液压挖掘机设计开题报告

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液压挖掘机工作装置结构特性分析与仿真的开题报告

液压挖掘机工作装置结构特性分析与仿真的开题报告

液压挖掘机工作装置结构特性分析与仿真的开题报告一、选题背景液压挖掘机作为一种常见的工程机械,广泛应用于工程建筑、矿山开采、交通建设等领域。

液压挖掘机的主要工作装置包括斗杆、斗杆缸、斗杆油缸、斗杆液控阀等部件,其结构和工作特性直接影响到挖掘机的工作效率和质量。

本文旨在通过对液压挖掘机工作装置的结构特性分析与仿真,深入了解挖掘机工作原理和技术特点,为挖掘机的设计、生产和维护提供理论支持。

二、研究内容本文的研究内容主要包括以下几个方面:1. 液压挖掘机的工作原理和结构特点分析,包括挖掘机的主要工作部件、液压系统工作原理等。

2. 液压挖掘机工作装置的三维建模,以SolidWorks软件为基础,建立液压挖掘机工作装置的三维模型。

3. 基于ADAMS仿真软件,进行液压挖掘机工作装置的运动仿真和力学分析,包括液压缸的运动特性、液压元件的工作负载等。

4. 根据仿真分析结果,对液压挖掘机的结构进行优化设计,提升其工作效率和质量。

三、研究方法本文的研究方法主要包括理论分析和仿真分析两种方法。

1. 理论分析:对液压挖掘机的工作原理和结构特点进行深入研究,以解析的方式分析其工作原理和工作特点。

2. 仿真分析:采用SolidWorks和ADAMS等软件,建立液压挖掘机的三维模型,并进行运动仿真和力学分析,获取液压缸的运动特性和液压元件的工作负载等。

四、研究意义液压挖掘机是工程机械行业中应用最广泛的一种设备,其结构和工作原理的研究对于提高工程机械的生产效率和质量具有重要意义。

本文的研究具有以下几个方面的意义:1. 深入了解液压挖掘机的结构特点和工作原理,为工程机械的设计和生产提供理论基础。

2. 通过仿真分析,对液压挖掘机的结构进行优化设计,提升其工作效率和质量。

3. 为工程机械的安全使用和维护提供技术支持和指导。

五、进度计划本文的研究进度计划如下:第一周:查阅相关文献,了解液压挖掘机的工作原理和结构特点。

第二周:使用SolidWorks建立液压挖掘机工作装置的三维模型。

工作报告之挖掘机开题报告

工作报告之挖掘机开题报告

挖掘机开题报告【篇一:挖掘机开题报告】二○ 一三届毕业设计开题报告学院:专业:机械设计制造及其自动化姓名:学号:2504090114 指导教师:马志奇完成时间: 2013年 3 月29 日长安大学毕业设计(论文)开题报告表【篇二:挖掘机毕业设计开题报告】附表2:毕业设计开题报告【篇三:液压挖掘机开题报告】目录目录 ....................................................................................................... .. (1)一、选题的目的和意义: (2)二、国内外研究现状(文献综述) (2)2.1挖掘机的机器人化 (2)2.2 遥控挖掘机的研究 (3)2.3 挖掘机节能技术的研究 (4)2.4 振动挖掘机理研究 (5)三、市场发展状况(市场分析) (6)3.1挖掘机的多功能化 (6)3.2挖掘机的智能化 (7)3.3挖掘机的实用型设计 (8)四、选题研究的内容: (8)五、选题研究的技术路线、研究方法和要解决的主要问题: (8)六、研究工作进度: (9)七、参考文献: (9)1一、选题的目的和意义:挖掘机械是一种集土方挖掘、装载、平整、拆除、抢险等作业的工程机械,广泛应用于各类土石方工程施工、民用建筑、道路建设和市政工程场所。

近年来伴随着我国经济的快速增长,大规模的基础设施建设对挖掘机提出了强劲的市场需求,我国挖掘机械的产销量每年均有15%~30%的爆炸式增长,2011年更是达到了70%,另一方面,挖掘机作为技术复杂的终端机械产品,其开发和制造涉及机械、液压传动、冶金、石油化工、电气等众多行业,已经形成了一个庞大的产业集群。

因此,大力开展对液压挖掘机的研究和探索,对于提升国家整体工业水平和加速国民经济的发展具有重大的促进意义。

二、国内外研究现状(文献综述)2.1挖掘机的机器人化为延伸人类在复杂、恶劣、危险环境中的作业,世界各国对机器人化挖掘机的研发工作非常重视,国外在这方面研究比较早,较为典型的有:②国内机器人化挖掘机的研究国内在这方面研究相对较迟,浙江大学冯培恩教授从上世纪80年代开始率先着手研究挖掘机机电一体化技术,首先实现挖掘机器人作业过程的分级规划和局部自主控制圈。

小型液压挖掘机工作装置与液压系统的分析研究的开题报告

小型液压挖掘机工作装置与液压系统的分析研究的开题报告

小型液压挖掘机工作装置与液压系统的分析研究的
开题报告
一、研究背景
随着工业化进程的推进,挖掘机已经成为各个领域必不可少的一种
工程机械。

其中,小型液压挖掘机由于其体积小、操作简便、适用范围
广泛,受到了越来越多消费者和企业的青睐。

小型液压挖掘机工作装置
和液压系统的研究,对提高其工作效率、降低成本和延长寿命具有非常
重要的意义。

二、研究内容
本研究主要包括小型液压挖掘机工作装置和液压系统的分析研究,
具体分为以下方面:
1.分析小型液压挖掘机工作装置的结构和工作原理,探讨其各个部
件的作用,包括液压泵、油缸、液压管路等等。

2.对小型液压挖掘机液压系统进行系统分析,包括研究其工作原理、工作过程、控制方式等等,以及对其故障排除和维护保养进行深入研究。

3.针对小型液压挖掘机的现状和市场需求,探讨如何提高其工作效率、降低成本和延长使用寿命,研究可能的改进措施和解决方案。

三、研究目标
本研究的目标是开展小型液压挖掘机工作装置和液压系统的分析研究,包括结构和工作原理的详细分析、系统分析以及维修保养方案的制定。

同时,我们的研究将采用一系列先进的技术手段和工程实践来实现
我们的目标,包括仿真分析、实验测试和现场调试等。

通过本研究,我们希望能够为小型液压挖掘机的设计、研发和生产提供技术支持和数据支撑。

同时,也希望通过我们的研究成果,为各行各业提高工作效率、降低成本和延长使用寿命提供参考和借鉴。

全液压挖掘机控制系统研究的开题报告

全液压挖掘机控制系统研究的开题报告

全液压挖掘机控制系统研究的开题报告一、选题背景及意义全液压挖掘机是一种广泛应用于建筑、矿山、道路、水利等领域的工程机械。

其以液压油为能源,通过液压系统实现机械运动和工作装置的控制。

随着科技的不断发展,液压控制技术和电子控制技术不断进步,全液压挖掘机控制系统也在不断改进和完善,以提高机械的效率和精度,满足不同工作环境和需求的要求。

本文旨在研究全液压挖掘机控制系统,并探讨其技术原理、应用及发展趋势,有助于深入了解现代工程机械控制技术的发展,为工程师提供设计和实现全液压挖掘机控制系统的参考。

二、研究内容与方法本文研究内容主要包括以下三个方面:1. 全液压挖掘机控制系统的组成和原理介绍全液压挖掘机控制系统的机构和组成部件、液压系统和电气控制系统的原理,探讨其工作原理和关键技术。

