自动摊铺机设计开题报告

1课题研究的目的和意义

1.1 设计目的

随着我国交通运输业的快速发展，为我国路面机械带来了空前的发展机遇，“十一五”期间，中国公路交通建设投资达4.7万亿元人民币，是“十五”期间的两倍多。“十二五“是我国经济社会发展的关键时期和攻坚时期，也是我国交通运输加快转变的发展方式、从传统产业向现代交通运输业转型的重要时期。面对新形势、新要求，交通运输基础建设仍将大建设、大发展。所以本课题通过应用三维虚拟软件建立摊铺机三维实体，并进行了运动仿真，来实现高效率摊铺、多功能的新型摊铺路面设备。主要设计任务是完成行驶机构及输料机构的三维实体设计及运动仿真。

1.2设计意义

我国是从20世纪60年代才正式开始，快速发展阶段不足10年，目前已具有年生产制造1500台套以上的能力。现已进口了德国进口摊铺机均超过200台套。其中以ABG和福格勒公司的摊铺机产品居多。中国已成为德国摊铺机的主要进口国，约占德国每年总产量的1/5左右（如图1.1所示）。

图1.1 分析数据图

目的是要进行自主研发，摆脱依赖进口的约束，提高自身技术水准，为中国摊铺机发展贡献自己的力量！沥青混凝土摊铺机是进行沥青摊铺作业的主要机械设备，用来将拌制好的混合料，按照路面的形状和厚度均匀地摊铺在已经正好的路基或路面基层上，并给以初步的捣实和整平，形成满足一定宽度、厚度、平整度和密实度要求的

路面基层或面层。在机械化施工中，沥青混凝土摊铺机是不可缺少的机种之一，广泛作为道路建设主要施工机械之一，对摊铺机的输料机构与行驶机构的研究，对谈普及的发张具有重大的意义。另外，它的发展是有益于中国道路建设，它的自身发展，也给了我们中国机械在世界竞争的资本。

1.3设计依据

虚拟样机技术是指在产品设计开发过程中，将分散的零部件设计和分析技术(在某些单一系统中零部件的CAD和FEA技术)揉和在一起，在计算机上建造出产品的整体模型，并针对该产品在投入使用后的各种工况进行仿真分析，预测产品的整体性能，进而改进产品设计、提高产品性能的一种新技术。虚拟样机技术是一项新生的工程技术。借助于这项技术，工程师们可以在计算机上建立机械系统的模型，伴之以三维可视化处理，模拟在现实环境下系统的运动和动力特性，并根据仿真结果精化和优化系统的设计与过程。

它进一步融合了现代信息技术、先进仿真技术和先进制造技术，将这些技术应用于复杂系统全生命周期和全系统，并对它们进行综合管理，从系统的层面来分析复杂系统，支持由上至下的复杂系统开发模式，利用虚拟样机代替物理样机对产品进行创新设计测试和评估，以缩短产品开发周期，降低产品开发成本，改进产品设计质量，提高面向客户与市场需求的能力。

将采用虚拟样机技术对摊铺机产品进行设计和动力学分析，通过对动力学进行深入分析研究，进一步了解输料行走系统结构形式、几何参数、对系统动力学行为的影响，从而提高其输料能力和摊铺速度。

2文献综述

2.1国外研究现状

20世纪30年代，VOGELE公司生产出世界上第一台沥青混合料摊铺机，主要靠轨道作为基准来保证路面的平整度。BARBER-GREENE公司在1937年推出托式摊铺机，它由拖拉装置和浮动熨平装置组成，结构简单，尺寸较小。但其供料装置功能简单，不能根据需料量控制进料量的大小；在找平装置方面，仅采用了浮动熨平板的自动找平特性，找平效果较差。50~70年代，随着液压技术的成熟及自动控制理论的发展，摊铺机在功能上有了较大进步，除了摊铺宽度和摊铺厚度有所增加外，在找平装置、供料系统等方面与从前产品相比有着本质的改善。

当今世界有8大摊铺机制造商：ABG、VOGELE、BLOW-KNOX、DYNAPAC、DEGAG、MARINI、BTELLT和CATERPILLAR。这些公司的技术代表了当今世界摊铺机的发展方向。

ABG公司的产品目前是国际摊铺机市场首选品牌，其大型摊铺机在中国市场上占有率已达7%以上。INGERSOLL-RAND瞄准中国路面市场，相继兼并了德国ABG公司和美国BLOW-KNOX公司，从而形成INGERSOLL-RAND、Wirtgen（VOGELE）与Metso(DEMAG与DYNAPAC)三足鼎立的态势。

2.2国内研究现状

我国的摊铺机工业起步比较晚，20世纪60年代才有了自己的生产厂家。这些制造厂在引进国外技术的基础上进行生产，很大程度上受到国外技术发展的制约。

1989年徐州工程机械集团路面机械公司从德国VOGELE公司引进具有世界领先水平的沥青砼摊铺机生产制造技术，经过10多年的消化吸收、改进和技术创新，2000年形成了我国第一条年生产能为500台得摊铺机装配流水线，并推出具有国际先进水平并代表我国摊铺机制造水平的RP800型沥青砼摊铺机，该机采用当今世界先进的数字式、微电脑控制技术,整机技术性能接近当今世界先进水平，但还未开始产业化生产。2001年该公司与德国ABG公司合作，由于吸收了ABG 和VOGELE两公司产品的优点，该公司现在推出的LTU125摊铺机质量较好。目前该公司是国内最具实力，品种最齐全的摊铺机生产制造厂家。

陕西建设机械集团有限责任公司与德国ABG公司联合生产摊铺机已近10 年，1992年该公司通过技贸合作与德国ABG公司联合生产摊铺机，先后组装生产了ABG-TITAN411、TITAN423、TITAN323、TITAN325、LTL60等多种型号摊铺机。该公司生产的ABG423已成为我国修筑高等级公路的首选品牌。

西安筑路机械有限公司在20世纪70年代与交通部公路科学研究所研制了我国第一台LT6型轮式摊铺机，之后相继开发了LT1200、GTLY750、LT700、LT600、LTU4型履带式和LTY8、LT5等型号的轮胎式摊铺机,生产的摊铺机型号较齐全。

此外，天津鼎盛工程机械公司、镇江华晨华通路面机械有限公司、成都新津筑路机械股份有限公司、南阳陆德筑路机械制造有限公司、陕西中大机械集团有限公司、西安燎原路面机械有限公司、中联重科、三一重工等企业都能生产沥青混合料摊铺机。

2.3未来的发展趋势

2.3.1向大型化和小型化发展