抓装机开题报告

燕 山 大 学 本科毕业设计 论文 开题报告 课题名称 多功能农业机械的机电液一体化设 计与实践 学院 系 机械工程学院 年级专业 10 机电控制 学生姓名 孙策 指导教师 高英杰 教授 完成日期 2014 年 3 月 22 日 开题报告 1 一 本课题国内外研究动态 选题的依据和意义 随着现代化机械技术的发展与推广 我国农业在生产作业中也越来越广 泛地采用农业新机械 但是我国是一个农业大国 农业面积大 南北方在气 候 气温 土壤结构 农作物种类等方面都存在很大差异 如何提高农业机 械的适应性 加快全国各地的农业生产效率 是农机企业 政府和广大农民 关心的问题 国内农业生产的机械化水平较低 特别是装车环节 一直采用传统的人 工作业 劳动强度大 效率低 造成农产品放置时间长 产品质量下降 损 害了农民的利益 增加了生产成本 抓装机市场潜力大 人工装车费4 8元 吨 在相同装车费用的情况下 机械装车和人工装车相比 抓装机作业 装 车人数明显减少 装车量明显增加 约是人工装车的3 5倍以上 且抓装机 可以连续作业 很大程度上降低了甘蔗撞车的劳动强度 提高了装车效率 美国卡特彼勒公司生产的林业机械有以下几个亮点 1 提供原木装载机 收割机 处理机以及筑路机配置 可进行任何林业 应用 2 为林业用途构建的驾驶室特点为宽敞的工作台 优越的视野以及减轻 操作员疲劳的符合人机工程学原理的控制装置 3 高回转扭矩 液压动力和卓越的工作范围意味着行程更短 每次运送 的木材更多 4 为特定用途构建的结构可在要求苛刻的林业应用中确保操作效率高 运行时间长 5 便于维修和高燃油效率使Cat ACERT 发动机的每小时成本较低 6 安全功能包括林业驾驶室和保护装置 多个起重钩 全长完整通道以 及支撑臂 可确保为操作员 技术人员以及现场工人提供安全的工作环境 美国卡特彼勒公司生产的320DFM型抓装机采用ACERT 技术 具备卡特彼 勒一贯的高品质 提供从底盘系统到抓斗等多种机械 这些构造坚固 技术 先进的林业机械为最严苛的伐木环境提供可靠性和耐用性 320DFM型抓装机 采用ACERT技术的Cat C6 4为320D FM提供业内首屈一指的卓越动力和燃油 效率 C6 4符合美国 EPA Tier 3排放要求 专为林业应用设计的液压装置 燕山大学本科生毕业设计 论文 2 为320DFM提供了业内首屈一指的卓越动力 效率和操控性 在各种林业生产 领域均可保持稳定的高性能 320DFM液压系统和零部件的位置设计合理 可 提供极高的系统效率 主泵 控制阀和液压油箱的位置彼此靠近 使零部件 之间的连接管线更短 从而减少了管线中的摩擦损失和压力下降散热器位于 上部结构的驾驶室侧 这种布局进一步提高了操作员的舒适性 国内愚公机械股份有限公司生产的YGL60 1000型多功能抓装机 产品特 色为最大可实现4600mm的抓装距离 5000mm的卸载高度 满足了用户对装载 物料的要求 可选配多种夹具以适应不同的物料 真正实现一机多用 行走 机构由液压驱动 无级变速更适应各种工作环境 可以360度全回转 装卸 物料不再有死角 流水全自动焊接 焊缝采取超声波探伤 实现焊接零缺陷 泉州市劲力工程机械有限公司生产的劲工直径 608S 抓木机最大可实现 590000mm 的抓装距离 3900 的卸载高度 满足了用户对装载物料的要求 其动臂长度为 3580mm 斗臂长度为 1900mm 最小回转半径为 1775mm 国内研究此项目的还有华山重工生产的HSZ 80型全回转抓料机 四川邦 立生产的WZYD系列的抓装机 泉州市劲力工程机械有限公司还生产有360度 夹甘蔗 夹木材夹装机 抓砖机 劲工90五爪抓木机等类似性产品 目前欧美国家发展的基本上都为多功能抓装机 由于价格昂贵以及对我 国的适应程度较低 目前国内对抓装机多处于研究阶段 市场对抓装机的态 度普遍处于观望阶段 生产厂家较少 随着装车的成本上升入不敷出和农业 集约化程度提高 研究一款价格合适又适应中国环境的抓装机迫在眉睫 二 研究的基本内容 拟解决的主要问题 本课题研究的基本内容有 1 抓装机的机械构造 工作原理 工作方式 2 了解抓装机行走系统的基本结构和液压系统工作原理 工作方式 3 抓装机各执行机构的动作顺序 驱动方式 4 抓装机工作装置的基本结构和液压系统工作原理 工作方式 5 了解抓装机各机构驱动液压系统之间的联系 掌握多路阀的应用 6 了解抓装机泵站 油箱 阀块的结构布局和管路的布置 连接方式 解决的主要问题为 开题报告 3 7 设计抓装机的整体机械结构 明确工作原理和工作方式 8 设计抓装机行走系统的电液控制系统 9 根据需要抓装的物品 工况等要求设计工作装置的电液控制系统 10 对液压系统元件进行选型和计算 11 对油箱 泵站 阀块进行设计计算 12 对整个液压系统进行产热 散热分析 检验系统设计是否合理 13 对整机进行三维设计并进行管路布置 