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機(jī)器人通過(guò)完成編程任務(wù)來(lái)提高技能 王琴 錢俊 王春香 楊如青 上海交通大學(xué)機(jī)器人研究所 中國(guó)上海2000030 摘要：機(jī)器人方面的示范（PBD）的任務(wù)中，對(duì)象需要系統(tǒng)與環(huán)境的接觸是基于控制技能模型的建立。技能描述為三方面，接觸狀態(tài)分類器，接觸狀態(tài)序列的獲取與控制存在于國(guó)家之間。分類器是發(fā)展與支持向量機(jī)的力感。狀態(tài)序列是由事件觸發(fā)從實(shí)證的力量獲得的信號(hào)。 速度命令的過(guò)渡是通過(guò)線性化方法實(shí)現(xiàn)。PBD系統(tǒng)是成功的~建造開(kāi)放式機(jī)器人控制器。 0 前言 機(jī)器人已經(jīng)成功應(yīng)用在制造業(yè)，那里有著結(jié)構(gòu)化的系統(tǒng)，完成的任務(wù)是簡(jiǎn)單的和相對(duì)重復(fù)的，但是傳統(tǒng)的位置教學(xué)和回放編程方法對(duì)于有特殊要求的用戶，尤其是對(duì)于再完成復(fù)雜任務(wù)的用戶，此外，這些項(xiàng)目基于精準(zhǔn)的位置，如果出現(xiàn)位置不確定性，往往會(huì)失敗，所有這些機(jī)器人的服務(wù)從小方面開(kāi)始推廣，為了解決這個(gè)問(wèn)題，研究人員提出了通過(guò)展示編程來(lái)克服。這個(gè)想法是實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的自動(dòng)編程優(yōu)化人們的現(xiàn)實(shí)生活。它通過(guò)建模，利用簡(jiǎn)單的界面之間的區(qū)別，避免了復(fù)雜的編程，目前，實(shí)現(xiàn)它，是基于機(jī)器人的視覺(jué)加工，然而該方法有一定的局限性，在這個(gè)過(guò)程中接觸工件和工作環(huán)境需配合完成，因?yàn)榻佑|狀態(tài)不能明確確定機(jī)器人的視覺(jué)，因?yàn)闉趼送瓿傻目诮橇Φ姆奖愀械娜蝿?wù)，所以我們開(kāi)發(fā)的PBD是去完成力在接觸狀態(tài)的任務(wù)。力信號(hào)利用的是機(jī)器人兼容的功能，這篇文章的目的不是達(dá)到兼容，而是，基于里信號(hào)最后實(shí)現(xiàn)PBD，最后實(shí)現(xiàn)從完成特定技能向普通能的轉(zhuǎn)換。 1接觸狀態(tài)下技能模型的任務(wù) 大多數(shù)處理在接觸狀態(tài)可以被描述為一個(gè)序列的離散聯(lián)系。如果該機(jī)器人知道的序列處理,轉(zhuǎn)換是可解決的，根據(jù)目前的狀態(tài)。經(jīng)過(guò)一系列的轉(zhuǎn)換, 機(jī)器人可以完成這項(xiàng)工作。圖1是控制技能模型為任務(wù)在接觸狀態(tài)。如果低頻傳感器變化超出一個(gè)固定值,這意味著接觸狀態(tài) 已經(jīng)改變了。事件觸發(fā)設(shè)置的狀態(tài)分類工作，它的狀態(tài)序列表列出了過(guò)渡的機(jī)人要根據(jù)本接觸狀態(tài)。 在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)渡控制器提供英譯命令，該命令將被執(zhí)行的機(jī)器人控制器。整個(gè)技能可以說(shuō)是在三個(gè)步驟：建立接觸狀態(tài)分類，獲得序列聯(lián)系狀態(tài)和控制狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換。對(duì)賦予機(jī)器人用這個(gè)技能，我們必須先說(shuō)明接觸狀態(tài)和狀態(tài)序列. 在描述兩個(gè)物體的接觸狀態(tài)，我們需要說(shuō)明它們之間的確切位置和態(tài)度。我們需要的是，他們是如何相互聯(lián)系的定性描述。每個(gè)幾何對(duì)象由三部分組成：點(diǎn)線面，我們就可以描述接觸狀態(tài)。 我們把這種接觸盯著元素描述為接觸形式（ECF）。圖2示出兩個(gè)序列時(shí)發(fā)生了一個(gè)人放置一個(gè)瓶子在桌子上，我們可以這樣描述序列為{，3個(gè)頂點(diǎn)0.4;面，4?'C，S}和{Vertex_＆S：Edge_AB的，S序列b;FaceABC，S}。 2學(xué)習(xí)技術(shù) 2.1元素接觸形式標(biāo)識(shí)符 對(duì)于圖中所示工件。2，保持機(jī)器人手臂，用手直接接觸的環(huán)境，在不同的環(huán)境及自然保育基金,為每個(gè)環(huán)境及自然保育基金，旋轉(zhuǎn)力的木材和記錄信號(hào)。通過(guò)分析傳感器的數(shù)我們發(fā)現(xiàn)，力和力矩向量組每個(gè)環(huán)境及自然保育基金形成一個(gè)圓錐體，每一個(gè)不同的環(huán)境及自然保育基金有不同的力和力矩分配。相同的結(jié)論，可以用于其它形狀中的對(duì)象。圖3和圖4展示出的二維4個(gè)頂點(diǎn)和邊的接觸受力分布預(yù)測(cè)環(huán)境及自然保育基金。 由于不同的環(huán)境及自然保育金有不同的動(dòng)力分配，機(jī)器人可以識(shí)別死亡環(huán)境及自然保育基金力信號(hào)。我們利用的支持矢量蟑螂常開(kāi)/常閉（SVM）建立一個(gè)狀態(tài)標(biāo)識(shí)，SVM是一個(gè)新的統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)方法。古典的統(tǒng)計(jì)探索?足夠數(shù)量趨于無(wú)窮大時(shí)的漸近理論，而SVM尋求最佳的解決方案現(xiàn)有的的信息，SVM可以解決的問(wèn)題，當(dāng)?shù)叵拗粕窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)無(wú)法避免的，并得到全局最優(yōu)解。非線性SVM分類器兩個(gè)ECFs的描述如 。 上述表達(dá)式一二值的標(biāo)識(shí)符。因?yàn)槲覀冇袃煞N以上的接觸狀態(tài)實(shí)驗(yàn)，我們需要一個(gè)多值的標(biāo)識(shí)符。一個(gè)多值標(biāo)識(shí)符可以由“其他”方法獲得， 這使得用多個(gè)標(biāo)識(shí)符和每個(gè)區(qū)分樣本的手段屬于一個(gè)ECF或其他。n種ECF需要n標(biāo)識(shí)符。由于分類的依據(jù)是力的方向和與大小沒(méi)有關(guān)系. 力數(shù)據(jù)必須歸一化. 因此數(shù)據(jù)歸一化力F = { F.。英尺，F(xiàn)Z，先生，我，和BT。}ECF = { 1.2，”}，AR（n是種ECF數(shù)）構(gòu)成訓(xùn)練樣本對(duì)。關(guān)鍵要獲得一個(gè)標(biāo)識(shí)符的細(xì)化數(shù)據(jù)支持向量和拉格朗日乘數(shù).SMO算法，絞車迄今被認(rèn)為是最好的本文應(yīng)用解決方案. 