YZ20D型振動壓路機總體設(shè)計開題報告

畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告表課題名稱YZ20D型振動壓路機總體設(shè)計課題來源自選項目課題類型工程設(shè)計指導(dǎo)教師學(xué)生姓名學(xué)號專業(yè)機械設(shè)計制造及其自動化一、課題意義公路建設(shè)中，道路建設(shè)是一項重要的工程任務(wù)，是保證道路暢通、提高道路使用壽命的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。對道路小面積損壞的及時修補，并保證其質(zhì)量是防止大面積損壞、降低維修費用的重要措施，而對于道路小面積作業(yè)，常規(guī)的人力方法費時費力，又往往不能保證質(zhì)量；使用大型設(shè)備，投資大又無法發(fā)揮其效益，造成浪費。中國公路交通行業(yè)的迅速發(fā)展所造成的噪聲污染嚴(yán)重影響了道旁居民的日常生活。有的路段噪聲甚至遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了國家標(biāo)準(zhǔn)。公路交通噪聲來源于路面上行駛的各式各樣的車輛,持續(xù)于公路建設(shè)和整個公路服務(wù)期。針對不同的噪聲源,采取綜合降噪措施,如在道路沿線設(shè)置隔音屏,在小區(qū)設(shè)置隔音窗,并鋪設(shè)低噪音路面,在某種意義上有效控制了公路交通的噪聲。與此同時,公路施工對環(huán)境影響的問題更加引起人們的廣泛關(guān)注。由于公路施工機械多為重型機械,如裝載機、挖掘機、壓路機、攤鋪機等,與公路交通所造成的噪聲相比,公路施工帶有明顯的區(qū)域性和時效性特點。而對其所產(chǎn)生的噪聲可以通過選擇低噪聲施工機械,并控制噪聲傳播的途徑,或者是在施工機械上安裝必要的隔音裝置等措施來降低。而工程機械行業(yè)的發(fā)展程度與施工建設(shè)所產(chǎn)生的噪聲息息相關(guān),這是因為工程機械的噪聲也是衡量工程機械質(zhì)量的重要因素之一。為了探討工程機械的噪聲控制技術(shù),通過分析工程機械噪聲來源,采取綜合降噪措施有效地控制了工程機械噪聲,從而也提高來了工程機械的整體舒適性。建筑業(yè)作為工業(yè)化國家的三大支柱產(chǎn)業(yè)之一，在我國改革開放以來取得了巨大的發(fā)展，建筑業(yè)的發(fā)展也帶動了建筑機械的同步發(fā)展，各類土壤壓實機械的需求量猛增。當(dāng)然，隨著工程質(zhì)量要求的不斷提高，對壓實機械技術(shù)性能也提出了更高的要求，但因國內(nèi)土壤壓實技術(shù)與小型壓實設(shè)備一直比較落后，建筑單位仍在大量使用蛙式打夯機。蛙夯為20世紀(jì)60年代技術(shù)，從理論上分析它只能對土壤施加沖擊力，振動波傳遞缺乏連續(xù)性，又因其不具備足夠能量、它與土壤間為面接觸，導(dǎo)致壓實效果差、影響深度淺。另外，蛙夯還存在噪聲大、耗能高、整體效率低下、無法夯實碎石基礎(chǔ)等諸多缺點。由于使用蛙夯達不到土壤壓實標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致工程質(zhì)量事故時有發(fā)生，在國際上，即使最落后的國家也沒有使用蛙夯的。為此建設(shè)部早在1986年起草了淘汰蛙夯的有關(guān)文件，苦于沒有性能先進、可靠的替代產(chǎn)品，致使蛙夯至今仍有應(yīng)用。在西部大開發(fā)建設(shè)中，政府已徹底將蛙式夯在采購文件中刪除。與蛙式打夯機相比較，振動平板夯和振動沖擊夯是較先進的壓實機械，國外已大量使用，很多國外廠商也在我國設(shè)置了銷售代理機構(gòu)，占領(lǐng)我國市場。但由于平板夯振動頻率高、振幅小，其與被壓材料的接觸為一平面，被壓材料承受的單位載荷比較低，壓實影響深度淺，因此僅僅適用于砂礫基層和瀝青路面，而無法滿足土壤壓實的要求。