎn)廠商，在這種大規(guī)模的競爭中升降機價格高低與質(zhì)量的優(yōu)劣無疑將作為首先考量的對象。 課題內(nèi)容： 該次畢業(yè)設計的主要內(nèi)容的是對液壓升降機的液壓部分進行的設計。主要參數(shù)如下： 1、運動范圍：臺起高度2—10m，回轉(zhuǎn)半徑2.5—4m，回轉(zhuǎn)角度360度。 2、參考運動速度：大臂伸縮速度7.8/10m/min,變幅缸伸縮速度3/1m/min，回轉(zhuǎn)速度0—2r/min。 3、最大負荷：1.5t。 4、發(fā)動機轉(zhuǎn)速：高速1600r/min，低速1000r/min。 主要任務如下： 1、液壓系統(tǒng)設計：液壓系統(tǒng)原理設計、設計裝配圖。 2、機械圖：升降機構（伸縮大臂、變幅裝置）裝配圖、轉(zhuǎn)臺裝配圖、底座裝配圖、總圖。 畢業(yè)設計的 內(nèi)容和意義 課題的意義： 市場需求的個性化、產(chǎn)品傳遞的快捷性導致企業(yè)之間的競爭轉(zhuǎn)向為供應鏈的競爭，發(fā)展節(jié)約型經(jīng)濟是當前的基本國策，節(jié)約能源更是當務之急。液壓升降機是被廣泛用十市政土程、建筑、安裝、倉儲、貨物裝運及土廠生產(chǎn)過程中的一種機械設備；例如，在鑄造、焊接、噴涂、搬運、裝配等場合，就有各種升降機被用作輸送和定位的工具。 由其結(jié)構原理和工作特點所決定，在升降機工作臺攜帶著工件上升時，需要液壓缸向其提供驅(qū)動力，即液壓缸輸出能量，把機械(液壓)能轉(zhuǎn)換成勢能;而在升降機工作臺攜帶著工件下降時，其勢能將被釋放出來。這種勢能如果不能有效地回收利用，則會造成能量浪費。這種能量浪費對于小型升降機來說尚不顯嚴幣，但對于載重和舉升高度較大、需頻煩工作的機型來說，就非?？捎^了。對于此類機型，應在其液壓系統(tǒng)中設計儲能裝置，以把升降機下降過程中釋放出的勢能儲存起來，并在上升時重新加以利用，以減少無用功的消耗，提高能量的利用效率，并同時達到使系統(tǒng)運行平穩(wěn)、工作可靠、安全的目的。 文獻綜述 升降機作為垂直的運輸工具已經(jīng)有一百多年歷史了。它是隨著高層建筑的興建而發(fā)展起來的一種運輸工具，其地位相當于“垂直運動的汽車”，是現(xiàn)代生活必不可少的工具[1]。升降機的發(fā)展經(jīng)歷了從原始的人力拖動，到現(xiàn)代的微處理器控制的以液壓和機械為驅(qū)動單元的發(fā)展過程。直到現(xiàn)在，大規(guī)模的集成電路在升降機中的投入使用，以及高運算速度的微處理器使得升降機的功能性、安全性以及智能化程度越來越高了。而且隨著科技的進步、現(xiàn)代戰(zhàn)爭的發(fā)展，它的應用領域也在不斷的擴大。 我國是最早出現(xiàn)升降機的國家之一，據(jù)考證，公元前1115年至1079年之間我國勞動人民就發(fā)明了一種叫轆護的升降裝置[2]。西方相對來說出現(xiàn)的較晚一些。公元前236年,希臘科學家阿基米德設計出一種卷筒式升降機。在隨后近兩千多年中，升降機一直是靠人力、畜力或水力作為動力[3]。目前，升降機正朝著高安全性、高的可靠性、高性能、自動化、環(huán)保化、舒適化等方向發(fā)展。 文獻綜述 發(fā)展節(jié)約型經(jīng)濟是當前的基本國策 ,節(jié)約能源更是當務之急。由其結(jié)構原理和工作特點所決定 ,在升降機工作臺攜帶著工件上升時 ,需要液壓缸向其提供驅(qū)動力 ,即液壓缸輸出能量 ,把機械(液壓)能轉(zhuǎn)換成勢能;而在升降機工作臺攜帶著工件下降時 ,其勢能將被釋放出來。