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南京工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告 課 題 名 稱： 液壓升降機(jī)設(shè)計(jì) — 液壓部分 學(xué) 生 姓 名： 劉冰兼 學(xué) 號(hào)： 201120518 指 導(dǎo) 教 師： 呂云嵩 副教授 所在院(系)部： 機(jī) 械 工 程 學(xué) 院 專 業(yè) 名 稱： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 （流體傳動(dòng)與控制） 2016 年 03 月 07 日 說(shuō) 明 1．根據(jù)南京工程學(xué)院《畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作管理規(guī)定》，學(xué)生必須撰寫《畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告》，由指導(dǎo)教師簽署意見(jiàn)、教研室審查，系教學(xué)主任批準(zhǔn)后實(shí)施。 2．開(kāi)題報(bào)告是畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)對(duì)學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。學(xué)生應(yīng)當(dāng)在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作前期內(nèi)完成，開(kāi)題報(bào)告不合格者不得參加答辯。 3．畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告各項(xiàng)內(nèi)容要實(shí)事求是，逐條認(rèn)真填寫。其中的文字表達(dá)要明確、嚴(yán)謹(jǐn)，語(yǔ)言通順，外來(lái)語(yǔ)要同時(shí)用原文和中文表達(dá)。第一次出現(xiàn)縮寫詞，須注出全稱。 4．本報(bào)告中，由學(xué)生本人撰寫的對(duì)課題和研究工作的分析及描述，應(yīng)不少于2000字，沒(méi)有經(jīng)過(guò)整理歸納，缺乏個(gè)人見(jiàn)解僅僅從網(wǎng)上下載材料拼湊而成的開(kāi)題報(bào)告按不合格論。 5．開(kāi)題報(bào)告檢查原則上在第2～4周完成，各系完成畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題檢查后，應(yīng)寫一份開(kāi)題情況總結(jié)報(bào)告。 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告 學(xué)生姓名 劉冰兼 學(xué) 號(hào) 201120518 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 （流體傳動(dòng)與控制） 指導(dǎo)教師姓名 呂云嵩 職 稱 副教授 所在院(系)部 機(jī)械工程學(xué)院 課題來(lái)源 企、事業(yè)單位委托課題 課題類型 工程技術(shù)研究 課題名稱 沉口模清潔機(jī)回轉(zhuǎn)工作臺(tái) 畢業(yè)設(shè)計(jì)的 內(nèi)容和意義 課題背景： 升降機(jī)作為一種提升裝置,在公元前2800年的古代埃及出現(xiàn)過(guò),采用的是人力驅(qū)動(dòng)方式。17世紀(jì)中葉法國(guó)物理學(xué)家和數(shù)學(xué)家帕斯卡提出了指導(dǎo)液壓傳動(dòng)技術(shù)應(yīng)用的靜壓傳遞原理,之后液壓理論及液壓傳動(dòng)技術(shù)獲得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。液壓升降機(jī)是被廣泛用十市政土程、建筑、安裝、倉(cāng)儲(chǔ)、貨物裝運(yùn)及土廠生產(chǎn)過(guò)程(例如，在鑄造、焊接、噴涂、搬運(yùn)、裝配等土作場(chǎng)合，就有各種升降機(jī)被用作輸送和定位的工具。)中的一種機(jī)械設(shè)備。隨著它在各行各業(yè)中的頻繁的應(yīng)用，國(guó)內(nèi)也出現(xiàn)了大大小小的升降機(jī)的生產(chǎn)廠商，在這種大規(guī)模的競(jìng)爭(zhēng)中升降機(jī)價(jià)格高低與質(zhì)量的優(yōu)劣無(wú)疑將作為首先考量的對(duì)象。 課題內(nèi)容： 該次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容的是對(duì)液壓升降機(jī)的液壓部分進(jìn)行的設(shè)計(jì)。