40米高空作业平台液压系统设计开题报告
2020-04-10 16:04:15
1. 研究目的与意义(文献综述)
1.1研究对象简介
高空作业平台(awp)作为一种新型登高作业设备,主要为满足高空作业而生,作为传统脚手架等高空作业设备的替代产品,高空作业平台产品的核心要义在于安全性和经济性,在这两点上作为替代品的高空作业平台有着显著的优越性。
高空作业平台属于高空作业机械范畴,根据国家标准《高处作业分级》规定,凡在坠落高度基准面 2 米以上(含 2 米)、有可能坠落的高处进行作业,都称为高处作业。而高空作业机械专为满足高处作业需求而生,用以将作业人员、材料和工具等安全送至指定高处位置。
2. 研究的基本内容与方案
作业平台安装在大型远洋舰船,最大装载220KG,最大升降高度40m,自重约8t;升降、变幅和回转等各个机构运行均应操作灵活,速度均应无级可控,起动、停止及时可靠;液压系统由中心液压站集中供油,各用油设备之间管路应能隔离,确保各设备的运行、检修互不干扰。思考以后我决定使用开式液压系统。这种系统结构较为简单,由于系统工作完的油液回油箱,因此可以发挥油箱的散热、沉淀杂质的作用。闭式系统中,液压泵的进油管直接与执行元件的回油管相连,工作液体在系统的管路中进行封闭循环。闭式系统结构较为紧凑,不口空气接触机会较少,空气不易渗入系统,故传动的平稳性好。工作机构的变速和换向靠调节泵或马达的变量机构实现,避免了在开式系统换向过程中所出现的液压冲击和能量损失。但闭式系统较开式系统复杂,由于闭式系统工作完的油液不回油箱,油液的散热和过滤的条件较开式系统差。
分析可知40米高空作业平台有升降、伸缩、俯仰、回转四个动作。由于负载敏感系统具有压差反馈的闭环系统,在流量指令条件下可以实现泵对负载压力的随动控制。在负载减小时,负载敏感泵输出油液的压力减小,这就降低了能源的消耗,非常节能。该系统不但能保证液压泵的压力与负载所需自动匹配,而且也能精确的控制负载的速度,因此我决定选用负载敏感泵。液压系统通过电液比例流量阀对工作臂油缸、回转马达和圈养马达供油,供油量大小由比例阀控制,输出流量与负载变化无关,可使系统达到稳定的工作速度,并且能实现无极调速。由多路阀分别控制工作平台、回转机构、起升机构、高空作业工作臂、起重工作臂。
论文的主要内容包括:一是国内外背景、基本研究现状和研究意义的概述;二是高空作业平台的组成结构分析;三是伸缩臂的组成结构分析;四是工作斗的调平系统研究;五是液压油缸的设计计算和选型;六是设计小结心得体会;各部分都有图纸示意,且图纸集中装订。
2.1技术方案
拟采用的技术方案包括以下几个方面:
(1) 高空作业平台的组成结构分析,其内容分为四个方面:一是高空作业平台的底座分析;二是工作臂架的分析;三是三维全旋机构原理分析,;四是电气与液压系统。高空作业平台正常工作需要由专用底盘、工作臂架、三维全旋机构、液压系统、电气系统和安全装置等部分组成。
(2) 伸缩臂的组成结构分析,其内容包括四个方面:一是伸缩臂的结构要求;二是工况分析;三是伸缩臂的强度分析计算;四是伸缩臂的形变计算。力学模型的建立,考虑到很多现实干扰因素,因此计算时要虚拟化,建立一下假设:①假设工作臂截面不受到力的作用产生弯曲变形②由于截面变形不明显,因此假设挠度曲线是光滑连续的曲线③每次建模时只考虑单方面受力影响,不用共同考虑。
(3) 工作斗的调平系统研究,包括两个方面的内容:
一是工作斗调平系统模型分析,这一点包含详细工作斗调平机构的运动结构和原理,它可以直接影响整车的结构性能和安全性;二是调平机构液压系统分析,本次设计采用的是液压伺服调平机构它可以在伸缩臂进行变幅时,对工作斗进行调平具有操作方便、安全性能高等优点。
(4) 液压油缸的设计计算,主要包括两个方面的内容:一是伸缩变幅油缸的结构;二是伸缩变幅油缸的设计计算,设液压缸单活塞杆双向运动时的负载相同不计执行元件质量。
2.2主要参数
作业平台安装在大型远洋舰船,最大装载220KG,最大升降高度40m,自重约8t。
3. 研究计划与安排
时间安排 | 主要任务 |
第1~3周 | 专业文献检索,外文资料翻译,开题报告 |
第4~12周 | 对选题机构及其工况要求进行分析,拟定修改并绘制液压原理图,最后对液压系统进行详细计算和元器件的选型 |
第13周 | 整理毕业设计资料 |
第14周 | 修改完善毕业设计说明书,上传提交全部毕业设计资料;制作答辩PPT |
第15周 | 完成毕业论文,并准备答辩 |
4. 参考文献(12篇以上)
[1]singiresu.机械振动[m].第四版.北京:清华大学出版社,2009.
[2] 涂桥安.移动式高空作业平台的设计研究.机械设计与制造工程.2002.
[3] 罗振辉.高空作业车【m】.哈尔滨:哈尔滨工程大学出版社,2010.