挖掘机液压系统的设计
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江西科技学院本科生毕业论文(设计)开题报告题 目: 工程挖土机液压系统设计 系 别: 机械工程 专 业: 机械工程及自动化 班 级: 学 号: 姓 名: 王立杰 指导教师: 孙淑梅 填表日期: 年 月 日一、选题的依据及意义挖土机作为一种多功能机械产品,目前被广泛应用于水利工程,交通运输,电力工程和矿山采掘等机械施工中。它能在减轻繁重的体力劳动,保证工程质量,加快工程建设速度以及提高劳动生产率方面起着十分重要的作用。近年从国内情况来看,我国的挖土机市场90%被外国独资或合资企业垄断,我国挖土机行业整体发展水平较国外缓慢,在挖土机液压系统方面的理论还相对国外比较薄弱。国内大部分挖土机企业在挖土机液压系统传统技术方面的研究具有一定基础,但由于采用传统液压系统的挖土机产品在性能、质量、作业效率、可靠性等方面均较差,因此采用传统液压系统的挖土机在国内市场上基本失去了竞争力。液压系统是挖土机的核心部分,通过挖土机液压系统设计计算优化能有效的提高挖土机性能,本挖土机具有工作可靠、结构简单、性能好、成本低、效率高等特点。二、国内外相关研究简介(述)工业发达国家的挖土机生产较早,法国、德国、美国、俄罗斯、日本是斗容量3.5-40m单斗液压挖土机的主要生产国,从20世纪80年代开始生产特大型挖土机。例如,美国马利昂公司生产的斗容量50-150m剥离用挖土机,斗容量132m的步行式拉铲挖土机;B-E(布比赛路斯-伊利)公司生产的斗容量168.2m的步行式拉铲挖土机,斗容量107m的剥离用挖土机等,是世界上目前最大的挖土机。从20世纪后期开始,国际上挖土机的生产向大型化、微型化、多功能化、专用化和自动化的方向发展。 (1) 开发多品种、多功能、高质量及高效率的挖土机。为满足市政建设和农田建设的需要,国外发展了斗容量在0.25m以下的微型挖土机,最小的斗容量仅在0.01m。另外,数量最多的中、小型挖土机趋向于一机多能,配备了多种工作装置除正铲、反铲外,还配备了起重、抓斗、平坡斗、装载斗、耙齿、破碎锥、麻花钻、电磁吸盘、振捣器、推土板、冲击铲、集装叉、高空作业架、铰盘及拉铲等,以满足各种施工的需要。 (2) 迅速发展全液压挖土机,不断改进和革新控制方式,使挖土机由简单的杠杆操纵发展到液压操纵、气压操纵、液压伺服操纵和电气控制、无线电遥控、电子计算机综合程序控制 (3) 重视采用新技术、新工艺、新结构,加快标准化、系列化、通用化发展速度,提高挖土机的作业功率,更好地发挥液压系统的功能。(4) 更新设计理论。提高可靠性,延长使用寿命。美、英、日等国家推广采用有限寿命设计理论,以替代传统的无限寿命设计理论和方法,并将疲劳损伤累积理论、断裂力学、有限元法、优化设计、电子计算机控制的电液伺服疲劳试验技术、疲劳强度分析方法等先进技术应用于液压挖土机的强度研究方面,促进了产品的优质高效率和竞争力。 (5) 加强对驾驶员的劳动保护,改善驾驶员的劳动条件。液压挖土机采用带有坠物保护结构和倾翻保护结构的驾驶室,安装可调节的弹性座椅,用隔音措施降低噪声干扰。 (6) 进一步改进液压系统。中、小型液压挖土机的液压系统有向变量系统转变的明显趋势。液压技术在挖土机上普遍使用,为电子技术、自动控制技术在挖土机的应用与推广创造了条件。 (7) 迅速拓展电子化、自动化技术在挖土机上的应用。20世纪80年代,以微电子技术为核心的高新技术,特别是微机、微处理器、传感器和检测仪表在挖土机上的应用,推动了电子控制技术在挖土机上应用和推广,并已成为挖土机现代化的重要标志。面对国外挖土机的发展,现在国内挖土机生产企业真正缺乏的不是钱,面是技术以及为谋求技术进步所需要的耐心和决心。