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SY-025-BY-3
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告
學(xué)生姓名
李 鵬
系部
汽車與交通工程學(xué)院
專業(yè)、班級(jí)
車輛工程07—10班
指導(dǎo)教師姓名
李涵武
職稱
副教授
從事
專業(yè)
車輛工程
是否外聘
□是■否
題目名稱
RL5250GSN舉升式氣卸粉罐汽車改裝設(shè)計(jì)
一、 課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義
1.目的和意義
汽車工業(yè)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)效益不只是汽車本身,而是集中表現(xiàn)在汽車使用和流通的全過程中,隨著汽車工業(yè)的發(fā)展必然是汽車運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展。由于社會(huì)對(duì)汽車的運(yùn)物效率和經(jīng)濟(jì)性,以及各種功能和性能的要求也越來越高,從而使汽車運(yùn)輸工具向?qū)S没l(fā)展成為必然趨勢(shì)。
粉罐汽車用于散裝粉狀物料的運(yùn)輸,如裝運(yùn)水泥,面粉,滑石粉,煤粉等。粉料散裝運(yùn)輸可以提高運(yùn)輸效率,節(jié)約運(yùn)輸費(fèi)用,降低產(chǎn)品成本,同時(shí)能實(shí)現(xiàn)裝運(yùn)卸貯機(jī)械化。
散裝水泥以其顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。已在世界范圍內(nèi)得到迅速發(fā)展,散裝水泥車,每運(yùn)100萬噸水泥可節(jié)約袋裝紙6000噸,不僅節(jié)約了造紙?jiān)虾湍茉?,還節(jié)約了近40萬人勞動(dòng)力。我國(guó)目前水泥產(chǎn)量已突破2億噸,如果像美、日以及歐洲的一些國(guó)家,水泥運(yùn)輸散裝率在90%以上,則每年僅節(jié)約包裝費(fèi)達(dá)50億元以上,技術(shù)和高附加值的專用汽車在提高產(chǎn)值、利潤(rùn)和節(jié)約外匯方面都有著極其重要的作用。
我國(guó)水泥產(chǎn)量居世界首位,但水泥運(yùn)輸散裝率卻很低,約為33.5%。散裝水泥的比例與水泥工業(yè)發(fā)展速度顯得極不協(xié)調(diào),與發(fā)達(dá)國(guó)家散裝水泥相比,相距甚遠(yuǎn)。顯然,要加速我國(guó)散裝水泥的發(fā)展,除了需要制定有關(guān)的經(jīng)濟(jì)政策給予經(jīng)濟(jì)扶持外,還要從散裝水泥的工業(yè)技術(shù)方面進(jìn)行改善和發(fā)展,才能使散裝水泥發(fā)展速度同形勢(shì)相適應(yīng)。發(fā)展散裝水泥運(yùn)輸車也是其中關(guān)鍵一項(xiàng)。
近年來使用的粉罐汽車都是采用氣力卸料的氣卸散裝粉罐汽車,它由六大部分組成,即:汽車底盤、罐體總成、空壓機(jī)及空氣管道、卸料管道系統(tǒng)、取力傳動(dòng)裝置、監(jiān)測(cè)儀表及安全裝置等。氣力卸料是將具有一定壓力的壓縮空氣通過罐體底部的流態(tài)化裝置通入罐內(nèi)粉料中,使粉料和空氣混合,呈現(xiàn)流動(dòng)狀態(tài),然后打開卸料閥,粉料與空氣混合物在罐內(nèi)外壓力差作用下排出,經(jīng)管道流入地面容器內(nèi)。
罐體是氣卸散裝水泥車裝載水泥的容器,其型狀,流態(tài)化床,有效容積和總?cè)莘e等直接影響著氣卸散裝水泥車的兩個(gè)重要專業(yè)性能指標(biāo)——卸料時(shí)間和剩余率。因此,選擇合適的罐體是一項(xiàng)很重要的工作。
