开题报告-无线遥控液压升降平台的设计.doc

题 目：_无线遥控液压升降平台的设计 _学 院： 机械与电子控制工程学院 专 业：机械工程及自动化学生姓名： XXX 学 号： 07221076_ _指导教师建议成绩： 评阅教师建议成绩： 答辩小组建议成绩： 答辩委员会意见：最终成绩：主管教学副院长或答辩委员会主席签字： 年 月 日1北京交通大学毕业设计（论文）任务书题 目：_ 无线遥控液压升降平台的设计_ _适合专业：_机械工程及自动化_ 指导教师（签名）： 提交日期：2011 年 2 月 25 日学 院：机械与电子控制工程学院 专 业：_机械工程及自动化_姓 名： _ _ XXX _ 学 号：_ _ 07221076_毕业设计（论文）基本内容和要求：本设计要求对现有的各种液压升降平台比较分析，重点是在传统的结构设计的基础上加以有限元分析；改进一般液压升降平台的线控方式为无线电遥控方式，无线电遥控采用单路八通道遥控方式；在原有液压升降平台的基础上，改进人工拖动液压升降平台的支撑腿为液压缸驱动。要求最大起重载荷为2吨，最大工作压力为16MPa。毕业设计（论文）重点研究的问题：本设计重点研究液压系统的参数计算及选型设计，包括液压缸的设计，液压泵的设计；遥控液压升降平台结构设计；遥控液压升降平台的有限元分析等。毕业设计（论文）应完成的工作：液压系统的方案设计完成后，进行液压系统的参数计算及选型设计，具体包括液压缸的设计，液压泵的设计，电动机的选择，液压元件的选择等；要求进行遥控液压升降平台结构设计，具体包括遥控液压升降平台内外绞板的设计，遥控液压升降平台底盘的设计；液压升降平台的C语言编程受力分析；遥控液压升降平台的有限元分析；液压升降平台遥控系统的设计等。参考资料推荐：1 丁绍南. 液压支架设计. 北京: 世界图书出版社，1992.2 刑福康,刘玉堂. 煤矿支架手册. 北京: 煤炭工业出版社，1991.3 雷天觉. 液压工程手册. 北京：机械工业出版社，1999.4 肖景和. 无线电遥控组件及其应用电路. 人民邮电出版社, 2004,1041055 夸克工作室. 有限元分析基础篇. 清华大学出版社, 20026 张冶，洪雪. Pro/ENGINEER野火版3.0范例导航. 清华大学出版社, 20067 谭浩强. C程序设计. 清华大学出版社,2004其他要说明的问题：无2北京交通大学毕业设计（论文）开题报告题 目：_无线遥控液压升降平台的设计_ _学院： 机械与电子控制工程学院 专 业：_机械工程及自动化_学生姓名： XXX 学 号：_07221076 _文献综述：液压升降平台：液压升降平台(如下图)是一种多功能起重装卸机械设备。液压升降平台可分为：四轮移动式升降平台、而论牵引式升降平台、汽车改装式升降平台、手推式升降平台、手摇式升降平台、交直流两用升降平台、电瓶车在世升降平台、检查自行式升降平台、汽车改装式升降平台、柴油机曲臂自行式升降平台、折臂式升降平台、固定式升降平台、套缸式升降平台、铝合金升降平台。起升高度从1米至30米不等。还可以根据用户要求定做特殊规格的升降平台。可用于工厂、自动仓库、停车场、市政、码头、建筑、装修、物流、电力、交通、石油、化工、酒店、体育馆、工矿。企业等的高空作业及维修。升降平台升降系统，是靠液压驱动，故被称作液压升降平台。有限元分析：有限元分析是用较简单的问题代替复杂问题后再求解。它将求解域看成是由许多称为有限元的小的互连子域组成，对每一单元假定一个合适的(较简单的）近似解，然后推导求解这个域总的满足条件(如结构的平衡条件），从而得到问题的解。这个解不是准确解，而是近似解，因为实际问题被较简单的问题所代替。由于大多数实际问题难以得到准确解，而有限元不仅计算精度高，而且能适应各种复杂形状，因而成为行之有效的工程分析手段。有限元是那些集合在一起能够表示实际连续域的离散单元。有限元的概念早在几个世纪前就已产生并得到了应用，例如用多边形（有限个直线单元）逼近圆来求得圆的周长，但作为一种方法而被提出，则是最近的事。有限元法最初被称为矩阵近似方法，应用于航空器的结构强度计算，并由于其方便性、实用性和有效性而引起从事力学研究的科学家的浓厚兴趣。经过短短数十年的努力，随着计算机技术的快速发展和普及，有限元方法迅速从结构工程强度分析计算扩展到几乎所有的科学技术领域，成为一种丰富多彩、应用广泛并且实用高效的数值分析方法。