摘要礦井液壓支架的應(yīng)用對增加采煤工作面產(chǎn)量、提高勞動生產(chǎn)率、降低陳本、減輕工人的體力勞動和保證生產(chǎn)是不可缺少的有效措施，因此液壓支架的設(shè)計(jì)師技術(shù)上先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)上合理、安全上可靠、是實(shí)現(xiàn)采煤綜合機(jī)械化和自動化的主要體現(xiàn)。采煤綜合機(jī)械化，是加速我國煤炭工業(yè)發(fā)展，大幅度提高勞動生產(chǎn)率，實(shí)現(xiàn)煤炭工業(yè)現(xiàn)代化的一項(xiàng)戰(zhàn)略措施。綜合機(jī)械化不僅產(chǎn)量大，效率高，成本低，而且能減輕笨重的體力勞動，改善作業(yè)環(huán)境，是煤炭工業(yè)技術(shù)的發(fā)展方向。液壓支架是綜合機(jī)械化采煤方法中最重要的設(shè)備之一。液壓支架主要由以下幾個(gè)基本部分組成頂梁，掩護(hù)梁和四連桿機(jī)構(gòu)，側(cè)護(hù)板，底座，立柱，千斤頂。設(shè)計(jì)要遵從從支柱性能好、強(qiáng)度高、移架速度快安全可靠等原則。支架采用四連桿機(jī)構(gòu)，改善支架的受力狀況，縮小支架升降過程中的頂梁前段前后移動的距離。立柱采用雙伸縮液壓缸，以滿足支架最低及最高位置時(shí)的高度要求關(guān)鍵字液壓支架立柱掩護(hù)支撐。ABSTRACTTHEAPPLICATIONOFHYDRAULICSUPPORTINCOALMININGFACEOFINCREASINGPRODUCTIONANDRAISELABORPRODUCTIVITYREDUCECOSTS,REDUCEWORKERSANDTOENSURESAFETYINPRODUCTIONISINDISPENSABLEFOREFFECTIVEMEASURESTO,THEREFORETHEDESIGNOFHYDRAULICSUPPORTISTECHNICALLYADVANCEDANDECONOMICALLYRATIONAL,SAFEANDRELIABLEISTHEMAINMANIFESTATIONOFTHECOMPREHENSIVEOFTHECOMPREHENSIVEMECHANIZATIONANDAUTOMATIONOFMININGTHECOMPREHENSIVEMECHANIZATIONOFCOALMININGISACCELERATIONCOALINDUSTRYSYNTHESIZEMECHANIZATIONNOTONLYOUTPUTBIG,EFFICIENCYHASLOWCOSTHIGHANDCANALLEVIATEHEAVYPHYSICALLABORANDIMPROVEMENTSCHOOLWORKENVIRONMENT,ISTHETECHNOLOGYOFCOALINDUSTRYDEVELOPDIRECTIONHYDRAULICSUPPORTISTHEONEOFCOMPREHENSIVEMOSTIMPORTANTEQUIPMENTINTHEMECHANIZATIONMETHODOFCOALMININGHYDRAULICSUPPORTMAJORFORMSOMEFOLLOWINGBASICALLYPARTIALCOMPOSITIONSTOPBEAM,SCREENSBEAMAND4LINKAGEMECHANISMS,SIDEFENDER,BASE,PROPDESIGNTOFOLLOWPROTECTPERFORMANCEGOOD,STRENGTHISSPEEDHIGH,MOVERAPIDRELIABLEETCPRINCIPLETHESUPPORTUSESFOURLINKMOTIONGEARS,IMPROVETHESUPPORTTHESTRESSCONDITION,REDUCESTHESUPPORTTORISEANDFULLTHEDISTANCEWHICHINTHEPROCESSFORTENDTHETOPBEAMAROUNDMOVESTHECOLUMNUSESTHELISTEXPANSIONANDCONTRACTIONHYDRAULICCYLINDER,FRONTENDHASLEGTHENSTHEPOLE,SATISFIESTHESUPPORTTOBELOWESTANDTIMETHEHIGHESTPOSITIONSHIGHREQUESTKEYWORDSCOALMECHANIZATIONBRACKETCOLUMN目錄前言11支撐掩護(hù)式液壓支架的概述211設(shè)計(jì)的原始條件212支撐掩護(hù)式液壓支架的特征參數(shù)213支撐掩護(hù)式支架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)214支撐掩護(hù)式液壓支架的液壓系統(tǒng)32液壓支架總體設(shè)計(jì)321液壓支架的特點(diǎn)3211液壓支架架型的分類與特點(diǎn)322液壓支架基本參數(shù)確定5221支架高度5222支架的伸縮比6223支架間距7224理論支護(hù)強(qiáng)度823液壓支架四連桿機(jī)構(gòu)的確定8231四連桿機(jī)構(gòu)的作用8232四連桿機(jī)構(gòu)的幾何特征9233四連桿機(jī)構(gòu)尺寸的確定1024液壓支架配套設(shè)備及有關(guān)參數(shù)的確定16241采煤機(jī)和運(yùn)輸機(jī)型號確定16242配套圖，配套尺寸的確定16243泵站和各安全閥的選擇1725頂梁的設(shè)計(jì)及有關(guān)參數(shù)的確定17251頂梁的作用17253頂梁結(jié)構(gòu)型式的確定17254頂梁主要尺寸的確定20255頂梁主要參數(shù)的確定2026底座的結(jié)構(gòu)選擇及主要參數(shù)的確定22261底座的作用22262設(shè)計(jì)底座的要求22263底座結(jié)構(gòu)型式的確定22264底座主要尺寸的確定2427掩護(hù)梁的結(jié)構(gòu)選擇及主要參數(shù)確定24271掩護(hù)梁的作用24272掩護(hù)梁的結(jié)構(gòu)型式2428立柱的結(jié)構(gòu)選擇及主要參數(shù)的確定25281立柱的作用25282立柱的結(jié)構(gòu)型式25283立柱主要參數(shù)的確定2629推移裝置的結(jié)構(gòu)選擇和主要參數(shù)的確定29291推移裝置的作用29292推移裝置的結(jié)構(gòu)型式29293推移裝置有關(guān)參數(shù)確定29210側(cè)護(hù)裝置的選擇及主要參數(shù)的確定312101側(cè)護(hù)裝置的作用312102側(cè)護(hù)裝置結(jié)構(gòu)形式的確定312103側(cè)護(hù)板尺寸確定32211前梁千斤頂?shù)倪x擇及有關(guān)參數(shù)的確定332111前梁千斤頂推拉力333支架受力分析計(jì)算3431液壓支架的支護(hù)性能與外載荷3432支撐掩護(hù)式支架的受力分析35321頂梁合力FN及其作用點(diǎn)位置36322前后連桿力3965,F323底座合力大小及其作用點(diǎn)位置40324頂梁載荷分布41325支護(hù)強(qiáng)度計(jì)算43326底座平均接觸比壓43327支護(hù)效率4633支架受力計(jì)算474立柱強(qiáng)度較核5141油缸的穩(wěn)定性驗(yàn)算5142活塞桿的強(qiáng)度驗(yàn)算5243缸體強(qiáng)度驗(yàn)算5544機(jī)械加長桿處的強(qiáng)度驗(yàn)算56結(jié)論58技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析59致謝60參考文獻(xiàn)61附錄A62附錄B69前言液壓支架是我們煤炭生產(chǎn)中一個(gè)重要的組成部件它起著支護(hù)頂板防止冒頂維持工人一定的工作空間保證安全和各項(xiàng)作業(yè)的正常運(yùn)行。