2. 全液压挖掘机控制系统的应用详细阐述全液压挖掘机控制系统在建筑、矿山、道路、水利等领域的应用及其实际效果,分析其优点和缺点,为工程师选型和应用提供参考。

3. 全液压挖掘机控制系统的发展趋势通过对国内外现有研究成果的分析,探讨全液压挖掘机控制系统未来的发展趋势和创新方向。

本文研究采用文献资料法和实验室实验法相结合,通过查阅相关文献资料,深入了解全液压挖掘机控制系统的原理和发展状况,同时在实验室中开展针对全液压挖掘机控制系统的相关实验,以验证理论结论的正确性。

三、预期成果及意义通过本文的研究,可以全面了解全液压挖掘机控制系统的组成原理和应用,为工程机械制造企业提供相关技术指导,帮助其在产品开发中更好地应用液压控制技术和电子控制技术,提高产品的竞争力和市场占有率。

同时,还可以为相关行业工程师提供有益的参考和指导。

液压挖掘机开题报告

液压挖掘机开题报告

液压挖掘机开题报告福州大学本科生毕业设计(论文)开题报告机械设计制造及其自动姓名张玉辉学号 020800239 专业化题目小型液压挖掘机工作装置的设计一、研究背景、概况及意义这次的毕业设计是在我们学完了大学的全部基础课程、技术基础课程以及全部专业课程之后进行的。

这是我们对所有课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论结合实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。

就我个人而言,这次毕业设计是熟悉和运用有关手册、图表等技术资料及编写技术文件等基本技能的一次实践机会,它能让我综合运用各科专业课程的基本理论,并结合生产实习和课程设计中学到的实践知识,独立地分析和解决问题,为未来从事的工作打下良好的基础。

挖掘机是用来开挖土嚷的施工机械。

它是用铲斗上的斗齿切削土嚷并装入斗内,装满后提升铲斗并回转到卸土地点卸土,然后再使回转台回转、铲斗下降到挖掘面、进行下一次挖掘。

挖掘机在工业与民用建筑、道路建设、农田水利、油田矿山、市政工程、机场港口等部门土石施工中占有重要位置。

与发达国家相比,我国重矿机械行业还存在着不小的差距,主要表现为我们国家科技和新产品开发能力薄弱,缺乏市场竞争力,现代重要技术装备仍依靠进口,而从20世纪后期开始,国际上挖掘机的生产向大型化、微型化、多功能化、专用化和自动化的方向发展。

因此开发新品种、多功能、高质量及高效率的挖掘机具有重要的现实意义。

液压挖掘机的工作装置的性能是决定挖掘机能效高低的关键因素,它的设计好坏直接决定了挖掘机的性能水平。

因此,研究小型液压挖掘机工作装置的设计具有十分重要的理论意义和现实意义。

1二、研究主要内容本次设计研究主要内容包含工作装置的整体方案拟定、对比、确定,对挖掘机工况分析,各主要零件的主要结构参数计算、结构分析和结构设计,并绘制出液压挖掘机工作装置的装配图及各主要零件的零件图,对动臂三维建模、强度分析、提出完善意见,查阅相关科技外文资料然后对其翻译,最后编写设计说明书。

液压机开题报告

液压机开题报告

液压机开题报告1. 引言液压机作为一种重要的工业设备,在各个领域都有广泛的应用。

它利用压缩液体的作用力来产生动力,并将其传递到执行部件上,以完成各种工作任务。

液压机具有高效、稳定、可靠的特点,因此在机械加工、建筑、冶金、航空、船舶等领域都得到了广泛的应用。

本开题报告将对液压机进行分析和研究,探讨其工作原理、结构组成、发展历史以及应用等方面的内容。

通过深入了解液压机的工作原理和特点,可以更好地应用液压技术,提高生产效率和产品质量。

2. 工作原理液压机利用压力传力原理来实现工作。

其基本原理是利用容积不变的液体传递力量,将一定的压力转化为更大的力,并将其传递到工作部件上。

液压机通常由液压系统和执行机构两部分组成。

液压系统由油箱、液压泵、液压阀、液压缸等组成。

当液压泵工作时,将液体从油箱吸入,通过液压阀控制液体的流动方向和压力,最终送到液压缸中。

液压缸内的液体受到压力的作用,将活塞推动,从而实现机械的工作。

执行机构根据具体的工作要求而不同,常见的液压执行机构包括液压千斤顶、液压剪板机、液压模压机等。

执行机构通过液压系统提供的液压力来完成工作任务。

3. 结构组成液压机的结构主要包括机架、液压缸、油泵、控制阀等。

•机架:液压机的机架一般由钢铁材料制成,承担着整个机器的重量和力量。

机架通常具有良好的刚性和稳定性,以保证液压机在工作过程中的稳定性和安全性。

•液压缸:液压缸是液压机的核心部件,由活塞、活塞杆、密封件等组成。

液压缸的作用是将液压系统提供的压力转化为线性运动力,实现工作任务。

•油泵:油泵负责将液体从油箱吸入,并将其压缩送入液压缸中。

常见的油泵有齿轮泵、叶片泵等。

•控制阀:控制阀用于控制液体的流动方向和压力。

根据不同的工作要求,可以采用单向阀、溢流阀、节流阀等。

4. 发展历史液压技术的起源可追溯到十七世纪末。

当时,英国物理学家罗伯特·波义耳通过实验发现了液体的无压缩性,为液压技术的发展奠定了基础。

设计开题报告---液压挖掘机工作装置

设计开题报告---液压挖掘机工作装置

毕业设计(论文)开题报告[12]陈世教,荣洪均,冀满忠,杜波,徐黎萍.液压挖掘机反铲工作装置整机理论复合挖掘力的计算及应用[J].工程机械,2007.4(第38卷):39-43[13]李泉永.机械结构优化设计的回顾与展望[J].桂林电子工业学院学报,2000,20(4):114一 119[14]王国强,马若相,张进平.虚拟样机技术及其在ADAMS上的实践[M].西安:西北工业大学出版社2002:8-17:[15]贾长治,王兴,贵刘海.平基于虚拟样机技术和广义简约梯度算法优化火炮射击稳定性[J].2006 ,1:28-31二、主要研究(设计)内容、研究(设计)思想及工作方法或工作流程1、研究内容:挖掘机工作装置设计是否合理直接影响装载机作业效率、使用寿命及操作人员舒适性和视野。

挖掘机工作装置优化设计的约束条件多,结构复杂。

用虚拟样机软件ADAMS可以很好地对挖掘机工作装置进行优化设计。

因此,本题目以典型的挖掘机工作装置机构—六连杆机构为例运用作图法对挖掘机工作装置机构的各杆的位置和方向对机构各项参数的影响进行定性分析。

在ADAMS中建立和参数化挖掘机模型后用来自OPTDES编码的GRG法(广义简约梯度法)对模型以举升高度为目标函数以各设计要求为约束进行运动学仿真和优化,得到了最优的挖掘角度,获得最小的挖掘力。