這種勢能如果不能有效地回收利用 ,則會造成能量浪費。這種能量浪費對于小型升降機來說尚不顯嚴重 ,但對于載重和舉升高度較大、需頻煩工作的機型來說 ,就非?？捎^了。對于此類機型 ,應在其液壓系統(tǒng)中設計儲能裝置 ,以把升降機下降過程中釋放出的勢能儲存起來 ,并在上升時重新加以利用 ,以減少無用功的消耗 ,提高能量的利用效率 ,并同時達到使系統(tǒng)運行平穩(wěn)、工作可靠、安全的目的。 液壓傳動系統(tǒng)能量損失包括各元件中運動件的機械摩擦損失、泄漏損失、溢流損失、節(jié)流損失、輸入和輸出功率不匹配的無功損失幾方面。機械摩擦損失、泄漏損失所占比例與所選元件本身的機械效率、容積效率、介質(zhì)粘度、回路密封性以及系統(tǒng)組成的復雜程度有關；溢流損失、節(jié)流損失所占比例與回路和控制形式有關；而輸入和輸出功率不匹配的無功損失所占比例與控制策略有關。因此節(jié)能是液壓技術的重要課題之一，隨著節(jié)能和環(huán)保要求的日益高漲，有效使用能源和降低噪聲已成為液壓行業(yè)的重要目標。綜觀國內(nèi)外液壓技術發(fā)展歷程，無時無刻不伴隨節(jié)能的需要及創(chuàng)新： （1） 定量泵加變頻調(diào)速電機電液系統(tǒng)[4]。交流變頻調(diào)速液壓系統(tǒng)避免了節(jié)流損耗和溢流損耗，另外，交流變頻調(diào)速液壓系統(tǒng)不僅大大提高了原動機—異步電動機的效率，并顯著改善功率因數(shù)，是其他液壓調(diào)速方式所無法比擬的。利用變頻器改變泵的轉(zhuǎn)速，使泵的輸出流量與系統(tǒng)所要求相適應，可以使溢流損失降至最低，有效地節(jié)約了能量。交流變頻調(diào)速液壓系統(tǒng)在大功率間歇運動的調(diào)速系統(tǒng)中，其優(yōu)越性更為顯著。 （2） 二次調(diào)節(jié)系統(tǒng)[5]。二次調(diào)節(jié)靜液傳動系統(tǒng)由恒壓油源、二次元件（液壓泵/馬達）、工作機構和控制調(diào)節(jié)機構等組成。二次調(diào)節(jié)系統(tǒng)是工作于恒壓網(wǎng)絡的壓力耦聯(lián)系統(tǒng)，通過調(diào)節(jié)二次元件斜盤傾角來改變二次元件排量，以適應負載轉(zhuǎn)矩的 文獻綜述 變化，使負載按設定的規(guī)律變化。系統(tǒng)中的壓力基本保持不變，二次元件直接與恒壓油源相連，因此,在系統(tǒng)中沒有原理性節(jié)流損失，從而提高了系統(tǒng)效率。另外，蓄能器的加入，不但抑制了壓力限制元件發(fā)熱所引起的功率損耗。而且還通過回收、釋放液壓能有效提高了系統(tǒng)的工作效率。 （3）省電節(jié)能的液壓系統(tǒng)設計[4]。高的響應速度、高的控制精度和重復精度的比例閥、比例泵、伺服閥的應用；由轉(zhuǎn)速可調(diào)的伺服電機加柱塞泵、伺服馬達螺桿驅(qū)動、蓄能器加高速伺服閥組成閉環(huán)回路控制油電式高速注塑機液壓系統(tǒng)設計和應用。有高低壓雙聯(lián)或多聯(lián)連式泵、變量泵、蓄壓器系統(tǒng)等的推出；對閥控電液系統(tǒng)有較大能量損失的不足，推出泵和電液比例閥結(jié)合的負載感應型，泵和比例壓力比例流量控制閥結(jié)合的注塑機電液控制系統(tǒng)。 升降機在運行中，由于控制失靈、曳引力不足、制動器失靈或制動力不足以及超載拖動、曳引繩斷裂等原因都會造成升降臺超速和墜落。