使用舉升式氣卸散裝水泥運(yùn)輸車不僅可以提高水泥裝卸的機(jī)械化水平,節(jié)約勞動(dòng)力,減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,改善工作條件,而且可以減少水泥損耗,降低施工成本,保證水泥質(zhì)量。實(shí)踐證明,與袋裝水泥搬動(dòng)相比,其裝卸效率可提高15倍以上,水泥損失減少約4%,具有明顯的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。在目前我國(guó)木材資源匱乏,能源緊張的情況下,推廣使用舉升式氣卸散裝水泥運(yùn)輸車有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
隨著我國(guó)水泥行業(yè)的飛速發(fā)展,舉升式氣卸散裝水泥車得到了廣泛應(yīng)用,水泥散裝事業(yè)得到了蓬勃發(fā)展,但是散裝水泥車的卸料速度直接影響著運(yùn)輸效率,能源節(jié)約,汽車壽命以及經(jīng)濟(jì)效益。改進(jìn)散裝水泥車的卸料速度是我們所要迫切解決的問題。
2.研究現(xiàn)狀
專用汽車一詞在國(guó)外大致起始于20世紀(jì)50年代。二戰(zhàn)結(jié)束后,歐美各國(guó)經(jīng)濟(jì)逐步發(fā)展,為了縮短作業(yè)時(shí)間,提高作業(yè)效率,實(shí)現(xiàn)各類專項(xiàng)作業(yè)的機(jī)械化合單機(jī)化,出現(xiàn)了各類專項(xiàng)作業(yè)車輛,隨著汽車工業(yè)的發(fā)展和交通、物流業(yè)的發(fā)展,社會(huì)對(duì)汽車的運(yùn)輸效率、經(jīng)濟(jì)性提出了越來越高的要求,汽車的專用化趨勢(shì)越來越明顯。隨之誕生了很多專業(yè)車輛,罐式汽車業(yè)就是其中的一種。灌式汽車中分為液化氣體運(yùn)輸車、粉粒物料運(yùn)輸車和混凝土攪拌運(yùn)輸車。而我們今天要研究的是粉粒物料運(yùn)輸車。
隨著中國(guó)城市的不斷發(fā)展,工程建設(shè)需要大量的水泥,而水泥的運(yùn)輸、卸料問題使人們頭疼,而此時(shí)舉升式氣卸散裝粉粒物料運(yùn)輸車解決了水泥的裝、運(yùn)、卸、貯的問題。既提高了運(yùn)輸?shù)男剩?jié)約運(yùn)輸費(fèi)用,又降低了成本。進(jìn)入二十一世紀(jì),汽車工業(yè)不斷發(fā)展前行,對(duì)專用車市場(chǎng)也在不斷發(fā)展中。(1)專用車重型化趨勢(shì)。近年來,國(guó)外專用汽車的產(chǎn)量明顯以重型居多,其原因主要是重型專用汽車經(jīng)濟(jì)效益好和重型車功率大、強(qiáng)度高,有中、小型專用車無法替代的優(yōu)點(diǎn)。隨著物流的龐大和公路的高級(jí)化,以及特殊作業(yè)的需要,重型專用汽車在國(guó)外得到迅速發(fā)展。如德國(guó)的散裝水泥車噸位均在15t以上:比利時(shí)莫爾(MOL)公司近年花費(fèi)相當(dāng)大的人力、物力從事動(dòng)50~70t的大型掛車用牽引車的研究和生產(chǎn)。比利時(shí)的大型粉罐車也已進(jìn)行系列化生產(chǎn),裝載容積為30~60立方米。(2)散裝水泥車的列車化趨勢(shì)。為了提高散裝水泥車的卸料能力,國(guó)外進(jìn)行了卓有成效的流態(tài)化元件研究,使卸料速度達(dá)到1.5~1.8t/rnin(國(guó)產(chǎn)散裝水泥車現(xiàn)行指體是1.0~1.3t/min),為提高遠(yuǎn)距離散運(yùn)經(jīng)濟(jì)效益,散裝水泥車的列車化正在成為令后的發(fā)展趨勢(shì)。