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电动正铲液压挖掘机液压系统 开题报告
文章来源:www.biyezuopin.vip   发布者:毕业作品网站  

毕业论文(设计)开题报告

题目

电动正铲液压挖掘机液压系统改进设计

题目类别

毕业设计

姓名

专业

班级

学号

一、选题背景及依据(简述国内外研究状况和相关领域中已有的研究成果(文献综述),选题目的、意义,列出主要参考文献)

(一)、选题背景与依据

电动正铲液压挖掘机作为现代工程机械的重要代表,以其强大的挖掘能力和高效的作业效率,在建筑工程、水利工程、交通运输、矿山采掘等多个领域发挥着不可替代的作用。随着科技的进步和现代化施工要求的不断提高,对电动正铲液压挖掘机的性能提出了更高的挑战。液压系统作为挖掘机的核心组成部分,其性能直接影响挖掘机的整体效率和可靠性。因此,对电动正铲液压挖掘机液压系统进行改进设计,以提高其工作效率、降低能耗、增强稳定性,具有重要的现实意义和研究价值。

本选题旨在通过对电动正铲液压挖掘机液压系统的深入研究,提出一种更为高效、实用的液压系统设计方案。该方案旨在解决当前液压系统中存在的能量损失大、控制精度低、稳定性不足等问题,从而提高挖掘机的整体性能。选题依据在于:一是液压系统改进设计能够显著提升挖掘机的作业效率,降低能耗,符合当前绿色、节能的发展理念;二是通过改进设计,可以增强挖掘机的稳定性和可靠性,延长使用寿命,降低维护成本;三是该选题具有较高的实用价值,能够推动挖掘机行业的技术进步和产业升级。

(二)、国内外研究现状

1、国内研究现状

近年来,国内学者对电动正铲液压挖掘机液压系统的研究日益深入。众多研究聚焦于提高液压系统的效率、控制精度和稳定性等方面。例如,一些学者通过优化液压泵和液压阀的匹配关系,降低了液压系统的能量损失;另一些学者则通过引入先进的控制算法,提高了液压系统的控制精度和响应速度。此外,还有学者对液压系统的结构进行了改进,以增强其稳定性和可靠性。

然而,当前国内研究仍存在一些不足。一方面,部分研究过于注重理论层面的探讨,缺乏实际应用的验证;另一方面,部分研究在改进设计方面缺乏创新性,难以满足现代挖掘机对高性能、高可靠性的需求。因此,本选题将在借鉴国内研究成果的基础上,结合实际应用需求,提出一种更为先进、实用的液压系统改进设计方案。

2、国外研究现状

国外在电动正铲液压挖掘机液压系统领域的研究起步较早,积累了丰富的经验和成果。一些发达国家的研究机构和企业已经开发出了多种高性能、高可靠性的液压系统。这些系统不仅在效率、控制精度和稳定性方面表现出色,而且在智能化、自动化方面也取得了显著进展。

例如,一些国外企业通过引入先进的传感器和执行器技术,实现了对液压系统的实时监测和精确控制;另一些企业则通过优化液压系统的结构设计和材料选择,提高了系统的耐用性和可靠性。此外,国外学者还在液压系统仿真、故障诊断等方面进行了深入研究,为液压系统的设计和维护提供了有力支持。

然而,尽管国外在液压系统领域取得了显著成果,但仍存在一些需要解决的问题。例如,如何进一步提高液压系统的能效、降低能耗;如何增强系统的自适应性和鲁棒性;如何实现液压系统的智能化和自动化等。这些问题为本选题的研究提供了广阔的空间和机遇。

(三)、研究目的及其意义

1、研究目的:

本选题的研究目的在于通过对电动正铲液压挖掘机液压系统的深入研究和分析,提出一种更为高效、实用的液压系统改进设计方案。该方案旨在解决当前液压系统中存在的能量损失大、控制精度低、稳定性不足等问题,从而提高挖掘机的整体性能和工作效率。

2、研究意义:

提高挖掘机性能:通过改进液压系统,可以显著降低能量损失,提高挖掘机的作业效率和挖掘力,从而满足现代施工对高性能挖掘机的需求。

降低能耗和排放:优化液压系统设计可以降低挖掘机的能耗和排放,符合当前绿色、节能的发展理念,有助于推动挖掘机行业的可持续发展。

增强稳定性和可靠性:改进后的液压系统具有更高的稳定性和可靠性,能够减少故障率和维修成本,延长挖掘机的使用寿命。

推动技术进步和产业升级:本选题的研究成果可以推动挖掘机行业的技术进步和产业升级,为国内外挖掘机制造商提供有益的参考和借鉴。

(四)、主要参考文献

[1] 邵荷镜,史青录,王爱红,等.基于水平推压工况的超大型正铲液压挖掘机工作装置优化设计[J].工程机械, 2023(9):72-78,10.

[2] 高旭.正铲挖掘机液压系统建模仿真分析[J].建筑机械, 2023(10):156-159.

