小型秸稈堆垛及搬運(yùn)機(jī)設(shè)計(jì)含5張CAD圖,小型,秸稈,堆垛,搬運(yùn),設(shè)計(jì),cad 一、選題依據(jù) 1、研究領(lǐng)域 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、3D 建模、堆垛機(jī)。 2、論文（設(shè)計(jì)）工作的理論意義和應(yīng)用價(jià)值 秸稈堆垛是將壓縮好的秸稈進(jìn)行放置的機(jī)械。近年來，農(nóng)作物秸稈成為農(nóng)村面源污染的新源頭。每年夏收和秋冬之際，總有大量的小麥、玉米等秸稈在田間焚燒，產(chǎn)生了大量濃重的煙霧，不僅成為農(nóng)村環(huán)境保護(hù)的瓶頸問題，甚至成為殃及城市環(huán)境的罪魁禍?zhǔn)?。?jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)，我國作為農(nóng)業(yè)大國，每年可生成 7 億多噸秸稈，成為“用處不大”但必須處理掉的“廢棄物”。在此情況下，完全由農(nóng)民來處理，就出現(xiàn)了大量焚燒的現(xiàn)象。因此，急需一個(gè)可以將秸稈進(jìn)行處理并進(jìn)行再加工的機(jī)械。針對(duì)目前在中小型農(nóng)場(chǎng)中處理秸稈的問題展開，為了節(jié)省大量人力和開支，為農(nóng)場(chǎng)帶來一定的經(jīng)濟(jì)效益，為及時(shí)處理收割后的秸稈提供幫助，同時(shí)為相關(guān)機(jī)器的研發(fā)提供有益的參考。故本研究具有一定的應(yīng)用價(jià)值及研究必要性。小型秸稈堆垛及搬運(yùn)機(jī)是為了節(jié)省人力、提高效率 。通過對(duì)主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、水平運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、機(jī)械爪設(shè)計(jì)、起升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、導(dǎo)向裝置設(shè)計(jì)來控制秸稈的堆垛及搬運(yùn)?，F(xiàn)擬定設(shè)計(jì)方向：主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、水平運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、起升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、導(dǎo)向裝置設(shè)計(jì)。通過上述設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)待處理秸稈的投搬運(yùn)及堆垛，為秸稈處理的自動(dòng)化提供了一定的幫助。 3、目前研究的概況和發(fā)展趨勢(shì) 堆垛起重機(jī)是用貨叉或串桿攫取、搬運(yùn)和堆垛或從高層貨架上存取單元貨物的專用起重機(jī)。小型秸稈堆垛機(jī)是為了處理秸稈而將堆垛起重機(jī)簡單化，小型化以適應(yīng)中小型農(nóng)場(chǎng)的使用。目前我國的秸稈堆垛機(jī)存在自動(dòng)化程度低、價(jià)格昂貴、操作及維修復(fù)雜等弊端。針對(duì)這種現(xiàn)狀，有必要開發(fā)自動(dòng)化程度高、成本低廉、易于操作和維修的小型起重堆垛機(jī)械。堆垛機(jī)按立柱形式分為單立柱堆垛機(jī)、雙立柱堆垛機(jī)、梯形立柱堆垛機(jī)。堆垛機(jī)由行走機(jī)構(gòu)、起升機(jī)構(gòu)、載物臺(tái)、取存機(jī)構(gòu)、司機(jī)室、安全保護(hù)裝置、電器設(shè)備組成。在目前國內(nèi)大噸位起重機(jī)成熟的設(shè)計(jì)、制造經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上,借鑒和吸收了汽車起重機(jī)及國外起重機(jī)的先進(jìn)技術(shù)和設(shè)計(jì)理念,從主要參數(shù)和結(jié)構(gòu)的選取入手, 通過調(diào)查和分析傳統(tǒng)起重機(jī)的設(shè)計(jì)、運(yùn)用情況,對(duì)本機(jī)的主要鋼結(jié)構(gòu)、動(dòng)力與傳動(dòng)裝置、液壓系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向架、司機(jī)室等重要部分進(jìn)行了改進(jìn)和創(chuàng)新。