近年來，我國升降機引發(fā)的重大安全事故時有發(fā)生，施工升降機安全裝置的齊全與否以及安裝調(diào)整的質(zhì)量是直接關系到貨物及人身安全的重大問題。升降機作為一種垂直升降設備，其安全保護裝置是必不可少的。 早在古代阿拉伯人就曾在地坑內(nèi)放置裝滿羽毛的大袋，為吊籃斷繩起緩沖作用。近年來各類安全裝置被廣泛應用于升降機中。升降機的安全裝置根據(jù)其發(fā)展過程有如下幾類[6]： 1、棘齒形安全裝置 2、帶緩沖阻尼的棘齒裝置 3、螺母絲杠結(jié)構 4、帶齒凸輪機構 5、安全鉗機構：（a）楔塊式瞬時安全鉗 (b)滾柱瞬時安全鉗 (c)漸進式滾柱安全鉗 文獻綜述 參考文獻： [1] 史新芳，陳影，毛宗源。電梯原理與維修管理技術。北京：電子工業(yè)出版社，1988：1-70頁 [2] 朱昌明。電梯與自動扶梯。上海：上海交通大學出版社，1995：1-30頁 [3] 張琦，張廣明，諸小鵬?，F(xiàn)代電梯構造與使用。北京：清華大學出版社,2004：1-30頁 [4] 黃興。液壓傳動技術發(fā)展動態(tài)。裝備制造技術。2006：36-37頁 [5] 陳忠強。國外液壓技術現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢。傳動與控制。2004：54-56頁 [7] 涂幼新. 國家標準《施工升降機》解析. 建筑機械技術與管理. 2005:27-29頁 [8] 《起重運輸機械》化學工業(yè)出版社 [9] 《液壓伺服系統(tǒng)優(yōu)化設計理論》劉長年 [10]《液壓控制系統(tǒng)及設計》張力平 化學工業(yè)出版社 [11]《新編實用電液比例技術》浙江大學出版 HT137-213 [12]《機械設計手冊》1、2、3卷 成大先 化學工業(yè)出版社 [13] R.Medvick. Water Hydralics Powers Sensitive Application. Hydraulics & Pneumatics,AUG [14] L.Hitchox. Water Hydralics Contnus Steady Growth. Hydraulics & Pneumatics, DEC 研究內(nèi)容 1、 機械圖：升降機構（伸縮大臂、變幅裝置）裝配圖、轉(zhuǎn)臺裝配圖、底座裝配圖、總圖。 2、 液壓系統(tǒng)圖：液壓系統(tǒng)原理圖、裝配圖。 研究計劃 第1周 開題報告 第2周 系統(tǒng)靜態(tài)設計：擬定液壓系統(tǒng)原理圖 第3周 系統(tǒng)靜態(tài)設計：擬定液壓系統(tǒng)原理圖 第4周 系統(tǒng)靜態(tài)設計：擬定液壓系統(tǒng)原理圖 第5周 液壓系統(tǒng)裝配圖 第6周 液壓系統(tǒng)裝配圖 第7周 液壓系統(tǒng)裝配圖 第8周 液壓系統(tǒng)裝配圖 第9周 液壓系統(tǒng)裝配圖 第10周 繪總圖 第11周 繪總圖 第12周 繪總圖 第13周 繪總圖 第14周 繪總圖 第15周 撰寫設計說明書及其他技術文件 第16周 答辯 特色與創(chuàng)新 1、 利用二次元件和蓄能器實現(xiàn)能量回收，提高了能量的利用率； 2、 液壓系統(tǒng)簡單、可靠； 指導教師 意 見 要填寫是否同意。簽名：手寫或蓋章。 指導教師簽名： 年 月 日 教研室意見 院部意見 要填寫是否同意。簽名：手寫或蓋章。 主任簽名： 年 月 日 教學院長簽名： 年 月 日