同时用 GRG法进行动力学仿真和优化。

减小举升缸的最大驱动力。

以液压挖掘机CAT320D_320DL为例,用ADAMS做出模型,通过动力学和运动学仿真,对各个参数进行最优化。

即在满足铲斗在挖掘时的转角大致为90 °~110°,铲斗总的转角往往要达到 150 °~180°,当铲斗缸全缩时,齿尖K 可能在EJ延长线上,或者,在其上侧0°~30 °处,在个别情况下,为了适应挖掘深沟及垂直侧壁的作业要求,为不使斗底先于斗齿接触土壤,常采用大仰角机构,此时,仰角可达25°~45°。

液压挖掘机毕业设计开题报告

液压挖掘机毕业设计开题报告

毕业设计(开题报告)学院专业班级学号学生指导教师题目基于SOLIDWORKS的液压挖掘机工作装置设计任务规定进行日期自2013 年1月14日起,至2013 年6月25 日止1 绪论1.1 开题的目的和意义:液压挖掘机是一种多功能机械,目前被广泛应用于水利工程,交通运输,电力工程和矿山采掘等机械施工中,它在减轻繁重的体力劳动,保证工程质量。

加快建设速度以及提高劳动生产率方面起着十分重要的作用。

由于液压挖掘机具有多品种,多功能,高质量及高效率等特点,因此受到了广大施工作业单位的青睐。

液压挖掘机的生产制造业也日益蓬勃发展。

挖掘机液压传动紧密地联系在一起,其发展主要以液压技术的应用为基础。

其结构主要是由发动机、液压系统、工作装置、行走装置和电气控制等部分组成(如图1.1所示),由于挖掘机的工作条件恶劣,要求实现的动作很复杂,于是它对液压系统的设计提出了很高的要求,其液压系统也是工程机械液压系统中最为复杂的。

因此,对挖掘机液压系统的分析设计已经成为推动挖掘机发展中的重要一环。

所以,液压挖掘机作为工程机械的一个重要品种,对于减轻工人繁重的体力劳动,提高施工机械化水平,加快施工进度,促进各项建设事业的发展,都起着很大的作用,因此,大力发展液压挖掘机,对于提高劳动生产率和加速国民经济的发展具有重要意义。

图1.1 液压挖掘机整体系统图通过本次毕业设计,我能将所学的基础理论应用于实际,从而使知识系统化、综合化。

并结合本次毕业设计培养独立获取新知识的能力,提高其运用SOLIDWORKS完成总体装配结构图设计,并将三维图转换为二维CAD图纸的能力,学会一些机械绘图基本要求。

使自己树立起具有符合国情和生产实际的正确的设计思想和观点;树立起严谨、负责、实事求是、刻苦钻研、勇于探索并与建筑、高等级公路、桥梁,水坝和矿业的发展息息相关,使用也越来越广。

1.2液压挖掘机的类型挖掘机械的类型与构造型式繁多,可按照挖掘工作原理与过程、用途、构造特征等进行划分。

挖掘机液压系统设计开题报告

挖掘机液压系统设计开题报告
聊城大学汽车与交通工程学院2013届
本科毕业论文(设计)开题报告书(学生用表)
学生姓名
XXX
专业
机械设计制造及其自动化
班级
2009级1班
学号
题目
挖掘机工作装置液压系统设计
指导教师
XXX
职称
讲师
学位
硕士
题目来源
指导教师推荐□自选□其它
题目类别
□基础研究 应用研究□其它
【选题意义、研究现状及可行性分析】
重点:对挖掘机的各种工况进行进行负载特性分析;确定主要设计方案参数,拟定液压系统原理图并对液压系统性能进行验算。
难点:对挖掘机工作装置进行负载受力分析,确定液压系统主要参数并对液压系统性能进行验算。
【主要参考文献】
[1]张铁.《液压挖掘机结构原理及使用》[M].石油大学出版社.2002
[2]徐福玲.液压与气压传动[M].机械工业出版社.2007.5:
指导教师签章:年月日
【开题小组意见】
开题小组组长签章:年月日
【学院意见】
主管院长签章:年月日
可行性分析:经过专业课的学习,已经掌握了一定的专业知识和分析处理问题的能力,通过对AUTOCAD软件和相关课程的学习,借助网络和相关书籍的查阅,借鉴国内外他人已经取得的经验,以及指导老师的谆谆教导,对挖掘机工作装置液压系统有理性的认识。基于以上几点,本题具有可行性。
【研究的主要问题和重点、难点】
研究的主要问题:明确挖掘机工作装置液压系统的设计要求,进行负载特性分析;确定设计方案;分析系统工况,确定主要参数;拟定液压系统原理图;选择液压元件;液压系统性能的验算以及液压系统油箱结构设计计算,最终确定此挖掘机工作装置的液压系统。
选题意义及研究现状:挖掘机是一种多功能机械,目前被广泛应用于水利工程,交通运输,电力工程和矿山采掘等机械施工中,它在减轻繁重的体力劳动,保证工程质量。加快建设速度以及提高劳动生产率方面起着十分重要的作用。近年从国内情况来看,我国的挖掘机市场90%被外国独资或合资企业垄断,我国挖掘机行业整体发展水平较国外缓慢,在挖掘机液压系统方面的理论还比较薄弱。国内大部分挖掘机企业在挖掘机液压系统传统技术方面的研究具有一定基础,但由于采用传统液压系统的挖掘机产品在性能、质量、作业效率、可靠性等方面均较差,因此采用传统液压系统的挖掘机在国内市场上基本失去了竞争力。液压系统是挖掘机的核心部分,通过挖掘机液压系统设计计算优化能有效的提高挖掘机性能,本挖掘机具有工作可靠、结构简单、性能好、成本低、效率高等特点。