據(jù)報(bào)導(dǎo),澳大利亞的公路運(yùn)輸已普遍使用拖帶雙節(jié)掛車、甚至三節(jié)掛車的汽車列車,1994年,澳大利亞一家掛車制造廠使用麥克(Mack)8×4牽引車,拖掛29節(jié)掛車,列車總長(zhǎng)429m,有效載質(zhì)量500t,發(fā)動(dòng)機(jī)功率3675kw,每節(jié)掛車均為三軸式,雙軸結(jié)構(gòu)前轉(zhuǎn)向架和三聯(lián)式后軸。(3)一車多用化的趨勢(shì)。為提高專用汽車的適應(yīng)性,以滿足各種特殊需要,有趨勢(shì)表明國(guó)外正在謀求專用汽車的一車多用化,使專用車功能由單一向多功能發(fā)展,如1990年日本昭和飛機(jī)公司推出了多用途廂式專用汽車,該車車廂為二重結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),裝備了散裝貨物用的傳送帶,既能一般貨運(yùn)又可運(yùn)輸散裝物料。(4)專用底盤專業(yè)化趨勢(shì)。日本豐田等大汽車公司的專用底盤均已實(shí)現(xiàn)系列化、專業(yè)化生產(chǎn),近年來,國(guó)外不少汽車廠專門從事專用汽車底盤生產(chǎn),尤其重視專用底盤的系列化、專業(yè)化生產(chǎn),滿足專用車的特殊需要。(5)新材料、新技術(shù)和微電腦的應(yīng)用趨勢(shì)。近年來,國(guó)外專用汽車廠家逐步重視新材料、新技術(shù)在專用汽車上的應(yīng)用,如采用GRP(玻璃纖維增強(qiáng)塑料)替代金屬材料制造冷藏車廂體,具有強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn),應(yīng)用日趨廣泛。在國(guó)外,微電腦的應(yīng)用正滲透到所有產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域,專用汽車也不例外。微電腦已廣泛用于發(fā)動(dòng)機(jī)控制、自動(dòng)變速、專用裝置動(dòng)力傳遞、電器故障診斷等方面.使專用汽車的使用價(jià)值逐漸擴(kuò)大,技術(shù)性能明顯提高。
隨著人們對(duì)大量粉粒物料運(yùn)輸?shù)男枨蠛凸返母油晟啤H藗冃枰苎b載更多的,運(yùn)輸更安全的,卸料更環(huán)保的大型罐體。這時(shí)人們發(fā)明了“罐式集裝箱”。這種箱體可用于裝運(yùn)有毒有害、易燃易爆、腐蝕性的危險(xiǎn)性以及無危險(xiǎn)性的液態(tài)、“氣態(tài)”和固態(tài)粉粒狀散貨。而這種罐箱可使散裝物料的運(yùn)輸倉(cāng)儲(chǔ)和分撥享受到經(jīng)濟(jì)、便捷、環(huán)保、安全等諸多好處,與傳統(tǒng)的鐵桶包裝、散裝船和鐵路槽車相比,它真正實(shí)現(xiàn)了裝箱地到卸料地的無中間環(huán)節(jié)的直達(dá),無貨物的跑冒滴漏,因此使污染和貨物的物流消耗及漏損降低到最低。歸納起來,罐箱作為一種先進(jìn)的運(yùn)輸工具,與傳統(tǒng)的裝載運(yùn)輸方式相比,具有安全可靠、運(yùn)輸靈活、快捷方便、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、綠色環(huán)保等方面的優(yōu)勢(shì)。目前,罐箱在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家的使用己經(jīng)非常普及,并在多個(gè)國(guó)家實(shí)現(xiàn)了法定強(qiáng)制使用。在我國(guó),雖然其使用還不到15年,尚屬起步階段,但由于其難以抗拒的優(yōu)勢(shì),近年來發(fā)展非常迅猛。罐箱的使用在某種程度上標(biāo)志著一個(gè)企業(yè)、地區(qū)乃至國(guó)家的物流、環(huán)保和運(yùn)輸管理水平。