2.2獲取聯(lián)系人的狀態(tài)序列 從人的示范讓接觸狀態(tài)序列，機(jī)器人必須提取序列的一系列的時(shí)間變化在示范力數(shù)據(jù)收集。因?yàn)闋顟B(tài)變化的原因在力信號(hào)相應(yīng)的變化，我們使用事件~更大，使分類器識(shí)別的當(dāng)前狀態(tài)。以這種方式我們可以從力數(shù)據(jù)達(dá)到一個(gè)序列。事件觸發(fā)器基于力信號(hào)的變化建立了。 如果改變超支設(shè)定的閾值，事件觸發(fā)發(fā)送一個(gè)消息給分類器。如果閾值設(shè)置得太高，有可能錯(cuò)過(guò)改變，而如果太低，有可能錯(cuò)誤地解釋動(dòng)態(tài)變化的效果的接觸將導(dǎo)致的損失效率。我們可以根據(jù)得到一個(gè)合適的閾值實(shí)驗(yàn)。圖5是記錄的力信號(hào)的塑料瓶的時(shí)候放在桌子上。圖6是一個(gè)序列的ECF實(shí)現(xiàn)由機(jī)器人。在環(huán)境有很大的干擾和它在一些實(shí)驗(yàn)結(jié)果。因?yàn)檠菔居扇祟惖乃闹腿说囊蛩氐难芯勘砻髂侨说姆瓷鋭?dòng)作和肢體運(yùn)動(dòng)的帶寬是在10赫茲，我們使用低通濾波器來(lái)處理力信號(hào)。圖顯示的順序，機(jī)器人終于得到了它是一致的狀態(tài)序列論證 2.3狀態(tài)轉(zhuǎn)換的技巧 既然我們已經(jīng)對(duì)ECF序列，下一步是實(shí)現(xiàn)狀態(tài)轉(zhuǎn)換，根據(jù)執(zhí)行任務(wù)序列。在本文中，速度的方向控制和力中斷用于過(guò)渡控制。這意味著機(jī)器人沿著既定的方向和停止時(shí)的受力變化 翻轉(zhuǎn)極限。此方法是獨(dú)立的確切位置它能適應(yīng)環(huán)境的不確定性。推導(dǎo)速度如下. 在演示中我們可以得到相對(duì)位移各坐標(biāo)軸方向。因?yàn)槭诸澱?，曲線不光滑。為了避免不必要的顫振，用線性化方法實(shí)現(xiàn)的方向的速度。首先，我們描述的兩個(gè)相鄰的時(shí)間觸發(fā)事件為T ~和TT。]。然后這兩個(gè)位移描述可以被描述為。分類器的T ~寧模塊應(yīng)用層可以給列車命令。然后命令處理器集合分類器列車。它的函數(shù)原型stroctsv ~ svmtralnlng（~ lassecf，veetorf，classifiername，claparameter） 在classecf是ECF型，vectorf六矢量力，個(gè)體量詞名稱分類名稱，claparameteris參數(shù)描述分類模式的CH為“人”和structsv是一個(gè)結(jié)構(gòu)描述的~支持向量和拉格朗日，為改變態(tài)度讓，”可旋轉(zhuǎn)三軸則相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)位移，4P角度。我們可以通過(guò)一些上面提到的方式得到轉(zhuǎn)動(dòng)方向。 使用我們上面討論的方法，我們可以實(shí)現(xiàn)元素~游泳的演示程序。但它要求的過(guò)程的初始接觸形成作為ininal相同在示范接觸形成。它不能應(yīng)用于任務(wù)非結(jié)構(gòu)化環(huán)境。為了解決這個(gè)問(wèn)題，我們必須證明posaible初始接觸形成的序列機(jī)器人。這樣的機(jī)器人將能夠選擇一個(gè)合適的對(duì)于每個(gè)初始接觸形成序列。序列存儲(chǔ)在計(jì)劃表。在確定的初始狀態(tài)下的機(jī)得到正確的序列，通過(guò)查表。 我們添加了兩個(gè)自由度的機(jī)器人用六自由度塞阿拉機(jī)器人設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，該機(jī)器人的涂油機(jī)基于Windows NT的實(shí)時(shí)擴(kuò)展環(huán)境結(jié)束RTX。DSP運(yùn)動(dòng)控制卡用于庫(kù)服務(wù)器控制。的 軟件是建立在模塊化結(jié)構(gòu)使軟件具有良好的開(kāi)放性和可擴(kuò)展性。 圖7是PBD系統(tǒng)模型。有三個(gè)層次：硬件層，實(shí)時(shí)控制層端用戶應(yīng)用層。應(yīng)用在WinNT和實(shí)時(shí)控制的開(kāi)發(fā)在RTX。他們交換信息的過(guò)程通信對(duì)象。命令處理器驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的模房灰層根據(jù)信號(hào)通信接口。系統(tǒng)程序采用VisualC + +。乘數(shù)。 教學(xué)模塊的序列在應(yīng)用程序?qū)涌梢砸粋€(gè)命令來(lái)設(shè)置增益序列模塊工作。這activa——測(cè)試工程師國(guó)家分類器也。這個(gè)函數(shù)原型的分類器是classECF svmClassify(vectorF,claasifierName,claParameter) 該分類器的輸出傳送到ECF序列模塊和羅恩生成序列表。這個(gè)信息—T /可通過(guò)通信用戶應(yīng)用程序顯示。 工作運(yùn)行?？缮a(chǎn)啟動(dòng)和停止一個(gè)任務(wù)的命令。當(dāng)這個(gè)過(guò)程開(kāi)始，命令處理模塊集的分類器識(shí)別/ T / ~ L狀態(tài)。 接觸狀態(tài)的序列表可以決定未來(lái)的狀態(tài)和其相應(yīng)的轉(zhuǎn)換速度。過(guò)渡的控制器發(fā)出運(yùn)動(dòng)指令，機(jī)器人可以移動(dòng)沿規(guī)定的方向。同時(shí)在U /傷害檢查力信號(hào)的變化，如果力的變化超過(guò)設(shè)定限制觸發(fā)發(fā)送一個(gè)消息來(lái)停止機(jī)器人運(yùn)動(dòng)和集分類器的再分類。上述過(guò)程重復(fù)直到分類器的輸出，在序列的最后狀態(tài)最后，速度序列表返回一零和任務(wù)完成。 4實(shí)驗(yàn)結(jié)果 在圖2所示的塑料瓶，我們首先{雨的狀態(tài) 分類器的W /釷各種ECF序列，然后證明 把桌上的瓶子可能的初始狀態(tài)平穩(wěn)。最后我們?cè)O(shè)置的機(jī)器人在不同的初始狀態(tài)，讓機(jī)器人 開(kāi)始工作。保證安全的機(jī)器人將停止在個(gè)案工作信號(hào)超出限值。在開(kāi)始的幾實(shí)驗(yàn)對(duì)象被困在桌面和實(shí)驗(yàn)~ F。這是由于不正確的~ EI因?yàn)槲覀儑?guó)家 USC的靜態(tài)力數(shù)據(jù)TRA /寧分類器但的任務(wù)是在一個(gè)執(zhí)行最后從環(huán)境的l由高摩擦。因此，分類器訓(xùn)練使用滑動(dòng)瓶收集的數(shù)據(jù)董桌。AFL ~覺(jué)得任務(wù)能夠順利在不同的初始/ Al的態(tài)度和立場(chǎng)完成。圖8是在端部執(zhí)行器的機(jī)器人的位置和姿態(tài)的WBAN成功地運(yùn)行瓦序列~，C描述圖與這技巧的過(guò)程模式，使機(jī)器人能夠適應(yīng)非結(jié)構(gòu)化服務(wù)貿(mào)易的環(huán)境。 