小型挖掘机液压控制系统分析与仿真的开题报告

小型挖掘机液压控制系统分析与仿真的开题报告

小型挖掘机液压控制系统分析与仿真的开题报告一、选题背景在工程机械中,挖掘机是一种较为常见的设备。

小型挖掘机在城市建设、土地整理、矿山开采等领域均有广泛的使用。

其工作原理主要是通过挖掘机的机械臂、斗杆、斗头进行挖掘、卸料、平整等操作。

而挖掘机的液压控制系统起着至关重要的作用,控制着机械臂、斗杆和斗头的动作,在保证操作准确和高效的同时,也要确保系统的可靠性和安全性。

因此,本文选取小型挖掘机的液压控制系统作为研究对象,通过系统分析与仿真,探究其液压控制系统的功能、结构、原理和特点,进一步了解并优化液压控制系统的工作性能。

二、研究内容和目标本文研究主要分为以下几个方面:1. 小型挖掘机液压控制系统的功能和结构分析。

2. 挖掘机液压系统的工作原理和特点分析。

3. 液压控制系统的参数设计及系统控制逻辑设计。

4. 使用Simulink进行系统仿真,对系统的动态性能进行分析。

通过本文的研究和仿真,旨在进一步提升小型挖掘机的液压控制系统的工作性能和效率,为保证安全性和可靠性提供有效的理论基础和技术支持。

三、研究方法和技术路线本文的研究方法主要包括文献综述、系统分析、仿真实验等。

具体的技术路线如下:1. 收集相关文献,综述小型挖掘机液压控制系统的研究现状和发展趋势,了解其基本原理和技术特点。

2. 对小型挖掘机液压控制系统进行功能和结构的分析,深入研究其影响系统性能和控制策略的主要因素。

3. 根据研究对象的特点和实际运行条件,进行液压系统参数设计和控制逻辑设计,确定系统的电液控制模型。

4. 使用Simulink进行仿真实验,对系统的稳态性能、动态响应、能耗等指标进行模拟测试,并结合实验数据进行分析和初步优化。

5. 根据仿真结果进行系统参数调整和优化,持续优化并验证系统的动态性能。

四、预期研究成果本文的研究成果主要包括以下方面:1. 对小型挖掘机液压控制系统的功能、结构和工作原理进行深入的分析和研究。

2. 使用Simulink对液压控制系统进行仿真,对系统的性能进行测试和分析。

履带式液压挖掘机开题报告

履带式液压挖掘机开题报告

履带式液压挖掘机开题报告1. 引言履带式液压挖掘机是一种常用的工程机械设备,广泛应用于土木工程、矿山开采、建筑施工等领域。

本开题报告将介绍履带式液压挖掘机的相关背景和现状,分析其市场需求和发展趋势,并提出研究的目的和意义。

本文旨在为进一步研究履带式液压挖掘机提供基础和指导。

2. 背景与现状2.1 履带式液压挖掘机的定义与构成履带式液压挖掘机是一种通过履带驱动的工程机械设备,它主要由发动机、液压系统、行走系统、回转系统、工作装置等组成。

履带驱动系统使其能够适应各种地形和工作条件,并具备灵活性和稳定性,因此在各个领域有很大的应用前景。

2.2 履带式液压挖掘机的市场需求与发展趋势随着城市化进程的推进和基础设施建设的不断扩大,履带式液压挖掘机的市场需求呈现出增长的趋势。

尤其是在工矿、河道治理和道路施工等领域的需求日益增加。

此外,随着科技的进步和环保意识的提高,对挖掘机的能效和环保性能要求也越来越高。

因此,提高履带式液压挖掘机的性能和降低其能耗成为了目前的研究热点。

3. 研究目的与意义本研究的目的是针对履带式液压挖掘机的发展趋势和需求,研究其性能改进和能效优化的解决方案。

本研究将重点探讨以下几个方面:3.1 提高挖掘机的工作效率和精度通过优化挖掘机的液压系统和工作装置设计,提高挖掘机的工作效率和精度。

例如,采用先进的液压系统和控制算法,实现挖掘机的协调运动和精准定位。

3.2 降低挖掘机的能耗和环境污染通过改进挖掘机的动力系统和传动系统,降低挖掘机的能耗和环境污染。

例如,采用高效的液压泵和驱动系统,减少能量损失和排放。

3.3 提高挖掘机的安全性和稳定性通过优化挖掘机的结构和控制系统,提高挖掘机的安全性和稳定性。

例如,采用智能化控制系统和传感器,实现对挖掘机的实时监测和故障诊断。

本研究的意义在于提供履带式液压挖掘机的改进方案和技术支持,推动挖掘机的性能提升和能效优化,满足市场需求和环境要求。

4. 研究方法与计划本研究将采用实验研究和理论分析相结合的方法,以履带式液压挖掘机的性能改进和能效优化为目标,开展以下几个方面的研究:4.1 实验研究通过搭建实验平台和进行实际操作,收集挖掘机的工作参数和性能数据。

挖掘机液压系统毕业设计开题报告

挖掘机液压系统毕业设计开题报告

进技术,以促进我国挖掘机行业的发展。其中贵阳矿山机器厂、上海建筑机械厂、合肥矿山机器厂、长江挖掘机厂等 分别引进德国利勃海尔(Liebherr)公司的 A912、R912、R942、A922、R922、R962、R972、R982 型液压挖掘机制造技术。 稍后几年,杭州重型机械厂引进德国德玛克(Demag)公司的 H55 和 H85 型液压挖掘机生产技术,北京建筑机械厂引进德 国奥加凯(0&K)公司的 RH6 和 MH6 型液压挖掘机制造技术。与此同时,还有山东推土机总厂、黄河工程机械厂、江西长 林机械厂、山东临沂工程机械厂等联合引进了日本小松制作所的 PC100、PC120、PC200、PC220、PC300、PC400 型液压 挖掘机(除发动机外) 的全套制造技术。这些厂通过数年引进技术的消化、吸收、移植,使国产液压挖掘机产品性能指 标全面提高到 20 世纪 80 年代的国际水平,产量也逐年提高。由于国内对液压挖掘机需求量的不断增加且多样化,在 国有大、中型企业产品结构的调整,牵动了一些其他机械行业的制造厂加入液压挖掘机行业。有关业内人士指出,我
烟台大学文经学院
毕业设计(论文)开题报告
题目 院 (系)
挖掘机液压系统设计
文经学院机电一体化专业
专业班级 学生姓名 指导教师 学号
2013 年 3 月 11 日
1.本课题的目的及意义,国内外研究现状分析
1)本课题目的及意义
设计液压系统,驱动挖掘机完成多功能作业 与工业发达国家相比,我国重矿机械行业还存在不小的差距,主要表现为:产品总量供大于求,生产能力过剩; 供需关系失衡,低档产品积压,现代重要技术装备仍依靠进口;科技和新产品开发能力薄弱,缺乏市场竞争力;企业 多而散,经济效益低;经营机制不适应国际市场要求等。为此,国家将重矿机械行业发展规划的目标确定为:提高产 品技术水平和成套能力,提高生产技术水平和装备现代化,提高集约化生产程度和管理水平,提高经济运行质量和经 济效益,使之尽快成为能满足国民经济发展要求,并具有参与国际竞争能力的行业。在这种国内外挖掘机发展的大情 形下,我们进行挖掘机工作装置的合理性分析是有必要的,这有利于国内挖掘机行业的发展,为我国发挖掘机行业在 国际竞争中立于不败之地打好基础。随着国民经济的发展,挖掘机在各种工程建设领域,尤其是基础设施建设中所起 到的作用越来越明显,液压挖掘机作为一类快速高效的施工机械越来越被人们所认识 。挖掘机研究作为我国工程机械 的主力机种,被广泛应用于各种各样的施工作业中.挖掘机产品的核心技术就是液压系统设计,由于挖掘机的工作条件 恶劣,要求实现的动作复杂,于是它对液压系统的设计提出了很高的要求,其液压系统也是工程机械液压系统中最为复 杂的.因此,对挖掘机液压系统的分析研究对推动我国挖掘机发展具有十分重要的意义. 2)现状分析 我国的挖掘机生产起步较晚, 1954 年抚顺挖掘机厂生产第一台斗容量为 1m³的机械式单斗挖掘机至今, 从 大体上 经历了测绘仿制、自主研制开发和发展提高等三个阶段。新中国成立初期,以测绘仿制前苏联 20 世纪 30~40 年代的 W501、W502、W1001、W1002 等型机械式单斗挖掘机为主,开始了我国的挖掘机生产历史。由于当时国家经济建设的需 要,先后建立起十多家挖掘机生产厂。1967 年开始,我国自主研制液压挖掘机。早期开发成功的产品主要有上海建筑 机械厂的 WYl00 型、贵阳矿山机器厂的 W4-60 型、合肥矿山机器厂的 WY60 型挖掘机等。随后又出现了长江挖掘机厂的 WYl60 型和杭州重型机械厂的 WY250 型挖掘机等。 它们为我国液压挖掘机行业的形成和发展迈出了极其重要的一步。 到 20 世纪 80 年代末,我国挖掘机生产厂已有 30 多家,生产机型达 40 余种。中、小型液压挖掘机已形成系列,斗容有 0.1~2.5 m³等 12 个等级、20 多种型号,还生产 0.5-4.0m³以及大型矿用 10m³、12m³机械传动 单斗挖掘机,1m3 隧道挖掘机,4m3 长臂挖掘机,1000m³/h 的排土机等,还开发了斗容量 O.25m³的船用液 压挖掘机,斗容 O.4m³、O.6m³、 0.8m³的水陆两用挖掘机等。 但总的来说, 我国挖掘机生产的批量小、 分散,生产工艺及产品质量等与国际先进水平相比,有很大的差距。 改革开放以来,积极引进、消化、吸收国外先