主要參數(shù)如下： 1、運(yùn)動(dòng)范圍：臺(tái)起高度2—10m，回轉(zhuǎn)半徑2.5—4m，回轉(zhuǎn)角度360度。 2、參考運(yùn)動(dòng)速度：大臂伸縮速度7.8/10m/min,變幅缸伸縮速度3/1m/min，回轉(zhuǎn)速度0—2r/min。 3、最大負(fù)荷：1.5t。 4、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：高速1600r/min，低速1000r/min。 主要任務(wù)如下： 1、液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)：液壓系統(tǒng)原理設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)裝配圖。 2、機(jī)械圖：升降機(jī)構(gòu)（伸縮大臂、變幅裝置）裝配圖、轉(zhuǎn)臺(tái)裝配圖、底座裝配圖、總圖。 畢業(yè)設(shè)計(jì)的 內(nèi)容和意義 課題的意義： 市場(chǎng)需求的個(gè)性化、產(chǎn)品傳遞的快捷性導(dǎo)致企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)轉(zhuǎn)向?yàn)楣?yīng)鏈的競(jìng)爭(zhēng)，發(fā)展節(jié)約型經(jīng)濟(jì)是當(dāng)前的基本國(guó)策，節(jié)約能源更是當(dāng)務(wù)之急。液壓升降機(jī)是被廣泛用十市政土程、建筑、安裝、倉(cāng)儲(chǔ)、貨物裝運(yùn)及土廠生產(chǎn)過(guò)程中的一種機(jī)械設(shè)備；例如，在鑄造、焊接、噴涂、搬運(yùn)、裝配等場(chǎng)合，就有各種升降機(jī)被用作輸送和定位的工具。 由其結(jié)構(gòu)原理和工作特點(diǎn)所決定，在升降機(jī)工作臺(tái)攜帶著工件上升時(shí)，需要液壓缸向其提供驅(qū)動(dòng)力，即液壓缸輸出能量，把機(jī)械(液壓)能轉(zhuǎn)換成勢(shì)能;而在升降機(jī)工作臺(tái)攜帶著工件下降時(shí)，其勢(shì)能將被釋放出來(lái)。這種勢(shì)能如果不能有效地回收利用，則會(huì)造成能量浪費(fèi)。這種能量浪費(fèi)對(duì)于小型升降機(jī)來(lái)說(shuō)尚不顯嚴(yán)幣，但對(duì)于載重和舉升高度較大、需頻煩工作的機(jī)型來(lái)說(shuō)，就非?？捎^了。對(duì)于此類機(jī)型，應(yīng)在其液壓系統(tǒng)中設(shè)計(jì)儲(chǔ)能裝置，以把升降機(jī)下降過(guò)程中釋放出的勢(shì)能儲(chǔ)存起來(lái)，并在上升時(shí)重新加以利用，以減少無(wú)用功的消耗，提高能量的利用效率，并同時(shí)達(dá)到使系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)、工作可靠、安全的目的。 文獻(xiàn)綜述 升降機(jī)作為垂直的運(yùn)輸工具已經(jīng)有一百多年歷史了。它是隨著高層建筑的興建而發(fā)展起來(lái)的一種運(yùn)輸工具，其地位相當(dāng)于“垂直運(yùn)動(dòng)的汽車”，是現(xiàn)代生活必不可少的工具[1]。升降機(jī)的發(fā)展經(jīng)歷了從原始的人力拖動(dòng)，到現(xiàn)代的微處理器控制的以液壓和機(jī)械為驅(qū)動(dòng)單元的發(fā)展過(guò)程。直到現(xiàn)在，大規(guī)模的集成電路在升降機(jī)中的投入使用，以及高運(yùn)算速度的微處理器使得升降機(jī)的功能性、安全性以及智能化程度越來(lái)越高了。而且隨著科技的進(jìn)步、現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的發(fā)展，它的應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷的擴(kuò)大。 我國(guó)是最早出現(xiàn)升降機(jī)的國(guó)家之一，據(jù)考證，公元前1115年至1079年之間我國(guó)勞動(dòng)人民就發(fā)明了一種叫轆護(hù)的升降裝置[2]。西方相對(duì)來(lái)說(shuō)出現(xiàn)的較晚一些。公元前236年,希臘科學(xué)家阿基米德設(shè)計(jì)出一種卷筒式升降機(jī)。在隨后近兩千多年中，升降機(jī)一直是靠人力、畜力或水力作為動(dòng)力[3]。目前，升降機(jī)正朝著高安全性、高的可靠性、高性能、自動(dòng)化、環(huán)?；?、舒適化等方向發(fā)展。 