一個(gè)循環(huán)包括降柱、移架、升柱、推溜四個(gè)動作。液壓支架由頂梁、底座、掩護(hù)梁、立柱、推移裝置、操縱控制系統(tǒng)等主要部分組成。目前液壓支架的分類有三類型，即支撐式液壓支架、掩護(hù)式液壓支架和支撐掩護(hù)式液壓支架。液壓支架以高壓液體作為動力由液壓元件與金屬構(gòu)件組成的支護(hù)和控制頂板的設(shè)備。這類支架適用于直接頂為中等穩(wěn)定或穩(wěn)定老頂有明顯或強(qiáng)烈的周期來壓。瓦斯含量較大中厚或厚煤層中液壓支架的選型其根本目的是使綜采設(shè)備適應(yīng)礦井和工作面的條件投產(chǎn)后能做到高產(chǎn)、高效、安全、并為礦井的集中生產(chǎn)、優(yōu)化管理和最佳經(jīng)濟(jì)效益提供條件。因此必須根據(jù)礦井煤層、地質(zhì)、技術(shù)和設(shè)備條件進(jìn)行選擇。本設(shè)計(jì)采用支撐掩護(hù)式液壓支架。1支撐掩護(hù)式液壓支架的概述11設(shè)計(jì)的原始條件此次設(shè)計(jì)采高28M38M，液壓支架支護(hù)強(qiáng)度08MPA，煤層厚度（M）335M,老頂級別直接頂類別。12支撐掩護(hù)式液壓支架的特征參數(shù)1本設(shè)計(jì)液壓支架的支護(hù)高度最低25M,最高40M，支護(hù)寬度14216M初撐力3200KN；工作阻力4400KN；支護(hù)面積532；支護(hù)強(qiáng)度0827MPA；底座面積2M279M；底座比壓08425MPA；22立柱本設(shè)計(jì)立柱采納單伸縮雙作用活塞式帶機(jī)械加長桿的方式，立柱缸徑180MM活塞直徑170MM，活柱行程1200MM，加長桿分五檔，每檔120MM，初撐力76302KN；工作阻力101736KN。3前梁千斤頂前梁千斤頂缸徑100MM活塞桿桿徑70MM行程140MM；初撐力2512KN拉力12811KN；工作阻力2512KN。4推移千斤頂推移千斤頂缸徑125MM；桿徑70MM；行程700MM；推溜力11155KN；移架力24415KN。5側(cè)推千斤頂側(cè)推千斤頂缸徑63MM；推力9040KN；拉力5395KN；行程170MM；13支撐掩護(hù)式支架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)該支架采用剛性能主梁加鉸接前梁的分段組合式結(jié)構(gòu)的頂梁；掩護(hù)梁采用直線型整體式箱形結(jié)構(gòu)；底座采用整體式框架結(jié)構(gòu)，以減小底座比壓；立柱分前后兩排布置，均向前傾斜，后排立柱傾角小于前排，有利于提高切頂性能；推移裝置采用浮動活塞式，使移架力大于推溜力。14支撐掩護(hù)式液壓支架的液壓系統(tǒng)該支架液壓系統(tǒng)包括立柱系統(tǒng)和千斤頂系統(tǒng)，操縱閥系統(tǒng)，千斤頂系統(tǒng)又包括推移千斤頂、側(cè)推千斤頂、挑梁千斤頂系統(tǒng)。所有系統(tǒng)用同一泵站供液。本支架選用35MPA作為泵站額定工作阻力，兩位三通手動換向閥控制。2液壓支架總體設(shè)計(jì)21液壓支架的特點(diǎn)211液壓支架架型的分類與特點(diǎn)A液壓支架的組成支撐掩護(hù)式液壓支架的結(jié)構(gòu)由以下部分組成防片幫千斤頂、前梁、頂梁、掩護(hù)梁、底座、推移千斤頂、立柱等組成。B液壓支架架型的分類按液壓支架在采煤工作面的安裝位置來劃分，有端頭液壓支架和中間液壓支架。端頭液壓支架安裝在每個(gè)采煤工作面的兩端。中間液壓支架是安裝在除工作面端頭以外的采煤工作面上所有位置的支架。中間液壓支架按其結(jié)構(gòu)形式來劃分，可分為三種基本架型，即支撐式、掩護(hù)式、支撐掩護(hù)式。C各類液壓支架的特點(diǎn)1支撐式支架支撐式支架利用立柱與頂梁直接支撐和控制工作面的頂板。其特點(diǎn)是立柱多，支撐力大，切頂性好；頂梁長，通風(fēng)斷面大，適用于中等穩(wěn)定以上的頂板。支撐式支架又有垛式和節(jié)式之分（如圖21所示）。A垛式B節(jié)式圖21支撐式支架FIG21SUPPORTBRACKET這類支架具有較大的支撐能力和良好的切頂性能，適用于頂板緊硬完整，周期壓明顯或強(qiáng)烈，底板較硬的煤層。2掩護(hù)式支架掩護(hù)式支架利用立柱、短頂梁支撐頂板，用掩護(hù)梁來防止巖石落入工作面。其特點(diǎn)是立柱少、切丁能力弱；頂梁短，控頂距??；由前、后拉桿和底座鉸接構(gòu)成的四桿機(jī)構(gòu)使抗水平力的能力增強(qiáng)，立柱不受橫向力；而且使頂梁前端的運(yùn)動軌跡為近似平行于煤壁的雙紐線，梁端距變化??；架間通過側(cè)護(hù)板密封，掩護(hù)性好；調(diào)高范圍大，適用于松散破碎的不穩(wěn)定或中穩(wěn)定的頂板。（如圖22）ABCA插腿式支架B立柱支在掩護(hù)梁上非插腿式支架C立柱支在頂梁上非插腿式支架圖22掩護(hù)式支架FIG22SHIELDSUPPORT這類支架適用于直接頂不穩(wěn)定或中等穩(wěn)定的煤層。3支撐掩護(hù)式支架支撐掩護(hù)式支架具有支撐式的頂梁和掩護(hù)式的掩護(hù)梁，它兼有切頂性能和防護(hù)作用，適于壓力較大、易于冒落的中等穩(wěn)定或穩(wěn)定的頂板。根據(jù)使用條件，支撐掩護(hù)式支架的前、后排立柱可前傾或后傾，傾角大小也可不同。前、后排立柱交叉布置的支架適用于薄煤層。（如圖23）1231四柱平行支在頂梁上支架2四柱交叉支在頂梁兩柱在掩護(hù)梁上支架3兩柱在頂梁兩柱支在掩護(hù)梁上支架圖23支撐掩護(hù)式液壓支架FIG23SUPPORTSHIELDTYPEHYDRAULICSUPPORT這類支架適用于直接頂為中等穩(wěn)定或穩(wěn)定，老頂有明顯或強(qiáng)烈的周期來壓，瓦斯儲量較大的中厚或厚煤層中。22液壓支架基本參數(shù)確定221支架高度支架高度一般系指支架的最大和最小結(jié)構(gòu)高度，它必須適應(yīng)煤層采厚變化所要求的最大和最小支撐高度。最小高度過大，可能會出現(xiàn)壓架現(xiàn)象；最大支撐高度過小，可能會造成丟煤浪費(fèi)資源，或支架頂空現(xiàn)象。支架的最大和最小支撐高度，應(yīng)根據(jù)煤層厚度的變化合理選擇，片面地認(rèn)為調(diào)高范圍越大越好，過大地加大調(diào)高范圍將增加設(shè)備重量及制造成本。