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求現(xiàn)狀及未來預(yù)測(cè)我國(guó)使用罐式集裝箱尚處于起步階段,但隨著化工行業(yè)內(nèi)外貿(mào)易的迅猛發(fā)展,為了與國(guó)際接軌,運(yùn)輸必將由小楠包裝更換成罐箱。國(guó)內(nèi)許多化工企業(yè)均很關(guān)注罐箱的造價(jià)、性能,一些企業(yè)已經(jīng)或準(zhǔn)備購(gòu)買,以擴(kuò)大出口市場(chǎng)份額。另外,隨著國(guó)家對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的投入和環(huán)保要求的日益提高,市場(chǎng)對(duì)裝運(yùn)散裝物料的罐箱也呈現(xiàn)旺盛的需求。隨著我國(guó)西部大開發(fā),石油、天然氣以及其他豐富的資源也將產(chǎn)生巨大的上、下游產(chǎn)品運(yùn)量,在我國(guó)內(nèi)陸運(yùn)輸及國(guó)際運(yùn)輸?shù)募b箱化浪潮中為罐箱的市場(chǎng)帶來良好前景。
雖然我國(guó)的專用車工業(yè)的起步比較晚,但是我們有著無比巨大的市場(chǎng),有了這個(gè)巨大的市場(chǎng),我相信我們國(guó)家的專業(yè)車工業(yè)發(fā)展早晚都會(huì)超過歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家。粉罐汽車由汽車底盤、罐體總成、空壓機(jī)及空氣管道、卸料管道系統(tǒng)、取力傳動(dòng)裝置、監(jiān)測(cè)儀表及安全裝置等六大部分組成。氣力卸料是將具有一定壓力的壓縮空氣通過罐體底部的流態(tài)化裝置通入罐內(nèi)粉料中,使粉料和空氣混合,使粉料流化態(tài),并且在罐內(nèi)壓力下排出。近年來使用的粉罐汽車都是采用氣力卸料的氣卸散裝粉罐汽車;少數(shù)粉罐車按用戶要求,采用液壓或簡(jiǎn)單的舉升卸料結(jié)構(gòu)。粉料顆粒的運(yùn)送,多靠自重從罐體底部錐形口卸出,或是將罐體舉升30°以上,顆粒靠自重向下滾滑,從罐尾卸出。
粉罐汽車按其罐體型式不同可分為下列四種:
(1).立式粉粒物料運(yùn)輸車。
立式粉罐汽車的罐體中心線呈鉛垂方向,如圖1.1所示。車輛可載一個(gè)或多個(gè)立式罐。立式粉罐汽車適用范圍廣,能用于粉料、顆粒料等多種粉粒體物料的散裝運(yùn)輸。但整車質(zhì)心較高,采用多個(gè)罐體時(shí)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制造成本也較高。
圖1.1 立式粉料物料運(yùn)輸車
(2).臥式粉粒物料運(yùn)輸車。
罐體中心線呈水平方向,罐體可以是單個(gè)艙,也可分隔兩個(gè)艙。若罐體內(nèi)的流態(tài)化床與水平面成一個(gè)傾角,稱為內(nèi)傾臥式粉罐汽車,如圖1.2所示。若罐體中心線與水平面成一個(gè)不大的傾角,則為外傾臥式粉罐汽車。臥式粉罐汽車具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作方便,卸料性能穩(wěn)定和質(zhì)心低的優(yōu)點(diǎn)。但適用性受到限制,一般僅用于流態(tài)化性能較好的粉料散裝運(yùn)輸。
圖1.2 臥式粉料物料運(yùn)輸車
(3).舉升式粉粒物料運(yùn)輸車。
舉升式粉罐汽車的罐內(nèi)底部通常僅在出料口處設(shè)置流態(tài)化床,卸料時(shí)罐體呈傾斜狀態(tài),粉料在重力作用下自動(dòng)下滑,集中到出料口處后卸出。所以,罐體內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,容積效率高,適用范圍廣,常用來裝運(yùn)流態(tài)化性能差的粉料。但由于增加了舉升機(jī)構(gòu),使用、維修復(fù)雜。如圖1.3所示。
