大學(xué)設(shè)計開題報告——湘潭大學(xué)機(jī)械院

1、湘潭大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告題目擺動電弧傳感器地驅(qū)動電路設(shè)計及定位方法地研究姓名程良寶學(xué)號2010500929專業(yè)材料成型及控制工程班級一班指導(dǎo)教師洪波職稱教授填寫時間2014年3月18日2014 年3月說明1根據(jù)湘潭大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文 )工作管理規(guī)定 ,學(xué)生必須撰寫畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告,由指導(dǎo)教師簽署意見 ,系主任批準(zhǔn)后實施 .2開題報告是畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委員會對學(xué)生答辯資格審查地依據(jù)材料之一 .學(xué)生應(yīng)當(dāng)在畢業(yè)設(shè)計（論文）工作前期內(nèi)完成,開題報告不合格者不得參加答辯.3畢業(yè)設(shè)計 (論文 )開題報告各項內(nèi)容要實事求是,逐條認(rèn)真填寫 .其中地文字表達(dá)要明確、嚴(yán)謹(jǐn),語言

2、通順 ,外來語要同時用原文和中文表達(dá) .第一次出現(xiàn)縮寫詞 ,須注出全稱 .4本報告中 ,由學(xué)生本人撰寫地對課題和研究工作地分析及描述,應(yīng)不少于 2000 字.5開題報告檢查原則上在第24 周完成 ,各系完成畢業(yè)設(shè)計開題檢查后 ,應(yīng)寫一份開題情況總結(jié)報告.6. 填寫說明：(1) 課題性質(zhì)：可填寫 A 工程設(shè)計； B論文； C. 工程技術(shù)研究； E. 其它 .(2) 課題來源：可填寫 A 自然科學(xué)基金與部、省、市級以上科研課題； B 企、事業(yè)單位委托課題；C校級基金課題；D自擬課題 .(3) 除自擬課題外 ,其它課題必須要填寫課題地名稱.(4) 參考文獻(xiàn)不能少于 10 篇.(5) 填寫內(nèi)容地字體大

3、小為小四 ,表格所留空不夠可增頁 .本科畢業(yè)設(shè)計 (論文 )開題報告學(xué)生姓名程良寶學(xué) 號2010500929專 業(yè)材料成型及給控制工程指導(dǎo)教師洪波職 稱教授所在系機(jī)電系課題來源課題性工程設(shè)計科研課題質(zhì)課題名稱擺動電弧傳感器地驅(qū)動電路設(shè)計及定位方法地研究一、選題地依據(jù)、課題地意義及國內(nèi)外基本研究情況選題依據(jù) ：交通網(wǎng)絡(luò)就好比一個國家一個地區(qū)地血脈 ,只有具有完善地血脈系統(tǒng) ,物資才能流通 ,經(jīng)濟(jì)才能健康平衡地發(fā)展 ,況且我國交通事業(yè)正處在快速發(fā)展地黃金時期 ,高等級鐵路公路建設(shè)步伐地加速 ,迫切要求提高我國隧道施工地機(jī)械化水平 .課題地意義 ：隨著交通運(yùn)輸事業(yè)地飛速發(fā)展,高級鐵路公路地建設(shè)步伐地

4、加快,通車?yán)锍讨鹉昱噬?,交通網(wǎng)絡(luò)變得日益復(fù)雜,在國民生活中所占地位也日益重要,鐵路公路地施工難度及質(zhì)量要求都在不斷提高；在山嶺地區(qū)或者需要穿越江河地鐵路建設(shè)中,采用隧道地形式能縮短行車?yán)锍?,提高線形地標(biāo)準(zhǔn)化程度 ,并能在一定程度上保護(hù)生態(tài)環(huán)境 , 因此隧道方案得到普遍應(yīng)用 .長期以來 ,基于對建設(shè)成本、就業(yè)壓力、施工環(huán)境及技術(shù)水平等方面地考慮,在我國地隧道施工中 ,都大量采用人工形式 ,節(jié)省了大量地技術(shù)成本 ,提供了較多地工作崗位 ,也在很長一段時間內(nèi)適應(yīng)了我國多軟巖地施工環(huán)境 ,以及緩解了我國隧道施工機(jī)械化技術(shù)不夠成熟與施工要求高之間地矛盾 ,在一定程度上推動了我國交通事業(yè)與經(jīng)濟(jì)地發(fā)展

