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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告
題目 路面銑刨機(jī)提升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
專 業(yè) 名 稱
班 級(jí) 學(xué) 號(hào)
學(xué) 生 姓 名
指 導(dǎo) 教 師
填 表 日
說(shuō) 明
開(kāi)題報(bào)告應(yīng)結(jié)合自己課題而作，一般包括：課題依據(jù)及課題的意義、國(guó)內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢(shì)（含文獻(xiàn)綜述）、研究?jī)?nèi)容及實(shí)驗(yàn)方案、目標(biāo)、主要特色及工作進(jìn)度、參考文獻(xiàn)等內(nèi)容。以下填寫內(nèi)容各專業(yè)可根據(jù)具體情況適當(dāng)修改。但每個(gè)專業(yè)填寫內(nèi)容應(yīng)保持一致。
一、選題的依據(jù)及意義：
隨著公路交通事業(yè)的發(fā)展，中小型銑刨機(jī)作為機(jī)械化養(yǎng)護(hù)作業(yè)方式已經(jīng)在我國(guó)廣泛采用。根據(jù)我國(guó)公路發(fā)展的統(tǒng)計(jì)，未來(lái)公路養(yǎng)護(hù)對(duì)各類現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)備的需求將會(huì)越來(lái)越大。隨著高速公路大修期的到來(lái)和公路交通行業(yè)以及城市管理部門對(duì)現(xiàn)代化養(yǎng)護(hù)方式的認(rèn)識(shí)，對(duì)路面銑刨機(jī)的需求及質(zhì)量要求會(huì)越來(lái)越高。而提升機(jī)構(gòu)作為支撐機(jī)器的裝置及銑刨深度的直接影響因素已經(jīng)顯得越來(lái)越重要，如何進(jìn)一步提高提升機(jī)構(gòu)的優(yōu)越性及可靠性從而優(yōu)化銑刨深度無(wú)級(jí)調(diào)解，切深精度更精確，提高銑刨質(zhì)量，已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外機(jī)械公司及專家的研究熱點(diǎn)方向之一。
二、國(guó)內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢(shì)（含文獻(xiàn)綜述）：
1、國(guó)內(nèi)情況：國(guó)內(nèi)銑刨機(jī)的發(fā)展比較晚，自20世紀(jì)80年中期起步，主要結(jié)構(gòu)形式有兩種一種是在農(nóng)用輪式拖拉機(jī)上加裝銑削裝置構(gòu)成簡(jiǎn)易型冷銑刨機(jī)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適用于中等強(qiáng)度以下的瀝青路面銑削。如:湖北襄樊公路機(jī)械廠以鐵牛55型拖拉機(jī)為底盤，研制了一種簡(jiǎn)易的1m銑刨機(jī)。1987年江蘇鎮(zhèn)江路面機(jī)械廠參照國(guó)外的銑刨機(jī)機(jī)型研制出寬為0.5m銑刨機(jī)。銑刨深度為60mm，行走為液壓驅(qū)動(dòng)，工作裝置為機(jī)械驅(qū)動(dòng)，1990年天津道橋處機(jī)修廠也研制出了LX-1000銑刨機(jī)，寬度為1m，深度80mm，行走和工作均采用機(jī)械驅(qū)動(dòng)。
對(duì)于提升機(jī)構(gòu)而言，國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)的立柱大多與實(shí)心輪胎相連內(nèi)油缸能自由伸縮，調(diào)整車身和銑刨轉(zhuǎn)子高度實(shí)現(xiàn)按設(shè)定的深度銑刨。每個(gè)立柱可單獨(dú)拆下，便于維護(hù)和整修。銑刨過(guò)程中右后輪可以旋轉(zhuǎn)到機(jī)身內(nèi)部便于貼邊作業(yè)。但大型四立柱設(shè)計(jì)仍缺乏經(jīng)驗(yàn)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不是很合理，未能實(shí)現(xiàn)四立柱浮動(dòng)找平技術(shù)。提升機(jī)構(gòu)中的液壓元件仍需從國(guó)外進(jìn)口。