14 对整机进行运动分析和动画仿真 15 完成系统原理图 装配图 各部件图 布管图 零件图 三 研究步骤 方法及措施 拿到设计任务书后 首先对自己的题目进行分析 确定自己所需要研究 的内容和解决的问题 从图书馆 网络等途径获取基本资料 并进行扩展性 思考 1 分析资料 提取信息 从资料中了解前人研究的深度与广度 分析已 有研究的优势与存在缺陷 了解最新进展和未来发展方向 从而思考自己的 课题研究方向 2 确定研究方向后 确定总体方案 进行机械结构和液压原理的初步设 计 包含行走系统和工作系统两大方面 设计过程中不拘于抓装机这一个课 题 从挖掘机 起重机 挖树机等其他类似工程机械中获取设计灵感 3 对主要液压元件和液压辅件进行初步选型和计算 选择合适的传动方 式和控制方式 对系统原理图进行不断地补充和完善 4 进行机械结构的三维仿真设计 进行油箱 泵站 阀块等的设计与计 算 进行管路布置 完成三维仿真 5 完成各部件图 零件图的二维设计 完成最终的系统原理图 完成完 善的元件计算分析 6 分析运动方式 进行动画仿真呈现 机械结构和液压系统可参考各种工程机械的成熟设计并结合抓装机自 身特点进行有针对性的设计 比如行走系统有常用的四轮一带的履带式设 计 也有汽车常用的轮式等 底盘可参考小型挖掘机 起重机等 结合常用 燕山大学本科生毕业设计 论文 4 的 成熟的工程机械 综合工况进行增减和创新设计 液压行走系统常见的 有双泵双马达式 回转式等 工作机构有多种分类 如多功能抓头 单功能 抓头等 可参考已有研究成果 专利等 结合我国现状进行合理的方案选择 液压元件的选择上主要参考力士乐的产品样本 在此基础上进行计算与 选型 掌握多路阀的工作原理和设计方法 设计出合理的多路阀 熟练掌握三维软件 如 Solidworks Creo 等 进行三维仿真设计 在设 计中不断修正和完善方案 熟悉仿真软件 如 Matlab AMEsim 等 确定仿 真模型并进行总结分析 补充和完善方案 对二维 三维设计严格遵守机械行业标准 参考机械设计手册和产品样 本 进行合理的设计 对各部件的布置 定位 多路阀设计 布管 整机总装配图 i的绘制等 设计方面则必须要翻阅大量的文献资料 借鉴 吸取他人优秀的设计思路 方法 大胆创新 优化自己的设计 不断修改完善自己的设计 四 研究工作进度 时间时间节点节点 计划计划任务任务 1 2 周周 查阅资料完成开题报告 文献综述 液压系统原理图初步设 计 3 4 周周 完成系统原理图 计算部分说明书 准备开题答辩 开题答辩开题答辩 5 6 周周 完成计算说明书 多功能抓装机的外形三维图 考虑好液压 元件的布置 7 8 周周 完成液压缸设计计算说明书 二维 三维图纸 9 10 周周 完成阀块设计二维 三维图纸 准备中期答辩 中期答辩中期答辩 11 12 周周 完成油箱设计计算说明书 二维 三维图纸 13 14 周周 完成管路布置三维图 15 16 周周 完成说明书撰写 图纸审查 17 周周 准备终期答辩 终期答辩终期答辩 开题报告 5 五 参考文献 1 杜海若 工程机械概论 M 西安交通大学社 2004 10 233 244 2 杨国平 工程机械液压系统的故障诊断排除及实例 M 湖南 科学技术出 版社 2002 5 165 190 3 李壮云 液压元件与系统 M 机械工业出版社 2011 6 255 269 4 刘伟 徐兵杨 LUDV多路阀的挖掘机机电液流量控制系统特性 J 浙江 大学学公报 2012 46 5 王文斌 机械设计手册 M 北京机械工业出版社 2004 6 苍国安 史永刚 肖海洋 武政 农业机械的适应性研究概述 J 广东农业 科学 2010 12 7 忽晓葵 谈谈农业机械的适应性 J 农机质量与监督 2010 08 8 冯桂英 两头忙 的春天已来临 J 今日工程机械 2003 3 48 51 9 张启君 挖掘装载机市场情况与前景分析 J 建筑机械化 2005 3 11 17 10 刘燕 凯斯 695RS 挖掘装载机 J 今日工程机械 2005 3 83 11 梁兆新 甘蔗生产机械化发展状况探讨 中国农机化 2003 2 14 18 12 陈奇海 甘蔗收获机械技术的现状 热带农业工程 2003 4 2 5 13 俞秀红 农业机械化如何跟上现代化都市农业发展的需要 J 中国农机 监理 2011 10 41 14 白人朴 发展都市农业必须推进农业机械化 J 中国农机化 2006 2 9 15 王美成 汽车起重机伸缩臂油缸供油方式选择以及液压系统的控制 J 建筑机械 1995 9 16 邓哈陀 机械振动学 北京 北京科学技术出版社 1963 191 198 17 Ying Yibin etc Vibratory Characteristics and Hand Transmitted Vibration Reduction of Walking Tractor American