其最大與最小高度為21SH1MH大大222AS小小式中支架最大高度，MM大H支架最小高度，MM小煤層最大高度，3500MM大H大H煤層最小高度，3000MM小H小H考慮偽頂、煤冒落后，仍有可靠支撐力所需要的支撐高度，一般采取1S200300MM，取270MM。頂板最大下沉量，一般取100200MM，取150MM。2S2S移架時(shí)支架的最小可縮量，一般取50MM。A浮矸石、浮煤厚度，一般取50MM。由式21可得M3702350大H由式22可得251小所以取MH370大25小設(shè)計(jì)本次液壓支架最大支撐高度4000MM，最小支撐高度2500MM。222支架的伸縮比支架的伸縮比是指其最大與最小高度之比值即23小大HKS61250/4S由于液壓支架的使用壽命較長，并可能被安裝在不同采高的采煤工作面，所以，支架應(yīng)具有較大的伸縮比。在采用雙伸縮立柱時(shí)，垛式支架的伸縮比為19；支撐掩護(hù)式支架為25；掩護(hù)式支架可達(dá)到3一般范圍是1525，煤層較薄時(shí)選大值。但考慮盡量減輕支架重量，降低液壓支架的價(jià)格，可以將其系列化，使液壓支架對底板的適應(yīng)性加強(qiáng)，降低伸縮比，盡量選取單伸縮油缸或代機(jī)械加長桿的液壓支架。一般根據(jù)單位油缸的長行程K來確定，當(dāng)K小于07時(shí)可采用單伸縮立柱。223支架間距所謂支架間距，就是相鄰兩支架中心線間的距離。支架間距B主要根據(jù)支架型式來確定，但由于每架支架的推移千斤頂都與工作面輸送機(jī)的一節(jié)溜槽相連，因此目前主要根據(jù)輸送機(jī)溜槽每節(jié)長度及槽幫上千斤頂鏈接塊的位置來確定，我國刮板輸送機(jī)溜槽每節(jié)長度為15M，千斤頂連接塊位置在溜槽中長的中間，所以除節(jié)式和邁步式支架外，支架間距一般為15米。此次設(shè)計(jì)取B1500MM。表21適應(yīng)不同類級頂板的架型和支護(hù)強(qiáng)度TAB21ADAPTIVEDIFFENTCAPOFROOFANDMODELHOLDINGSTRENGTH224理論支護(hù)強(qiáng)度支護(hù)強(qiáng)度的計(jì)算可借助于和老頂級別和采高確定支護(hù)強(qiáng)度。24312121/MKNHHQQQMX式中當(dāng)支架最大采高為時(shí)，支架應(yīng)有的支護(hù)強(qiáng)度XQM/2K采高所對應(yīng)的支護(hù)強(qiáng)度，見表211QH1采高所對應(yīng)的支護(hù)強(qiáng)度，見表212Q2對應(yīng)的采高，見表21QH11對應(yīng)的采高，見表2122支架最大采高4000MMHHQ3121/6705MKNQ42248將數(shù)據(jù)代入（24）中得到支架應(yīng)有的支護(hù)強(qiáng)度2/87346705486705MKNQX23液壓支架四連桿機(jī)構(gòu)的確定231四連桿機(jī)構(gòu)的作用四連桿機(jī)構(gòu)是掩護(hù)式支架和支撐掩護(hù)式支架的最重要的部件之一，其作用概括起來主要有兩個(gè)，第一個(gè)是當(dāng)支架由高到低變化的時(shí)候，前梁頂端的變化呈雙紐線型式，這樣就是支架頂梁前端點(diǎn)離煤壁越來越近，提高了管理頂板的性能；第二個(gè)是能夠讓液壓支架承受更大的水平力。232四連桿機(jī)構(gòu)的幾何特征（1）支架高度在最大和最小范圍內(nèi)變化時(shí)，如圖24所示，頂梁端點(diǎn)運(yùn)動軌跡的最大寬度E應(yīng)小于或等于70MM，最好在30MM以下。（2）支架在最高位置和最低位置時(shí),頂梁與掩護(hù)梁的夾角P后連桿與底平面的夾角Q，如圖23所示,應(yīng)滿足如下要求支架在最高位置時(shí),P,Q支架在最底位置時(shí),為有利于矸石下滑,防止矸05260758石停留在掩護(hù)梁上,根據(jù)物理學(xué)摩擦理論可知,要求TGPW,如果鋼和矸石的摩擦系數(shù)W03,則P。為了安全可靠，最低工作位置應(yīng)使為宜，而Q角主要考慮后連桿底部距0716025P底板要有一頂距離,防止支架后部冒落巖石卡住后連桿，使支架不能下降一般取Q，在特殊情況下需要角度較小時(shí)，可提高后連桿下鉸點(diǎn)的高度。0325從圖24可知，掩護(hù)梁與頂梁鉸點(diǎn)和瞬時(shí)中心O之間的連線與水平的夾角。設(shè)計(jì)E時(shí)，要使角滿足TG的范圍，其原因是角直接影響支架承受附加力的數(shù)值大小。350圖24四連桿機(jī)構(gòu)幾何特征FIG21FORERODSGEOMETRYFEATURELINE（3）應(yīng)取頂梁前端點(diǎn)運(yùn)動軌跡雙紐線向前凸的一段為支架工作段，如圖24所示的H段。其原因是頂板來壓時(shí)，立柱讓下縮，使頂梁有向前移的趨勢，防止巖石向后移動，又可以使作用在頂梁上的摩擦力指向采空區(qū)。同時(shí)底板阻止底座向后移，使整個(gè)支架產(chǎn)生順時(shí)針轉(zhuǎn)動的趨勢，從而增加了頂梁前端的支護(hù)力，防止頂梁前端上方頂板冒落，并且使底座前端比壓減少，防止啃底，有利移架。水平力的合力也相應(yīng)減少，所以減輕了掩護(hù)梁外負(fù)載。從以上分析得知，為使支架受力合理和工作可靠，在設(shè)計(jì)四連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動軌跡時(shí)，應(yīng)盡量使E值減小，取雙紐線向前凸的一段為支架工作段。所以當(dāng)已知掩護(hù)梁和后連桿的長度后，從這個(gè)觀點(diǎn)出發(fā)在設(shè)計(jì)時(shí)只要把掩護(hù)梁和后連桿簡化成曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，如圖25所示實(shí)際上液壓支架四連桿機(jī)構(gòu)屬雙搖桿機(jī)構(gòu)。圖25掩護(hù)梁和后連桿構(gòu)成曲柄滑塊機(jī)構(gòu)FIG25CAVINGLOCKPIECEANDRODMECHANISM233四連桿機(jī)構(gòu)尺寸的確定A掩護(hù)梁和后連桿長度的確定用解析法來確定掩護(hù)梁和后連桿的長度。圖26掩護(hù)梁和后連桿計(jì)算圖FIG26CAVINGLOCKPIECEANDAFTERRODMAP圖26中G掩護(hù)梁長度，MMA后連桿長度，MM點(diǎn)引垂線到后連桿下鉸點(diǎn)之距,MM2LE支架最高位置時(shí)的計(jì)算高度1H支架最低位置時(shí)的計(jì)算高度2由下式計(jì)算122016040002201603620MMH大22016025002201602120MM小2其中220是后連桿下鉸點(diǎn)與地平面之距；160是掩護(hù)梁上鉸點(diǎn)與頂梁上平面之距；從幾何關(guān)系可以列出如下兩式2211COSSLQAPG將兩式聯(lián)立可得2512COSQPGA對于支撐掩護(hù)式支架82061GA支架最高位置時(shí)的計(jì)算高度為26111SINSIQAPH后連桿長度為AGA/G27支架在最高位置和最低位置時(shí),頂梁與掩護(hù)梁的夾角P后連桿與底平面的夾角Q，如圖21所示,應(yīng)滿足如下要求支架在最高位置時(shí)，。