由于我國(guó)是近十幾年來(lái)才開(kāi)始意識(shí)到路面維護(hù)的重要性及交通改擴(kuò)建的需要，因此，銑刨機(jī)總體發(fā)展較慢，對(duì)于提升機(jī)構(gòu)方面，我國(guó)機(jī)械企業(yè)因努力發(fā)展自動(dòng)找平技術(shù)，及加強(qiáng)液壓元件的研制力度等。
2、國(guó)外情況：20世紀(jì)50年代，日本研制了國(guó)產(chǎn)1號(hào)電熱式銑刨機(jī)，它是在平地機(jī)上安裝了一個(gè)加熱裝置，后部裝備銑刨器，邊加熱邊銑刨，加熱寬度為2m，銑深只有20mm，工作速度也只有0.12km/h。20世紀(jì)60年代，日本又在平地機(jī)上改裝成了世界上第一臺(tái)冷式銑刨機(jī)，銑刨寬度2m，銑刨深度30-50mm。
20世紀(jì)70年代以來(lái)，隨著瀝青路面舊料再生技術(shù)的發(fā)展，德國(guó)、美國(guó)、瑞典、意大利等國(guó)家也相繼開(kāi)發(fā)了瀝青路面銑刨機(jī)。其中德國(guó)維特根(Wirtgen)作為以生產(chǎn)瀝青路面銑刨機(jī)的專業(yè)公司，1971年該公司開(kāi)發(fā)的裝有紅外線路面預(yù)加熱系統(tǒng)的小型銑刨機(jī)，它的出現(xiàn)開(kāi)創(chuàng)了道路養(yǎng)護(hù)施工新紀(jì)元，并很快為承包商所接受。到1970年代中期全歐洲已有一百多臺(tái)這樣的銑刨機(jī)在使用。十年后，維特根公司又開(kāi)發(fā)了帶直接收集舊料裝置的小型冷銑刨機(jī)，并迅速推廣。1990年代初，維特根公司的銑刨機(jī)的大型化、系列化、液壓及控制技術(shù)得到顯著提高，迄今為止，己發(fā)展成為全球產(chǎn)量最大、品種最齊全、技術(shù)水平最高的銑刨機(jī)專業(yè)廠商，并以銑刨機(jī)為基礎(chǔ)，開(kāi)發(fā)了瀝青路面冷、熱再生設(shè)備，其中W2200代表了當(dāng)今冷銑刨機(jī)技術(shù)的最高水平。發(fā)動(dòng)機(jī)是卡特彼勒421kW，動(dòng)力強(qiáng)勁生產(chǎn)率高;四條履帶，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以無(wú)級(jí)調(diào)速而不必在行走檔和工作檔之間切換，二級(jí)輸送帶可液壓折疊，使得整機(jī)長(zhǎng)度減短，運(yùn)輸方便;采用快速換刀系統(tǒng)，可減少更換刀具的時(shí)間;采用FCS(Flexible CutterSystem)系統(tǒng)，可改變銑刨寬度;轉(zhuǎn)向通過(guò)手柄控制，有四種轉(zhuǎn)向模式;控制系統(tǒng)采用CAN-Open總線技術(shù)，可靠性提高;人機(jī)界面可以隨時(shí)提供發(fā)動(dòng)機(jī)所有運(yùn)行參數(shù)以及本機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的其它主要信息;裝有WIDIS診斷及維護(hù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)故障自動(dòng)報(bào)警。