利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)手段進(jìn)行優(yōu)化,確定了該車的設(shè)計(jì)方案,進(jìn)行了起重機(jī)主要鋼結(jié)構(gòu)的有限元靜強(qiáng)度分析計(jì)算、起重機(jī)穩(wěn)定性分析計(jì)算和車輛動(dòng)力學(xué)性能分析計(jì)算,并根據(jù)分析結(jié)果對(duì)整機(jī)的細(xì)部 9 結(jié)構(gòu)和重量控制進(jìn)行了合理的優(yōu)化設(shè)計(jì),提高了設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的可靠性和整機(jī)起重性能?；?ANSYS 的定柱式旋臂起重機(jī)的有限元分析進(jìn)行設(shè)計(jì)，并進(jìn)行強(qiáng)度校核。 由于塔式起重機(jī)在建筑施工中的重要性和廣泛使用，其安全性、可靠性就顯得尤為重要，塔機(jī)主要采用桿系金屬結(jié)構(gòu)承受載荷，金屬結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性就成為設(shè)計(jì)人員關(guān)注的主要問題。然而，很長時(shí)間以來，塔機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)周期很漫長，從方案設(shè)計(jì)到結(jié)構(gòu)初步計(jì)算，經(jīng)常需要多次返工，設(shè)計(jì)人員采用手工計(jì)算，如果結(jié)構(gòu)初步計(jì)算不滿足要求，必須重新選擇材料并重新進(jìn)行計(jì)算，這樣就增加設(shè)計(jì)者的勞動(dòng)強(qiáng)度，而且耽誤了設(shè)計(jì)時(shí)間。而且，雖然國內(nèi)塔機(jī)生產(chǎn)廠家很多，但是只有少數(shù)幾家實(shí)力雄厚的廠家具有獨(dú)立研發(fā)塔機(jī)能力，其它大多數(shù)廠家不具備這樣的能力，只有都通過購買設(shè)計(jì)圖紙的方式來生產(chǎn)塔機(jī)，這樣的廠家在市場(chǎng)上始終處于劣勢(shì)地位。 二、論文（設(shè)計(jì)）研究的內(nèi)容 1.重點(diǎn)解決的問題 (1). 水平運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)； (2). 機(jī)械爪設(shè)計(jì)（連桿機(jī)構(gòu)）； (3). 起升動(dòng)力裝置的設(shè)計(jì)； (4). 導(dǎo)向裝置的設(shè)計(jì)。 2.擬開展研究的幾個(gè)主要方面（論文寫作大綱或設(shè)計(jì)思路） (1). 主體框架設(shè)計(jì)； (2). 水平運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)； (3). 整理已開展的工作，中期檢查； (4). 機(jī)械爪設(shè)計(jì)（連桿機(jī)構(gòu)）； (5). 起升動(dòng)力裝置的設(shè)計(jì)； (6). 起升機(jī)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)； (7). 導(dǎo)向裝置的設(shè)計(jì)。 3.本論文（設(shè)計(jì)）預(yù)期取得的成果 查閱相關(guān)文獻(xiàn)，收集資料，了解設(shè)計(jì)內(nèi)容，分析歸納文獻(xiàn)，確定研究方法，完成堆垛機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及相關(guān)功能部件的設(shè)計(jì)，對(duì)關(guān)鍵部件的強(qiáng)度進(jìn)行有限元分析。系統(tǒng)整合，進(jìn)行總裝配；生成、完善 2D 和 3D 圖紙。 三、論文（設(shè)計(jì)）工作安排 1.