文獻(xiàn)綜述 發(fā)展節(jié)約型經(jīng)濟(jì)是當(dāng)前的基本國(guó)策 ,節(jié)約能源更是當(dāng)務(wù)之急。由其結(jié)構(gòu)原理和工作特點(diǎn)所決定 ,在升降機(jī)工作臺(tái)攜帶著工件上升時(shí) ,需要液壓缸向其提供驅(qū)動(dòng)力 ,即液壓缸輸出能量 ,把機(jī)械(液壓)能轉(zhuǎn)換成勢(shì)能;而在升降機(jī)工作臺(tái)攜帶著工件下降時(shí) ,其勢(shì)能將被釋放出來(lái)。這種勢(shì)能如果不能有效地回收利用 ,則會(huì)造成能量浪費(fèi)。這種能量浪費(fèi)對(duì)于小型升降機(jī)來(lái)說(shuō)尚不顯嚴(yán)重 ,但對(duì)于載重和舉升高度較大、需頻煩工作的機(jī)型來(lái)說(shuō) ,就非?？捎^了。對(duì)于此類機(jī)型 ,應(yīng)在其液壓系統(tǒng)中設(shè)計(jì)儲(chǔ)能裝置 ,以把升降機(jī)下降過(guò)程中釋放出的勢(shì)能儲(chǔ)存起來(lái) ,并在上升時(shí)重新加以利用 ,以減少無(wú)用功的消耗 ,提高能量的利用效率 ,并同時(shí)達(dá)到使系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)、工作可靠、安全的目的。 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)能量損失包括各元件中運(yùn)動(dòng)件的機(jī)械摩擦損失、泄漏損失、溢流損失、節(jié)流損失、輸入和輸出功率不匹配的無(wú)功損失幾方面。機(jī)械摩擦損失、泄漏損失所占比例與所選元件本身的機(jī)械效率、容積效率、介質(zhì)粘度、回路密封性以及系統(tǒng)組成的復(fù)雜程度有關(guān)；溢流損失、節(jié)流損失所占比例與回路和控制形式有關(guān)；而輸入和輸出功率不匹配的無(wú)功損失所占比例與控制策略有關(guān)。因此節(jié)能是液壓技術(shù)的重要課題之一，隨著節(jié)能和環(huán)保要求的日益高漲，有效使用能源和降低噪聲已成為液壓行業(yè)的重要目標(biāo)。綜觀國(guó)內(nèi)外液壓技術(shù)發(fā)展歷程，無(wú)時(shí)無(wú)刻不伴隨節(jié)能的需要及創(chuàng)新： （1） 定量泵加變頻調(diào)速電機(jī)電液系統(tǒng)[4]。交流變頻調(diào)速液壓系統(tǒng)避免了節(jié)流損耗和溢流損耗，另外，交流變頻調(diào)速液壓系統(tǒng)不僅大大提高了原動(dòng)機(jī)—異步電動(dòng)機(jī)的效率，并顯著改善功率因數(shù)，是其他液壓調(diào)速方式所無(wú)法比擬的。利用變頻器改變泵的轉(zhuǎn)速，使泵的輸出流量與系統(tǒng)所要求相適應(yīng)，可以使溢流損失降至最低，有效地節(jié)約了能量。交流變頻調(diào)速液壓系統(tǒng)在大功率間歇運(yùn)動(dòng)的調(diào)速系統(tǒng)中，其優(yōu)越性更為顯著。 （2） 二次調(diào)節(jié)系統(tǒng)[5]。二次調(diào)節(jié)靜液傳動(dòng)系統(tǒng)由恒壓油源、二次元件（液壓泵/馬達(dá)）、工作機(jī)構(gòu)和控制調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)等組成。二次調(diào)節(jié)系統(tǒng)是工作于恒壓網(wǎng)絡(luò)的壓力耦聯(lián)系統(tǒng)，通過(guò)調(diào)節(jié)二次元件斜盤傾角來(lái)改變二次元件排量，以適應(yīng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩的 文獻(xiàn)綜述 變化，使負(fù)載按設(shè)定的規(guī)律變化。系統(tǒng)中的壓力基本保持不變，二次元件直接與恒壓油源相連，因此,在系統(tǒng)中沒(méi)有原理性節(jié)流損失，從而提高了系統(tǒng)效率。另外，蓄能器的加入，不但抑制了壓力限制元件發(fā)熱所引起的功率損耗。而且還通過(guò)回收、釋放液壓能有效提高了系統(tǒng)的工作效率。 （3）省電節(jié)能的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)[4]。高的響應(yīng)速度、高的控制精度和重復(fù)精度的比例閥、比例泵、伺服閥的應(yīng)用；由轉(zhuǎn)速可調(diào)的伺服電機(jī)加柱塞泵、伺服馬達(dá)螺桿驅(qū)動(dòng)、蓄能器加高速伺服閥組成閉環(huán)回路控制油電式高速注塑機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)和應(yīng)用。