5結(jié)論 （1）基于接觸狀態(tài)的任務(wù)的控制技能模型，PBD系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的機(jī)器人。本：?jiǎn)柕慕佑|狀態(tài)描述為一個(gè)序列的離散的接觸狀態(tài)。首先，ECF介紹狀態(tài)然后技能模型提出了。技巧三個(gè)方面進(jìn)行了闡述：接觸狀態(tài)分類器，對(duì)序列的接觸狀態(tài)的獲取和控制狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換。 （2）的分類與支持向量機(jī)的開(kāi)發(fā)—利用力SE ~ E.狀態(tài)序列的中國(guó)是從由事件觸發(fā)的示范力信號(hào)。的過(guò)渡速度命令是通過(guò)線性化方法。 （3）的PBD系統(tǒng)是利用機(jī)器人控制成功的建立—具有開(kāi)放的體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。該方法不僅可以提供一個(gè)簡(jiǎn)單的編程方法也適應(yīng)環(huán)境的不確定性，由于系統(tǒng)是基于SK / FI模型和位置信息的獨(dú)立性。它增加了程序的可靠性。因此，這種技術(shù)可以推廣服務(wù)和工業(yè)機(jī)器人中的應(yīng)用。 參考 1 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本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)機(jī)械專業(yè)學(xué)生在畢業(yè)前的一次全面訓(xùn)練，目的在于鞏固和擴(kuò)大學(xué)生在校所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)，訓(xùn)練學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決問(wèn)題的能力。是培養(yǎng)、鍛煉學(xué)生獨(dú)立工作能力和創(chuàng)新精神之最佳手段。畢業(yè)設(shè)計(jì)要求每個(gè)學(xué)生在工作過(guò)程中，要獨(dú)立思考，刻苦鉆研，有所創(chuàng)新、解決相關(guān)技術(shù)問(wèn)題。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，使學(xué)生掌握塔式起重機(jī)的總體設(shè)計(jì)、吊臂的設(shè)計(jì)、整體穩(wěn)定性計(jì)算等內(nèi)容，為今后步入社會(huì)、走上工作崗位打下良好的基礎(chǔ)。 2、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）： （1） 設(shè)計(jì)任務(wù)： ① 總體參數(shù)的選擇（QTZ40級(jí)別） ② 結(jié)構(gòu)形式 （2） 總體設(shè)計(jì) ① 主要技術(shù)參數(shù)性能 ② 設(shè)計(jì)原則 ③ 平衡重的計(jì)算 ④ 塔機(jī)的風(fēng)力計(jì)算 ⑤ 整機(jī)傾翻穩(wěn)定性的計(jì)算 （3） 平衡臂的設(shè)計(jì)和計(jì)算 ① 平衡臂的形式及尺寸 ② 平衡臂的強(qiáng)度、穩(wěn)定性及剛度驗(yàn)算 ③ 平衡重的設(shè)計(jì) （4） 設(shè)計(jì)要求 ① 主要任務(wù)：學(xué)生應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下獨(dú)立完成一項(xiàng)給定的設(shè)計(jì)任務(wù)，編寫符合要求的設(shè)計(jì)說(shuō)明書，并正確繪制機(jī)械與電氣工程圖紙，獨(dú)立撰寫一份畢業(yè)論文，并繪制有關(guān)圖表。 ② 知識(shí)要求：學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)工作中，應(yīng)綜合運(yùn)用多學(xué)科的理論、知識(shí)與技能，分析與解決工程問(wèn)題。通過(guò)學(xué)習(xí)、鉆研與實(shí)踐，深化理論認(rèn)識(shí)、擴(kuò)展知識(shí)領(lǐng)域、延伸專業(yè)技能。 ③ 能力培養(yǎng)要求：學(xué)生應(yīng)學(xué)會(huì)依據(jù)技術(shù)課題任務(wù)，完成資料的調(diào)研、收集、加工與整理，正確使用工具書；培養(yǎng)學(xué)生掌握有關(guān)工程設(shè)計(jì)的程序、方法與技術(shù)規(guī)范，提高工程設(shè)計(jì)計(jì)算、圖紙繪制、編寫技術(shù)文件的能力；培養(yǎng)學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)、測(cè)試等科學(xué)研究的基本方法；鍛煉學(xué)生分析與解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。 ④ 綜合素質(zhì)要求：通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，學(xué)生應(yīng)掌握正確的設(shè)計(jì)思想；培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的工作作風(fēng)；在工程設(shè)計(jì)中，應(yīng)能樹(shù)立正確的生產(chǎn)觀、經(jīng)濟(jì)觀與全局觀。 ⑤ 設(shè)計(jì)成果要求： 1） 凡給定的設(shè)計(jì)內(nèi)容，包括說(shuō)明書、計(jì)算書、圖紙等必須完整，不得有未完的部分，不應(yīng)出現(xiàn)缺頁(yè)、少圖紙現(xiàn)象。 2） 對(duì)設(shè)計(jì)的全部?jī)?nèi)容，包括設(shè)計(jì)計(jì)算、機(jī)械構(gòu)造、工作原理、整機(jī)布置等，均有清晰的了解。對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程、計(jì)算步驟有明確的概念，能用圖紙完整的表達(dá)機(jī)械結(jié)構(gòu)與工藝要求，有比較熟練的認(rèn)識(shí)圖紙能力。對(duì)運(yùn)輸、安裝、使用等亦有一般了解。 3） 說(shuō)明書、計(jì)算書內(nèi)容要精練，表述要清楚，取材合理，取值合適，設(shè)計(jì)計(jì)算步驟正確，數(shù)學(xué)計(jì)算準(zhǔn)確，各項(xiàng)說(shuō)明要有依據(jù)，插圖、表格及字跡均應(yīng)工整、清楚、不得隨意涂改。制圖要符合機(jī)械機(jī)械制圖標(biāo)準(zhǔn)，且清潔整齊。 4） 對(duì)國(guó)內(nèi)外塔式起重機(jī)情況有一般的了解，對(duì)各種塔式起重機(jī)有一定的分析、比較能力。 其他各項(xiàng)應(yīng)符合本資料有關(guān)部分提出的要求。 