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SY-025-BY-3
畢業(yè)設(shè)計開題報告
學(xué)生姓名
王 紅
系部
汽車與交通工程學(xué)院
專業(yè)、班級
車輛工程07-1班
指導(dǎo)教師姓名
于春鵬
職稱
副教授
從事專業(yè)
汽車運(yùn)用工程
是否外聘
□是■否
題目名稱
小型舉升車改裝設(shè)計
一、課題研究現(xiàn)狀,選題的目的、依據(jù)和意義
1、研究現(xiàn)狀
（1）國外研究現(xiàn)狀
歐美等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)。舉升車發(fā)展起步較早，從20世紀(jì)到二十年代就開始研制。已有近百年的發(fā)展歷史。產(chǎn)品技術(shù)水平高、作業(yè)高度大、規(guī)格齊全、結(jié)構(gòu)型式豐富、功能多樣?？傮w上看，技術(shù)和市場均已很成熟，典型產(chǎn)品具有高空作業(yè)、搶險、救援、消防等功能，作業(yè)平臺最大載荷可達(dá)500k g，最大作業(yè)高度已經(jīng)超過1 00m，具有各種安全保護(hù)措施，適應(yīng)在各種場地作業(yè)。舉升車的主要制造商歐洲以RUTHMANN、BRONTO、CTE、Of L&STEEL等廠家為代表，美國以TEREX、ALTEC TIME等廠家為代表．日本以AICHI、TADANO等為代表。其產(chǎn)品主要特點有：
1.控制系統(tǒng)普遍智能化
國外高水平的高空作業(yè)車大量采用比例控制對各種動作均有檢測系統(tǒng)， 可以進(jìn)行不同程度的自動控制，可根據(jù)實際情況不斷自動變速和調(diào)壓。在工作臂達(dá)到極限點前自動減速．到達(dá)極限位置自動停止；根據(jù)支腿跨距變化自動確定工作范圍等。另外其控制系統(tǒng)集成化程度高．所有動作均通過2～3個操縱桿(手柄)進(jìn)行操作 大大簡化了操作程序， 降低了勞動強(qiáng)度，提高了安全性和可靠性。
2.采用高強(qiáng)度材料和輕質(zhì)金屬材料
工作臂結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，選用高強(qiáng)度的特殊合金材料，因而工作臂截面小，一些非受力件或受力較小的件采用鋁合金輕質(zhì)材料，有效地降低了整車質(zhì)量，提高了底盤的使用性能。相同作業(yè)高度的國外高空。
3.安全裝置齊全
國外舉升車尤其是作業(yè)高度較高的舉升業(yè)車。對安全性非常重視，設(shè)置了各種安全裝置。這些裝置包括：支腿壓力控制系統(tǒng)，確保每個支腿的支承力達(dá)到安全值后，才能對上車進(jìn)行操作。支腿狀況與上車動作互鎖 工作臂極限位置限位：工作平臺過載保護(hù) 高電壓報警系統(tǒng)。當(dāng)平臺接近危險電壓電源時， 自動實施報警， 以提醒工作人員注意。這些安全裝置的設(shè)置，極大地保證了操作人員的安全。
4.做工精良
國外舉升車制造工藝水平普遍高于國內(nèi)車型．表現(xiàn)在為金屬表面處理后噴涂質(zhì)量高．同時基礎(chǔ)件質(zhì)量也高．早期故障率低。
5.應(yīng)用成熟
發(fā)達(dá)國家?guī)缀踉谒懈呖兆鳂I(yè)領(lǐng)域均普遍使用舉升車，銷售以代理和租賃為主．歐美等地區(qū)年需求量均在1萬～27萬臺。同時已經(jīng)形成了完善的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)協(xié)會組織及其培訓(xùn)體系。
（2）國內(nèi)研究現(xiàn)狀
我國舉升車行業(yè)起步較晚，自20世紀(jì)6O年代開始研制、70年代才推出商業(yè)化樣機(jī)。隨著改革開放的深入，逐漸引入國外高新技術(shù)及其產(chǎn)品，開始在市政、園林、電力等行業(yè)推廣使用，但最大作業(yè)高度只有35m，且功能單一。在消防救援高空車產(chǎn)品中，錦州重型機(jī)械股份有限公司開發(fā)出50m產(chǎn)品，沈陽北方交通重工集團(tuán)開發(fā)了53m產(chǎn)品，徐州重型機(jī)械有限公司開發(fā)出68m產(chǎn)品。徐州海倫哲等近30家企業(yè)生產(chǎn)，最大作業(yè)高度只有杭州愛知和徐州海倫哲達(dá)到35m，與歐美的差距較大。也正因為此．舉升車目前還只是用于電力保障，城市道路照明保障、城市園林維護(hù)和公安、交通等行業(yè)。限制這一行業(yè)發(fā)展的主要因素是大高度復(fù)雜截面混合臂架技術(shù)、安全技術(shù)、智能化高效控制技術(shù)、可靠性等．缺乏前瞻性研究，缺少向更大高度發(fā)展的技術(shù)支撐。