油液混合动力挖掘机动力系统研究的开题报告

油液混合动力挖掘机动力系统研究的开题报告

油液混合动力挖掘机动力系统研究的开题报告一、选题背景和意义随着石化资源的日益枯竭和环保意识的不断增强,现代工程机械的发展趋势逐渐向着低能耗、低污染、高效率的方向发展。

而混合动力挖掘机作为一种新型的工程机械,能够更好地满足此类发展需求。

本文选题就是要探讨油液混合动力挖掘机动力系统的研究,对挖掘机的改进和发展具有重要的现实意义和深远的发展战略意义。

二、研究目的和内容本文拟从以下两个方面对油液混合动力挖掘机的动力系统进行研究:1. 油液混合动力挖掘机动力系统的结构和原理本文将对混合动力挖掘机的动力系统进行详细的介绍,包括系统的结构和原理,以及系统中各个组成部分的功能和相互关系等。

通过对系统的整体了解,进一步探索系统的优化和改进方向,提升挖掘机的整体性能和使用效率。

2. 油液混合动力挖掘机动力系统的优化研究本文在分析油液混合动力挖掘机动力系统结构和原理的基础上,针对系统中存在的问题进行深入研究,提出相应的优化方案。

同时,对采用新型材料、新工艺等技术进行改进的可行性和经济性进行评估,为实现系统的优化提供科学依据。

三、研究方法和步骤本文主要采用以下研究方法和步骤:1. 理论研究通过查阅大量的理论资料和文献,全面了解油液混合动力挖掘机动力系统的结构和原理,以及目前技术的研究现状和发展趋势,为后续实验和数据分析提供理论依据。

2. 试验研究在理论研究的基础上,通过实验的方式对混合动力挖掘机的动力系统进行测试和分析,获取相关的数据和性能参数,为后续优化方案的制定提供数据支持。

3. 经济评估针对提出的优化方案进行经济性分析,计算成本和收益,评估方案的可行性和实现的效果。

四、预期结果和贡献本文预期结果如下:1. 建立详细的油液混合动力挖掘机动力系统的结构和原理本文将建立详细的油液混合动力挖掘机动力系统的结构和原理,包括系统中各个部分的结构和功能关系等。

2. 提出油液混合动力挖掘机动力系统的优化方案在系统性能测试和数据分析的基础上,本文将提出油液混合动力挖掘机动力系统的优化方案,包括改进控制系统、增强燃油效率等方面。

挖掘机毕业设计开题报告

挖掘机毕业设计开题报告

附表2:毕业设计开题报告是将设计问题转化为最优化问题。

通常是借助计算机高速运算与逻辑判断功能,从满足设计方案中,按照预定的目标,利用计算机对其进行优化设计,对挖掘机的动臂、斗杆、铲斗进行优化,关键是符合实际且有效的数学模型。

因此,本文着重研究并建立动臂、斗杆、铲斗的数学模型,对于提高挖掘机工作装置设计质量和确保优化设计有效性具有十分重要的意义。

二、课题关键问题及难点本文将在传统设计的基础上,初步计算出工作装置:动臂、斗杆、铲斗的设计尺寸应用三维造型软件生成液压挖掘机工作装置造型实体,应用ANSYS软件对其进行受力分析,通过软件规范初设尺寸并反复进行修改,直到达到工况条件下正常工作的要求,使设计周期更短,优化尺寸更准确。

本文研究的难点在于应用三维造型软件和ANSYS软件共同给出恰当的设计尺寸三、调研报告(或文献综述)3.1液压挖掘机的发展概况挖掘机的最早雏形,主要用于河道、港口的疏浚工作,第一台有确切记载的挖掘机械是1796年英国人发明的蒸汽“挖泥铲”。

而能够模拟人的掘土工作,在陆地上使用的蒸汽机驱动的“动力铲”。

(图1-1)于1835年在美国诞生,主要用于修筑铁路的繁重工作,被认为是现代挖掘机的先驱,距今已有170多年的历史。

1950年,德国研制出世界上第一台全液压挖掘机(图1-2)。

由于科学技术的飞速发展,各种新技术、新材料不断在挖掘机上得到应用,尤其是电子技术和信息技术的应用使得液压挖掘机在作业效率、可靠性、安全性和操作舒适性以及节能、环保等方面有了长足的进步。

目前液压挖掘机已经在全世界范围内得到广泛应用,成为土石方施工不可缺少的重要机械装备。

图1-1蒸汽机驱动的“动力铲”图1-2早起全液压挖掘机980t,斗容量为50m3。

大型液压挖掘机的其他代表产品主要有小松的PC8000、三菱的MS1600、卡特彼勒的5130和5230、曼内斯曼-德马克的H485以及利勃海尔的R992和R994等。

如图1-3所示为超大型液压挖掘机。

液压挖坑机的研制及其关键部件工作过程仿真的开题报告

液压挖坑机的研制及其关键部件工作过程仿真的开题报告

液压挖坑机的研制及其关键部件工作过程仿真的开题报告1. 研究背景挖掘机是建筑、矿山等行业中常用的设备,液压挖掘机在其中占有重要的地位。

随着科技的不断进步和用户需求的加强,挖掘机的性能和可靠性也在不断提高。

目前国内外液压挖掘机的研究重点在于提高其功率、降低燃油消耗、提高其工作效率和安全性。

本研究项目主要针对液压挖坑机的研制和关键部件工作过程仿真展开,开发一种可靠高效的液压挖坑机,并对其关键部件进行仿真模拟研究,为液压挖坑机的设计和制造提供技术支持。

2. 研究目的本研究项目主要目的如下:(1)开发一种可靠高效的液压挖坑机,提高坑道开挖效率。

(2)研究液压挖坑机的关键部件,包括行走系统、挖掘系统、液压系统和控制系统等,进行仿真模拟研究。

(3)提高液压挖坑机的安全性能和工作效率,减少环境污染。

3. 研究内容(1)液压挖坑机的研制:通过对已有挖掘机的结构和技术进行分析,设计出一种完整的液压挖坑机,包括机身、驾驶室、行走系统、挖掘系统、液压系统和控制系统等。