按四連桿機(jī)00857,625QP構(gòu)的幾何特征要求，選定，選取A/G062010179,52QP根據(jù)式（26）得掩護(hù)梁長度25919MM11SIN/SINQGAPH后連桿長度為160691M2592M/取整得G2592MM，A1607MMB四連桿機(jī)構(gòu)其他部分尺寸的確定用幾何作圖法來確定四連桿機(jī)構(gòu)其他各部分尺寸。如圖27所示。1確定后連桿下鉸點(diǎn)O點(diǎn)的位置，使它比底座面略高200250MM或類比同類型支架確定。2過O點(diǎn)作與底座面平行的水平線HH線。3過O點(diǎn)作與HH線的夾角為的斜線。1Q4在此斜線截取線段，長度等于A,A點(diǎn)為支架在最高位置時(shí)后連桿與掩護(hù)梁的鉸點(diǎn)。OA5過A點(diǎn)作與HH線有交角的斜線,以A點(diǎn)為圓心,以G點(diǎn)為半徑作弧交些斜線一點(diǎn),此1PE點(diǎn)為掩護(hù)梁與頂梁的鉸點(diǎn)。6過E點(diǎn)作HH線的平行線則HH線與FF線的距離為,為液壓支架的最高位置1H時(shí)的計(jì)算高度。7以A點(diǎn)為圓心,以02203G長度為半徑作弧,在掩護(hù)梁上交一點(diǎn)B,為前連桿上鉸點(diǎn)的位置。8過O點(diǎn)作與HH線夾角為的斜線。2Q9在此斜線上截取線段，的長度等于A，A點(diǎn)為支架降到最低位置時(shí)，掩護(hù)梁OA與后連桿的鉸點(diǎn)。10過A點(diǎn)作與HH線有交角的斜線，以A點(diǎn)為圓心，以G為半徑作弧交些斜線2P一點(diǎn)E，此點(diǎn)為支架在最低位置時(shí)，頂梁與掩護(hù)梁的鉸點(diǎn)。11以A為圓心以G長度為半徑作弧，在掩護(hù)梁上交一點(diǎn)B，為支架在最302低位置時(shí)前連桿上鉸點(diǎn)的位置。12取線之間一點(diǎn)E為液壓支架降到此高度時(shí)掩護(hù)梁與頂梁鉸點(diǎn)。E13以O(shè)為圓心，為半徑畫圓弧A14以E點(diǎn)為圓心，掩護(hù)梁長為半徑作弧，交前圓弧上一點(diǎn)A，以點(diǎn)為液壓支AE架降到中間某一位置時(shí)，掩護(hù)梁與后連桿的鉸點(diǎn)。15以連線，并以A點(diǎn)為圓心，AB長為半徑作弧，交上一點(diǎn)B點(diǎn)。則EAEB，B，B三點(diǎn)為液壓支架在三個(gè)位置時(shí)，前連桿上鉸點(diǎn)。16由三點(diǎn)確定的圓心C，為前連桿下鉸點(diǎn)位置。,17過C點(diǎn)HH線作垂線，交點(diǎn)D，則線段和為液壓支架四連桿機(jī)構(gòu)。,CDBAOO按以上初步求出的四連桿機(jī)構(gòu)的幾何尺寸,再用幾何作圖法畫出液壓支架掩護(hù)梁與頂梁鉸點(diǎn)E的運(yùn)動曲線，只要逐步變化四連桿機(jī)構(gòu)的幾何尺寸，便可以畫出不同的曲線來，再按液壓支架四連桿機(jī)構(gòu)的幾何特征進(jìn)行校核，最終選出較優(yōu)的四連桿機(jī)構(gòu)尺寸。27液壓支架四連桿機(jī)構(gòu)的幾何作圖法FIG24HYDROPOSTFORERODISGEOMETRYMAPMETHOD根據(jù)幾何作圖法，做出四組不同的四連桿機(jī)構(gòu)求出相關(guān)的參數(shù)。28四連桿幾何機(jī)構(gòu)1FIG28DESCRIPTIVEGEOMETRY129四連桿幾何機(jī)構(gòu)2FIG29DESCRIPTIVEGEOMETRY2210四連桿幾何機(jī)構(gòu)3FIG210DESCRIPTIVEGEOMETRY3211四連桿幾何機(jī)構(gòu)4FIG211DESCRIPTIVEGEOMETRY4C）四連桿機(jī)構(gòu)的方案選優(yōu)由上述方法求出的四連桿尺寸，從中選出一組最符合實(shí)際的參數(shù)。優(yōu)選的方法如下。前后連桿的比值范圍，根據(jù)現(xiàn)有支架調(diào)查統(tǒng)計(jì)，前后連桿的比值C/A0912范圍；前后連桿下鉸點(diǎn)的水平距離E的長度，一般使EN，所以安全。43缸體強(qiáng)度驗(yàn)算設(shè)缸體壁厚為，當(dāng)時(shí)，由中等壁厚缸體公式計(jì)算。S239018SD419CPDS公式中油缸內(nèi)工作壓力取326MPA；SPC計(jì)入管壁公差及侵蝕的附加厚度一般取C0002M強(qiáng)度系數(shù)，無縫鋼管1安全系數(shù)為CPDS32MPA8714023218632NNB968714/90式中缸體材料為27SIMN無縫鋼管時(shí)，；BMPAB0般取354；N所以滿足要求。44機(jī)械加長桿處的強(qiáng)度驗(yàn)算帶有機(jī)械加長桿的立柱，在機(jī)械加長桿與活柱的鏈接處，靠卡環(huán)來承受和傳遞載荷。1卡環(huán)與活柱端的擠壓強(qiáng)度驗(yàn)算410MPAFPCGC3210411SC,75公式中油缸的初撐力2PKN壓面積GF214577M活柱材料，27SIMN,卡環(huán)材料45MN鋼，735，所以MPAS8SMPAC257350CGCFP0352714389032所以安全。2卡環(huán)與導(dǎo)向套的擠壓強(qiáng)度驗(yàn)算412CCAP公式中A擠壓面積2293450164MP油缸的初撐力8291KN許用應(yīng)力，卡環(huán)材料為,其。導(dǎo)向套材料45號鋼，其C25MNASP7。ASM8352其ASC6483570則413ACMP260934512因?yàn)樗詽M足要求。C結(jié)論本次畢業(yè)設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)的液壓支架為掩護(hù)式液壓支架，經(jīng)過一系列的計(jì)算與分析，其強(qiáng)度和性能基本達(dá)到了預(yù)期的效果。通過本次設(shè)計(jì)我對液壓支架的總體又有了更深的了解，通過幾個(gè)月的設(shè)計(jì)分析，我學(xué)習(xí)了很多書本上沒有的知識，課本上的知識頁得到了更好的理解。在重復(fù)的修改過程中，在重新校核的過程中，我了解了機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)有的流程以及應(yīng)該要考慮的問題做好一個(gè)機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，首先要有扎實(shí)的基本功，這樣能才在設(shè)計(jì)的過程中，知道有哪些方面是需要注意的，機(jī)械的零部件應(yīng)該如何設(shè)計(jì)。而這些與我們已經(jīng)學(xué)過機(jī)械知識都是密切相關(guān)的。通過這次設(shè)計(jì)，也讓我更好的融會貫通課本上的知識。