我國舉升車的應(yīng)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國家和地區(qū) 尚處于初級階段，目前僅在電力、國防、市政 通訊、園林、交通、造船、消防等行業(yè)使用，在電力、市政等少數(shù)行業(yè)普及使用，而且也只是在最近5年才進(jìn)入快速發(fā)展階段。進(jìn)一步的發(fā)展將依賴于下面幾個主要方面：
1.更加重視文明、安全施工，需要相應(yīng)出臺有關(guān)政策、法規(guī) 限制傳統(tǒng)落后、無安全保障、低效率、勞動強(qiáng)度大、能耗高的高空作業(yè)方式．更多地使用舉升車。
2.隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和勞動力成本的上升 更多的高空作業(yè)依靠機(jī)械化，而不是靠更多的人工作業(yè)，促進(jìn)舉升車需求量的快速增長。
3.隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提高和社會保障要求的嚴(yán)格，舉升車也將威為應(yīng)急保障的必備設(shè)備。目前我國在應(yīng)急保障方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國家。
4.目前舉升車的應(yīng)用多為市政、電力等公用部門．隨著整個社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的增長，舉升車使用場合將大大拓寬，為舉升車的發(fā)展帶來極為廣闊的發(fā)展前景。
5. 35m以上高度高空作業(yè)車目前基本依賴進(jìn)口。也將為國產(chǎn)大高度高空作業(yè)車提供發(fā)展的機(jī)會。
在隨后的幾年內(nèi)，我過舉升車發(fā)展將上升到一個新的階段。舉升車的進(jìn)一步發(fā)展主要依賴于很多方面。例如：在舉升車的適用過程中，要加重安全防范意識，需要出臺更加安全政策、法律法規(guī)，制止那些傳統(tǒng)的落后的法律政策，確保施工的人員在進(jìn)行高空作業(yè)車時的安全保障，并且高效率的進(jìn)行安全施工。
2、目的、意義和依據(jù)
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及勞動力本身成本的增長，更多的高處作業(yè)依靠機(jī)械化，而不是依靠更多的人工作業(yè)，這樣就促使舉升車的需求迅速的增長。這個同時，舉升車也就將成為社會急需的必要設(shè)備。目前我國的舉升車的需求好不如國外一些發(fā)達(dá)的國家。這就要求在技術(shù)發(fā)面，要引進(jìn)新的技術(shù)，研究新的產(chǎn)品，讓舉升車更大限度的適用在國內(nèi)各個行業(yè)、各個領(lǐng)域。
舉升車有以下技術(shù)特點：
1.新型的全液壓自行式專用底盤
研制的具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的自行式舉升升降平臺車，采用了機(jī)電液一體化、可靠性設(shè)計和計算機(jī)輔助設(shè)計等技術(shù)，成功地研制了一種全液壓驅(qū)動、自行式專用底盤，突破了以往國內(nèi)舉升升降平臺車只能采用汽車或起重機(jī)底盤改裝設(shè)計的限制。
2.帶載行駛、作業(yè)穩(wěn)定性好
底盤結(jié)構(gòu)突破了傳統(tǒng)的設(shè)計理論和方法，通過優(yōu)化上車平臺總體布局與載荷分布，減少了重心偏移。采用獨特的大角度后仰式鉸點結(jié)構(gòu)，合理設(shè)置多種配重模塊，有效地平衡了工作力矩。采用H型變截面復(fù)合箱梁剮性車架和高負(fù)荷實心橡膠輪胎，增加了底盤整體剛度，保證了整機(jī)行駛、作業(yè)過程的穩(wěn)定性，實現(xiàn)了高空作業(yè)升降平臺車帶載行駛的功能。
3.多功能、多用途的作業(yè)裝置