3、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成果要求（包括圖表、實(shí)物等硬件要求）： ① 計(jì)算說(shuō)明書一份 內(nèi)容包括：設(shè)計(jì)任務(wù)要求的選型、設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容、畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告等。作到內(nèi)容完整，論證充分（包括經(jīng)濟(jì)性論證），字跡清楚，插圖和表格正規(guī)（分別進(jìn)行統(tǒng)一編號(hào)），字?jǐn)?shù)要求不少于2萬(wàn)字；撰寫中英文摘要；提倡學(xué)生應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)、計(jì)算與繪圖。 ② 圖紙一套 不少于四張零號(hào)圖紙量 4、主要參考文獻(xiàn)： [1] 哈爾濱建筑工程學(xué)院主編.工程起重機(jī).北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社 [2] 董剛、李建功主編.機(jī)械設(shè)計(jì).機(jī)械工業(yè)出版社 [3] 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).化學(xué)工業(yè)出版社（5冊(cè)） [4] GB/T9462—1999 塔式起重機(jī)技術(shù)條件 [5] GB/T13752—1992 塔式起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范 [6] GB5144—1994 塔式起重機(jī)安全規(guī)程 [7] 曹雙寅主編《工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》　南京：東南大學(xué)出版社　2002 [8]劉鴻文主編《材料力學(xué) Ⅰ》（第4版） 高等教育出版社 [9]《QTZ400塔式起重機(jī)使用說(shuō)明書》 [10]張青 張瑞軍 編著《工程起重機(jī)結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)》北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008.7 [11]中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T　13752-92　《塔式起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》　北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社　1993 [12]范俊祥主編《塔式起重機(jī)》 中國(guó)建材工業(yè)出版社 [13]許鎮(zhèn)宇、邱宣懷主編：《機(jī)械零件》 人民教育出版社 [14]成大先主編《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》（第4版）北京：化學(xué)工業(yè)出版社　2002 [15]顧迪民主編《工程起重機(jī)》（第2版）北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社　1988 [16]劉品主編《互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)》哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社　2001 [17]徐灝主編《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》（第2版）　北京：機(jī)械工業(yè)出版社　2000 5、本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題工作進(jìn)度計(jì)劃： 起 迄 日 期 工 作 內(nèi) 容 2013.3.25-2013.3.28 2013.3.29-2013.4.13 2013.4.14-2013.4.20 2013.4.21-2013.5.15 2013.5.16-2013.6.5 2013.6.6-2013.6.19 2013.6.20-2013.6.21. 熟悉整理資料 方案選擇及總體設(shè)計(jì) 繪制總圖 平衡臂設(shè)計(jì) 繪制平衡臂圖 繪制零件圖紙 準(zhǔn)備論文及答辯 教研室審查意見(jiàn)： 教研室主任簽字： 年 月 日 系審查意見(jiàn)： 系主任簽字： 年 月 日 畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告 在進(jìn)行3年多理論知識(shí)積累之后，作為一名即將畢業(yè)的大學(xué)生，我們迎來(lái)了大學(xué)生活中的最后一個(gè)重要環(huán)節(jié)----畢業(yè)實(shí)習(xí)。這學(xué)期我們沒(méi)有課程，主要的任務(wù)就是做好畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)。畢業(yè)實(shí)習(xí)能使我們把理論與實(shí)踐找到一個(gè)最好的切入點(diǎn)，進(jìn)一步加強(qiáng)專業(yè)知識(shí)的鞏固，以使我們將所學(xué)的知讓識(shí)具體應(yīng)用到以后的設(shè)計(jì)中去。為之后的畢業(yè)設(shè)計(jì)奠定了一定的基礎(chǔ)。 4月19日我們踏上了去長(zhǎng)春的實(shí)習(xí)之旅。路很長(zhǎng)，在北京我們還得轉(zhuǎn)車，到長(zhǎng)春的時(shí)候已經(jīng)是下午了。帶隊(duì)老師領(lǐng)著我們?cè)诨疖囌靖浇伊藗€(gè)旅館，安排了我們的住宿。為了安全老師囑咐我們盡量不要外出，然后給我們說(shuō)了明天的實(shí)習(xí)安排就讓我們回房休息了。 4月20日，這天我們就要正式開(kāi)始我們的實(shí)習(xí)之旅了。早上我們?cè)诼灭^門口集合，然后乘輕軌在某處下車，穿過(guò)一條馬路就到了我們的目的地。。。。。 那天有很多公司到那兒參展。我們首先看到的是在展廳門口展出的大型設(shè)備。這些設(shè)備里除有我們熟悉的推土機(jī)、挖掘機(jī)、鏟車外還有許多我們所不認(rèn)識(shí)的。好多公司都制作了精美的圖冊(cè)，我拿了一本中國(guó)重汽的圖冊(cè)。這本圖冊(cè)介紹的是一輛全液壓履帶式挖掘機(jī)。它的名字很有意思，叫海牛。海牛好像和陸地上的挖掘機(jī)沒(méi)多大關(guān)系。圖冊(cè)在介紹挖掘機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)和馬達(dá)時(shí)特別注明了是原裝進(jìn)口，液壓系統(tǒng)也寫著是國(guó)際一流水平?？吹竭@里心里有些微微的不舒服，在學(xué)校就聽(tīng)說(shuō)中國(guó)的機(jī)械行業(yè)還有待發(fā)展，中國(guó)戰(zhàn)斗機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)也是從俄羅斯進(jìn)口。