擬采用的主要研究方法（技術(shù)路線或設(shè)計(jì)參數(shù)）； 首先采用文獻(xiàn)研究法，通過閱讀有關(guān)論文、圖書及相關(guān)資料，針對(duì)具體的設(shè)計(jì)要求，著重從理論及結(jié)構(gòu)上對(duì)國內(nèi)外現(xiàn)有秸稈堆垛機(jī)進(jìn)行全面的了解；第二，采用自上而下的設(shè)計(jì)方法，進(jìn)行整機(jī)功能劃分；第三，利用 3D 設(shè)計(jì)方法，逐一進(jìn)行各機(jī)構(gòu)、部件的設(shè)計(jì)，確定零件尺寸及進(jìn)行干涉檢查；第四，有限元分析法，利用有限元分析模塊對(duì)關(guān)鍵部件進(jìn)行強(qiáng)度分析。 2.論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)度計(jì)劃 第 1 周：尋找閱讀相關(guān)文獻(xiàn)，收集有關(guān)資料，了解設(shè)計(jì)內(nèi)容； 第 2 周：翻譯外文文獻(xiàn)； 第 3 周：分析歸納文獻(xiàn)，寫文獻(xiàn)綜述，選定研究方法，擬寫開題報(bào)告； 第 4 周：整理開題報(bào)告、文獻(xiàn)綜述，開題報(bào)告答辯； 第 5 周：主體框架設(shè)計(jì)； 第 6 周：水平運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)； 第 7 周：整理前幾周的工作，并進(jìn)行中期檢查； 第 8 周：機(jī)械爪設(shè)計(jì)（連桿機(jī)構(gòu)）； 第 9 周：起升動(dòng)力裝置的設(shè)計(jì)； 第 10 周：起升機(jī)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)； 第 11 周：導(dǎo)向裝置的設(shè)計(jì)； 第 12 周：系統(tǒng)的整合，進(jìn)行裝配； 第 13 周：生成、更改完善 2D 和 3D 圖紙； 第 14 周：修改完善設(shè)計(jì)說明書； 第 15 周：修改完善畢業(yè)設(shè)計(jì)各項(xiàng)內(nèi)容，做好答辯 PPT，提交論文，準(zhǔn)備答辯。 四、需要閱讀的參考文獻(xiàn) [1]杜波．塔式起重機(jī)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件的研究[J]．重慶大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，30(1)： 112-117． [2] 徐格寧.起重運(yùn)輸機(jī)金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2012. 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起重機(jī)是建筑、石化、能源、交通等行業(yè)中廣泛使用的起重設(shè)備，工程中常用的起重機(jī)主要有輪胎式、履帶式、桅桿式、塔式等種類。起重機(jī)械經(jīng)歷了漫長的發(fā)展過程，現(xiàn)代的起重機(jī)已經(jīng)成為結(jié)構(gòu)復(fù)雜，科技含量高的大型機(jī)械產(chǎn)品。利波海爾、特雷克斯德馬格、馬尼托瓦克等是歐美主要的起重機(jī)生產(chǎn)商，這些企業(yè)發(fā)展較早，技術(shù)先進(jìn)、產(chǎn)品性能較高，在國際上占有重要地位。日本的神鋼和日立住友等起重機(jī)企業(yè)， 主要生產(chǎn)中小噸位的起重機(jī)，具有一定的市場(chǎng)地位。隨著中國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國內(nèi)起重機(jī)行業(yè)的技術(shù)水平有了大幅度的提高。在國內(nèi)市場(chǎng)的帶動(dòng)下，國內(nèi)主要的起重機(jī)企業(yè)徐工集團(tuán)、中聯(lián)重科、三一重工等發(fā)展迅速，一些產(chǎn)品達(dá)到了國際先進(jìn)水平，在國際市場(chǎng)上也具有一定的地位。近年來，隨著建筑、冶金、石化、化工、交通、能源等行業(yè)的加速發(fā)展，我國起重機(jī)行業(yè)發(fā)展迅速，起重機(jī)市場(chǎng)不斷擴(kuò)大。