畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告設(shè)計(jì)（論文）題目:100KN_5m液壓式貨物提升機(jī)院系名稱:機(jī)電工程學(xué)院專業(yè)班級(jí):機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化學(xué)生姓名:孫寧彬?qū)熜彰?金大橋開題時(shí)間:2012.03.15指導(dǎo)委員會(huì)指導(dǎo)委員會(huì)審查意見：簽字：年月日1．課題研究目的和意義：液壓技術(shù)作為現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)備實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)與控制的重要技術(shù)手段，在國民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域得到了廣泛的用。與其他控制技術(shù)相比，液壓技術(shù)具有能量密度比高，配置靈活方便，調(diào)速范圍大、工作平穩(wěn)且快速性好、易于控制并能實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和機(jī)電液一體化整合、系統(tǒng)設(shè)計(jì)制造和使用維護(hù)方便等多種顯著的技術(shù)優(yōu)勢，因而其實(shí)成為現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)的基礎(chǔ)技術(shù)工程和現(xiàn)代控制工程的基本技術(shù)要素。目前液壓提升機(jī)存在位置控制精度不高、驅(qū)動(dòng)與制動(dòng)協(xié)同性欠佳等一系列問題，影響液壓提升機(jī)的運(yùn)行工作效率和工作可靠性。通過本設(shè)計(jì)對(duì)其液壓系統(tǒng)和總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，掌握基本的設(shè)計(jì)原理和方法，并找到存在上述現(xiàn)象的主要原因，實(shí)現(xiàn)液壓提升機(jī)的準(zhǔn)確運(yùn)行，并完成所需要的動(dòng)作。2．文獻(xiàn)綜述（課題研究現(xiàn)狀及分析）：當(dāng)今世界，作為一種垂直交通運(yùn)輸工具的電梯，其生產(chǎn)情況和使用數(shù)量已成為衡量一個(gè)國家現(xiàn)代化程度的標(biāo)志之一是現(xiàn)代都市建筑中不可缺少的升降設(shè)備。隨著電梯功能和用途越來越廣泛。其分類也越來越細(xì)如果根據(jù)電梯傳動(dòng)結(jié)構(gòu)形式的不同，目前最為廣泛的的電梯可分為兩大類：一種是曳引電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的曳引電梯；另一種是液壓傳動(dòng)的液壓電梯對(duì)于前者，電梯轎廂的升降靠鋼絲繩與曳引輪槽之間產(chǎn)生的摩擦力驅(qū)動(dòng)：對(duì)于后者，利用油缸直頂支撐轎廂，或者側(cè)置支撐轎廂（需要借助鋼絲繩通過滑輪組與轎廂連接），通過油缸柱塞（活塞）桿的伸縮來驅(qū)動(dòng)轎廂的升降液壓電梯是通過液壓動(dòng)力源，把油壓入油缸使柱塞作直線運(yùn)動(dòng)，直接或通過鋼絲繩間接地使轎廂運(yùn)動(dòng)的電梯。液壓電梯是機(jī)、電、電子、液壓一體化的產(chǎn)品，由下列相對(duì)獨(dú)立但又相互聯(lián)系配合的系統(tǒng)組成。泵站系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、導(dǎo)向系統(tǒng)、轎廂、門系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、安全保護(hù)系統(tǒng)。液壓油從油泵經(jīng)各種閥流入油缸,由柱塞動(dòng)轎廂上升,當(dāng)油缸內(nèi)的液壓油返回油箱時(shí)轎廂便下降。適合用于提升高度小載重量大，速度小且要求下置機(jī)房的場合。液壓電梯是由液壓傳動(dòng)的電梯,通過液壓動(dòng)力源(泵站)把油壓入油缸,使柱塞向上,直接或間接地作用在轎廂上,使轎廂上升。轎廂的下降一般靠轎廂自重使油缸內(nèi)的油返回油箱中。液壓電梯分為由柱塞直接頂升轎廂的柱塞直頂式和在繩索式電梯的提升機(jī)構(gòu)中使用油缸或在單柱塞式中使用油缸的間接柱塞側(cè)頂式兩種。2.1國外液壓電梯的發(fā)展概況與現(xiàn)狀1867年在巴黎的萬國博覽會(huì)上,首次展出手動(dòng)鋼絲繩操縱的水壓間接式的液壓電梯。