來(lái)到了這里才有了切身的體會(huì)。希望自己將來(lái)要從事的這個(gè)行業(yè)以后可以發(fā)展的更好，少點(diǎn)國(guó)外進(jìn)口。然后我們?cè)陂T口登記，之后進(jìn)入了展廳。 進(jìn)入展廳之后，同學(xué)就四散開(kāi)來(lái)，三兩人一組的開(kāi)始了參觀。我先看到的幾個(gè)展位展示的都是防護(hù)設(shè)備，和我們專業(yè)沒(méi)多大關(guān)系但也看了一下。這些東西主要是手套、頭盔、防護(hù)服、還有看起來(lái)其像是防爆服的東西。然后我看到了一個(gè)展示小型吊裝機(jī)械的展位。這些設(shè)備都叫葫蘆。有的是電動(dòng)葫蘆，還有手動(dòng)葫蘆。它們與吊鉤相連用的是鏈條而不是鋼絲繩。這可能是它為什么叫“葫蘆“這個(gè)奇怪名字的原因吧。這個(gè)展位展示的設(shè)備有四個(gè)規(guī)格，最大載重量不同，但體積都不大。體積雖然不大，能吊起的東西卻是不少。其中一個(gè)能吊起2.5噸的重物。在展廳展示的載重還算是小的，在它們的宣傳圖冊(cè)上甚至都有能吊起20噸的，還有特制的大型起吊設(shè)備。但看它那么小的體積，還有它的細(xì)鏈條和小吊鉤。總覺(jué)得他會(huì)承不住那么大的重量。它們的軌道是鋁制輕軌，安裝起來(lái)會(huì)省事一些。在那兒還可以隨意操作那些設(shè)備，它們是用一個(gè)類似手柄的東西來(lái)操縱的，非常方便。 后來(lái)在網(wǎng)上查了一下，電動(dòng)葫蘆是一種輕小型起重設(shè)備，安裝于天車、龍門吊之上，具有體積小，自重輕，操作簡(jiǎn)單，使用方便等特點(diǎn)，用于工礦企業(yè)，倉(cāng)儲(chǔ)碼頭等場(chǎng)所。起重量一般為 0.1～80噸，起升高度為3～30米。由電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和卷筒或鏈輪組成，分為鋼絲繩電動(dòng)葫蘆和環(huán)鏈電動(dòng)葫蘆兩種。環(huán)鏈電動(dòng)葫蘆分為進(jìn)口和國(guó)產(chǎn)兩種；鋼絲繩電動(dòng)葫蘆分CD1型(單速提升)、MD1型(雙速提升)；微型電動(dòng)葫蘆、卷?yè)P(yáng)機(jī)、多功能提升機(jī)。我們?cè)谡箯d看到的都是鏈條葫蘆，其實(shí)是有鋼絲繩葫蘆的。環(huán)鏈電動(dòng)葫蘆，保留了手拉葫蘆輕巧方便的特點(diǎn)，又改進(jìn)了手拉葫蘆人工操作、提升速度慢等不足，集聚了手拉葫蘆和電動(dòng)葫蘆的優(yōu)點(diǎn)于一身，采用盤式制動(dòng)電機(jī)作為動(dòng)力擺線針減速器減速，環(huán)鏈電動(dòng)葫蘆結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、效率高使用方便、制動(dòng)可靠、維護(hù)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。鋼絲繩電動(dòng)葫蘆重量輕、體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、品種規(guī)格多、運(yùn)行平穩(wěn)，操作簡(jiǎn)單，使用方便。它們可以在同一平面上做直的、彎曲的、循環(huán)的架空軌道上使用，也可以在以工字鋼為軌道的電動(dòng)單梁、手動(dòng)單梁、橋式、懸掛、懸臂、龍門等起重機(jī)上使用。CD1型電動(dòng)葫蘆廣泛應(yīng)用在工廠、貨棧、碼頭、電站、伐木場(chǎng)等場(chǎng)合，是起升搬運(yùn)物品，最理想的起重設(shè)備。 讓我沒(méi)想到的是在這里還可以看到索尼公司，索尼公司參展的是一些電子產(chǎn)品中用到的一些小零件，甚至有塑料產(chǎn)品剛開(kāi)始還不明白在機(jī)械產(chǎn)品的展會(huì)上怎么會(huì)看到索尼公司，后來(lái)想了一下就明白了?，F(xiàn)在機(jī)械產(chǎn)品和電子產(chǎn)品的結(jié)合越來(lái)越多，說(shuō)不定再過(guò)多少年機(jī)械和電子就不分彼此了。之后看到一些展示刀具、模具的的展位。在一個(gè)展位前一個(gè)切割機(jī)吸引了我的注意力，這個(gè)切割機(jī)也是一個(gè)小型設(shè)備。它之所以吸引我是它的設(shè)計(jì)很有意思，刀具的進(jìn)給完全靠設(shè)備的自重。也就是設(shè)備壓著刀具將鋼材切斷。在展會(huì)上我們還看到許多我們以前沒(méi)聽(tīng)說(shuō)過(guò)的設(shè)備，有的即使看了設(shè)備說(shuō)明也不清楚它的用途。在圖冊(cè)上還看到了防爆電葫蘆，剛開(kāi)始還不明白“防爆”是什么意思。后來(lái)才知道防爆電動(dòng)葫蘆是根據(jù)我國(guó)最新防爆標(biāo)準(zhǔn)GB3836.1-2010《爆炸性環(huán)境用防爆電氣設(shè)備》及GB3836.2-2010《爆炸性環(huán)境用電氣設(shè)備隔型電氣設(shè)備“d”》設(shè)計(jì)制造的防爆起重設(shè)備，其防爆形式為“隔爆型”，該葫蘆的外露防爆零部件采用特殊的無(wú)火花材料制成，防爆性能安全可靠。HB型防爆電動(dòng)葫蘆主要適用于I類煤礦用防爆電動(dòng)葫蘆和II類工廠用防爆電動(dòng)葫蘆，溫度組別為T 1 --T 4 組的各種爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所。 在那兒還看到了其他幾家專門做塑料制品的公司，就以其中一個(gè)做聚甲醛的作為代表介紹一下。翻開(kāi)他們公司的圖冊(cè)，首先是他們的先進(jìn)設(shè)備介紹區(qū)。它們的甲醛生產(chǎn)裝置來(lái)自瑞典，聚甲醛設(shè)備來(lái)自德國(guó)。他們有細(xì)川米克朗公司粉碎機(jī)、德國(guó)希赫公司真空泵、科倍隆ZSK型雙螺桿擠出機(jī)、德國(guó)泰勒公司搪瓷反應(yīng)釜、ABB博實(shí)機(jī)器人包裝線。都是國(guó)外的，看到這些心里又失落了一下。以前對(duì)塑料在機(jī)械行業(yè)中的應(yīng)用一直不太了解。在這本圖冊(cè)上我了解到很多東西。聚甲醛是五大工程塑料之一，有“塑料中的金屬”的美稱，具有極高的強(qiáng)度和剛度，良好的耐腐蝕、耐磨、自潤(rùn)滑和抗蠕變性能。它可以用來(lái)做閥門、噴頭、齒輪、凸輪、葉輪、滾輪、軸承、驅(qū)動(dòng)軸、鏈條、襯套和機(jī)械結(jié)構(gòu)件等。它的用途非常廣泛，可以用于工業(yè)機(jī)械、汽車、電子電器、精密儀器和建材等領(lǐng)域。在汽車行業(yè)用于油箱蓋、化油器、排氣控制閥、冷暖氣機(jī)零件、剎車零件控件、門鎖、把手等。在電子電機(jī)行業(yè)有風(fēng)扇、洗衣機(jī)、掃除機(jī)。一般機(jī)械中用農(nóng)機(jī)具、編織機(jī)、自動(dòng)售貨機(jī)、光學(xué)機(jī)器、自行車及各種工具零件。還有的就和機(jī)械行業(yè)沒(méi)多大關(guān)系了，如醫(yī)療器具零件、玩具零件、噴霧器、打火機(jī)、熱水器零件等。 作為機(jī)械行業(yè)的重頭戲機(jī)床當(dāng)然也參加了展出。