以履帶起重機(jī)為例， 自 2005 年以來，履帶起重機(jī)得到迅速發(fā)展，當(dāng)年銷售 237 臺(tái)；到 2007 年，銷量達(dá)到歷史最高的 1648 臺(tái)，同比增長 64%。與此同時(shí)，產(chǎn)品進(jìn)口迅速減少，出口大幅增長。2000 年進(jìn)口量為 128 臺(tái)，出口量僅為 23 臺(tái)，而 2010 年上半年出口量就達(dá)到了 223 臺(tái)，出口金額為 10102.8 萬美元。進(jìn)入“十二五”，隨著國內(nèi)需求的增加和出口的拉動(dòng)，未來起重機(jī)行業(yè)將會(huì)繼續(xù)保持較快發(fā)展。 近幾年，國內(nèi)一些高等院校在塔式起重機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和推廣現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法方面做了許多有成效的工作，如山東建筑工程學(xué)院張青等發(fā)表的文章“具有學(xué)習(xí)功能計(jì)算機(jī)輔助塔式起重機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算系統(tǒng)”，采用面向?qū)ο蠛统绦蚪涌诘姆椒▽⑺C(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算與 CAE 系統(tǒng)集成，開發(fā)出一套具有學(xué)習(xí)功能的塔機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算系統(tǒng)。南京工業(yè)大學(xué)車輛與工程機(jī)械研究所鄭東華、殷晨波發(fā)表的文章“塔式起重機(jī)計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)”，采用面向?qū)ο蟮姆椒ň幹扑C(jī)的總體設(shè)計(jì)軟件；具有塔機(jī)的總體設(shè)計(jì)計(jì)算、參數(shù)化圖形自動(dòng)生成和自動(dòng)生成設(shè)計(jì)計(jì)算書等功能。 中國塔機(jī)始于 20 世紀(jì) 50 年代。綜觀 50 年發(fā)展史，我國塔機(jī)行業(yè)從無到有，從小到大，逐步形成了較為完整的體系，塔機(jī)成為建筑施工中的關(guān)鍵設(shè)備，塔機(jī)行業(yè)也成為我國發(fā)展最快的建筑機(jī)械行業(yè)之一。 我國塔機(jī)經(jīng)過五十年的發(fā)展與先進(jìn)國家水平差距大為縮小，并成為生產(chǎn)和使用的大國，但在總體的結(jié)構(gòu)、性能、質(zhì)量等方面與國外比還存在一定問題，主要有以下幾個(gè)方面： ① 設(shè)計(jì)方面，國外塔機(jī)設(shè)計(jì)普遍采用計(jì)算機(jī)輔助和組合設(shè)計(jì)，大大提高了設(shè)計(jì)水平和設(shè)計(jì)速度，而我國塔機(jī)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)及組合設(shè)計(jì)處于初級(jí)階段，有待于進(jìn)一步提高。 ② 制造方面，國外企業(yè)非常重視制造工藝及加工設(shè)備的先進(jìn)性。例如，法國 Potain 公司的塔機(jī)鋼材料加工采用了數(shù)控切割機(jī)和電視監(jiān)控切割，鋼材焊接采用自動(dòng)或半自動(dòng)焊，焊接時(shí)普遍都采用混合氣體保護(hù)焊，以保證焊接表面平整，飛濺??；德國 Liebherr 公司采用高壓無氣噴漆方式，噴漆室是完全封閉結(jié)構(gòu)。在機(jī)加工方面，數(shù)控機(jī)床已普遍使用，因而塔機(jī)在外觀質(zhì)量上我國與國外還存在著較大差距。 ③ 整機(jī)可靠性差距較大，國產(chǎn)塔機(jī)故障較多，返修率較高，國內(nèi)塔機(jī)工作機(jī)構(gòu)作業(yè)循環(huán)可靠性一般在 300～5000 次，而法國 Potain 公司的塔機(jī)工作機(jī)構(gòu)作業(yè)循環(huán)可靠性在 8000 次以上。 ④ 國內(nèi)塔機(jī)自重大，自重利用系數(shù)偏高，即同樣起重能力的塔機(jī)比國外產(chǎn)品消耗的材料多，造成自重大，經(jīng)濟(jì)效益差。 