沖擊夯則存在壓實連續(xù)性差、效率過低等問題。還有不容忽視的一點：這些國外產(chǎn)品價格都很昂貴，它們相對另外一種有較理想壓實效果的小型輪式壓路機產(chǎn)品更是如此。但是對于壓路機來說，由于振動壓路機的振動作用，給周邊環(huán)境以及人體帶來一定公害，限制了振動壓路機的使用范圍。在人口密集地區(qū)，危房區(qū)，靠近裝有精密儀器的建筑物，以及公路橋梁的橋面等處都不宜使用振動壓路機壓實作業(yè)。另外，由于振動對人身體健康的影響，減振效果不好的振動壓路機不受歡迎。市場呼喚一種技術(shù)更先進、適用性更強、壓實效果更好、效率更高的小型壓實機械。與蛙式打夯機相比較，振動平板夯和振動沖擊夯是較先進的壓實機械，國外已大量使用，很多國外廠商也在我國設(shè)置了銷售代理機構(gòu)，占領(lǐng)我國市場。但由于平板夯振動頻率高、振幅小，其與被壓材料的接觸為一平面，被壓材料承受的單位載荷比較低，壓實影響深度淺，因此僅僅適用于砂礫基層和瀝青路面，而無法滿足土壤壓實的要求。沖擊夯則存在壓實連續(xù)性差、效率過低等問題。還有不容忽視的一點：這些國外產(chǎn)品價格都很昂貴，它們相對另外一種有較理想壓實效果的小型輪式壓路機產(chǎn)品更是如此。但是對于壓路機來說，由于振動壓路機的振動作用，給周邊環(huán)境以及人體帶來一定公害，限制了振動壓路機的使用范圍。在人口密集地區(qū)，危房區(qū)，靠近裝有精密儀器的建筑物，以及公路橋梁的橋面等處都不宜使用振動壓路機壓實作業(yè)。另外，由于振動對人身體健康的影響，減振效果不好的振動壓路機不受歡迎。市場呼喚一種技術(shù)更先進、適用性更強、壓實效果更好、效率更高的小型壓實機械。振動壓路機是工程施工的重要設(shè)備之一，它主要用在公路、鐵路、機場、港口、建筑等工程中，用來壓實各種土壤、碎石料、各種瀝青混合料等。在公路施工中，多用在路基、路面的壓實，是工程機械中不可缺少的壓實設(shè)備。振動壓路機是依靠機械自身質(zhì)量及其激振裝置產(chǎn)生的激振力共同作用，來降低被壓材料顆粒之間的內(nèi)摩擦力。二，國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r振動壓路機發(fā)展的時間并不長，1930年德國人最先使用了振動壓實技術(shù)，并于1940年成功的發(fā)明了拖式振動壓路機。世界壓路機發(fā)展已有上百年的歷史。振動壓實技術(shù)和振動壓路機的出現(xiàn)，徹底改變了壓實效果簡單依靠重量或增大線壓力的方式。隨著振動壓實理論研究的不斷深入，振動壓路機產(chǎn)品的規(guī)格品種也越來越多。目前，世界上生產(chǎn)壓路機的主要國家有德國、瑞典、美國、日本等。全世界主要壓路機制造企業(yè)有100家左右，德國、日本各有20來家，美國有幾十家，其余主要分布在瑞典、前蘇聯(lián)等國。全世界1987年產(chǎn)量達20000多臺，以后多年來一直保持在22000-25000臺之間。進入90年代后有較大的增長，現(xiàn)在已達5萬臺左右。一直保持第一位的是德國寶馬，占國際市場23%左右。第二位是瑞典戴納帕克，占20%左右。其它的主要制造企業(yè)還有德國的凱斯-偉博麥?zhǔn)?，美國的卡特皮勒、德萊塞、英格索蘭，日本的酒井重工、小松制造所、川崎重工等。日本是世界上靜碾壓路機最大的制造企業(yè)。國內(nèi)振動壓路機的發(fā)展源于1961年西安公路交通大學(xué)與西安筑路機械廠聯(lián)合開發(fā)的3t自行式振動壓路機。80年代后期及90年代，山東公路機械廠、湖南江麓、四川成工，先后引進了日本KAWA-SHAKI、德國CASE-VIBROMAX、西班牙LEB-RERO公司等國外主要壓路機制造公司18t以下的振動壓路機制造技術(shù)，縮短了與世界先進水平的差距，形成了我國比較完善的振動壓路機產(chǎn)品系列，同時也形成了徐州工程機械廠、洛陽建筑機械廠、三明重型機械有限公司、江陰交通工程廠、上海金泰股份有限公司、江麓-浩利工程機械有限公司、山東公路機械廠等一批重點骨干壓路機企業(yè)。