(2)关键部件工作过程仿真:以液压挖坑机的行走系统、挖掘系统、液压系统和控制系统等为研究对象,建立数学模型,进行仿真模拟分析,找出其优缺点和改进措施。

(3)试验与分析:对设计好的液压挖坑机进行试验验证,根据试验数据分析出其优化方案。

4. 研究方法(1)理论研究:对液压挖坑机的结构、原理、工作情况进行探究,分析其传动机构和各个部分的工作原理。

(2)仿真模拟:通过建立液压挖坑机的数学模型,对液压挖坑机的关键部件进行仿真模拟研究,分析其工作原理和改进措施。

(3)试验验证:设计实验方案,对液压挖坑机进行试验验证,对试验数据进行分析和处理,得出液压挖坑机的优化方案。

5. 研究意义(1)提高液压挖坑机的工作效率和安全性:通过改进液压挖坑机的设计和关键部件的研究,提高其安全性能和工作效率,减少环境污染。

(2)促进液压挖坑机行业的发展:本研究项目提出的新技术、新理论和新方法,有利于挖掘机行业的发展,促进国民经济的快速发展。

基于电液比例技术的液压挖掘机控制系统研究的开题报告

基于电液比例技术的液压挖掘机控制系统研究的开题报告

基于电液比例技术的液压挖掘机控制系统研究的开题报告题目:基于电液比例技术的液压挖掘机控制系统研究一、研究背景液压挖掘机是一种重型机械设备,具有大功率、高效率和操作灵活的特点,在工程建设、矿山开采等领域有着广泛的应用。

传统液压挖掘机控制系统采用机械控制方式,存在精度低、作业效率不高等问题。

而近年来,随着电控技术的快速发展和电液比例技术的应用,液压挖掘机控制系统的性能得到了极大的提升。

二、研究内容和方法本研究将基于电液比例技术,探讨如何提升液压挖掘机的控制性能,主要研究内容包括以下几方面:1. 电液比例技术的原理和应用2. 液压挖掘机的工作原理及其控制流程3. 基于电液比例技术的液压挖掘机控制系统设计方法4. 基于模块化设计的控制系统架构及相关技术5. 控制算法的设计和实现方法方面,将采用文献调研、案例分析、理论探讨等方法,通过对已有技术和方案的分析,提出更加高效、稳定和可靠的液压挖掘机控制系统设计方案。

三、研究意义和目的本研究的意义在于:1. 提高液压挖掘机的控制精度和效率,更好地满足市场需求。

2. 推动电液比例技术在液压挖掘机领域的应用,促进技术进步和发展。

3. 提高液压挖掘机的自动化水平,降低劳动强度和人力成本。

本研究的目的在于:1. 探究基于电液比例技术的液压挖掘机控制系统设计原理与实现方式。

2. 探讨如何优化液压挖掘机控制系统在实际操作中的表现。

3. 验证设计方案的可行性和有效性。

四、预期成果通过本研究,预计可得到以下几个方面的成果:1. 基于电液比例技术的液压挖掘机控制系统设计方案。

2. 液压挖掘机控制系统的模块化设计方案及其相关技术。

3. 液压挖掘机控制算法的设计和实现。

4. 系统测试和验证结果。

五、论文结构本论文将分为以下几部分:1. 绪论:研究背景、研究内容和方法、研究意义和目的、预期成果和论文结构。

2. 电液比例技术原理及其应用:介绍电液比例技术的基本原理、分类、特点及其在液压挖掘机控制系统中的应用。

小型液压挖掘机设计(液压系统设计)开题报告

小型液压挖掘机设计(液压系统设计)开题报告
[6]陈世教.樊万锁川崎KMX15R挖掘机多路阀的功能与结构1999(06)
[7]李建启单泵多执行元件负载传感系统[期刊论文]-液压与气动1992(3)
[8]魏聪梅.王明智.周文电液比例负载敏感变量泵的恒功率控制1998(09)
[9]郜立焕.乔丰立.陆初觉.卢堃负载传感径向柱塞泵实验特性仿真研究[期刊论文]-液压与气动2002(7)
前期进行大量的市场调查以及网上资料调查,统计现有的小型液压挖掘机的参数,并参考其参数
对前期收集的挖掘机资料进行详细的分析和整理,并请老师帮忙确定最适合的参数,再参照市面上现有的小型液压挖掘机液压系统进行设计
参考市面上现有的液压系统零部件,找到参数要求适合的零件,再参考设计
1. 3月25日左右,型液压挖掘机设计(液压系统设计)
课题类别:设计■论文 □
学生姓名:程鹏飞
学号:201021030207
班级:机械1001班
专业(全称):机械设计制造及其自动化
指导教师:黄东胜
2014年3月
液压挖掘机是一种多功能机械,目前被广泛应用于水利工程,交通运输,电力工程和矿山采掘等机械施工中,它在减轻繁重的体力劳动,保证工程质量.加快建设速度以及提高劳动生产率方面起着十分重要的作用。由于液压挖掘机具有多品种,多功能,高质量及高效率等特点,因此受到了广大施工作业单位的青睐。液压挖掘机的生产制造业也日益蓬勃发展。
②系统的节能技术成为研究的重点;
目前液压挖掘机上典型的节能技术基本上有两种。即负载敏感技术和负流量控制技术,目前液压挖掘机都选用其中一种控制技术来实现节能要求。
③系统的高压化和高可靠性发展趋势日益凸显;
为了提高挖掘机的负载能力,直接的方法是提高其液压系统工作压力、流量和功率
④系统的操纵特性上升到很重要的地位;

液压挖掘机设计开题报告

液压挖掘机设计开题报告

液压挖掘机设计开题报告一、选题背景随着经济的快速发展和城市化进程的加速,土建工程需求量不断增大,对于施工机械的需求也随之增长。

其中,液压挖掘机作为一种重要的施工机械设备,在土方的开挖、装卸、顶挖、复堑和破碎等工作中起到至关重要的作用。

因此,液压挖掘机的设计与改进对提高施工效率、降低人力成本具有重要意义。

二、研究目的和意义本项目旨在对现有液压挖掘机的设计进行改进和优化,以提高施工效率和工作质量。

具体目标如下:1.提高挖掘机的工作效率,减少施工时间和成本;2.优化液压系统,提高设备的稳定性和可靠性;3.提高挖掘机的运动灵活性和操作性,减少操纵难度;4.降低设备的噪音和能源消耗,减少对环境的影响。

三、研究内容和方法1.分析现有液压挖掘机的结构和工作原理,寻找现有设计的不足,并总结经验教训;2.针对现有设计的不足,设计出改进方案,并进行仿真分析;3.利用CAD软件对改进后的液压挖掘机进行三维建模;4.进行实验验证和数据分析,评估改进后的挖掘机的性能和效果。

四、项目进度安排1.第一阶段(一个月):对现有液压挖掘机进行调研和分析,总结设计不足;2.第二阶段(两个月):设计改进方案,并进行仿真分析;3.第三阶段(两个月):利用CAD软件进行三维建模;4.第四阶段(一个月):进行实验验证和数据分析,评估改进后的挖掘机的性能和效果;5.第五阶段(一个月):撰写设计报告和总结。