5、.但隨著隧道施工量地不斷提升、對施工質(zhì)量地要求不斷提高,以及越來越多復(fù)雜地質(zhì)帶來地人工難于或無法完成地隧道工程地出現(xiàn),單純依靠增加勞動力地投入已無法解決出現(xiàn)地眾多問題,因此較大規(guī)模地采取機(jī)械作業(yè),提高機(jī)械化水平已成為迫切要求,這也將是基于可持續(xù)發(fā)展理念地必然選擇.根據(jù)規(guī)劃 , 到 2012 年 , 我國建成地鐵路隧道總量將突破1 萬座 , 總長度將突破12000 公里 . 我國隧道建設(shè)地總量已經(jīng)躍居世界前列, 然而軟圍巖隧道施工地設(shè)備配套施工水平、施工設(shè)備國產(chǎn)化率與發(fā)達(dá)國家之間仍有一定差距 . 以鉆爆法為基礎(chǔ)地機(jī)械化快速施工技術(shù)體系尚未完成 , 設(shè)備配套技術(shù)難題尚未取得突破 , 施工進(jìn)度差別很

6、大 , 施工過程中安全隱患較多 . 作業(yè)線上地主要施工設(shè)備多從國外引進(jìn) , 自主開發(fā)品種較少、質(zhì)量較差、故障率較高 , 主要技術(shù)性能參數(shù)與隧道現(xiàn)有施工條件不匹配 . 設(shè)備國產(chǎn)化程度低 , 影響作業(yè)效率 , 不容易形成全面地機(jī)械化施工作業(yè)線 .特別在開挖、出砟、噴錨、支護(hù)、二次混凝土襯砌等工序上 ,設(shè)備國產(chǎn)化程度低 ,直接制約了全行業(yè)整體技術(shù)地全面發(fā)展和進(jìn)步 .國內(nèi)外隧道施工支護(hù)作業(yè)平臺地研究發(fā)展?fàn)顩r：1. 國外鋼拱架安裝設(shè)備地狀況在歐洲 , 美國 , 日本等發(fā)達(dá)國家地基礎(chǔ)設(shè)施大規(guī)模建設(shè)開始于二十世紀(jì)七、八十年代,在基礎(chǔ)設(shè)施地大規(guī)模建設(shè)中對工程機(jī)械地需要量巨大 , 相應(yīng)地也促進(jìn)了對工程機(jī)械地研究

7、與開發(fā) . 為了節(jié)省施工過程中地勞動力成本 , 很多施工過程中地特種裝備被研制和應(yīng)用 . 國外地隧道施工已經(jīng)是全機(jī)械化作業(yè) , 有配備齊全地隧道施工設(shè)備 . 從開挖、支護(hù)、打錨桿、噴混凝土、出砟等各工序都配置了配套地全機(jī)械化作業(yè)生產(chǎn)線 , 機(jī)械化程度較高 , 且配套完整 .現(xiàn)在那些發(fā)達(dá)國家都有比較完整地安裝設(shè)備 , 他們地設(shè)備集成度高 , 完成動作比較精確 , 需要地操作人員比較少 , 更加趨于智能化 , 但是他們地安裝臺車價格比較高 , 相對于中國地地形和實際情況來說 , 他們地應(yīng)用受到很大地限制 .2. 國內(nèi)鋼拱架安裝設(shè)備地狀況我國最新頒布地裝備制造業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃中明確提出要全面提高重大

8、裝備地設(shè)計制造技術(shù)水平, 為滿足我國重大工程建設(shè)和重點產(chǎn)業(yè)調(diào)整振興需要, 適應(yīng)各行業(yè)發(fā)展需要 ,大力發(fā)展大型、新型施工機(jī)械.隨著高等級公路、鐵路地建設(shè)規(guī)模地擴(kuò)大和建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)地提高,迫切需要在隧道施工中采用機(jī)械化配套施工,以往依靠增加勞動力數(shù)量進(jìn)行隧道施工地經(jīng)濟(jì)性將不復(fù)存在,機(jī)械化配套施工對于提升我國隧道施工水平意義深遠(yuǎn).隨著隧道施工量快速增加,對隧道施工質(zhì)量要求越來越高,隧道地開挖、支護(hù)急切要求實現(xiàn)機(jī)械化配套施工來保證施工進(jìn)度和施工質(zhì)量.鋼拱架 地架設(shè)是軟弱圍巖施工中經(jīng)常使用地支護(hù)方式之一.以前考慮隧道建設(shè)過程中 地經(jīng) 濟(jì)性和 緩解就業(yè) 壓力 , 國內(nèi) 地隧道 施工中普遍使用大量勞動力地方式代替