圖1.3 舉升式粉料物料運(yùn)輸車
二、設(shè)計(jì)(論文)的基本內(nèi)容、擬解決的主要問題
1.基本內(nèi)容
改裝設(shè)計(jì)一種舉升式氣卸粉罐汽車??傎|(zhì)量25000Kg,滿足專用汽車相關(guān)設(shè)計(jì)要求。
要求正確進(jìn)行二類底盤的選擇、主要參數(shù)數(shù)據(jù)齊備、進(jìn)行二類底盤選型分析、產(chǎn)生具有實(shí)踐意義的選型總結(jié);
要求進(jìn)行車輛的總體布置,用總布置草圖表達(dá)主要底盤部件的改動(dòng)和重要工作裝置的布置;
要求進(jìn)行舉升粉罐的詳細(xì)設(shè)計(jì),在正確計(jì)算的基礎(chǔ)上,完成部部件設(shè)計(jì)選型,要求工藝合理、小批量加工容易、成本低、可靠性高;
要求進(jìn)行氣卸裝置設(shè)計(jì)計(jì)算選型;
完成總裝配圖,清楚表達(dá)設(shè)計(jì)。
要求完成整車性能分析計(jì)算,以評(píng)價(jià)和分析整車設(shè)計(jì)情況。針對(duì)性能分析結(jié)構(gòu)如有必要進(jìn)行設(shè)計(jì)改進(jìn)。
2.擬解決的主要問題
舉升式粉罐運(yùn)輸車在裝料和行駛時(shí),罐體中心線處于水平位置,卸料時(shí)舉升機(jī)構(gòu)將罐體前端升起,成傾斜狀態(tài)。舉升式粉料物料運(yùn)輸車的罐內(nèi)底部通常僅在出料口處設(shè)置流態(tài)化床,卸料時(shí)罐體呈傾斜狀態(tài),粉料在重力的作用下自動(dòng)下滑,集中到出料口后卸出。所以,罐體內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,容積效率高,適用范圍廣,常用來裝運(yùn)流態(tài)化性能差的粉料,但由于增加了舉升機(jī)構(gòu),使用,維修復(fù)雜。
常用的空氣壓縮機(jī)有回轉(zhuǎn)滑片式和擺桿式兩種。回轉(zhuǎn)滑片式具有體積小,排量大等優(yōu)點(diǎn),但所排出的壓縮空氣含有油氣,須經(jīng)過過濾才能進(jìn)入罐體氣室。而擺桿式應(yīng)不需要潤(rùn)滑油來潤(rùn)滑,故排出的壓縮空氣比較潔凈,對(duì)粉料無污染,是一種比較理想的空氣壓縮機(jī)。因此選擇擺桿式空氣壓縮機(jī)。
目前,改裝專用汽車選用的底盤主要是二類或三類底盤,也有為某些專用汽車設(shè)計(jì)的專用底盤。專用汽車底盤選型的好壞對(duì)專用汽車性能影響很大。汽車底盤的選擇或設(shè)計(jì)專用車底盤主要根據(jù)專用汽車的類型、用途、轉(zhuǎn)載質(zhì)量、使用條件、專用汽車的性能指標(biāo)、專用設(shè)備或裝備的外形尺寸、動(dòng)力匹配等來決定。
總體布置的任務(wù)是正確選定整車參數(shù),合理布置工作裝置和附件,使取力裝置、專用工作裝置、其它附件與所選定的汽車底盤構(gòu)成相互協(xié)調(diào)和匹配的整體,達(dá)到設(shè)計(jì)任務(wù)書所提出的要求,布置時(shí)應(yīng)按照以下原則:
(1) 盡量避免變動(dòng)汽車底盤各總成位置;
(2) 盡量滿足專用工作裝置性能的要求,充分發(fā)揮專用功能;
(3) 必須對(duì)裝載質(zhì)量,軸荷分配等參數(shù)進(jìn)行估算和校核;
(4) 應(yīng)避免工作裝置的布置對(duì)車架造成集中載荷;
(5) 應(yīng)盡量減少專用汽車的整車整備質(zhì)量;
(6) 應(yīng)符合有關(guān)法規(guī)的要求。