五、预期成果通过对现有液压挖掘机的改进和优化设计,预期可以获得以下成果:1.改进后的液压挖掘机具有更高的工作效率,可以减少施工时间和成本;2.改进后的液压系统可以提高设备的稳定性和可靠性;3.改进后的液压挖掘机在运动灵活性和操作性方面有所提升,减少操纵难度;4.改进后的液压挖掘机具有更低的噪音和能源消耗,对环境影响较小。

六、经费预算本项目的经费预算主要包括以下方面:七、存在的问题和解决办法在项目的实施过程中,可能会遇到以下问题:1.设计方案的可行性:需要经过仿真分析和实验验证,确保改进方案的可行性;2.经费和周期限制:需要合理安排项目进度,确保在有限的经费和时间内完成研究工作;3.实验数据的准确性:需要严格控制实验条件和操作方法,确保实验数据的准确性。

挖掘机毕业设计开题报告样本

挖掘机毕业设计开题报告样本

附表2:毕业设计开题报告班级: 姓名:起着关键性作用, 因此对其进行结构优化设计十分必要。

在工程设计中优化设计是将设计问题转化为最优化问题。

一般是借助计算机高速运算与逻辑判断功能, 从满足设计方案中, 按照预定的目标, 利用计算机对其进行优化设计, 对挖掘机的动臂、斗杆、铲斗进行优化, 关键是符合实际且有效的数学模型。

因此, 本文着重研究并建立动臂、斗杆、铲斗的数学模型, 对于提高挖掘机工作装置设计质量和确保优化设计有效性具有十分重要的意义。

二、课题关键问题及难点本文将在传统设计的基础上, 初步计算出工作装置: 动臂、斗杆、铲斗的设计尺寸应用三维造型软件生成液压挖掘机工作装置造型实体, 应用ANSYS软件对其进行受力分析, 经过软件规范初设尺寸并重复进行修改, 直到达到工况条件下正常工作的要求, 使设计周期更短, 优化尺寸更准确。

本文研究的难点在于应用三维造型软件和ANSYS软件共同给出恰当的设计尺寸三、调研报告( 或文献综述)3.1液压挖掘机的发展概况挖掘机的最早雏形, 主要用于河道、港口的疏浚工作, 第一台有确切记载的挖掘机械是1796年英国人创造的蒸汽”挖泥铲”。

而能够模拟人的掘土工作, 在陆地上使用的蒸汽机驱动的”动力铲”。

( 图1-1) 于1835年在美国诞生, 主要用于修筑铁路的繁重工作, 被认为是现代挖掘机的先驱, 距今已有170多年的历史。

1950年, 德国研制出世界上第一台全液压挖掘机( 图1-2) 。

由于科学技术的飞速发展, 各种新技术、新材料不断在挖掘机上得到应用, 特别是电子技术和信息技术的应用使得液压挖掘机在作业效率、可靠性、安全性和操作舒适性以及节能、环保等方面有了长足的进步。

当前液压挖掘机已经在全世界范围内得到广泛应用, 成为土石方施工不可缺少的重要机械装备。

大型液压挖掘机为TEREX-O&K公司制造的RH400型, 整机质量为980t, 斗容量为50m3。

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目录目录 (1)一、选题的目的和意义: (2)二、国内外研究现状(文献综述) (2)2.1挖掘机的机器人化 (2)2.2遥控挖掘机的研究 (3)2.3挖掘机节能技术的研究 (4)2.4振动挖掘机理研究 (5)三、市场发展状况(市场分析) (6)3.1挖掘机的多功能化 (6)3.2挖掘机的智能化 (7)3.3挖掘机的实用型设计 (8)四、选题研究的内容: (8)五、选题研究的技术路线、研究方法和要解决的主要问题: (8)六、研究工作进度: (9)七、参考文献: (9)1一、选题的目的和意义:挖掘机械是一种集土方挖掘、装载、平整、拆除、抢险等作业的工程机械,广泛应用于各类土石方工程施工、民用建筑、道路建设和市政工程场所。

近年来伴随着我国经济的快速增长,大规模的基础设施建设对挖掘机提出了强劲的市场需求,我国挖掘机械的产销量每年均有15%~30%的爆炸式增长,2011年更是达到了70%,另一方面,挖掘机作为技术复杂的终端机械产品,其开发和制造涉及机械、液压传动、冶金、石油化工、电气等众多行业,已经形成了一个庞大的产业集群。

因此,大力开展对液压挖掘机的研究和探索,对于提升国家整体工业水平和加速国民经济的发展具有重大的促进意义。

二、国内外研究现状(文献综述)2.1挖掘机的机器人化为延伸人类在复杂、恶劣、危险环境中的作业,世界各国对机器人化挖掘机的研发工作非常重视,国外在这方面研究比较早,较为典型的有:①Carnegie Mellon大学的自主装载系统(Au—tonomous Loading System,ALS)t'Jt~ALS系统使用两个激光扫描测距仪,对车辆进行确认和准确定位、观测土壤表面情况、识别障碍物等。

该系统还提出一种用于实时轨迹规划和执行复杂挖掘机器人运动的参数化控制方法。

相同情况下,普通挖掘机熟练的操作手装满一卡车需要120S,而使用该系统也不超过150S,完成一个装载循环的时间小于1min,与熟练的操作手的操作速度基本相当。

因此该系统能满足连续重复挖掘装载的工况要求。

关于该系统的具体说明见于下面两篇论文:Peyret F,Jurasz J.The Compu~r Integrated Road Construction pmject[J].Automation in Construction,2000(9)Singh S,Cannon H_Multi-Resolution Planning for Earthmoving.Proceedings International Conference on Robotics and Automation[C].Leuven,Belgium,1998②国内机器人化挖掘机的研究国内在这方面研究相对较迟,浙江大学冯培恩教授从上世纪80年代开始率先着手研究挖掘机机电一体化技术,首先实现挖掘机器人作业过程的分级规划和局部自主控制圈。

但是他们在任务2规划层面上只停留在仿真阶段,还没有提出显著的实现方案。

20世纪末由戴炬负责的863计划项目“挖掘机器人工作装置控制系统研究与开发”,以挖掘臂轨迹和工作循环的自动/半自动控制为目标,开发研制相应的控制装置,安装在挖掘机上形成挖掘机器人产品,研制出台挖掘机器人功能样机。

湖南山河智能机械股份有限公司(以下简称山河智能)研究的机电一体化挖掘机,具有激光高程定位、图形导引、自动轨迹控制阿(水平挖掘、坡度挖掘、挖掘深度控制)等功能,将挖掘机的自动化研究推向实用化,在2005年上海国际工业博览会与2006年巴黎INTERMAT展览会上赢得观众青睐。

具体成果见于以下两篇论文:张强.挖掘机器人规划控制方法与技术的研究.杭州:浙江大学,2002.张大庆,何清华,郝鹏,等.液压挖掘机铲斗轨迹跟踪控制【J】.吉林大学学报(工学版),2005(5).2.2遥控挖掘机的研究世界各国对用于各种场合机器人遥控系统的研发工作都非常重视,并取得了大量遥控机器人的研究成果。