针对国产挖土机机能质量,作业效率与可靠性均低的现状,国内企业首先需要从组织结构调整入手,在国内联合组建新一代国产液压挖土机企业集团,建立强有力的技术研发中心,从日本、德国等国家引进必要的先进软硬件,以确保国产挖土机拥有优良的质量和性能,从而打开国产挖土机的市场,进而促进国产挖土机的大批量生产。在此基础上,还要考虑以下两点: 1.国内挖土机生产要不断研究市场需求、开发新品和变型产品,以适应市场需要。前几年大量投入使用的高速公路等基础设施,越来越多地进入维修保养期,城市建设也从“大拆大建”逐渐向“精雕细刻”转变,小型化的土方工程施工越来越多,因此小型挖土机的需求量增加较快。关注国内市场的同时,生产商还应该加大国际市场力度。 2.挖土机生产企业既要树立为用户服务的思想,也要具备相应的能力和条件,不断学习国外的先进管理理念和手段,提升自身的服务水平和竞争能力,切实满足挖土机用户的施工需求。这就要求挖土机业务人员既精通业务知识,又要成为挖土机用户的好参谋;挖土机服务人员不仅要为用户服务好,同时还要协助客户(尤其是那些缺乏经验的客户)做好设备管理、现场调度、安全检查等工作;挖土机出现故障要在最短的时间内修复从而实现挖土机企业与用户在利益上的双赢。 国内挖土机生产商要不断研究市场需求、开发新品和变型产品。三、本课题研究内容给定的工作要求:整机重量: G=15103 Kg行走速度: v=1km/h,2km/h (两级速度)驱动轮节圆直径: D=600mm最大爬坡能力: =25最大爬坡负载力: F= Gsin回转平台转速: n=08 r/min工作缸最大负载:动臂缸: R1=400N斗杆缸: R2=400N铲斗缸: R3=350N根据给定的工作要求进行工况分析,以确定系统的主要参数,对液压系统的基本回路的方案进行分析,拟订液压系统原理图;选择液压元件并进行液压系统的性能验算,最后完成工作图,编制技术文件。四、本课题研究方法在设计初期,认真学习挖土机的基础知识,阅读各类有关挖土机设计的中文及外文文献,了解挖土机设计在国内外的发展状况及研究方向,为做设计打下一个良好的基础。随后通过参加毕业实习对挖土机有一个感性的认识,了解挖土机在现场的运转情况,培养自己发现问题、分析问题、解决问题的能力。实习结束后,就可以自己独立的对所设计的挖土机进行功能分析,在以后的设计中也能进行系统的方案设计,同时能准确地进行挖土机相关部件选型、液压系统的性能验算。编写毕业设计论文说明书。五、研究目标、主要特色(创新)及工作进度研究目标:挖土机液压系统的设计工作进度:第一阶段:1月11日-3月13日 理论学习、资料收集、市场走访; 撰写文献综述和开题报告。第二阶段:3月13日-3月20日制定课题研究方案与工作计划;完成毕业实习报告、外文翻译材料。第三阶段:3月20日-5月15日 挖土机的设计与图纸绘制。第四阶段:5月15日-5月29日总结撰写阶段,完成课题小论文、毕业论文及其他相关材料。预期成果:(1)调研过程中得到有用信息,为课题提供理论依据;(2)能及时、出色的完成各个环节的任务;(3)论文保质保量完成,完成所要研究等内容和目标。六、参考文献成大先 机械设计手册- 液压传动部分 北京:化学工业出版社 2004,1张利平 液压传动系统及设计 北京:化学工业出版社 2005,6贾铭新 液压传动与控制(第二版) 北京:国防工业出版社 2001朱龙跟 简明机械零件设计手册 北京:机械工业出版社 1997李洪忠 浅析我国液压挖掘机的发展J. 矿山机械 2005,9许福玲,杨文生,陈尧明等.液压与气压传动.北京:机械工业出版社 2005何存兴.液压传动与气压传动.华东科技大学出版社 2000.
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