有限元分析的发展趋势：“有限元”这个名词第一次出现，到今天有限元在工程上得到广泛应用，经历了三十多年的发展历史，理论和算法都已经日趋完善。有限元的核心思想是结构的离散化，就是将实际结构假想地离散为有限数目的规则单元组合体，实际结构的物理性能可以通过对离散体进行分析，得出满足工程精度的近似结果来替代对实际结构的分析，这样可以解决很多实际工程需要解决而理论分析又无法解决的复杂问题。近年来随着计算机技术的普及和计算速度的不断提高，有限元分析在工程设计和分析中得到了越来越广泛的重视，已经成为解决复杂的工程分析计算问题的有效途径，现在从汽车到航天飞机几乎所有的设计制造都已离不开有限元分析计算，其在机械制造、材料加工、航空航天、汽车、土木建筑、电子电器，国防军工，船舶，铁道，石化，能源，科学研究等各个领域的广泛使用已使设计水平发生了质的飞跃，主要表现在以下几个方面：增加产品和工程的可靠性；在产品的设计阶段发现潜在的问题；经过分析计算，采用优化设计方案，降低原材料成本；缩短产品投向市场的时间；模拟试验方案，减少试验次数，从而减少试验经费。遥控技术：遥控技术是对受控对象进行远距离控制和监测的技术。它是利用自动控制技术，通信技术和计算机技术而形成的一门综合性技术。一般都是指对远距离的受控对象的单一的或两种极限动作进行控制的技术，在人们的生产生活中具有广泛的应用空间。国内外研究现状及研究意义：目前，气、液动剪叉式升降平台在民航、交通运输、冶金、汽车制造、集装箱、模具制造、木材加工、化工灌装等各类工业企业及生产流水线等行业逐渐得到广泛应用，诸如固定式液压升降平台，固定式液压升降货梯，剪叉式高空作业平台，固定式液压升降货梯，高空作业平台，民航特种车辆的航空食品车、升降平台车、残疾人登机车。其采用的剪叉式机械结构，具有整体性强，稳定性好，坚实耐用，承载量大，升降平稳，安装维护简单方便，生产安全性好等特点，使升降台起升后有较高的稳定性，宽大的作业平台和较高的承载能力，使高空作业范围更大，并适合多人同时作业，效率更高，更安全。因此，剪叉机构在各种升降平台中得到了广泛的应用。随着民航事业的飞速发展，对机场地面保障设备从数量到质量的要求都提出了更高的要求。以前我国航空货运升降平台车全部依靠进口，随着航空运输业的快速发展，升降平台车需求量迅速增长。目前只有少数几个发达国家能生产升降平台车，该车辆属于专用车辆，生产批量小，价格高。中国是一个民航大国，目前每年仍要从国外进口许多辆航空货运平台车，因此研制出具有中国自己特色的新型平台车完全替代进口具有显著的现实意义和经济效益。存在的问题：液压升降平台作为起重机械在我国由于起步较晚有几个令人担忧的因素：1、整体技术含量偏低，突出表现在钢结构件制作材料和电气控制系统水平较低；2、规模化发展不够，突出表现在低水平重复建设严重，造成资源浪费，专业化发展严重滞后；3、恶性竞争严重，合理利润难保，并造成安全措施投入极少，事故率居高不下。研究的主要内容：本文对液压升降台起升机构进行了一下几个方面的研究：1、为了实现设计计算方法的通用化，对现有液压升降台的类型进行比较和归纳，通过研究各种型式升降台结构的特性，总结找出它们构造上的共性规律并对其进行模块划分，以便建立实现整体设计分析的基本计算单元。重点是在传统的结构设计的基础上加以有限元分析。2、针对上述建立的基本模块，改进一般液压升降平台的线控方式为无线电遥控方式，无线电遥控采用单路八通道遥控方式。3、利用面向对象Visual C+60开发可视化的液压升降台起升机构的参数化设计与分析软件，利用所开发的软件可以对起升机构进行运动分析、受力分析、参数设计及运动仿真。设计和分析的结果以数据进行输出。液压升降台起升机构的运动仿真，不仅可以检验设计方案的合理性，而且可以检验机构各构件在运动过程中是否发生干涉、机构参数设计是否合理，为液压升降台起升机构的设计提供了有效的工具。4、在原有液压升降平台的基础上，改进人工拖动液压升降平台的支撑腿为液压缸驱动。要求最大起重载荷为2吨，最大工作压力为16MPa。主要参考文献：1 丁绍南. 液压支架设计. 北京: 世界图书出版社. 1992.2 刑福康,刘玉堂. 煤矿支架手册. 北京: 煤炭工业出版社. 1991.3 雷天觉. 液压工程手册. 北京：机械工业出版社. 1999.4 肖景和. 