流態(tài)化裝置又稱流態(tài)化,主要由流態(tài)化元件、多孔板、壓板、螺栓等組成,是氣卸粉罐車的重要部分,它直接影響粉罐車的專業(yè)技能。流態(tài)化裝置的作用:一是與滑料板、罐體壁構(gòu)成氣室;二是使壓縮空氣形成微細(xì)、均勻的氣流進(jìn)入粉料中,使粉料流態(tài)化。
流態(tài)化元件的材料分為軟、硬兩類。硬質(zhì)材料雖然剛性好,耐磨,不易受潮,但易破碎,易堵塞,空隙不易恢復(fù),制造工藝也復(fù)雜,價(jià)格高,故很少采用。軟質(zhì)材料有工業(yè)帆布、夾毛氈、滌綸帆布等。它們具有質(zhì)量輕、易安裝、易取得、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)。用化纖維經(jīng)過特殊編織的帆布,在我國(guó)已有生產(chǎn),它透氣性好,阻力高,不易受潮。因此可采用有滌綸帆布編織而成的軟質(zhì)流態(tài)化元件。
其他一些問題將會(huì)在設(shè)計(jì)中進(jìn)一步解決!
三、技術(shù)路線(研究方法)
本課題研究的主要技術(shù)路線如圖:
舉升裝置設(shè)計(jì)
總體設(shè)計(jì)
專業(yè)性能和主要參數(shù)確定
粉罐裝置設(shè)計(jì)SSDDDDDSDFSDFSDDFKJNDSK
方案的選擇你
氣卸裝置設(shè)計(jì)FDVGDFGDFDF
參數(shù)確定
空氣壓縮機(jī)的選擇
完成總裝配圖
二類底盤的選擇
副車架設(shè)計(jì)
整車性能分析
進(jìn)行車輛總體布置
整車設(shè)計(jì)修正
完成設(shè)計(jì)說明書
四、進(jìn)度安排
1、調(diào)研、資料收集,完成開題報(bào)告 1、2周
2、方案設(shè)計(jì)與分析、二類底盤選型(調(diào)研與分析)第3、4周
3、總布置;第5周
4、粉罐裝置設(shè)計(jì)計(jì)算選型 第6周
5、舉升裝置設(shè)計(jì)計(jì)算; 第7周
6、氣卸裝置設(shè)計(jì)計(jì)算選型 第8周
7、輔助系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第9周
8、完成設(shè)計(jì)圖紙 第10、11周
9、整車性能計(jì)算分析;整車設(shè)計(jì)修正;第12周
10、完成設(shè)計(jì)說明書的撰寫 第13、
11、指導(dǎo)教師評(píng)閱、設(shè)計(jì)修正 第14周
12、設(shè)計(jì)審核、修改 第15周、第16周
13、畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯準(zhǔn)備及答辯 第17周
五、參考文獻(xiàn)
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[20]中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化研究院.Vehicle security-Specification for locking systems For passenger cars and car derived vehicles[J/OL].1992
六、備注
指導(dǎo)教師意見:
簽字: 年 月 日
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告
設(shè)計(jì)(論文)題目: RL5250GSN舉升式氣卸
粉罐汽車改裝設(shè)計(jì)
院 系 名 稱: 汽車與交通工程學(xué)院
專 業(yè) 班 級(jí): 車輛工程07-10班
學(xué) 生 姓 名: 李 鵬
導(dǎo) 師 姓 名: 李涵武
開 題 時(shí) 間: 2011年2月28日
指導(dǎo)委員會(huì)審查意見:
簽字: 年 月 日