通過大臂前端托架，可以快速安裝舉升裝置或載人平臺，實現(xiàn)物料舉升、起重吊裝和載人高空作業(yè)等功能，同時為擴(kuò)展作業(yè)裝置以及各種工作裝置的快速切換提供了接口。
4.獨特的三維旋轉(zhuǎn)托舉裝置
設(shè)計的三維旋轉(zhuǎn)托舉裝置，既能夠自動保持被舉升物料的姿態(tài)，又可以實現(xiàn)舉升物料在空間內(nèi)任意高度、任意位置和任意方向的調(diào)整要求，速度控制精確靈敏，微動性能好，滿足了大型洞庫內(nèi)高空作業(yè)與通風(fēng)管道安裝的要求。
二、設(shè)計（論文）的基本內(nèi)容、擬解決的主要問題
1.研究的基本內(nèi)容
緊密圍繞調(diào)研數(shù)據(jù)及給定參數(shù)，完成方案，包括行走機(jī)構(gòu)的選擇或設(shè)計、舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計、行走機(jī)構(gòu)與舉升機(jī)構(gòu)的連接方案等。以蓄電池為動力源，發(fā)動機(jī)為原動力，通過帶傳動方式，實現(xiàn)了小型舉升車行駛功能。在滿足使用功能的前提下，實現(xiàn)舉升車結(jié)構(gòu)緊湊，布局合理，車本較低。舉升高度不小于4.5m、舉升質(zhì)量不小于100kg，有調(diào)速回路，壓力控制回路，鎖緊回路等構(gòu)成的液壓系統(tǒng)使工作平臺具備在升降過程中可自動停留在任何高度位置的功能。并且選用了結(jié)構(gòu)緊湊操縱簡單的液壓動力裝置，使整臺舉升車液壓系統(tǒng)安全可靠。
自動力小型舉升車總體方案為當(dāng)需要舉升車時按下舉升開關(guān)電動機(jī)啟動，帶動液壓缸工作，液壓油推動拉桿回縮拉動鋼絲繩。鋼絲繩繞與滑輪上連接于四根立柱頂端。這樣在鋼絲繩的帶動下提升橫梁向上運(yùn)動，載人板固定于橫梁之上。當(dāng)需要下行時，現(xiàn)將舉升機(jī)提升些許高度，關(guān)閉保險鎖，關(guān)閉開關(guān)，在人自重下慢慢下落到地面。為防止意外，工作平臺板與支架立柱間設(shè)有防墜落保險裝置，通過保險的機(jī)械撞擊聲可判斷保險是否進(jìn)入鎖止?fàn)顟B(tài)，在液壓缸下腔油壓突然喪失時可以保證車輛與人員的安全。
2.擬解決問題
（1）二類底盤改裝與設(shè)計；
（2）副車架設(shè)計；
（3）舉升臂設(shè)計；
（4）支腿設(shè)計。
分析各機(jī)構(gòu)選擇和配合
開關(guān)路線的設(shè)計分析
電控系統(tǒng)設(shè)計分析
液壓閥設(shè)計
液壓缸設(shè)計
液壓系統(tǒng)設(shè)計
底盤車架設(shè)計
工作平臺設(shè)計
舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計選擇
行走機(jī)構(gòu)的設(shè)計選擇
帶傳動設(shè)計分析
齒輪機(jī)構(gòu)的確定
蓄電池的確定
行走機(jī)構(gòu)設(shè)計
確定總體方案
發(fā)動機(jī)的選擇
舉升機(jī)構(gòu)設(shè)計
原動部分確定
執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計
加載機(jī)構(gòu)的設(shè)計
傳動機(jī)構(gòu)設(shè)計
方案選擇
三、技術(shù)路線（研究方法）
數(shù)據(jù)處理、理論分析、驗證
四、進(jìn)度安排
1.第1-2周調(diào)研、資料收集整理、完成開題報告；
2.第3-4周制定設(shè)計方案（資料補(bǔ)充及分析處理）；
3.第5周自行走機(jī)構(gòu)設(shè)計及合理性分析；
4.第6周舉升機(jī)構(gòu)設(shè)計與計算校核；
5.第7周其他相關(guān)構(gòu)件的設(shè)計及校核；
6.第8周整車性能計算、分析及修正；
7.第9.10周繪制設(shè)計草圖；
8.第11周繪制正式設(shè)計圖紙；
9.第12周整理設(shè)計說明書；
10.第13～16周設(shè)計評閱、修改、答辯準(zhǔn)備（預(yù)答辯）；
11.第17周畢業(yè)設(shè)計答辯。
五、參考文獻(xiàn)
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六、備注
指導(dǎo)教師意見：
簽字： 年 月 日