[3] 张国杰.提高正铲液压挖掘机液压系统可靠性的技术研究[J].南方农机, 2019, 50(14):1.DOI:10.3969/j.issn.1672-3872.2019.14.168.

[4] 龚贵强.正铲式挖掘机润滑系统故障分析与排除[J].南方农机, 2020, 51(12):1.

[5] 孙万琪.大型正铲液压挖掘机工作装置力学特性研究[D].辽宁工程技术大学,2022.

[6] 方圆,邓嘉宁,谢致远,等.大型矿用正铲式挖掘机的智能化维护应用研究[J].  2020.DOI:10.12268/j.issn.2095-7181.2020.13.135.

[7] 王嘉祺.焊接机器人在正铲式挖掘机焊接中的应用研究[J].南方农机, 2019, 50(8):1.DOI:CNKI:SUN:NFLJ.0.2019-08-040.

[8] 蔡敢为,黄一洋,田军伟,等.一种新型正铲液压挖掘机工作机构的研究[J].机械工程学报, 2021.DOI:10.3901/JME.2021.13.132.

[9] 刘文兰,于海霞,瞿怀宇,等.叠加Ⅱ级杆组的正铲液压挖掘机工作机构型综合[J].中国机械工程, 2022(016):033.DOI:10.3969/j.issn.1004-132X.2022.16.005.

[10] 董宝祥,秦涛,杨旭,等.矿用正铲液压挖掘机人机协同控制[J].北京航空航天大学学报, 2022, 48.DOI:10.13700/j.bh.1001-5965.2022.0517.

[11] 张聪,史青录,彭丽娜.大型正铲液压挖掘机主要参数关系分析及曲线拟合[J].工程机械, 2021, 052(002):91-96.DOI:10.3969/j.issn.1000-1212.2021.02.019.

[12] 祖琪,赵元,刘征,等.一种新型正铲液压挖掘机的运动学分析[J].机床与液压, 2020, 48(2):5.DOI:CNKI:SUN:JCYY.0.2020-02-029.

[13] 于德跃.大型正铲式挖掘机位姿监测系统设计[D].大连理工大学,2022.

[14] 曹源文,甘敬升,曾波,等.液压挖掘机多功能铲斗结构设计与仿真分析[J].重庆交通大学学报:自然科学版, 2021.DOI:10.3969/j.issn.1674-0696.2021.08.21.

[15] 邹伟.矿用机械正铲式挖掘机研究进展[J].机械设计, 2021, 38(2):9.

[16] 吴晋彪.大型矿用液压挖掘机轨迹规划与轨迹跟踪控制[D].太原理工大学,2023.

[17] 郭辰昊.矿用电铲工作装置构型综合与优化设计研究[D].太原理工大学,2023.

[18]  Proctor R W , Thomas B S , Dunston P S .Human Interactions with an Excavator Simulator: Assessing Two Patterns of Joystick Control Mappings[J].  2023.DOI:10.1007/978-3-031-10780-1_32.

[19]  Sleight C .BIG MARKET FOR MINI MACHINES[J].Diesel progress: North American Edition, 2023, 89(6).

[20]  Markov S , Tyulenev M .Determination of the Area of Energy-efficient Working Equipment Position and Effective Digging Radius of Hydraulic Excavators in Open-pit Mining[J].  2022.DOI:10.21203/rs.3.rs-1134395/v1.

二、主要研究(设计)内容、研究(设计)思想及工作方法或工作流程

1、研究内容

主要研究(设计)内容:

本课题旨在针对电动正铲液压挖掘机的液压系统进行改进设计,以解决现有系统中存在的问题,如效率低下、能耗高、响应速度慢等。具体研究内容如下:

系统现状分析:对现有的电动正铲液压挖掘机液压系统进行详细分析,找出其存在的缺陷和不足。

改进方案设计:基于现状分析,提出改进设计方案,包括优化液压系统结构、提高系统工作效率、降低能耗等。

关键元件选取与设计:根据改进方案,选取适合的液压元件,并进行优化设计,以满足系统性能要求。

系统仿真与测试:利用仿真软件对改进后的液压系统进行仿真分析,验证其性能是否达到预期目标,并进行必要的调整和优化。

撰写论文:根据研究内容和结果,撰写毕业论文,包括系统现状分析、改进方案设计、关键元件选取与设计、系统仿真与测试等部分。

论文框架结构:

