3560 挖掘機(jī)工作裝置設(shè)計(jì),挖掘機(jī),工作,裝置,設(shè)計(jì) 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告 題　目 挖掘機(jī)工作裝置設(shè)計(jì)學(xué)生姓名 朱 坤 學(xué)號(hào) 0828050037 班級(jí) 機(jī)制四班 專業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化一：選題的目的和意義與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)重礦機(jī)械行業(yè)還存在不小的差距，主要表現(xiàn)為：產(chǎn)品總量供大于求，生產(chǎn)能力過(guò)剩；供需關(guān)系失衡，低檔產(chǎn)品積壓，現(xiàn)代重要技術(shù)裝備仍依靠進(jìn)口；科技和新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)能力薄弱，缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力；企業(yè)多而散，經(jīng)濟(jì)效益低；經(jīng)營(yíng)機(jī)制不適應(yīng)國(guó)際市場(chǎng)要求等。為此，國(guó)家將重礦機(jī)械行業(yè)“十五”發(fā)展規(guī)劃的目標(biāo)確定為：提高產(chǎn)品技術(shù)水平和成套能力，提高生產(chǎn)技術(shù)水平和裝備現(xiàn)代化，提高集約化生產(chǎn)程度和管理水平，提高經(jīng)濟(jì)運(yùn)行質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益，使之盡快成為能滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求，并具有參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力的行業(yè)。在這種國(guó)內(nèi)外挖掘機(jī)發(fā)展的大情形下，我們進(jìn)行挖掘機(jī)工作裝置的合理性分析是有必要的，這有利于國(guó)內(nèi)挖掘機(jī)行業(yè)的發(fā)展，為我國(guó)發(fā)挖掘機(jī)行業(yè)在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地打好基礎(chǔ)。二：國(guó)內(nèi)外研究綜述：從 20 世紀(jì)后期開(kāi)始，國(guó)際上挖掘機(jī)的生產(chǎn)向大型化、微型化、多功能化、專用化和自動(dòng)化的方向發(fā)展。1）開(kāi)發(fā)多品種、多功能、高質(zhì)量及高效率的挖掘機(jī)。為滿足市政建設(shè)和農(nóng)田建設(shè)的需要，國(guó)外發(fā)展了斗容量在 0.25m3以下的微型挖掘機(jī)，最小的斗容量?jī)H在 0.01m3。另外，數(shù)量最的的中、小型挖掘機(jī)趨向于一機(jī)多能，配備了多種工作裝置——除正鏟、反鏟外，還配備了起重、抓斗、平坡斗、裝載斗、耙齒、破碎錐、麻花鉆、電磁吸盤(pán)、振搗器、推土板、沖擊鏟、集裝叉、高空作業(yè)架、鉸盤(pán)及拉鏟等，以滿足各種施工的需要。與此同時(shí)，發(fā)展專門(mén)用途的特種挖掘機(jī)，如低比壓、低嗓聲、水下專用和水陸兩用挖掘機(jī)等。2）迅速發(fā)展全液壓挖掘機(jī)，不斷改進(jìn)和革新控制方式，使挖掘機(jī)由簡(jiǎn)單的杠桿操縱發(fā)展到液壓操縱、氣壓操縱、液壓伺服操縱和電氣控制、無(wú)線電遙控、電子計(jì)算機(jī)綜合程序控制。在危險(xiǎn)地區(qū)或水下作業(yè)采用無(wú)線電操縱，利用電子計(jì)算機(jī)控制接收器和激光導(dǎo)向相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了挖掘機(jī)作業(yè)操縱的完全自動(dòng)化。所有這一切，挖掘機(jī)的全液壓化為其奠定了基礎(chǔ)和創(chuàng)造了良好的前提。