无线电遥控组件及其应用电路. 人民邮电出版社. 2004.5 徐鄢主编. 机械设计手册第二版. 上海: 机械工业出版社. 19926 张冶. 洪雪. Pro/ENGINEER野火版3.0范例导航. 清华大学出版社. 20067 李玉琳主编. 液压元件与系统设计. 北京航空航天大学出版. 20028 刘鸿文主编. 材料力学第四版. 高等教育出版社. 2004.9 濮良贵. 纪名钢主编.机械设计第七版. 高等教育出版社. 2001.10 王菲菲. 液压施工升降机总体及液压系统设计. 西南交通大学. 2009050111 温建明. 自升式海洋平台液压升降系统设计与分析. 同济大学机械工程学院. 2009030112 杨鹏. 升降平台动力学仿真与强度分析. 哈尔滨工程大学. 2007030113 姜梅惠. 剪叉式液压升降机构有限元及实验应力分析. 中国民航大学. 2007030114 N. Chakraborty, A. Ghosal . Kinematics of wheeled mobile robots on uneven terrain. Mechanism and Machine Theory, 2004.研究方案：剪叉机构是升降平台设备中不可缺少的部件之一，根据它的使用和承载要求，它应具有高破断强度、高疲劳寿命、耐磨损、抗腐蚀、拆装方便以及工艺简单等特点。因此，剪叉机构的强度以及各项几何尺寸必须合理化，才能使整个升降平台具有整体可靠性，这也给剪叉机构的设计带来了较大的困难。目前，国内外的各种剪叉升降平台基本结构形式有单叉和高空作业多叉形式。剪叉式液压升降台的设计主要难点在于正确计算一个油缸所需的最大推力。本论文中通过计算各个运动点的虚位移，利用虚位移原理求解油缸的推力。通过对降台进行模块划分并加以分析后，需推导出三种模块油缸的推力公式。液压系统设计作为液压主机设计的重要组成部分，设计时必须满足主机工作循环所需的全部技术要求，且静动态性能好，效率高，结构简单，工作安全可靠，寿命长，经济性好，使用维护方便。为此要明确与液压系统有关的主机参数的确定原则，要与主机的总体设计（包括机械和电气）综合考虑，做到机、电、液相互配合，保证整机的性能良好。本设计采用无线遥控，提高了设备操控的自动化和灵活性。其次，本液压升降平台的四个支腿臂的内外伸缩臂设计采用液压缸驱动，提高了平台的工作效率。再者，本设计较一般液压升降平台改进之处是其升降高度采用传感器监控，提高了其升降的精度。本平台有良好的适应性，自动化程度大为提高。遥控液压升降平台采用有限元分析，MATLAB等分析方法，使设计更加精确，节约原材料，提高安全性，延长工作寿命。应用ATUOCAD,PROENGINEER等进行二维、三维绘图，提高绘图精度，和效率，使设计更加直观。遥控液压升降平台积极吸收了现代科学技术的先进成果，改善了传统液压升降平台的工作性能，取得了较好的经济效果。毕业设计（论文）进度安排：序号毕业设计（论文）各阶段内容时间安排备注1.查阅相关文献，研究课题实验所需方案，提交开题报告3.13.182.查阅相关资料，并做液压系统的方案设计； 液压系统的参数计算及选型设计3.19-3.313.做遥控液压升降平台结构设计4.1-4.104.做液压升降平台的C语言编程受力分析4.11-4.205.进行遥控液压升降平台的有限元分析4.21-4.306.进行液压升降平台遥控系统的设计5.1-5.157.完成毕业设计外文翻译部分及论文的撰写，准备答辩5.15-5.31指导教师意见：指导教师签名： 审核日期： 2011 年 3 月 18 日1北京交通大学毕业设计（论文）指导教师评阅意见题 目：_ _无线遥控液压升降平台的设计 _学 院： 机械与电子控制工程学院 专 业：_机械工程及自动化_ _学生姓名： XXX 学 号：_ _ 07221076 _毕业设计（论文）完成情况(包括设计图纸、说明书、实验报告、计算机软硬件、外文翻译及摘要、论文书写及规范化等)评价：毕业设计（论文）成果质量评价意见：学生工作态度和考勤情况评价：开题报告的评定成绩：总成绩：_ 指导教师 (签名)：_ 日期： _年 月 日题 目：_无线遥控液压升降平台的设计_学院： 机械与电子控制工程学院 专 业：_机械工程及自动化_学生姓名： XXX 学 号：_ _07221076 _毕业设计（论文）完成情