一開始的設(shè)計(jì)我是按照原有的機(jī)械設(shè)計(jì)模板進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣的設(shè)計(jì)我感覺到自己的大腦是糊涂的狀態(tài)。而對每一步到底是什么樣的功能都一點(diǎn)頁不知道。具體的思路也不是很明確。但是這樣的經(jīng)歷讓我學(xué)會了查機(jī)械手冊。機(jī)械手冊是設(shè)計(jì)的必需品，經(jīng)過查機(jī)械手冊我的思路見見明確知道了該怎么做，經(jīng)過一遍遍的驗(yàn)算更改最后終于設(shè)計(jì)出了一個(gè)滿意的液壓支架型號。在設(shè)計(jì)的過程中，進(jìn)一步提高了我發(fā)現(xiàn)問題，并且進(jìn)行解決問題的能力。并且對大學(xué)四年中學(xué)習(xí)的知識進(jìn)行了鞏固。在大學(xué)中我們最缺少的就是經(jīng)驗(yàn)，徒有書本上的理論。無法做到理論與實(shí)際相結(jié)合。總體來說畢業(yè)設(shè)計(jì)對我的幫助很大，有了這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的經(jīng)歷，我想我會更好的步入社會。技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析本次畢業(yè)設(shè)計(jì)液壓支架選用支撐掩護(hù)式液壓支架，立柱用帶有加長桿的單伸縮活塞式立柱。液壓支架在常規(guī)的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，運(yùn)用優(yōu)化設(shè)計(jì)方法使支架在性能上可靠、結(jié)構(gòu)上合理可行、在制造上可能的前提下，即改善了某些性能、又降低了重量和造價(jià)，又提高了支架的綜合適應(yīng)能力。支撐掩護(hù)式支架具有支撐式的頂梁和掩護(hù)式的掩護(hù)梁，它兼有切頂性能和防護(hù)作用，適于壓力較大、易于冒落的中等穩(wěn)定或穩(wěn)定的頂板。根據(jù)使用條件，支撐掩護(hù)式支架的前、后排立柱可前傾或后傾，傾角大小也可不同。很適用于本次的設(shè)計(jì)條件，所以本次的設(shè)計(jì)選用支撐掩護(hù)式液壓支架。對于技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上都是可行的。致謝經(jīng)過幾個(gè)月的忙碌，本論文終于順利的完成。首先我要感謝沙永東老師，沒有沙老師的精心指導(dǎo)論文不會這么順利的完成。老師從論文的選題，內(nèi)容的構(gòu)架，論文的撰寫到修改成稿等各個(gè)環(huán)節(jié)都給了我耐心的指導(dǎo)和幫助，提供了很多的寶貴意見?；仡櫾O(shè)計(jì)的過程，我深深的感覺到了自己在專業(yè)知識上的嚴(yán)重缺乏，同時(shí)在設(shè)計(jì)的過程中難免會有錯(cuò)誤之處，希望各位老師提出批評和指正。參考文獻(xiàn)1李曉豁，沙永東采掘機(jī)械J冶金工業(yè)出版社，2011,92張家鑒陳享文伊長德編著，液壓支架，煤炭工業(yè)出版社。1985年3蔣國安郭福君羅大炎編著，液壓支架，山東科學(xué)技術(shù)出版社。1980年4徐濪編著，機(jī)械設(shè)計(jì)手冊，機(jī)械工業(yè)出版社。1992年5王國彪饒明杰編著，液壓支架優(yōu)化設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)模擬分析，機(jī)械工業(yè)出版社。1994年6雷天覺編著，液壓工程手冊，機(jī)械工業(yè)出版社。1990年7高秀華鄧洪超等編著，機(jī)械三維動態(tài)設(shè)計(jì)仿真技術(shù)，化學(xué)工業(yè)出版社。2003年3月8王國法等編著，液壓支架技術(shù)，煤炭工業(yè)出版社。1999年9煤炭部煤炭科學(xué)研究院編著，綜采設(shè)備配套圖側(cè)。1983年10宋錦春等編著，液壓與氣壓傳動，科學(xué)出版社。2006年11SHIYUANWEI,RESEARCHONTHEINTERACTIONBETWEENROOFSTRATAANDSHIELDSUPPONS,16THCONFERENCEONGROUNDCONTROLINMINING1997附錄A自動裝配技術(shù)過去，對大批量的成品數(shù)量的需求逐漸增加,以至工程師們?nèi)ふ也⑶野l(fā)展制造的新方法。在各種制造業(yè)技術(shù)的不同部門，許多個(gè)別企業(yè)已經(jīng)取得發(fā)展并且允許以較低的費(fèi)用增加以完善成品的產(chǎn)量。當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)部份同時(shí)出現(xiàn)用以生產(chǎn)成品時(shí)，便需要進(jìn)行此過程。組裝過程的早期發(fā)展史與大批量生產(chǎn)方法的發(fā)展史的關(guān)系是十分密切的。因此，大批量生產(chǎn)的先鋒也是現(xiàn)代組裝生產(chǎn)的先鋒?，F(xiàn)代的新理念給大批量的組裝方法帶來重要的進(jìn)步盡管制造業(yè)工程學(xué)的某些部門,像是金屬的切斷和金屬的熱處理,最近非?？焖俚匾呀?jīng)發(fā)展，但是基本的組裝技術(shù)的發(fā)展速度仍然沒有改變盡管人們所取得的成功是很有限的并且許多的裝配工人依然象產(chǎn)業(yè)革命時(shí)期的工人那樣用一些基本的工具。在過去的幾年中，人們已經(jīng)努力通過自動化的應(yīng)用和現(xiàn)代工藝來減少生產(chǎn)成本，例如，超聲波焊接和壓模法。組裝系統(tǒng)的發(fā)展過程在早期產(chǎn)品制造過程中，一個(gè)技術(shù)工人不僅僅要負(fù)責(zé)產(chǎn)品生產(chǎn)的單個(gè)環(huán)節(jié)，同時(shí)也要掌控整個(gè)生產(chǎn)過程。因此，對于一個(gè)技術(shù)工人來說應(yīng)該全面掌握生產(chǎn)要領(lǐng)是很重要的，同時(shí)培養(yǎng)一個(gè)全面的技術(shù)工人也是一項(xiàng)費(fèi)時(shí)費(fèi)錢的工作。由于工人能力有限導(dǎo)致生產(chǎn)規(guī)模十分有限，不能滿足實(shí)際需求。1798年，美國政府需要一大批槍械，但是聯(lián)邦調(diào)查局不能滿足他們的需要。因?yàn)楫?dāng)時(shí)與法國的戰(zhàn)爭迫在眉睫，所以去歐洲尋求支援是不太可能的事。然而，ELI惠特尼作為當(dāng)時(shí)大批量生產(chǎn)的先鋒，承諾在28個(gè)月內(nèi)提供美國所需10000支槍械。雖然完成契約需要花費(fèi)大量時(shí)間和金錢，但惠特尼的在大批量生產(chǎn)的新提法上已經(jīng)被成功的證實(shí)了。在肯乃迪克州的建立了新的工廠來專門大批量的生產(chǎn)槍械。這些機(jī)器為技術(shù)工人減少了必需掌握的技術(shù)，同時(shí)也增加了勞動生產(chǎn)率。