不久,油壓直接式的液壓電梯也問世了,并且從1870年始,到19世紀(jì)末逐步得到發(fā)展。液壓電梯的發(fā)展比曳引式電梯晚,真正大規(guī)模推廣使用是從50年代末開始,60年代進(jìn)入持續(xù)穩(wěn)定增長期,70年代,液壓電梯進(jìn)入了迅猛發(fā)展階段,80年代,液壓電梯技術(shù)更加成熟,其市場占有率逐步增加2.2我國液壓電梯的發(fā)展前景當(dāng)前我國生產(chǎn)的電梯85%以上是用于建筑高度低于30m的中低層建筑,均可用液壓電梯覆蓋。由于液壓電梯不僅具有運(yùn)行平穩(wěn)、舒適性好、故障率低、安裝靈活等特點(diǎn),而且能達(dá)到整體協(xié)調(diào)、豪華和重載的要求,因此液壓電梯首先可以用作商場、賓館、高級(jí)飯店、體育場、娛樂場所等豪華建筑和古典建筑中的觀光電梯與重載電梯。隨著人民生活水平的提高,住房制度的改革、安居工程的實(shí)施、城市舊房改造工程的啟動(dòng),液壓電梯的潛在市場十分巨大。市場需求必將推動(dòng)液壓電梯的發(fā)展,使液壓電梯進(jìn)入大規(guī)模批量生產(chǎn)階段。隨著這部分市場的啟動(dòng)與發(fā)展又會(huì)帶動(dòng)辦公樓、圖書館、醫(yī)院、實(shí)驗(yàn)樓、地下工程等建筑第二類市場的啟動(dòng),推動(dòng)液壓電梯生產(chǎn)規(guī)模的進(jìn)一步擴(kuò)大,成本進(jìn)一步降低。巨大的企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益使生產(chǎn)廠家有能力投入更多資金提高其產(chǎn)品性能,形成一種良性循環(huán),而將生產(chǎn)成本大幅度地降低,從而使液壓電梯無論在性能上還是在成本上都具有更大的競爭力。目前國內(nèi)液壓電梯的需求量在逐漸增大,其需求發(fā)展趨勢也將和國外發(fā)展過程類似,今后液壓電梯需求量將會(huì)猛增。但由于生產(chǎn)不足,尚不能滿足市場的需要。為適應(yīng)這種形勢,并提高液壓電梯的國產(chǎn)化水平,這不僅需要對(duì)電梯行業(yè)加強(qiáng)宏觀調(diào)控和結(jié)構(gòu)調(diào)整,形成專業(yè)化大產(chǎn)和合理的經(jīng)濟(jì)規(guī)模,解決管理混亂、體制不順、售后服務(wù)跟不上等一系列問題,還需要投入必要的資金,開發(fā)元件及配套技術(shù),采用微機(jī)控制,并將CAD技術(shù)、可靠性分析技術(shù)、故障診斷技術(shù)廣泛應(yīng)用于液壓電梯的設(shè)計(jì)、制造以及運(yùn)行管理之中,同時(shí)還將加強(qiáng)人員培訓(xùn)和管理,積極開展國際國內(nèi)合作,不斷提高液壓電梯控制系統(tǒng)的性能和質(zhì)量,大幅度降低生產(chǎn)成本,以促使液壓電梯在國內(nèi)大規(guī)模推廣應(yīng)用,并推動(dòng)國產(chǎn)液壓電梯進(jìn)入工業(yè)化批量生產(chǎn)階段,以滿足建筑業(yè)發(fā)展的需要。3.基本內(nèi)容、擬解決的主要問題液壓電梯是通過液壓動(dòng)力源．把油壓入油缸使柱塞作直線運(yùn)動(dòng)，直接或通過鋼縫繩間接地使轎廂運(yùn)動(dòng)的電梯，是機(jī)、電、電子、液壓一體化的產(chǎn)品。由泵站系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、導(dǎo)向系統(tǒng)、轎廂、門系統(tǒng)、電器控制系統(tǒng)、和安全保護(hù)系統(tǒng)組成?，F(xiàn)有的液壓電梯產(chǎn)品中，主要用來驅(qū)動(dòng)的元件都是單級(jí)柱塞缸。液壓電梯的液壓系統(tǒng)屬于開環(huán)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)由同步調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)和加、減速系統(tǒng)組成。同步調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)為主控制系統(tǒng)，通過電液動(dòng)換向閥來控制電梯的上行或下行，并利用電氣行程開關(guān)來控制上行減速停止或下行減速停止。PLC控制系統(tǒng)主要用來控制電梯的上行停止或下行停止及加，減速。