對(duì)于提升機(jī)構(gòu)方面，國(guó)外已經(jīng)能熟練設(shè)計(jì)大型四立柱提升系統(tǒng)，四立柱可加載質(zhì)量高，四立柱多直接與行走系統(tǒng)的覆帶相連，四立柱可單獨(dú)或復(fù)合無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)升降，實(shí)現(xiàn)銑刨深度的精確控制。維根特公司也已實(shí)現(xiàn)蟹行功能，可使及其精確行至工作面，提高銑刨水平。大型四立柱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)四立柱浮動(dòng)找平技術(shù)。自動(dòng)找平系統(tǒng)，維特根的銑刨機(jī)除了能夠提供傳統(tǒng)的滑橇式系統(tǒng)外，還可以提供更加精確的超聲波、激光等找平方式。銑刨作業(yè)時(shí)，只需設(shè)定銑刨深度，控制系統(tǒng)能夠在銑刨過(guò)程中，根據(jù)路面狀況，適時(shí)的調(diào)整銑刨深度，保證銑刨深度一致。提升機(jī)構(gòu)中的液壓元件設(shè)計(jì)、制作水平精湛。
目前國(guó)外大型機(jī)械企業(yè)研究重點(diǎn)之一便是節(jié)能，以減少銑刨機(jī)這一大型機(jī)械的能耗。國(guó)外的 Wirtgen、Dynapac、Caterpillar、Roadtech 等技術(shù)先進(jìn)的銑刨機(jī)生產(chǎn)廠家，在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，不斷地研究新技術(shù)、新工藝，進(jìn)一步提升銑刨機(jī)的性能。
維特根的銑刨機(jī)采用了大量新技術(shù)、新工藝，銑刨機(jī)的性能更加優(yōu)越，操作更容易，作業(yè)質(zhì)量更好。
三、研究?jī)?nèi)容及實(shí)驗(yàn)方案：
研究?jī)?nèi)容：在系統(tǒng)提供壓力、提升裝置承載質(zhì)量和其他給定條件下，設(shè)計(jì)提升機(jī)構(gòu)的具體實(shí)施方案，在設(shè)計(jì)中應(yīng)根據(jù)具體情況合理選用相關(guān)機(jī)械裝置，并進(jìn)行機(jī)械裝置的相關(guān)受力分析、計(jì)算推導(dǎo)、校核及其與其他元件的連接設(shè)計(jì)等。
實(shí)驗(yàn)方案：1）根據(jù)系統(tǒng)提供壓力先選用液壓馬達(dá)及進(jìn)行相關(guān)計(jì)算；
2）按照銑刨深度的要求，選用絲杠絲母，并進(jìn)行相關(guān)計(jì)算；
3）根據(jù)傳動(dòng)比設(shè)計(jì)減速器并進(jìn)行相關(guān)計(jì)算；
4）聯(lián)軸器、軸承、軸的選用、計(jì)算；
5）自鎖方案的設(shè)計(jì)，箱體的初步設(shè)計(jì)。
四、目標(biāo)、主要特色及工作進(jìn)度
目標(biāo)及特色：通過(guò)逐步對(duì)組成銑刨機(jī)提升機(jī)構(gòu)的每一機(jī)械裝置的選用、計(jì)算、校核，完成對(duì)銑刨機(jī)的總體設(shè)計(jì)，且要求各組成裝置間具有良好的匹配性。設(shè)計(jì)出的提升機(jī)構(gòu)不僅可在升程內(nèi)任意位置停止升降，可以自鎖，并可以具有優(yōu)越的銑刨質(zhì)量，使用壽命長(zhǎng)，且符合經(jīng)濟(jì)實(shí)用的要求
工作進(jìn)度：
1、開(kāi)題報(bào)告 1周
2. 相關(guān)外文文獻(xiàn)資料的閱讀與翻譯 2周
3、提升機(jī)構(gòu)總體計(jì)算與選材 3周
4、繪制電機(jī)的裝配圖及其各零件工作圖 9周
5、編寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 2周
五、參考文獻(xiàn)
1、沈紉秋主編《工程材料與制造工藝教程》北京：航空工業(yè)出版社 1991.5
2、機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 新版 第4卷 液壓、氣動(dòng)與液力傳動(dòng)與控制 北京：機(jī)械工業(yè)出版社
3、徐灝主編《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1995。12
4、液壓傳動(dòng)，章宏甲主編。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002
5、T. Morita, Y. Sakawa, Modeling and control of power shovel, Transactions of SICE 22 1 1986 69–75