9、機(jī)械化設(shè)備進(jìn)行施工.目前國內(nèi)鋼拱架地安裝主要用人工搬運(yùn)地方式架設(shè).由十幾人安裝鋼拱架,勞動強(qiáng)度非常大,且施工效率低,對施工進(jìn)度影響很大 . 有些隧道中安裝鋼拱架采用借助輔助設(shè)備安裝 地方法 , 比如借助裝載機(jī)或者搭建臨時臺架地方式安裝鋼拱架 .借助裝載機(jī)安裝鋼拱架雖然減輕了勞動強(qiáng)度但存在很大地安裝隱患 .而采用搭建臨時臺架地方式會增加工作量,影響施工進(jìn)度 ,不能及時地進(jìn)行支護(hù) .由于國內(nèi)大型施工機(jī)械地設(shè)計制造水平地限制 , 很多隧道施工設(shè)備采用進(jìn)口設(shè)備. 但是由于國內(nèi)軟圍巖隧道施工和國外施工差別較大,國外設(shè)備很多技術(shù)參數(shù)不能滿足國內(nèi)地施工要求.所以鋼拱架安裝施工很少采用進(jìn)口設(shè)備,而國產(chǎn)設(shè)備大多

10、設(shè)計平臺比較小,活動空間不夠,承重有限,在舉升過程中平臺地震動比較大 ,不利于施工人員進(jìn)行各種作業(yè),而且我國地形復(fù)雜 ,一般輪胎式地底盤不利于臺車地運(yùn)動 ,運(yùn)用履帶式有更好地適應(yīng)性 .二、研究內(nèi)容、預(yù)計達(dá)到地目標(biāo)、關(guān)鍵理論和技術(shù)、技術(shù)指標(biāo)、完成課題地方案和主要措施研究內(nèi)容 ：主要研究隧道施工支護(hù)作業(yè)平臺地機(jī)械結(jié)構(gòu), 其中分為三大部分：舉升機(jī)構(gòu)；拱架抓手（此部分為課題另一成員設(shè)計完成）；平臺結(jié)構(gòu) . 另外 , 經(jīng)分析 , 考慮使用液壓原理 / 液壓系統(tǒng)來實現(xiàn)平臺地舉升動作 , 抓手地抓取動作以及平臺地平衡 .預(yù)期達(dá)到地目標(biāo)：能用三維仿真軟件SolidWorks畫出結(jié)構(gòu)圖 , 并能實現(xiàn)運(yùn)動仿真 .

11、 具體完成完整地手繪裝配圖 , 及重要零件地 CAD圖 .關(guān)鍵理論和技術(shù)：隧道施工支護(hù)作業(yè)平臺地設(shè)計關(guān)鍵在于平臺平衡地實現(xiàn)結(jié)構(gòu)（與拱架抓手結(jié)構(gòu)地設(shè)計） .技術(shù)指標(biāo)：1 整體實現(xiàn)拱架地抓取、定位（安放）與固定等動作地連續(xù)進(jìn)行； 2 工作過程中平臺需始終保持水平；3抓手需具備一定地靈活性 , 在抓取和定位過程中應(yīng)能快速準(zhǔn)確地到達(dá)所指定地空間 .技術(shù)參數(shù)：1 舉升臂最大舉升高度： 9.5m 左右2 平臺最大頂升距離： 2m3 最大承重： 5t4 平臺尺寸： 3.5 ×2.2 5 抓手張口范圍： 170mm-500mm6 最大夾緊力： 10000N（注： 5、 6 為課題另一成員設(shè)計所需考慮

12、部分）完成課題地方案和主要措施：主要工作分以下幾方面進(jìn)行：1 、搜集資料 , 了解國內(nèi)外現(xiàn)有隧道施工支護(hù)作業(yè)平臺地結(jié)構(gòu)、組成及工作情況,分析其優(yōu)劣 , 找出可以改進(jìn)或需要改進(jìn)地地方；并弄懂一般隧道施工支護(hù)作業(yè)平臺地工作原理、工作特性 .2 、總體方案設(shè)計 , 包括方案地提出與確定 , 方案地實現(xiàn) , 必要地設(shè)計計算以及必要地校核 .3 、完成手繪地裝配圖 , 及重要零件地 CAD制圖 , 并完成設(shè)計說明書等 .總體方案及功能地實現(xiàn)：1 舉升臂采用挖掘機(jī)舉升機(jī)構(gòu), 用液壓系統(tǒng)實現(xiàn)平臺工作過程中地水平.2 為克服現(xiàn)有小平臺無法實現(xiàn)各工序地連續(xù)進(jìn)行、施工效率低等諸多不足, 本方案采用大平臺（尺寸約3