在1801年，惠特尼讓高貴的來賓從一大批貨品中隨意抽選來觀看時(shí)，大家震驚了?；萏啬峁ぷ鞯慕Y(jié)果是為工業(yè)制造領(lǐng)域帶來了三個(gè)重大的貢獻(xiàn)。首先，通過機(jī)器制造的產(chǎn)品比手工制造的質(zhì)量高。這些產(chǎn)品可以互換，并且是集合工作變得簡單化。其次，最終產(chǎn)品的準(zhǔn)確性能被保持在一個(gè)比較高的標(biāo)準(zhǔn)，第三，最重要的產(chǎn)品生產(chǎn)率被提高。OLIVEREBANS材料傳輸不需要人工最終促進(jìn)了自動化的發(fā)展。在1793年，他在一個(gè)自動化面粉壓榨集中運(yùn)用了三種運(yùn)送裝置，只需要兩個(gè)操作者。第一個(gè)操作員把面粉倒入漏斗，第二個(gè)操作員用麻布袋包裝用壓榨機(jī)生產(chǎn)的面粉。所有操作的中間環(huán)節(jié)都是由自動傳送帶由一個(gè)操作者傳給另一個(gè)重要的貢獻(xiàn)由ELIHUROOT設(shè)計(jì)了集裝化方法。在1894年，他加入了生產(chǎn)“六發(fā)式左輪手槍”的公司。即使那時(shí)集合成分的各種不同的操作相當(dāng)?shù)暮唵?，他把這些操作分成能夠被快速無誤完成的基本單元。操作區(qū)分概念是“工作分工，提高產(chǎn)量”。用這種方法，即和工作被轉(zhuǎn)為非?；镜牟僮鞑僮鲉T經(jīng)過短暫的培訓(xùn)，就能獲得較高的效率。腓特烈文斯洛泰勒或許是第一個(gè)將技術(shù)時(shí)間和運(yùn)動引進(jìn)到制造業(yè)技術(shù)中的。這項(xiàng)技術(shù)是為完成需要的工作節(jié)省操作者的時(shí)間和體力來確保工作和與之有關(guān)的工作放在合時(shí)的位置。泰勒也發(fā)現(xiàn)了任何的工人都有工作最適宜的速度，如果超過，會造成全部表現(xiàn)的減少。毫無疑問地，生產(chǎn)的發(fā)展的主要貢獻(xiàn)者和幾何方法是亨利福特。他在下面描繪了集會的原則首先，放置工具，然后由人工操作，并且確保在產(chǎn)品完成的過程中流動的距離最短。其次，使用滑動的工具或其他形式的運(yùn)送工具，使工作人員完成他們的操作后，把東西放在他們手邊同一個(gè)并且是最方便的位置，如果可能的話，讓他以地心引力傳給下一個(gè)工作人員。第三，用滑動裝配線將集合的零件以適當(dāng)?shù)拈g隔傳送，是隔開處理他們是比較容易的。這些方法逐漸被應(yīng)用在生產(chǎn)福特汽車T模板中現(xiàn)代的裝配線技術(shù)首先在調(diào)速輪磁發(fā)電機(jī)的集會中被使用。在最初的方法中，一個(gè)操作員在20分鐘之內(nèi)裝配了一個(gè)磁發(fā)電機(jī)。我們發(fā)現(xiàn)這個(gè)過程被分成29個(gè)獨(dú)立的的操作，每個(gè)操作員沿著裝配線在裝配區(qū)間執(zhí)行各自的操作，整個(gè)裝配時(shí)間被縮短到13分鐘10秒。當(dāng)裝配線的高度在8分鐘被提升時(shí)，先在被縮短到7分鐘。在進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)后我們找到了合適的裝配線傳輸速度，傳送時(shí)間被降到5分鐘，他所用的時(shí)間是原有裝配程序的四分之一。這個(gè)結(jié)果促使亨利福特在為汽車產(chǎn)生副裝配工廠的其他部門使用它的裝配系統(tǒng)。后來，這給從事主要汽車裝配的操作人員，在工作的副裝配流程中帶來了連續(xù)不斷的快速增加。后來發(fā)現(xiàn)操作人員無法應(yīng)付增加的流程，而且不久之后很清楚的看到，主要的裝配不得不在同一個(gè)裝配線上來完成。起初，主要的裝配運(yùn)動是由一根粗繩由一個(gè)地方拉到另一個(gè)地方來完成的。然而，隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，令人吃驚的是整個(gè)裝配時(shí)間由12小時(shí)28分降到5小時(shí)50分。最后，一個(gè)永無止境的力量驅(qū)動器被安裝。這有流溢的地板和廣闊的地方容納地盤。當(dāng)他們進(jìn)行他們的操作是為他們提供坐或站的空間，運(yùn)送裝置以6小時(shí)45分鐘的速度運(yùn)送到每個(gè)工作站。更進(jìn)一步的進(jìn)步導(dǎo)致了整體裝配時(shí)間的縮短，最后，生產(chǎn)一輛汽車所用的時(shí)間只有10秒鐘。以上這種類型的裝配操作通常是由一個(gè)裝配操作者來完成的，而且他是最普遍運(yùn)用的大規(guī)模產(chǎn)品的生產(chǎn)方法。然而，在特定的情況下，更加精煉的裝配方法已經(jīng)出現(xiàn)。作為基本裝配生產(chǎn)線原則的邏輯延伸部分，機(jī)械裝配方式取代了操作人員的操作方法已經(jīng)被設(shè)計(jì)。在這里，用自動化設(shè)備取代人工操作的方法很普通，操作起來也很簡單。相對機(jī)械生產(chǎn)而然，用人工生產(chǎn)是不經(jīng)濟(jì)的。對于大多數(shù)的產(chǎn)品而言，這種裝配方法被迅速的傳播。然而，完全自動化的產(chǎn)品裝配是不存在的。裝配方法的選擇當(dāng)考慮到產(chǎn)品的裝配時(shí)，一個(gè)制造業(yè)者不得不考慮影響裝配系統(tǒng)選擇的許多因素。對于一個(gè)新產(chǎn)品，接下來考慮的通常是重要的裝配成本必要的產(chǎn)品生產(chǎn)率勞動效率產(chǎn)品的市場生命周期如果有一種嘗試能夠證明現(xiàn)有操作裝配線的自動化是合理的，那么必須要考慮變成多余的那些操作人員有所調(diào)動。如果勞動力過剩，自動化程度取決于由引進(jìn)自動化裝配線所導(dǎo)致的裝配成本的降低和產(chǎn)品生產(chǎn)率的增加。然而，必須既得的是，大體上，自動化機(jī)器的資本投入必須在產(chǎn)品的市場生命周期之上被分期償還。清楚的是如果不是這種情形，產(chǎn)品的市場生命是很短的，自動化通常是不可證明的。自動裝配的優(yōu)勢下面是自動化的一些優(yōu)勢降低裝配成本；提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)率；產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化；減低了操作員的危險(xiǎn)操作。除了上面列出的特殊情況，降低成本是主要考慮的因素，如果他不能按預(yù)期的降低成本，那么自動化就不可能被使用。在一個(gè)先進(jìn)的工業(yè)社會，生產(chǎn)力是對操作效率的重要衡量。增加的生產(chǎn)力對制造業(yè)不會產(chǎn)生直接的利益，除非生產(chǎn)力是十分稀缺的資源，但對擴(kuò)張經(jīng)濟(jì)是必要的，因?yàn)樗鼮槠渌墓ぷ魈峁┝巳藛T保障。很清楚，一旦裝配的自動化生產(chǎn)線產(chǎn)生效力時(shí)，所需操作人員的數(shù)量會逐漸的減少，生產(chǎn)力增強(qiáng)。