液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是整個(gè)機(jī)器設(shè)計(jì)的一部分，它的任務(wù)是根據(jù)機(jī)器的用途、特點(diǎn)和要求，利用液壓傳動(dòng)的基本原理，擬定出合理的液壓系統(tǒng)圖，再經(jīng)過必要的計(jì)算來確定液壓系統(tǒng)的參數(shù)，然后按照這些參數(shù)來選用液壓元件的規(guī)格和進(jìn)行系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。3.1液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟大體如下：3.1.1液壓系統(tǒng)的工況分析在開始設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)時(shí)，首先要對(duì)機(jī)器的工作情況進(jìn)行詳細(xì)的分析，一般要考慮下面幾個(gè)問題。1）確定該機(jī)器中那些運(yùn)動(dòng)需要液壓傳動(dòng)來完成。2）確定各運(yùn)動(dòng)的工作順序和各執(zhí)行元件的工作循環(huán)。3）確定液壓系統(tǒng)的主要工作性能。例如：執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度、調(diào)速范圍、最大行程以及對(duì)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性要求等。4）確定各執(zhí)行元件所承受的負(fù)載及其變化范圍。3.1.2擬定液壓系統(tǒng)原理圖擬定液壓系統(tǒng)原理圖一般要考慮以下幾個(gè)問題。1）采用何種型式的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。2）確定調(diào)速方案和速度換接方法。3）如何完成執(zhí)行機(jī)構(gòu)的自動(dòng)循環(huán)和順序動(dòng)作。4）系統(tǒng)的調(diào)壓、卸荷及執(zhí)行機(jī)構(gòu)的換向和安全互鎖等要求。5）壓力測量點(diǎn)的合理選擇。根據(jù)上述要求選擇基本回路，然后將各基本回路組合成液壓系統(tǒng)。當(dāng)液壓系統(tǒng)中有多個(gè)執(zhí)行部件時(shí)，要注意到它們相互間的聯(lián)系和影響，有時(shí)要采用防干擾回路。在液壓系統(tǒng)原理圖中，應(yīng)該附有運(yùn)動(dòng)部件的動(dòng)作循環(huán)圖和電磁鐵動(dòng)作順序表。3.1.3液壓系統(tǒng)的計(jì)算和選擇液壓元件液壓系統(tǒng)計(jì)算的目的是確定液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)，以便按照這些參數(shù)合理選擇液壓元件和設(shè)計(jì)非標(biāo)準(zhǔn)元件。具體計(jì)算步驟如下：1）計(jì)算液壓缸的主要尺寸以及所需的壓力和流量。2）計(jì)算液壓泵的工作壓力、流量和傳動(dòng)功率。3）選擇液壓泵和電動(dòng)機(jī)的類型和規(guī)格。4）選擇閥類元件和輔助元件的規(guī)格。3.1.4對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)算必要時(shí)，對(duì)液壓系統(tǒng)的壓力損失和發(fā)熱溫升要進(jìn)行驗(yàn)算，但是有經(jīng)過生產(chǎn)實(shí)踐考驗(yàn)過的同類型設(shè)備可供類比參考，或有可靠的試驗(yàn)結(jié)果，那么也可以不再進(jìn)行驗(yàn)算。3.2液壓電梯的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)1)PLC控制系統(tǒng)主要由信號(hào)控制系統(tǒng)和拖動(dòng)控制系統(tǒng)組成，硬件包括PLC主機(jī)及擴(kuò)展、機(jī)械系統(tǒng)、轎廂操縱盤、廳外呼梯盤、指層器、門機(jī)、調(diào)速裝置與主拖動(dòng)系統(tǒng)等。系統(tǒng)控制核心為PLC主機(jī)，操縱盤、呼梯盤、井道及安全信號(hào)都是通過PLC輸入接L]送入PLC，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器及召喚指示燈等發(fā)出顯示信號(hào)，向拖動(dòng)和門機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)出控制信號(hào)。2)電梯信號(hào)控制系統(tǒng)通過PLC軟件實(shí)現(xiàn)，其基本組成如圖1：3)PLC機(jī)型的選擇3.3待解決的問題：目前液壓提升機(jī)存在位置控制精度不高、驅(qū)動(dòng)與制動(dòng)協(xié)同性欠佳等一系列問題，影響液壓提升機(jī)的運(yùn)行工作效率和工作可靠性。