目前我國已有專營及兼營壓路機制造企業(yè)70多家。但這7家重點骨干企業(yè)占了90%以上的市場份額。特別是徐工、洛陽集中度非常高，它們多年來市場占有率分別在50%及20%以上。盡管如此由于我國振動壓路機起步較晚，整體水平與國外先進水平仍有巨大差距。積極引進國外的先進技術(shù)，加強技術(shù)創(chuàng)新，開發(fā)出自主知識產(chǎn)權(quán)和獨特技術(shù)的產(chǎn)品，縮小與國外先進生產(chǎn)企業(yè)的差距，對國內(nèi)壓路機生產(chǎn)廠家來說迫在眉睫。在壓實機械智能化發(fā)展階段，一個可以預(yù)期的目標(biāo)是將自適應(yīng)和自學(xué)習(xí)技術(shù)引入壓實控制中，并在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)壓實技術(shù)的最優(yōu)控制。此時機器將具有一定的智能，當(dāng)對某一材料進行壓實時，通過一段時間的實踐，機器會自動對壓實作業(yè)的各項參數(shù)進行不同組合，并判斷其壓實效果，從而決定最優(yōu)控制的方案。當(dāng)使用條件，例如土質(zhì)條件變化時，它會不斷改變自身的參數(shù)，自動適應(yīng)外部或內(nèi)部狀況的變化，使壓實作業(yè)始終在最良好的條件下進行。在智能化發(fā)展的另一個很重要的因素是隨機電腦將普遍應(yīng)用在壓實機械上，用來進行工作過程的檢測，機器故障狀態(tài)的診斷，報警和故障分析。人工智能的介入將大大改善機器的維修保養(yǎng)工作，并加速他們的現(xiàn)代化進程。三.本課題研究內(nèi)容、方法、手段本文本論文簡述了國內(nèi)外壓實設(shè)備和壓實技術(shù)的發(fā)展概況、振動壓實的原理、振動輪的結(jié)構(gòu)和工作原理、振動壓路機的壓實特性與壓實效果,動力學(xué)特性和振動壓實機理進行了研究與分析，建立了振動輪的數(shù)學(xué)模型，明確了振幅、加速度、激振力、對地面作用力與振動頻率之間的動態(tài)響應(yīng)關(guān)系，以此作為參數(shù)的設(shè)計依據(jù),計算出了YZ20D型振動壓路機的整機工作質(zhì)量、振動頻率、振幅、激振力、動機功率等壓路機壓實作業(yè)中重要的振動性能參數(shù)及振動輪等關(guān)鍵技術(shù)結(jié)構(gòu)進行研究及確定，最大功率。本文在理論分析和計算的基礎(chǔ)上，完成了YZ20D型振動壓路機總體和液壓系統(tǒng)、振動輪總成等主要部件的設(shè)計。四.時間安排11—3周完成外文資料翻譯任務(wù)和開題報告24—6周畢業(yè)設(shè)計前期準(zhǔn)備，閱讀大量相關(guān)資料及文獻；37—8周總體方案的分析與確定49—10周確定設(shè)計方案，完成基本的設(shè)計計算工作；511—12周完成總體設(shè)計圖及結(jié)構(gòu)設(shè)計圖；613—14周完成零件設(shè)計圖，檢查所有圖紙的正確性及完整性；715—16周完成設(shè)計計算說明書的撰寫工作，做好答辯準(zhǔn)備工作。。五.完成任務(wù)所具備的條件到百度、搜狐、新浪等網(wǎng)站查閱了各廠家生產(chǎn)的各種型號的振動壓路機的簡介及技術(shù)參數(shù)，并到圖書館翻看各種書刊雜志，翻閱近十年的期刊，比如《筑路機械與施工機械化》，《建筑機械》，《工機械與維修》等，另外我們還到西安筑路機械廠、陜建參觀實習(xí)去了解了國內(nèi)外手扶振動壓路機的相關(guān)設(shè)計資料。六.參考文獻[1]陳元基，仝建中，陳國蘭，壓實機械與路面機械設(shè)計，北京：機械工業(yè)出版社，1985.[2]王戈，王貴慎，張世英，壓實機械，北京：中國建筑工業(yè)出版社，1992.4.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