混凝土泵车臂架的参数化设计-开题报告 - 图文

一、立论依据

本科毕业设计开题报告

课题名称 混凝土泵车臂架的参数化设计学 号 姓 名 专 业 车辆工程 指导教师 评阅教师 开题时间 年 3 月 8 日

1．本课题的目的和意义 随着改革开放我国工业的迅速发展，我国将进一步加大水利、公路、铁路等基础设施建设的投资，南水北调、西气东输、西电东送、青藏铁路等一批大战略性工程相继启动，同时也进行大量的城市道路、城镇住宅的开发和和建设，这都需要大量的混凝土。根据国家产业政策，到2006年，城市建设基本实现混凝土商品化，混凝土泵车的需求量将至少增长一倍。因此，无论是现在，还是将来，混凝土泵车在我国都有很大的应用市场。 混凝土泵车的臂架由许多节臂杆组成，对于大范围作业的多节臂泵车，人工控制不仅要求操作工人技术水平高，且劳动强度大。尤其实在高层建筑上或建筑底层基础的施工过程中，泵车操作者往往无法看到施工现场，只能靠哨声或旗语等指挥，控制起来比较麻烦。在这些混凝土施工现场，布料软管大距离移动由机械系统完成，小距离移动则需要2～3名工人拖动布料管移动，移动起来非常费力，如果能够实现混凝土智能浇筑，则必将大大降低工人的劳动强度，提高劳动生产率，有较高的经济效益和社会效益。我国混凝土泵车自主开发能力弱，很多关键部件都依赖进口，这在很大程度上降低了我们产品的竞争力。有资料显示，但从数量上看，我国从国外进口的混凝土泵车逐年上升，如果能够对臂架结构参数进行优化，提高泵车的使用寿命、减轻重量、减低臂架摆动，系统分析对泵车臂架结构进行动力学和运动学分析，分析参数变化对臂架性能的影响，增强我们产品的竞争力，这必将扭转不利局面。因此对泵车臂架的参数化设计有重大意义。 混凝土泵车行业的蓬勃发展迫使国内各大泵车企业开发、研制符合国内工程要求的,具有自己专利的产品，然而混凝土泵车结构复杂，如今还没有一套完整、全面的总体设计方法应用于混凝土泵车设计中，作为当代大学生应该提高自身的创新能力，在总结归纳了国内外各种混凝土泵车各种典型结构的基础上完成了混凝土泵车的参数划设计,主要包括:①泵车的总体结构优化；②泵车的布料装置的选择；③泵车的主要技术参数计算；④泵车臂架的稳定性分析.混凝土泵送的新技术,新设备和新型材料不断涌现,可以说这成为了混凝土泵车总体设计中必不可少的一部分，这些产品不同程度的代表了混凝土泵送设备未来发展的趋势，也成为设计，制造人员在设计混凝土泵车时必须考虑的问题。仿真技术是近年来发展起来的一种计算机辅助设计方法。将计算机动画仿真应用于工程实际，将会使设计和分析工作变成直观、实际的过程。该文给出了混凝土泵车布料机构计算机仿真方法，主要包括三方面的工作:①泵车布料机构的运动仿真；②布料机构包络图仿真；③混凝土泵车性能曲线仿真。布料机构计算机仿真通过简化的模型的运动，来模拟机械部件的动作，能直观地显示机构运动是否发生干涉，结构的尺寸设计是否合理。然后将信息反馈回来，修改设计方案，再仿真,直到结构设计合理。性能仿真可预测机械的工作性能,事先进行修正,直到达到最优。 二、文献综述