因此，采用現(xiàn)代化的設(shè)計(jì)手段、實(shí)施智能化技術(shù)是獲得最佳設(shè)計(jì)效果和提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)效率的重要保證。本文研究的目的就是想在這方面進(jìn)行探討，以尋求更好的解決方法，提高我國的塔式起重機(jī)設(shè)計(jì)水平。 二、世界秸稈堆垛機(jī)設(shè)計(jì)的發(fā)展現(xiàn)狀 起重機(jī)發(fā)明于二十世紀(jì)之初的歐洲，距今已有一百多年的歷史，在這個(gè)過程中， 塔機(jī)的承載結(jié)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、取物裝置、控制系統(tǒng)及安全裝置等各方面都有了很大的發(fā)展，其設(shè)計(jì)理論、制造工藝、檢測(cè)手段等都逐漸趨于完善和規(guī)范化，并已經(jīng)成為一種較完善的機(jī)械。但由于生產(chǎn)發(fā)展提出新的使用要求，塔機(jī)的種類、形式也需要相應(yīng)地發(fā)展和創(chuàng)新，性能參數(shù)也需要不斷變化與究善。由于現(xiàn)代化設(shè)計(jì)方法的建立和計(jì)算輔助設(shè)計(jì)等現(xiàn)代設(shè)計(jì)手段的應(yīng)用，使塔機(jī)設(shè)計(jì)思維觀念和方法有了進(jìn)一步的更新，其它技術(shù)領(lǐng)域和相鄰工業(yè)部門不斷取得的新科技成果在塔機(jī)上的滲透、推廣應(yīng)用等，更使塔機(jī)的各方面不斷地豐富更新。因此，塔機(jī)將向現(xiàn)代化、智能化、更安全可靠方便的方向發(fā)展。 早在 20 世紀(jì) 80 年代前后，就先后有設(shè)計(jì)人員利用計(jì)算機(jī)繪圖來代替手工畫圖， 目前，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) CAD (Computer Aided Design)己逐步深入到產(chǎn)品設(shè)計(jì)的各個(gè)階段和設(shè)計(jì)工作所涉及的各個(gè)領(lǐng)域。不僅能利用計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度快、計(jì)算精度高、存儲(chǔ)信息量大和邏輯推理能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)代替人工進(jìn)行方案選擇、計(jì)算分析與繪圖，而且還能通過人機(jī)交互，最大限度地發(fā)揮設(shè)計(jì)人員的創(chuàng)造力和經(jīng)驗(yàn)。美國，德國、日本等一些塔式起重機(jī)公司都廣泛應(yīng)用 CAD，徹底拋棄了傳統(tǒng)圖板。并且還與計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)(CAPP)和計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)相銜接，做到了無圖化生產(chǎn)。 三、我國與世界強(qiáng)國的差距 我國堆垛機(jī)經(jīng)過五十年的發(fā)展與先進(jìn)國家水平差距大為縮小，并成為生產(chǎn)和使用的大國，但在總體的結(jié)構(gòu)、性能、質(zhì)量等方面與國外比還存在一定問題。 四、未來 10～15 年中國秸稈堆垛機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)。結(jié)構(gòu)優(yōu)化 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的應(yīng)用領(lǐng)域己從航空航天擴(kuò)展到船舶、橋梁、汽車、機(jī)械、水利、建筑等更廣泛的工程領(lǐng)域,解決的問題從減輕結(jié)構(gòu)重量擴(kuò)展到降低應(yīng)力水平、改進(jìn)結(jié)構(gòu)性能和提高安全壽命等更多方面。 綜合性能提高 起重機(jī)產(chǎn)品的綜合性能包括作業(yè)性能、經(jīng)濟(jì)性、安全可靠性、維修保障性等多個(gè)方面，各方面的性能又通過不同的指標(biāo)體現(xiàn)出來。