上世纪80年代初,美国KraftTeleRobtics 公司和John Deere公司等都相继成功开发出遥控挖掘机。

其中,比较典型的是John Deere公司的690CR型遥控液压挖掘机,该机无线遥控作业范围达1 525m,也可以用同轴电缆在305m的范围内完成作业。

控制台包括图像/声音接收器,以及为处理输入信号所需要的译码装置,这类挖掘机遥控系统可以对被控车辆的工作状态借助摄像机,将有关图像传递给操作者。

但事实上由于工程车辆工作现场环境恶劣,灰尘量大,摄像头容易被遮挡,故障诊断监控系统的信息却未能真正反馈给操纵人员,从而影响了正常工作效果。

1983年3月,日本小松制作所以PC200—2型液压挖掘机为基本机型进行遥控挖掘机研制,实现了各工作装置的微动控制和复合动作的无线电操纵。

改装成功后的PC200R-2型挖掘机可以进入恶劣环境、救灾工程等危险现场并利用无线遥控操作进行作业。

该系统没有进行双向数据通讯,出现较大意外负载的情况不能及时被遥控操作者所发现,采用伺服电机驱动耗电量较大,本身不具备自调节功能而影响正常工作。

德国HBC公司于1987年研制成功应用于工程。

车辆领域的工业无线电3遥控装置,这种遥控装置采用了先进的数字化通讯技术,传输的比例控制信号安全、可靠、实用。

近年来,HBC对于矿山机械、混凝土泵车、随车起重机和移动式汽车起重机等工程机械提出了一系列无线遥控作业的解决方案。

浙江大学在1996年初研制成了一种结构简单、价格低廉的液压挖掘机近距离无线遥控系统,该系统遥控半径在20m左右,通过目测进行遥控作业完成简单作业。

中南大学与山河智能合作也在无线遥控、GPS/GPRS、无线网络远程监控等方面进行了研究,目前的无线遥控半径为100m左右。

2.3挖掘机节能技术的研究液压挖掘机作为一种灵活的多功能工程机械,节能性一直是其追求的目标。

传统工程机械的能量利用率较低,仅为20%左右。

各大公司均把节能技术作为科技重点发展目标,以提高其产品在世界市场上的竞争力(纪云锋,陈欠根,吴烨,等.挖掘机电子控制新思路【J】建筑机械,2004(1))。

在技术上,一方面对液压系统及液压元件进行改善(栾新立,张建宗.浅谈液压挖掘机的节能技术及发展趋势【J】.矿山机械,2001(8):19—21.);另一方面,从功率链的思想出发,研究分析发动机与泵、液压系统与负载的功率匹配问题,从而达到整机功率的优化设置(Jim Sumitani,Kiyoharu Anzai.Powertrain Control—Sys—tem Development Support【J】.Technical Reports,2001(6):25—27)。

上世纪80年代后,美、13、德等国在液压系统节能的基础上,纷纷开始研制电子节能的液压挖掘机。

如日本小松公司开发研制的新型节能控制器(OLSS系统),可使燃油节省23%;日立公司对UH16型挖掘机的动力系统实施电子控制,生产效率提高20%,使其燃料消耗降低12%~18%;美国卡特彼勒公司采用的卡特电子功率控制系统,能够平衡发动机功率和泵的输出,在大幅度提高生产率的同时能使发动机功率的98%转换为液压能。

上世纪80年代末期,3档功率预选模式节能控制系统的出现,使系统平均节能效果提高20%左右。

其后日立公司的电子负载传感ELLE系统,以及德国利勃海尔公司在1990年推出的942型挖掘机,可获得全部的液压功率,起到较好的节能效果。

目前,以微机或微处理器为核心的电子控制系统在国外4液压挖掘机中应用相当普及,并已成为现代高性能液压挖掘机不可缺少的组成部分。

上世纪90年代初,国内开始了工程机械的智能控制和节能理论技术的研究,并取得了一定成果。

浙江大学冯培恩教授在挖掘机器人节能控制器方面做过较为深入的研究。

在动力系统节能控制方面,1994年浙江大学与广西玉林柴油机厂合作开发的20t节能控制液压挖掘机是目前国内机电一体化技术在挖掘机上实施的一个商品化产品,已通过实际挖掘试验。

浙江大学与长江挖掘机厂合作开发的集远程无线遥控、故障监控、节能控制于一体的实用型液压挖掘机,也已经从原理上进行了试验。

目前,浙江大学机械设计研究所自行研制成功一台试验性挖掘机器人,利用挖掘机器人对其节能性和操纵性进行了实际挖掘试验,取得了良好的控制效果(蔺化军.液压挖掘机功率控制系统的研究【D】.长春:吉林工业大学,2000)。

吉林大学在赵丁选教授的带领下,首次将发动机、变量泵和负载作为一个整体进行了研究,采用模糊控制技术实现了发动机与变量泵的全功率匹配,克服了国内外挖掘机节能控制中普遍应用的单纯转速控制或压力控制的不足,并且成功地实现了2级溢流控制,通过台架试验取得了良好的节能效果(国香恩.液压挖掘机节能模糊控制系统的研究.长春:吉林大学.2004)。

2.4振动挖掘机理研究挖掘机挖掘作业中负载变化急剧,突然增加的重载荷对机器产生巨大的冲击力会对机器的结构件及液压元件造成很大的损害,当外界阻力大于最大挖掘力时,挖掘机将无能为力,因此减小挖掘阻力、降低功率消耗以及延长机器的使用寿命是人们追求的目标。

在挖掘过程的切削机理研究上,美国的Mogam和Kubo通过在沙地的试验发现振动会使土壤表层间的摩擦减小,出现振动剪切面,从而更有利于土壤挖掘。

随后各国学者通过建立振动挖掘模型,研究振动参数对挖掘阻力和功率消耗的影响。

1967年Boyd和NMezny模拟铲刃水平振动时的挖掘情况。

试验结果表明,在给定的挖掘速度下铲刃以正弦振动方式对压实沙土进行挖掘时,实际挖掘阻力减小为不振动情况下的25%。

并得出当振动的频5率接近于土壤的固有频率时,能量的利用率最大,即能耗最小。

1976年Yow 和Smith对一维的正弦振动挖掘铲进行了理论和试验研究。

他们得出结论:振动挖掘的总能量大于不振动的总能量,增加部分的能量是用于实现挖掘铲的振动,但最大挖掘阻力减小了4JD%。

Buston和Maclntyre发现,采用振动挖掘时,一般情况下都需要增大总功率消耗,但牵引力最多可减小50%。

日本T.Muro等人针对振动切削凝灰岩石进行了试验研究。

经测定,振动时的水平切削阻力与无振动时的水平切削阻力之比随着振动频率的增加呈双曲线急速下降呈正弦波振动时的挖掘比呈三角波振动的挖掘效率明显提高。

国内吉林工业大学殷涌光、王国强等人研究发现采用二维振动切削土壤不仅可大幅度降低插入阻力,而且可大幅度降低能耗。

在影响功耗的各参数中,插入速度对功耗的影响最为显著,其次是频率,再次是振幅。

中国矿业大学荆元昌、李润成等人,在自行设计的实验室振动截煤试验台上,通过改变振动频率、振幅、振动波形等参数来研究各参数对实际主截割力及单位能耗的影响,结论是在垂直层理截割时的截割力可降低22%左右,截割单位能耗可降低29%左右。

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