通過本設(shè)計(jì)對(duì)其液壓系統(tǒng)和總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，掌握基本的設(shè)計(jì)原理和方法，并找到存在上述現(xiàn)象的主要原因，實(shí)現(xiàn)液壓提升機(jī)的準(zhǔn)確運(yùn)行，并完成所需要的動(dòng)作4.技術(shù)路線或研究方法；1、在圖書館和網(wǎng)絡(luò)上查詢相關(guān)的書籍，了解相關(guān)的知識(shí)。2、與指導(dǎo)老師和同學(xué)多交流相關(guān)的知識(shí)3、制定出詳細(xì)的設(shè)計(jì)的電動(dòng)螺旋千斤頂設(shè)計(jì)目標(biāo)。4、計(jì)算電動(dòng)螺旋千斤頂以及各個(gè)零件的詳細(xì)數(shù)據(jù)。5、通過AutoCAD軟件進(jìn)行電動(dòng)螺旋千斤頂?shù)难b配圖以及零件圖的繪制。6、通過對(duì)千斤頂?shù)脑O(shè)計(jì)與計(jì)算，總結(jié)出產(chǎn)品開發(fā)與設(shè)計(jì)的流程和思路。5.進(jìn)度安排；2.27—3.15熟悉題目，查找資料，文獻(xiàn)綜述，準(zhǔn)備開題；3.16—4.15熟悉相關(guān)技術(shù)，初步的原理圖及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，零部件設(shè)計(jì)，進(jìn)行中期自檢；4.16—5.15繪制裝配圖及系統(tǒng)原理圖，相關(guān)零件設(shè)計(jì)計(jì)算，進(jìn)行中期檢查；5.16—6.15編寫設(shè)計(jì)報(bào)告，修改完成畢業(yè)論文，歸納總結(jié)，準(zhǔn)備畢業(yè)答辯。6.主要參考文獻(xiàn)。[1]吳輝海,液壓絞車煤炭工業(yè)出版社.[2]彭佑多,劉德順,胡燕平.大慣量液壓提升機(jī)液壓系統(tǒng).[3]岳利明.液壓系統(tǒng)動(dòng)態(tài)分析.[4]劉長年.液壓伺服系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì).[5]王占林.近代液壓控制機(jī)械工業(yè)出版社.[6]雷天覺.新編液壓工程手冊北京理工大學(xué)出版社.[7]彭佑多,張永忠,葉笑洋.液壓提升機(jī)的起動(dòng)與制動(dòng)工作協(xié)同性分析.[8]高欽和,黃先祥.基于SIMULINK的重物舉升液壓系統(tǒng)建模與仿真.[9]楊好強(qiáng),孫秀如,程彩霞.小型自動(dòng)提升機(jī)的設(shè)計(jì).[10]徐灝.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(第4卷).機(jī)械工業(yè)出版社1991.[11]許尚賢.機(jī)械零部件的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法.國防工業(yè)出版社1993.[12]彭佑多,張永忠,劉德順,郭迎福,文西芹.

液壓提升機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)沖擊特性分析[J].礦山機(jī)械.[13]彭佑多,劉德順,張永忠,陳艷屏.

基于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的液壓提升機(jī)綜合性能研究[J].礦山機(jī)械.[14]周正武,丁同梅.

機(jī)床主軸結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].吉林工程技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報(bào).[15]賀風(fēng)華,潘志勇,任衛(wèi)紅.

液壓提升機(jī)最大提升加速度的控制[J].煤礦機(jī)械.[16]馮新軍,王麗格,李躍鵬,王進(jìn)才,王海濤.

礦井提升機(jī)液壓制動(dòng)系統(tǒng)優(yōu)化改造[J].煤礦安全.[17]彭佑多,劉德順,胡燕平,張可,葉笑洋,汪湘君,陳艷屏.

提升機(jī)起閉過程中液壓主回路壓力變化規(guī)律分析[J].煤礦機(jī)械.[18]盛忠,畢昌虎,李揚(yáng).

PLC在提升機(jī)電控系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].煤礦機(jī)械.[19]孫時(shí)建,田敬剛,石明.

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