一個(gè)操作人員能很容易操作的一些裝配工作，把它復(fù)制在大部分較復(fù)雜的自動化工作中是極其困難的。有時(shí)一個(gè)精密的檢驗(yàn)系統(tǒng)被需要用來探測零件的明顯錯(cuò)誤。如果嘗試裝配零件被接受，但事實(shí)上有缺陷，一個(gè)操作者，在沒有成功的嘗試完成裝配，能夠非常迅速的拒絕零件，如果在產(chǎn)品上沒有重要的漏洞。在自動化裝配，然而，除非這個(gè)零件被安裝系統(tǒng)拒絕，一個(gè)自動化的系統(tǒng)將會在某一時(shí)刻停止，會被浪費(fèi)并且減少錯(cuò)誤。如果零件只有一個(gè)小錯(cuò)誤，一個(gè)操作者也許能夠完成安裝，但是所生產(chǎn)的產(chǎn)品不能完全滿意。他時(shí)常會被認(rèn)為自動化裝配其中的一個(gè)優(yōu)勢是它能長久的確保產(chǎn)品的高質(zhì)量，因?yàn)槿绻慵荒軡M足特定的需求，機(jī)器就會出錯(cuò)。在一些情形中，由于高溫、有毒物質(zhì)和其他的材料會對操作人員裝配產(chǎn)生危險(xiǎn)。在這些環(huán)境下，機(jī)械裝配會有明顯的優(yōu)勢。程序設(shè)計(jì)被定義為“將設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成操作指導(dǎo)，并對其負(fù)責(zé)的次要系統(tǒng)。課程設(shè)計(jì)更具體的定義是“生產(chǎn)設(shè)備在建立過程中的作用，以及程序被應(yīng)用（正如那些機(jī)器有能力操作這些程序）目的是為了將原始形式按照事先設(shè)計(jì)好的工程圖的細(xì)節(jié)轉(zhuǎn)換成最終形式（設(shè)計(jì)圖通常是由工程師設(shè)計(jì)的）?！卑言假Y料輸入程序中會出現(xiàn)不同的形式。（在機(jī)器生產(chǎn)過程中，這些材料通常起因于一個(gè)形成金屬的程序，最普通的就是塊狀存貨，鑄件，鍛鏈，或者也許是一塊厚金屬板，其他的程序已經(jīng)被輸入資料。）另外，機(jī)器材料也可能被燒成一些粗糙的形狀，（火焰切割是操作生產(chǎn)的一個(gè)部分）或只是矩形范圍的材料。投入的材料可能有各式的形狀和物力性質(zhì)。一些程序可能改變零件的大小或表面質(zhì)地。其他的程序，像熱處理，只能改變材料的物理性質(zhì)。更確切的說，韌化會減少物質(zhì)的韌性，降低細(xì)工品伸縮力。用這些生材料作為基礎(chǔ)，程序的設(shè)計(jì)者必須準(zhǔn)備將那些所需要的程序由通常預(yù)定材料轉(zhuǎn)化成最終的、具體的幾何形狀。一個(gè)程序設(shè)計(jì)者處理的最普通的金屬轉(zhuǎn)化程序就是轉(zhuǎn)，車斷面，磨，鉆孔，穿孔，螺旋轉(zhuǎn)，成型，紋孔，平刨，鋸，環(huán)鋸，拋光，沖壓，磨削。一些制造業(yè)的人可能把一些操作視為主要種類的子集。紋孔時(shí)常被視為一個(gè)演練的子集。其他可能定義為更主要的種類。一些不熟知的程序，例如電的解除裝置，電氣化學(xué)的機(jī)制和被用于物質(zhì)移動的激光機(jī)制。所有的應(yīng)用程序也適用于產(chǎn)品，應(yīng)當(dāng)被程序設(shè)計(jì)者考慮。程序設(shè)計(jì)的要素道爾將程序運(yùn)行活動通常分成類。解釋設(shè)計(jì)說明書的要求。在機(jī)器上放置部分。在處理的每個(gè)階段決定中間產(chǎn)品的需求。選擇主要的設(shè)備操縱這個(gè)過程。在每次操作中，選擇工具和處理過程的順序。計(jì)算運(yùn)行程序所用的時(shí)間。程序設(shè)計(jì)公文。一些這樣的活動能被分成叫小的單位；這項(xiàng)活動詳述提供了一個(gè)方便的編目方法為了分析。手動程序設(shè)計(jì)一個(gè)程序設(shè)計(jì)者通常在下列的限制之下操作他為給定的一組機(jī)器做設(shè)計(jì)。機(jī)器有能力限制制造業(yè)操作的數(shù)量。機(jī)器有特定的負(fù)擔(dān)和工作量。如果給這些機(jī)器加以限制，每組工作圖包含特定的PARTGEOMETRY需求，程序設(shè)計(jì)者依靠他們的經(jīng)驗(yàn)也能設(shè)計(jì)生產(chǎn)產(chǎn)品的程序。程序的選擇不是完全隨機(jī)的也不是完全不可預(yù)測的。通常生產(chǎn)一個(gè)具體的表面化的產(chǎn)品不只一個(gè)程序程序設(shè)計(jì)者必須選擇一個(gè)他認(rèn)為最好的程序。通常會取消相似的部分，或者至少是相似的表面，這種方法被用在部分制造業(yè)中。以這種方式，設(shè)計(jì)者通過曾經(jīng)用過的具體程序和獲得的最終的設(shè)計(jì)書明書比較，選擇他認(rèn)為最好的來替代。這種類型的設(shè)計(jì)被認(rèn)為是最適用的設(shè)計(jì)程序，同時(shí)它也是今天最普通的產(chǎn)品設(shè)計(jì)類型。設(shè)計(jì)生產(chǎn)零件的操作程序需要兩組可變的知識部分需求（一種工程圖所指出）；可得的機(jī)器和程序，每個(gè)程序的運(yùn)行能力。假使這些是可變的，設(shè)計(jì)者會選擇生產(chǎn)一個(gè)最終產(chǎn)品所需的組合程序。在選擇程序組合時(shí)，需要一些標(biāo)準(zhǔn)。產(chǎn)品的成本和所花費(fèi)的時(shí)間通常是決定程序選擇的標(biāo)準(zhǔn)。然而，機(jī)器的利用和工作路線排定經(jīng)常會影響計(jì)劃的選擇。大體上來說，程序設(shè)計(jì)者會選擇最好的程序和機(jī)器來生產(chǎn)成套產(chǎn)品而不是單獨(dú)的一小部分。正如所想，大部分的程序設(shè)計(jì)目前還存在，是一種藝術(shù)并非一個(gè)科學(xué)。程序數(shù)據(jù)時(shí)常被記錄在一個(gè)黑名單中。這個(gè)信息可能是可靠的也可能不是。同樣的，設(shè)計(jì)者也一定選擇操作數(shù)據(jù)。（例如機(jī)器的速度，飼養(yǎng)和深度）。在一次，一個(gè)黑名單被雇用選擇這些操作特性這次黑名單在某種程度上更復(fù)雜（一本機(jī)制數(shù)據(jù)手冊）；然而，他不保證操作效率，只有可行性。自動的程序設(shè)計(jì)一個(gè)有效率的程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)對于每項(xiàng)活動都有好的決策規(guī)則，這樣很少能做出差勁的計(jì)劃。能設(shè)計(jì)一個(gè)如此有效的系統(tǒng)是通過減少對一系列機(jī)械步驟的決策來完成的。然而，即使使用一個(gè)好的決策規(guī)則，由于人的交流存在差異性，程序設(shè)計(jì)仍然會出現(xiàn)問題。程序設(shè)計(jì)師一線無聊并乏味的工作。因此，人類個(gè)性化的設(shè)計(jì)時(shí)常產(chǎn)生錯(cuò)誤的程序設(shè)計(jì)。由于個(gè)性化的設(shè)計(jì)使勞動力增加了一倍，所以導(dǎo)致許多工廠將投資轉(zhuǎn)向自動化程序設(shè)計(jì)。