3）重視采用新技術(shù)、新工藝、新結(jié)構(gòu)，加快標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化發(fā)展速度。例如，德國(guó)阿特拉斯公司生產(chǎn)的挖掘機(jī)裝有新型的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)裝置，使挖掘機(jī)按最適合其作業(yè)要求的速度來(lái)工作；美國(guó)林肯貝爾特公司新 C 系列 LS-5800 型液壓挖掘機(jī)安裝了全自動(dòng)控制液壓系統(tǒng)，可自動(dòng)調(diào)節(jié)流量，避免了驅(qū)動(dòng)功率的浪費(fèi)。還安裝了 CAPS（計(jì)算機(jī)輔助功率系統(tǒng)） ，提高挖掘機(jī)的作業(yè)功率，更好地發(fā)揮液壓系統(tǒng)的功能。4）更新設(shè)計(jì)理論，提高可靠性，延長(zhǎng)使用壽命。美、英、日等國(guó)家推廣采用有限壽命設(shè)計(jì)理論，以替代傳統(tǒng)的無(wú)限壽命設(shè)計(jì)理論和方法，并將疲勞損傷累積理論、斷裂力學(xué)、有限元法、優(yōu)化設(shè)計(jì)、電子計(jì)算機(jī)控制的電液伺服疲勞試驗(yàn)技術(shù)、疲勞強(qiáng)度分析方法等先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用于液壓挖掘機(jī)的強(qiáng)度研究方面，促進(jìn)了產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)高效率和競(jìng)爭(zhēng)力。5）加強(qiáng)對(duì)駕駛員的勞動(dòng)保護(hù)，改善駕駛員的勞動(dòng)條件。液壓挖掘機(jī)采用帶有墜物保護(hù)結(jié)構(gòu)和傾翻保護(hù)結(jié)構(gòu)的駕駛室，安裝可調(diào)節(jié)的彈性座椅，用隔音措施降低噪聲干擾。6）進(jìn)一步改進(jìn)液壓系統(tǒng)。中、小型液壓挖掘機(jī)的液壓系統(tǒng)有向變量系統(tǒng)轉(zhuǎn)變的明顯趨勢(shì)。因?yàn)樽兞肯到y(tǒng)在油泵工作過(guò)程中，壓力減小時(shí)和增大流量來(lái)襝，使液壓泵功率保持恒定，亦即裝有變量泵的液壓挖掘機(jī)可經(jīng)常性地充分利用油泵的最大功率。當(dāng)外阻力增大時(shí)則減少流量（降低速度） ，使挖掘力成倍增長(zhǎng)率加；采用三回路液壓系統(tǒng)。產(chǎn)生三個(gè)互不成影響的獨(dú)立工作運(yùn)動(dòng)。實(shí)現(xiàn)與回轉(zhuǎn)達(dá)機(jī)械的功率匹配。將第三泵在其他工作運(yùn)動(dòng)上接通，成為開(kāi)式回路第二個(gè)獨(dú)立的快速成運(yùn)動(dòng)。此外，液壓技術(shù)在挖掘機(jī)上普遍使用，為電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)在挖掘機(jī)的應(yīng)用與推廣創(chuàng)造了條件。7）迅速拓展電子化、自動(dòng)化技術(shù)在挖掘機(jī)上的應(yīng)用。20 世紀(jì) 70 年代，為了節(jié)省能源消耗和減少對(duì)環(huán)境的污染，使挖掘機(jī)的操作輕便和安全作業(yè)，降低挖掘機(jī)口音，改善駕駛員工作條件，逐步在挖掘上應(yīng)用電子和自動(dòng)控制技術(shù)。隨著對(duì)挖掘機(jī)的工作效率、節(jié)能環(huán)保、操作輕便、安全舒適、可靠耐用等方面性能要求的提高，促使了機(jī)電一體化在挖掘機(jī)上的應(yīng)用，并使其各種性能有了質(zhì)的飛躍。