有高低壓雙聯(lián)或多聯(lián)連式泵、變量泵、蓄壓器系統(tǒng)等的推出；對(duì)閥控電液系統(tǒng)有較大能量損失的不足，推出泵和電液比例閥結(jié)合的負(fù)載感應(yīng)型，泵和比例壓力比例流量控制閥結(jié)合的注塑機(jī)電液控制系統(tǒng)。 升降機(jī)在運(yùn)行中，由于控制失靈、曳引力不足、制動(dòng)器失靈或制動(dòng)力不足以及超載拖動(dòng)、曳引繩斷裂等原因都會(huì)造成升降臺(tái)超速和墜落。近年來(lái)，我國(guó)升降機(jī)引發(fā)的重大安全事故時(shí)有發(fā)生，施工升降機(jī)安全裝置的齊全與否以及安裝調(diào)整的質(zhì)量是直接關(guān)系到貨物及人身安全的重大問(wèn)題。升降機(jī)作為一種垂直升降設(shè)備，其安全保護(hù)裝置是必不可少的。 早在古代阿拉伯人就曾在地坑內(nèi)放置裝滿羽毛的大袋，為吊籃斷繩起緩沖作用。近年來(lái)各類安全裝置被廣泛應(yīng)用于升降機(jī)中。升降機(jī)的安全裝置根據(jù)其發(fā)展過(guò)程有如下幾類[6]： 1、棘齒形安全裝置 2、帶緩沖阻尼的棘齒裝置 3、螺母絲杠結(jié)構(gòu) 4、帶齒凸輪機(jī)構(gòu) 5、安全鉗機(jī)構(gòu)：（a）楔塊式瞬時(shí)安全鉗 (b)滾柱瞬時(shí)安全鉗 (c)漸進(jìn)式滾柱安全鉗 文獻(xiàn)綜述 參考文獻(xiàn)： [1] 史新芳，陳影，毛宗源。電梯原理與維修管理技術(shù)。北京：電子工業(yè)出版社，1988：1-70頁(yè) [2] 朱昌明。電梯與自動(dòng)扶梯。上海：上海交通大學(xué)出版社，1995：1-30頁(yè) [3] 張琦，張廣明，諸小鵬。現(xiàn)代電梯構(gòu)造與使用。北京：清華大學(xué)出版社,2004：1-30頁(yè) [4] 黃興。液壓傳動(dòng)技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)。裝備制造技術(shù)。2006：36-37頁(yè) [5] 陳忠強(qiáng)。國(guó)外液壓技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)。傳動(dòng)與控制。2004：54-56頁(yè) [7] 涂幼新. 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《施工升降機(jī)》解析. 建筑機(jī)械技術(shù)與管理. 2005:27-29頁(yè) [8] 《起重運(yùn)輸機(jī)械》化學(xué)工業(yè)出版社 [9] 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Water Hydralics Powers Sensitive Application. Hydraulics & Pneumatics,AUG [14] L.Hitchox. Water Hydralics Contnus Steady Growth. Hydraulics & Pneumatics, DEC 研究?jī)?nèi)容 1、 機(jī)械圖：升降機(jī)構(gòu)（伸縮大臂、變幅裝置）裝配圖、轉(zhuǎn)臺(tái)裝配圖、底座裝配圖、總圖。 2、 液壓系統(tǒng)圖：液壓系統(tǒng)原理圖、裝配圖。 研究計(jì)劃 第1周 開(kāi)題報(bào)告 第2周 系統(tǒng)靜態(tài)設(shè)計(jì)：擬定液壓系統(tǒng)原理圖 第3周 系統(tǒng)靜態(tài)設(shè)計(jì)：擬定液壓系統(tǒng)原理圖 第4周 系統(tǒng)靜態(tài)設(shè)計(jì)：擬定液壓系統(tǒng)原理圖 第5周 液壓系統(tǒng)裝配圖 第6周 液壓系統(tǒng)裝配圖 第7周 液壓系統(tǒng)裝配圖 第8周 液壓系統(tǒng)裝配圖 第9周 液壓系統(tǒng)裝配圖 第10周 繪總圖 第11周 繪總圖 第12周 繪總圖 第13周 繪總圖 第14周 繪總圖 第15周 撰寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)及其他技術(shù)文件 第16周 答辯 特色與創(chuàng)新 1、 利用二次元件和蓄能器實(shí)現(xiàn)能量回收，提高了能量的利用率； 2、 液壓系統(tǒng)簡(jiǎn)單、可靠； 指導(dǎo)教師 意 見(jiàn) 要填寫是否同意。簽名：手寫或蓋章。 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 教研室意見(jiàn) 院部意見(jiàn) 要填寫是否同意。簽名：手寫或蓋章。 主任簽名： 年 月 日 教學(xué)院長(zhǎng)簽名： 年 月 日