無論設(shè)計(jì)系統(tǒng)是自動的還是人工的，道爾所定義的個(gè)一般需求都要在程序設(shè)計(jì)中有所體現(xiàn)。在接下來的部分，自動化的程序設(shè)計(jì)構(gòu)架將會被描述。SPUR和OPTIZ中有人第一次寫了關(guān)于制造業(yè)系統(tǒng)自動化以及程序設(shè)設(shè)機(jī)在這些系統(tǒng)中所扮演的角色馬刺也許是第一個(gè)將差異性和生產(chǎn)力定義到程序設(shè)計(jì)方法，機(jī)械化，設(shè)計(jì)系統(tǒng)的實(shí)施。不同的程序設(shè)計(jì)方法以團(tuán)隊(duì)的技術(shù)為基礎(chǔ)，同時(shí)還要具備必要的兩個(gè)步驟。建立一個(gè)程序計(jì)劃目錄（通常也叫做“菜單”）用所給的機(jī)器工具生產(chǎn)整個(gè)產(chǎn)品。設(shè)計(jì)必要的軟件來檢驗(yàn)所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，在目錄中找到最靠近的傳真機(jī)，然后取回聯(lián)合的程序計(jì)劃。程序設(shè)計(jì)的生產(chǎn)方法有四個(gè)必要的步驟組成。詳細(xì)的描述描述可得生產(chǎn)部分程序的目錄。描述操作過程中的機(jī)械工具。建立軟件來檢查零件，程序和機(jī)器的可得性，并且考察三者是否能相容。大體上，計(jì)劃使用生產(chǎn)力政策需要詳細(xì)的描述，對制造業(yè)程序詳細(xì)的理解和他們的準(zhǔn)確性。以不同政策為基礎(chǔ)的制造業(yè)決定采取幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來解決個(gè)人的操作問題，并且適應(yīng)或調(diào)整他們所需要的地方附錄BAUTOMATICASSEMBLYTHEMODERNASSEMBLYLINETECHNIQUEWASFIRSTEMPLOYEDINTHEASSEMBLYOFAFLYWHEELMANGNETOINTHEORIGINALMETHOD,ONEOPERATORASSEMBLEDAMAGNETOIN20MINITWASFOUNDTHATWHENTHEPROCESSWASDIVIDEDINTO29INDIBIDUALOPERATIONS,CARRIEDOUTBYSEPARATEOPERATORSWORKINGATASSEMBLYSTATIONSSPACEDALONGANASSEMBLYLINE,THETOTALASSEMBLYTIMEWASREDUCEDTO13MIN10SWHENTHEHEIGHTOFTHEASSEMBLYLINEWASRAISEDBY8IN,THETIMEWASREDUCEDTO7MINAFTERFURTHEREXPERIMENTSWERECARRIEDOUTTOFINDTHEOPTIMUMSPEEDOFTHEASSEMBLYLINECONVEYOR,THETIMEWASREDUCEDTO5MIN,WHICHWASONLYONEFOURTHOFTHETIMETAKENBYTHEORIGINALPROCESSOFASSEMBLYTHISRESULTENCOURAGEDHENRYFORDTOUTILIZEHISSYSTEMOFASSEMBLYINOTHERDEPARTMENTOFTHEFACTORY,WHICHWEREPRODUCINGSUBASSEMBLIESFORTHECARSUBSEQUENTLY,THISBROUGHTACONTINOUSANDRAPIDLYINCREASINGFLOWOFSUBASSEMBLIESTOTHEOPERATORSWORKINGONTHEMAINCARASSEMBLYITWASFOUNDTHATTHEOPERATORSCOULDNOTCOPEWITHINCREASEDFLOW,ANDITSOONBECAMECLEARTHATTHEMAINASSEMBLYWOULDALSOHAVETOBECARRIEDOUTONANASSEMBLYLINEATFIRST,THEMOVEMENTOFTHEMAINASSEMBLIESWASACHIEVEDSIMPLYBYPULLINGTHEMBYAROPEFROMSTATIONTOSTATIONHOWERE,EVENTHISDEVELOPMENTPRODUCEDTHEAMAZINGRESULTOFAREDUCTIONINTHETOTALTIMEOFASSEMBLEFROM12H28MINTO5H50MINEVENTUALLYAPOWERDRIVENENDLESSCONVEYERWASINSTALLEDITWASFULSHWITHTHEFLOORANDWIDEENOUGHTOACCOMMODATEACHASSISSPACEWASPROVIDEDFORWORKERSTOEITHERSITORSTANDWHILETHEYCARRIEDOUTTHEIROPERATIONSANDTHECONVEYRSMOVEDATASPEEDOF6FT/MINPAST45SEPARATEWORKSTATIONSWITHTHEINTRODUCTIONOFTHISCONVEYOR,THETOTALASSEMBLETIMEWASREDUCEDTO93MINFURTHERIMPROVEMENTSLEDTOANEVENSHORTEROVERALLASSEMBLYTIMEANDEVENTUALLY,APRODUCTIONRATEOFONECAREVERY10SOFTHEWORKINGDAYWASACHIEVEDTHETYPEOFASSEMBLYOPERATIONDEALTWITHABOVEISUSUALLYREFERREDTOASOPERATORASSEMBLY,ANDITISSTILLTHEMOSTWIDESPREADMETHODOFASSEMBLINGMASSORLARGEBATCHPRODUCEDPRODUCTSHOWEVER,INCERTAINCASES,MOREREFINEDMETHODSOFASSEMBLYHAVENOWEMERGEDASALOGICALEXTENSIONOFTHEBASICASSEMBLYLINEPRINCIPLE,METHODSOFREPLACINGOPERATORSBYMECHANICALMEANSOFASSEMBLYHAVEBEENDEBISEDHERE,ITISUSUALTOATTEMPTTOREPLACEOPERATORSWITHAUTOMATICWORKHEADSWHERETHETASKSBEINGPERFORMEDWEREVERYSIMPLEANDTORETAINTHEOPERATORSFORTASKSTHATWOULDBEUNECONOMICALTOMECHANIZETHISMETHODOFASSEMBLYHASRAPIDGAINEDPOPULARITYFORMASSPRODUCTIONANDISUSUALLYREFERREDTOASAUTOMATICASSEMBLYHOWEVER,COMPLETEAUTOMATIONWHERETHEPRODUCTISASSEMBLEDCOMPLETELYBYMACHINEISESSENTIALYNONEXISTENTCHOICEOFASSEMBLYMETHO