20 世紀(jì) 80 年代，以微電子技術(shù)為核心的高新技術(shù)，特別是微機(jī)、微處理器、傳感器和檢測(cè)儀表在挖掘機(jī)上的應(yīng)用，推動(dòng)了電子控制技術(shù)在挖掘機(jī)上應(yīng)用和推廣，并已成為挖掘機(jī)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志，亦即目前先進(jìn)的挖掘機(jī)上設(shè)有發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)怠速及油門(mén)控制系統(tǒng)、功率優(yōu)化系統(tǒng)、工作模式控制系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)等電控系統(tǒng)。三：畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）所用的主要技術(shù)與方法：主體工作：挖掘機(jī)工作原理分析，動(dòng)臂油缸、斗桿油缸、鏟斗油缸選型設(shè)計(jì)，斗桿挖掘工況挖掘性能分析，斗桿結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，繪制相關(guān)圖紙。挖掘機(jī)工作裝置主要有動(dòng)臂、斗桿和鏟斗，斗桿有整體式和組合式兩種，大多數(shù)挖掘機(jī)斗采用整體式斗桿，當(dāng)需要調(diào)節(jié)斗桿長(zhǎng)度或杠桿比時(shí)采用更換斗桿的辦法，或者在都趕上設(shè)置 2-4 個(gè)可供調(diào)節(jié)時(shí)選擇的與動(dòng)臂端不鉸接的孔。由于工作半徑、最大高度和最大深度的不同工作裝置都有不同的參數(shù)。通過(guò)計(jì)算算出一個(gè)工況的工作參數(shù)，再通過(guò)編程算出各個(gè)工況的工作參數(shù)。首先用已知數(shù)據(jù)計(jì)算出一個(gè)工況的合理性之后，再運(yùn)用 matlab 軟件模擬出各個(gè)工況的工作參數(shù)曲線，以驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的動(dòng)臂、斗桿和鏟斗的參數(shù)都是合理的。在這里主要模擬出斗桿的工作參數(shù)在各個(gè)工況都是合理的。最后通過(guò)合理的設(shè)計(jì)分析，選擇最優(yōu)的工作參數(shù)，使得挖掘機(jī)的工作裝置能夠適合多種復(fù)雜的工況，低功耗，高功率。特別是通過(guò)斗桿挖掘工況挖掘性能的分析，使得挖掘機(jī)的斗桿更進(jìn)一步的優(yōu)化。四、主要參考文獻(xiàn)與資料獲得情況：[1]透視我國(guó)挖掘機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀和未來(lái)趨勢(shì)[J].工程機(jī)械，2008（39）[2] 陳軍科.挖掘機(jī)行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展動(dòng)向[J].社科論壇[3] 寧高平.建設(shè)長(zhǎng)期健康發(fā)展的挖掘機(jī)行業(yè)[J].工程機(jī)械,2010[4] 李克青.2008 年國(guó)內(nèi)工程機(jī)械行業(yè)發(fā)展回顧[J].工程建設(shè),2009,(41)[5] 曹善華.單斗挖掘機(jī)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1989五：總體安排和計(jì)劃進(jìn)度1-2 周：搜集資料，熟悉挖掘機(jī)的工作原理，整體結(jié)構(gòu)，完成開(kāi)題報(bào)告的寫(xiě)作，摘要。3 周：完成挖掘機(jī)主體參數(shù)的選擇。4-6 周：完成挖掘機(jī)動(dòng)臂油缸、斗桿油缸、鏟斗油缸的選型設(shè)計(jì)和斗桿挖掘工況挖掘性能的分析7-8 周：完成工作裝置的繪制。9 周：開(kāi)始設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的整理，各種資料的確定。10 周：細(xì)化設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，完成電子版本的說(shuō)明書(shū)。11 周：做最后設(shè)計(jì)的完善。12-13 周：準(zhǔn)備答辯。六、指導(dǎo)教師審批意見(jiàn)：指導(dǎo)教師簽字 時(shí) 間 　　 年　 月 日