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1．国内外研究现状、发展动态 混凝土泵车被列为商品混凝土施工的主要设备，它可以一次同时完成现场混凝土的输送和布料作业，具有泵送性能好，布料范围大，机动灵活和转移方便等特点。 混凝土商品化在国外发展很快，到20世纪80年代，在一些经济发达的国家，商品混凝土已经在混凝土生产总量中占有绝对比重。例如，美国占84%，日本占78%，英国占57%。今年来，在我国的北京、上海、广州、大连、厦门等大城市，商品混凝土的使用量较大，占这些城市混凝土总用量的60-80%左右，已接近或达到发达国家的水平。国内外实践表明，采用混凝土一般可以提高劳动生产率一倍以上，节约水泥10～15%，降低工程成本5%左右。伴随着商品混凝土的迅速发展，混凝土输送机械、搅拌输送机械及混凝土施工技术也都迅速发展。 目前国内生产的混凝土布料杆有手动和机动两种。在20世纪80年代中期手动机械式布料杆问世，它的布料半径10m，臂架采用两节臂水平折叠式，能作360度回转1989年至1991年我国研制成功了HG28型独立式船用液压布料杆。该布料杆半径28m，折叠方式为四节臂卷绕式，有手动电动和有线遥控三种操作方式，其技术水平基本达到国外同类产品80年代出的水平。1991年至1992年研制了HG30型独立式塔布料杆，采用液压驱动，布料范围大，适用大跨度的厂房和电站。20世纪90年代，我国出现了内爬式布料杆，按传动方式可分为机械式和液压式两种。1996年7月建设部北京建筑机械综合研究所开发了HGY10型全液压式混凝土布料机。它的优点是结构紧凑，移动灵活，操作方便。现代混凝土泵车臂架向智能化发展,在结构上用有限元分析的方法进行优化设计。 国外泵车发展趋势:泵车在操纵，臂架结构，支腿型式，电控、以及其他细节上进行技术改进，反映泵车臂架在方便实用，臂架展开方式灵活，在智能化方向上了迈2上新的台阶。30m级别的混凝土泵车仍然受市场欢迎，臂架展开方式灵活，泵车支腿设计呈现出多样化、个性化的特点，并且开发了功能泵车或特殊功能的泵送产品。混凝土泵车在获取动力的技术方面，国外已经研发了多种型式。综上所述国外混凝土泵车向智能化、多功能化、大型兼小型化方向发展，对布料杆操作采用新技术，无限遥控技术，计算机控制技术，电液比例技术，负荷传感技术。 在国外，混凝土泵车设计制造技术已发展到很高的水平，产品已形成系列化。如施维英公司生产的混凝土泵车臂架的垂直高度16～62m共13个品种，其混凝土的输送量很大，臂架节数二节，三节，最多有四节。普茨迈斯特公司生产的混凝土泵车臂架的长度也有13个品种，臂架的垂直高度16-62m，臂架节数最多为5节，国外混凝土泵车的发展，主要得益于汽车工业和机械工业的发展，特别是大型泵车所使用的底盘驱动型式，汽车的发展促使超长臂大型泵车的形成。

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2．所阅文献的查阅范围及手段 查阅范围：混凝土泵车，Solidworks，机器人机构设计，液压传动，运动学仿真。 网络资源： 东北大学图书馆-超星数字图书数据库；东北大学图书馆-万方学位论文数据库 东北大学图书馆-中国优秀博硕士学位论文全文数据库 东北大学图书馆-中国期刊全文数据库；东北大学图书馆－Elsevier Science数据库 Baidu和google搜索引擎 图书资源 东北大学图书馆 参考文献 [1]张国忠．现代混凝土泵车及施工应用技术[M]，北京：中国建材工业出版社，2004 [2]郭立新.泵车布料机构机器人化若干问题的研究[D]，沈阳：东北大学,1999 [3]Tel F, Toth E. Stereo image processing and virtual reality in an intelligent robot control system [J] ， Journal of Intelligent and Robotic Systems，2000，27 (2): 113～134 [4]张艳伟.混凝土泵车臂架系统优化及仿真[J]，武汉理工大学学报，2002，26(2):246～24 [5]张国忠.现代设计方法在汽车设计中的应用[M]，沈阳:东北大学出版社,2002.42～60 [6]郭立新，张国中，郭咏梅.混凝土泵车布料机构系统有限元建模及其动态分析.建工机械，1999，12 [7]冯升华.混凝土泵车布料机仿真与有限元分析[ …… 此处隐藏：2698字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……