我們就看到一個(gè)叫帝馬數(shù)控的公司就占了一片不小的地方展示它們的數(shù)控機(jī)床，數(shù)控加工中心。但場(chǎng)地有限，而且數(shù)控設(shè)備機(jī)體大運(yùn)輸不便，所以我們也只看到兩套設(shè)備。在學(xué)校就聽(tīng)老師說(shuō)機(jī)床的發(fā)展是和數(shù)控結(jié)合，到了這里更有了切身的體會(huì)。來(lái)這里參展的機(jī)床沒(méi)有一個(gè)是純機(jī)械的，它們的前面都加著“數(shù)控”。不過(guò)中國(guó)的數(shù)控機(jī)床和國(guó)外相比還有很大差距，中國(guó)的工業(yè)起步畢竟太晚。雖然建國(guó)后特別是改革開(kāi)放后奮起直追，但底子畢竟太薄。比如帝馬這家公司，看他們展出的設(shè)備和圖冊(cè)的介紹。覺(jué)得這個(gè)公司還是有一定實(shí)力的，但也有和德國(guó)工程師“交流”的畫面。在以前的幾次實(shí)習(xí)中都沒(méi)有接觸過(guò)數(shù)控機(jī)床，有兩三次也只是在旁邊看了幾眼。不知道數(shù)控機(jī)床造好后還要接受多項(xiàng)檢測(cè)，像噪音檢測(cè)、鑄件硬度檢測(cè)、導(dǎo)軌裝配精度檢測(cè)、BALL BAR循圓檢測(cè)這些新鮮詞匯進(jìn)入了我的腦海。我看了一下這套數(shù)控加工中心的冷卻系統(tǒng)。它的絲杠是中空的，有效控制了絲杠高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的溫升。它的介紹里還提到很多冷卻系統(tǒng)，不過(guò)有的地方還是不明白。像主軸圓周冷卻，看了解釋后還是不明白它的工作方式。頓時(shí)覺(jué)得自己的專業(yè)知識(shí)還是不夠。 通過(guò)這次實(shí)習(xí)，才覺(jué)得原來(lái)機(jī)械行業(yè)是一個(gè)非常具有挑戰(zhàn)性的職業(yè)，如果將來(lái)能在這個(gè)行業(yè)工作，對(duì)自己來(lái)說(shuō)將是很大的挑戰(zhàn)。為了以后能夠勝任這項(xiàng)工作，現(xiàn)在就必須踏踏實(shí)實(shí)的學(xué)好技術(shù)。 河北建筑工程學(xué)院 畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告 系 別 機(jī)械工程系 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) 機(jī)092 姓 名 王偉 學(xué) 號(hào) 2009307210 指導(dǎo)教師 李常勝 實(shí)習(xí)成績(jī)  河 北 建 筑 工 程 學(xué) 院 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目 QTZ40塔式起重機(jī)總體及平衡臂設(shè)計(jì) 學(xué) 科 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) 機(jī)092 姓 名 王偉 指 導(dǎo) 教 師 李常勝 輔 導(dǎo) 教 師 河北建筑工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告 課題 名稱 QTZ40塔式起重機(jī)總體及平衡臂設(shè)計(jì) 系： 機(jī)械工程系 專業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其制動(dòng)化 班級(jí)： 機(jī)092 姓名： 申亞軍 學(xué)號(hào)： 2009307210 起迄日期：2013年3月25日~ 2013年 6月21日 設(shè)計(jì)（論文）地點(diǎn): 綜405 指導(dǎo)教師： 李常勝 輔導(dǎo)教師： 發(fā)任務(wù)書日期： 2013年3月 5 日 課題來(lái)源 導(dǎo)師課題 課題類別 畢業(yè)論文 1、 論文資料的準(zhǔn)備 （一）塔式起重機(jī)的概況及發(fā)展趨勢(shì) 塔式起重機(jī)（下文簡(jiǎn)稱塔機(jī)），是工程機(jī)械設(shè)備的一種，主要用于物料的垂直和水平輸送，廣泛應(yīng)用于房地產(chǎn)、市政工程、工業(yè)建設(shè)等諸多領(lǐng)域。 20世紀(jì)50年代初，我國(guó)塔機(jī)由仿制開(kāi)始起步。經(jīng)過(guò)改革開(kāi)放和1998年房改，我國(guó)塔機(jī)行業(yè)得到快速發(fā)展。我國(guó)已成為世界塔機(jī)的生產(chǎn)大國(guó)，也是世界塔機(jī)主要需求市場(chǎng)之一。 ?近年來(lái)，隨著塔式起重機(jī)技術(shù)的發(fā)展，塔式起重機(jī)型號(hào)規(guī)格不斷完善，性能、質(zhì)量不斷提高，塔式起重機(jī)除滿足其安全、可靠、高效的基本性能外，越來(lái)越趨向于智能和綠色。下面著重介紹最新的幾點(diǎn)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。 （1）設(shè)計(jì)方法精確化。 ??計(jì)算機(jī)技術(shù)的深化發(fā)展，改變了塔式起重機(jī)的設(shè)計(jì)理念。有限元技術(shù)、疲勞分析、動(dòng)力學(xué)仿真分析的廣泛應(yīng)用，使塔式起重機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算、受力分析更精確，塔式起重機(jī)零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加合理；一些實(shí)力強(qiáng)大塔式起重機(jī)制造商，都有自己超強(qiáng)的設(shè)計(jì)能力，他們利用優(yōu)勢(shì)，開(kāi)發(fā)塔式起重機(jī)參數(shù)化設(shè)計(jì)專用軟件，使塔式起重機(jī)設(shè)計(jì)進(jìn)一步的向最優(yōu)化方向推進(jìn)，有效地提高塔式起重機(jī)產(chǎn)品的安全性、可靠性、節(jié)能效果，同時(shí)大大縮短產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期，提升競(jìng)爭(zhēng)能力。 （2）零部件模塊化。 ??模塊化的設(shè)計(jì)可能增加少量的制造成本，但其不僅可以提高產(chǎn)量和質(zhì)量，還可以降低管理成本，也相應(yīng)地降低了用戶的購(gòu)置成本。如A機(jī)型和B機(jī)型有許多的結(jié)構(gòu)件（如標(biāo)準(zhǔn)節(jié)和起重臂節(jié)、平衡臂節(jié)）是通用的，那么用戶就可以少購(gòu)買通用的結(jié)構(gòu)件，交錯(cuò)使用這些可能閑置的通用件，從而減少購(gòu)置成本。因此，模塊化設(shè)計(jì)是塔式起重機(jī)發(fā)展的必然趨勢(shì)，國(guó)際上許多的塔式起重機(jī)制造商如Liebherr、Potain、Terex、Wolffkran等都是模塊化設(shè)計(jì)的典范。 （3）控制智能化。 ??