1、绪论

1.1 研究背景

1.2 研究意义

2、国内外研究现状

2.1 国内外液压系统控制技术发展动态

2.2 电动正铲液压挖掘机液压系统研究现状

2.3 现有系统存在问题综述

3、电动正铲液压挖掘机液压系统现状分析

3.1 系统组成概述

3.2 工作原理详解

3.3 主要技术性能参数

3.3.1 整机重量与铲斗容量

3.3.2 电动机参数

3.3.3 液压系统参数

3.3.4 主机性能参数

3.3.5 作业参数

3.4 存在问题深入分析

3.4.1 能效问题

3.4.2 操控性不足

3.4.3 维护性挑战

4、液压系统改进方案设计

4.1 改进思路与目标

4.1.1 提高能效

4.1.2 优化操控性

4.1.3 增强维护便利性

4.2 改进方案总体设计

4.3 关键元件选取与设计

4.3.1 元件选取原则

4.3.2 优化设计方法

5、系统仿真与测试

5.1 仿真软件与方法介绍

5.1.1 仿真软件选择理由

5.1.2 仿真方法概述

5.2 仿真结果分析

5.2.1 能效提升效果

5.2.2 操控性能改进验证

5.2.3 维护便利性评估

5.3 测试方案设计

5.3.1 测试目的与要求

5.3.2 测试方法与步骤

5.4 测试结果与分析

5.4.1 数据收集与处理

5.4.2 结果对比分析

5.4.3 改进措施效果评估

6、结论与展望

参考文献

2、研究思路

本课题的研究思想是以提高电动正铲液压挖掘机的性能和效率为核心,通过优化液压系统的设计和选取合适的液压元件,实现系统的节能、高效和可靠运行。研究方法主要包括理论分析、仿真分析等。

毕业论文(设计)工作流程图:

3、研究方法

文献研究法:通过知网、维普、Web of Science等途径查阅国内外关于电动正铲液压挖掘机液压系统的文献资料,收集、整理和分析前人的研究成果、存在的问题及发展趋势。总结明确本课题的研究目的、意义及创新点。

系统分析法:对现有的电动正铲液压挖掘机液压系统进行详细分析,找出其存在的缺陷和不足,为改进方案设计提供依据。

仿真分析法:利用仿真软件对改进后的液压系统进行仿真分析,验证其性能是否达到预期目标,并进行必要的调整和优化。

文献研究法:主要用于绪论部分和系统现状分析部分,为研究提供理论支持和背景信息。

系统分析法:主要用于系统现状分析部分,找出系统存在的问题和需要改进的地方。

仿真分析法:主要用于改进方案设计和系统仿真与测试部分,验证改进方案的有效性和系统的性能。

实验测试法:主要用于系统性能测试与优化部分,验证改进后的系统在实际应用中的效果。

4、研究流程

(1)研究前期准备:收集相关论文资料,对比研究国内外电动正铲液压挖掘机液压系统的现状和发展趋势,明确本课题的研究方向和目标。

(2)现状分析:深入分析当前电动正铲液压挖掘机液压系统的结构、工作原理及存在的问题,为后续改进方案设计提供基础。

(3)改进方案设计:基于现状分析,设计一种新型的液压系统方案,包括系统结构、工作原理、关键参数等。

(4)系统参数优化:运用数学模型和仿真软件对新型液压系统的关键参数进行精确计算和优化,确保系统在实际应用中的最佳性能。

(5)模拟仿真:利用仿真软件对新型液压系统进行模拟仿真,评估其性能是否达到预期目标,并进行必要的调整和优化。

(6)结论与建议:总结本课题的研究成果和创新点,提出对电动正铲液压挖掘机液压系统改进设计的建议和展望。

三、毕业论文(设计)工作进度安排

2024年9月1日至2024年9月29日:

收集相关文献,查阅电动正铲液压挖掘机的技术资料和市场现状。

深入研究液压系统的工作原理和设计方法,为后续改进设计奠定基础。

完成开题报告以及任务书的撰写和提交。

2024年9月30日至2024年10月7日:

对现有液压系统进行详细分析,识别存在的问题和不足之处。

制定初步的改进设计方案,包括关键元件的选型、参数设置等。

2024年10月8日至2024年10月21日:

对初步改进方案进行理论验证,通过仿真分析评估其性能提升情况。

根据仿真结果对方案进行调整和优化,确保改进方案的可行性和有效性。

2024年10月22日至2024年11月4日:

设计实验方案,准备实验设备和材料,搭建实验平台。

进行实际测试,收集实验数据,验证改进方案的实际效果。

2024年11月5日至2024年11月18日:

对实验数据进行分析和处理,评估改进方案的性能提升情况。

根据实验结果对改进方案进行进一步优化和完善。

2024年11月19日至2024年12月2日:

撰写毕业论文,整理研究成果,形成完整的论文文档。

提交毕业论文并进行答辩准备。

2024年12月3日至2024年12月9日:

参加毕业论文答辩,展示研究成果并回答评委提问。

根据答辩意见对论文进行最终修改和完善。

指 导

教 师

意 见

学生对毕业论文任务和要求的理解程度,研究的目的意义是否明确,采用的设计方法的可行性,设计的技术路线的合理性,难易程度分析,时间进度安排,文献综述撰写情况综合评价(包括:文献阅读情况、格式及书写规范等),最后给出是否同意开题的结论。(不少于100字)

指导教师签名:

年   月    日

学 院

毕 业

论 文

工 作

小 组

审 核

意 见

负责人签名:

年    月    日

备注:题目类别分为:毕业论文、毕业设计。

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