13、.5m×2.2m, 長度方向或可伸縮）, 可同時容納4 至6人,并可將焊機(jī)、液壓鎬和液壓鉆等設(shè)備置于平臺上.3 因決定用整體動臂實現(xiàn)平臺地舉升, 平臺地最大舉升高度與最遠(yuǎn)平伸距離成正比, 為克服大舉升高度與小傾覆力矩之間地矛盾 , 本方案降低舉升臂地舉升高度 , 并把平臺做成帶底座式 , 中間以導(dǎo)柱相連 , 在工作過程中 , 用頂升液壓缸實現(xiàn)平臺地水平升降.4 為實現(xiàn)工作過程地簡單可靠、簡化平臺 , 將抓手（兩側(cè)各一個）置于平臺基座上, 并安裝一個小型吊車 , 施工時用吊車把拱架吊到抓手上實現(xiàn)夾緊 , 故可省去抓手伸出抓取地動作 , 簡化機(jī)構(gòu) .5 平臺工作過程采取遙控方式 , 即將

14、控制機(jī)構(gòu)置于平臺上 , 由施工人員控制各動作地實現(xiàn) .三、主要特色及工作進(jìn)度主要特色：基于現(xiàn)在我國現(xiàn)有鋼拱架安裝臺車載重小 , 平臺小 , 不便于工人施工以及對道路環(huán)境要求較高地現(xiàn)狀 , 實現(xiàn)一種可伸縮式大平臺 , 便于工作人員在施工時更加方便 , 增加活動面積 , 并用履帶式底盤適應(yīng)不同地道路要求 , 使得其推廣更具有普遍性 , 減少工人地工作量 , 使得拱架安裝工作更輕松 , 效率更高 .工作進(jìn)度：收集查閱了有關(guān)鋼拱架安裝臺車地設(shè)計背景資料 , 制定了設(shè)計提綱和計劃 , 研究了設(shè)計方案并初步確定最終方案 , 對所要求軟件進(jìn)行了初步地學(xué)習(xí) , 對 Solid works 等三維軟件有了進(jìn)一步

15、地理解 .第一周到第二周 , 主要是查閱相關(guān)資料 , 熟悉設(shè)計題目 , 并做前期準(zhǔn)備；第三周到第四周 , 熟練運(yùn)用各種相關(guān)軟件, 并完成主體外形地初步設(shè)計和方案地可行性驗證；第五周到第九周 , 進(jìn)行各部分機(jī)構(gòu)和系統(tǒng)地具體計算 , 設(shè)計 , 比如舉升機(jī)構(gòu)地設(shè)計 , 傳動機(jī)構(gòu)地設(shè)計 , 液壓系統(tǒng)地設(shè)計 , 以及平臺上各種機(jī)構(gòu)和設(shè)備地安裝和設(shè)計；第十周到第十三周 , 對設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化 , 初步完成臺車地裝配圖, 以及各種零件圖 , 編寫設(shè)計說明書；第十四周第十五周 , 完成設(shè)計任務(wù)并進(jìn)行答辯.機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖四、主要參考文獻(xiàn)1 濮良貴 , 紀(jì)名剛 . 機(jī)械設(shè)計 .8 版 . 北京：高等教育出版社 ,200

16、6.2 孫靖民 . 機(jī)械優(yōu)化設(shè)計 .4 版 . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 ,2009.3 郁明山 . 現(xiàn)代機(jī)械傳動手冊 M. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 ,1996.4 孫桓 , 陳作模 . 機(jī)械原理 M.6 版. 北京：高等教育出版社 ,2006.5 覃仁輝 , 王成隧道工程 M 北京：重慶大學(xué)出版社 ,2001,131-1526 朱春陽, 徐友樟隧道鋼拱架支護(hù)地施工要點J 西部探礦工程,2009,(S1) ： 245-2467 楊善勝軟弱圍巖隧道合理支護(hù)型式研究 D 西安：長安大學(xué) ,2008,3-128 李壯云液壓元件與系統(tǒng) M 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 ,2010,145-150 9 張利平液壓控制系統(tǒng)及設(shè)計 M