隨著數(shù)字化、集成化、智能化技術(shù)的高速發(fā)展，高可靠、低能耗、微型化、集成化、數(shù)字化的各種液壓、機(jī)電及電氣元件在塔式起重機(jī)上得到普遍應(yīng)用，使傳動(dòng)和控制系統(tǒng)體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊。在控制手段上，無(wú)級(jí)調(diào)速、安全監(jiān)控系統(tǒng)、遠(yuǎn)程維護(hù)系統(tǒng)、故障自動(dòng)診斷系統(tǒng)等廣泛應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了塔式起重機(jī)操作過(guò)程的自動(dòng)控制、自動(dòng)顯示與記錄、遠(yuǎn)距離遙控等，保證了塔式起重機(jī)的安全使用和實(shí)時(shí)監(jiān)控，減少了控制的故障點(diǎn)，提高了塔式起重機(jī)的可靠性，大幅提升了塔式起重機(jī)行業(yè)的管理水平。 （4）制造綠色化。 ??國(guó)外塔式起重機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí)就充分考慮零部件的通用性、模塊化，因此零部件集約化程度高，適合批量化生產(chǎn)。批量化零部件從原材料前處理、下料、焊接、機(jī)加、裝配、到涂裝都采用生產(chǎn)流水線，這樣既提高了材料的利用率、零部件通用性、產(chǎn)品質(zhì)量和美觀，又便于管理、減少污染、節(jié)約成本。Liebherr、 Zoomlion、 Potain等公司都有成熟的生產(chǎn)流水線。如，Zoomlion現(xiàn)已擁有了標(biāo)準(zhǔn)節(jié)生產(chǎn)線、涂裝流水線，其他流水線在陸續(xù)建設(shè)中。 （5）在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中落實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。 ??實(shí)驗(yàn)是新產(chǎn)品驗(yàn)證最直接的方法，是提高產(chǎn)品可靠性和安全性最主要的檢驗(yàn)手段。產(chǎn)品的可靠性和安全性主要是由零部件決定的，是零部件安全性和可靠性的綜合體現(xiàn)。零部件的可靠性和安全性高，產(chǎn)品的可靠性和安全性自然就高。因此，大型塔式起重機(jī)制造廠商，投入大量的財(cái)力物力，建設(shè)自己的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)，如Potain的結(jié)構(gòu)和機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)在上世紀(jì)80年代就已經(jīng)基本建成，共占地17萬(wàn)m2，擁有各種實(shí)驗(yàn)臺(tái)架百余種，產(chǎn)品需經(jīng)過(guò)真實(shí)而嚴(yán)酷的工況驗(yàn)證合格才能出廠。Zoomlion目前正在建設(shè)自己的塔式起重機(jī)專用實(shí)驗(yàn)基地。 一個(gè)國(guó)家要成為工業(yè)化、現(xiàn)代化國(guó)家，必須要實(shí)現(xiàn)一定的城市化水平,而城市化進(jìn)程是產(chǎn)業(yè)、人口、市場(chǎng)的集聚過(guò)程，城市化、工業(yè)化進(jìn)程在集聚產(chǎn)業(yè)過(guò)程中，成為農(nóng)村富余勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移的載體，提供了改善區(qū)域內(nèi)政治、經(jīng)濟(jì)、文化發(fā)展空間。城市化與工業(yè)化互動(dòng)并進(jìn)，是現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展的特征。中國(guó)是一個(gè)傳統(tǒng)的農(nóng)耕大國(guó)，改革開(kāi)放30年來(lái)，中國(guó)的工業(yè)化發(fā)展取得了很大的成就，而中國(guó)要成為一個(gè)現(xiàn)代化強(qiáng)國(guó)，就必走城市化、工業(yè)化并進(jìn)發(fā)展的道路。因此，城市化進(jìn)程是未來(lái)國(guó)家重要的戰(zhàn)略發(fā)展方向，同時(shí)也是2020年全面建成小康社會(huì)最直接、最重要的載體。而城市化進(jìn)程會(huì)伴隨大規(guī)模的基本建設(shè)。 今后工程項(xiàng)目的體量和規(guī)模越來(lái)越大。勞動(dòng)力短缺越來(lái)越嚴(yán)重，勞動(dòng)力成本越來(lái)越高。建筑施工屬勞動(dòng)密集型行業(yè)，而隨著城市化、工業(yè)化進(jìn)程發(fā)展，以及社會(huì)轉(zhuǎn)型，加速了人口紅利的消耗及“劉易斯拐點(diǎn)”的到來(lái)。按有關(guān)專家的分析預(yù)測(cè)，中國(guó)的人口紅利窗口將會(huì)在2015年關(guān)閉。因此，今后建筑施工的勞動(dòng)力成本會(huì)不斷推高。因此，今后工程施工對(duì)塔機(jī)等技術(shù)裝備的依賴性會(huì)越來(lái)越大。 （二）??平衡臂相關(guān)介紹? （1）平衡臂的作用：? 上回轉(zhuǎn)塔式起重機(jī)均需配設(shè)平衡重，用以支撐平衡重，構(gòu)成作用方向與起重力矩方向相反的平衡力矩。?在平衡臂上放置配重，使其產(chǎn)生后傾力矩以便在工作狀態(tài)減少由吊重引起的前傾力矩，在非工作狀態(tài)以減少?gòu)?qiáng)風(fēng)引起的前傾力矩，并保證其抗傾翻穩(wěn)定性。平衡臂上可放置起升或變幅機(jī)構(gòu)，還可以安裝風(fēng)帆標(biāo)志，調(diào)節(jié)逆風(fēng)面積，保證非工作狀態(tài)下尾吹風(fēng)以減少傾翻力矩。在采用可擺動(dòng)塔頂撐桿時(shí)，平衡臂還要對(duì)塔頂支撐桿起支持作用，在采用固定塔頂時(shí)，平衡臂則是靠塔頂來(lái)支持的。 （2）平衡臂的分類：? 平衡臂有以下幾種常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)形式：平面框架式、三角形截面桁架式和矩形截面桁架式。平面框架式平衡臂由由兩根槽鋼或兩根槽鋼拼焊的箱型截面梁組成。桁架式平衡臂適用要求有較長(zhǎng)平衡臂的重型、超重型自升塔機(jī)。本公司平衡臂的結(jié)構(gòu)形式為;平面框架式平衡臂。 ?（3）平衡臂及平衡重?： 平衡臂長(zhǎng)度與起重臂長(zhǎng)度之間有一定的比例關(guān)系一般可取其比值為0.2~0.35。?平衡重的用量與平衡臂的長(zhǎng)度成反比例關(guān)系，一般用鑄鐵或鋼筋混凝土制造。鑄鐵平衡重結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，制造難度大，但是體形尺寸小，迎風(fēng)面積小。鋼筋混凝土體積較大，迎風(fēng)面極大，對(duì)塔身結(jié)構(gòu)和整體穩(wěn)定性有一定不利影響。? （4）平衡臂的結(jié)構(gòu)：? 平衡臂的結(jié)構(gòu)一般包括金屬結(jié)構(gòu)、電氣控制系統(tǒng)和起升機(jī)構(gòu)? （5）平衡臂的行走平臺(tái)?： 平衡臂的行走平臺(tái)主要供塔式起重機(jī)操作人員行走及維修人員進(jìn)行維修用，行走平臺(tái)是單獨(dú)成型焊接的焊好后按要求靠銷軸連接到平衡臂的坯料上的。將平衡臂的后坯兩側(cè)各焊上四根支撐方鋼作為行走平臺(tái)的支撐，將焊好的行走平臺(tái)放到支撐上焊接到平衡臂的坯料上。 （6）平衡臂的護(hù)欄?： 平衡臂的護(hù)欄焊接到平衡臂的兩側(cè)，護(hù)欄全為圓管焊接而成，與平衡臂的連接靠的是管套，鉆孔后的管套焊接到平衡臂上，再把鉆孔后的欄桿插入管套用銷簽固定。 （7）平衡臂的吊耳?： 平衡臂的吊耳共三對(duì)，前坯和后坯各一對(duì)，通過(guò)拉桿將平衡臂與塔帽連接。后半坯子上另有一對(duì)吊耳，用于拆卸和安裝。 （8）平衡臂的加強(qiáng)板：? 平衡臂的很多位置都需要加強(qiáng)板來(lái)增加某些位置的強(qiáng)度，平衡臂前后坯子的連接處需要焊接加強(qiáng)板來(lái)增加連接強(qiáng)度。安裝吊耳處需要加強(qiáng)板來(lái)增加強(qiáng)度，安裝拆卸用的吊耳下部需加強(qiáng)板增加強(qiáng)度。 2、本課題的目的（重點(diǎn)及擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題）： 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)機(jī)械專業(yè)學(xué)生在畢業(yè)前的一次全面訓(xùn)練，目的在于鞏固和擴(kuò)大學(xué)生在校所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)，訓(xùn)練學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決問(wèn)題的能力。是培養(yǎng)、鍛煉學(xué)生獨(dú)立工作能力和創(chuàng)新精神之最佳手段。畢業(yè)設(shè)計(jì)要求每個(gè)學(xué)生在工作過(guò)程中，要獨(dú)立思考，刻苦鉆研，有所創(chuàng)新、解決相關(guān)技術(shù)問(wèn)題。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，使學(xué)生掌握塔式起重機(jī)的總體設(shè)計(jì)、吊臂的設(shè)計(jì)、整體穩(wěn)定性計(jì)算等內(nèi)容，為今后步入社會(huì)、走上工作崗位打下良好的基礎(chǔ)。 擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題： ① 塔式起重機(jī)總體設(shè)計(jì) ② 平衡臂設(shè)計(jì) 3、主要內(nèi)容、研究方法、研究思路 主要內(nèi)容： （1） 設(shè)計(jì)任務(wù)： ① 總體參數(shù)的選擇（QTZ40級(jí)別） ② 結(jié)構(gòu)形式 （2） 總體設(shè)計(jì) ① 主要技術(shù)參數(shù)性能 ② 設(shè)計(jì)原則 ③ 平衡重的計(jì)算 ④ 塔機(jī)的風(fēng)力計(jì)算 ⑤ 整機(jī)傾翻穩(wěn)定性的計(jì)算 （3） 平衡臂的設(shè)計(jì)和計(jì)算 ① 平衡臂的形式及尺寸 ② 平衡臂的強(qiáng)度、穩(wěn)定性及剛度驗(yàn)算 ③ 平衡重的設(shè)計(jì) 研究方法、研究思路： 在畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí),當(dāng)我們收到設(shè)計(jì)任務(wù)書時(shí)首先對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行細(xì)致的調(diào)查, 收集國(guó)內(nèi)外有關(guān)資料并通過(guò)對(duì)資料的調(diào)研、加工與整理了解國(guó)內(nèi)外的使用、生產(chǎn)、設(shè)計(jì)和科研情況，并進(jìn)行分析比較，制定設(shè)計(jì)原則。設(shè)計(jì)原則應(yīng)當(dāng)保證所設(shè)計(jì)的機(jī)型符合有關(guān)的方針政策。 畢業(yè)設(shè)計(jì)工作中，通過(guò)掌握正確的設(shè)計(jì)思想，綜合運(yùn)用多學(xué)科的理論、知識(shí)與技能在認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)下分析并解決設(shè)計(jì)中遇到的問(wèn)題。 4、總體安排和工作進(jìn)度計(jì)劃： 2013.3.25-2013.3.28 熟悉整理資料 2013.3.29-2013.4.13 方案選擇及總體設(shè)計(jì) 2013.4.14-2013.4.20 繪制總圖 2013.4.21-2013.5.15 平衡臂設(shè)計(jì) 2013.5.16-2013.6.5 繪制平衡臂圖 2013.6.6-2013.6.19 繪制零件圖紙 2013.6.20-2013.6.21 準(zhǔn)備論文及答辯 5、主要參考文獻(xiàn)： [1] 哈爾濱建筑工程學(xué)院主編.工程起重機(jī).北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社 [2] 董剛、李建功主編.機(jī)械設(shè)計(jì).機(jī)械工業(yè)出版社 [3] 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).化學(xué)工業(yè)出版社（5冊(cè)） [4] GB/T9462—1999 塔式起重機(jī)技術(shù)條件 [5] GB/T13752—1992 塔式起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范 [6] GB5144—1994 塔式起重機(jī)安全規(guī)程 [7]機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè).吳宗澤主編， 機(jī)械工業(yè)出版社，2002 [8]機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì)主編. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(2冊(cè)). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.8 [9]陸玉、荷在洲、佟延偉編. 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003 [10]范俊祥主編《塔式起重機(jī)》 中國(guó)建材工業(yè)出版社 指導(dǎo)教師意見(jiàn)： 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 教研室意見(jiàn)： 教研室主任簽名： 日期： 系意見(jiàn)： 系領(lǐng)導(dǎo)簽名： 日期： 系蓋章