李茹的开题报告

吉林农业大学本科毕业论文（设计）开题报告题目名称：多功能高空作业平台设计姓名：李茹学号1804101208专业年级：2018级农业机械化及其自动化指导教师：初立东职称：副教授2022年1月11日

工程技术学院毕业设计开题报告毕业论文（设计）题目及题目来源（科研、生产、教学、其它）毕业设计题目：多功能高空作业平台设计题目来源：生产2、毕业论文（设计）的研究目的、意义、国内外发展现状及发展趋势：（1）研究目的和意义：多功能高空作业平台是用来运送操作人员和工作设备到指定高度进行作业的特种车辆，其应具有较高的工作可靠性、平稳性和安全性。随着高空作业的增多，对高空作业的舒适性和安全性的要求越来越高。多功能高空作业平台作为一种工程机械，其特殊性在于：一是施工场所环境的“非结构性”，即其工作环境不可预知并且多变，因此要求对环境具有“高适应性”：二是载人高空作业，其作业安全性要求比一般工程车辆高，即所谓“高安全性”；三是其经常用于抢修作业，并且多为室外或野外作业，作业环境条件差，所以要求其具有作业的“高效率”，高空作业平台作为施工工程中较新颖而安全的输运设备，其计算方法和分析手段同样是不容忽视的。但是传统的计算方法和分析手段由于受限于理论和手段的匮乏，相对简单，计算结果精度较差等一系列弊病的存在。针对于此，我们有必要对臂架部分及整体结构做受力分析，确定设计多功能高空作业平台结构形式，以满足高处施工的安全要求，同时使制造和使用的成本最低，达到使用价值与经济效益的合理优化，实现性价比的最大优化。（2）国内外发展现状和发展趋势：国际发展现状及趋势：欧美日等发达国家由于严格的高空作业安全要求以及高昂的劳动力成本，高空作业平台推广较早、渗透率高，均为高空作业平台的成熟市场。1960年,美国在果园中用高空作业车收获果实、修剪树枝,高空作业车的发展史才被揭开;1966年,高空作业车在美国得到小批量的生产;1970年,高空作业车在底盘上有了较大的突破,开始使用汽车底盘和专用底盘;1972年,美国制造出作业高度达46m的高空作业车,在工作高度上有了重大突破。美国高空作业平台特点:曲臂式高空作业平台让用户在狭窄空间中进退自如。其产品通常适用于粗糙地面，爬坡能力可达最大45度，具有越野性能，能满足户外施工的需要。燃油效率的提高，有助于降低成本，延长正常运行时间。进口高空作业平台高度可升至十几米，2百多千克的平台额定载重以及平台总宽度达2.43米。德国高空作业平台特点:可进行360度旋转，平台能承载很大的重量，可2人同时进行作业，也可伸缩作业并能处升降与跨越一定障碍多点式作业。平台移动性能强，方便转移场地的作业要求，外型美观可室内作业与存放，一般都利于大范围的作业要求。国内发展现状与趋势：我国的高空作业平台特点：一是载人作业，对安全性和可靠性要求要高；二是主要在城市使用，对于产品外观的要求高于其他工程车辆；三是城市空间使用，要求高空作业车在满足作业高度的前提下，自身体积尽可能小，以提高其通过性能，扩大使用范围；四是使用工况多，使用要求、使用环境差异大，因此要求结构形式多样，专项功能多样。目前，随着施工高度增加，多功能高空作业平台经济性优势逐渐显现。国内高空作业平台的需求和产量逐渐增大。2019年，中国国内高空作业平台产量在10.49万台左右，国内市场需求从2015年的2.22万台增长至2019年的8.07万台。未来发展趋势：控制技术直接关系设备的可靠性稳定性。控制技术的不断发展，有助于提高施工现场的智能化水平和安全。智能化系统有助于提升单体设备及机群的智能化管理，包括设备状况、定位、维保、管理等一系列大数据应用，能为设备使用管理提供质的飞跃。对无人驾驶的研究有助于高空作业平台在特殊工况下完成施工。在发动机排放、轻量化设计、噪音控制等多方面着手控制对环境的影响。3、毕业论文（设计）的主要内容，重点解决问题，研究的可行性、创新之处，预期结果和成果：（1）主要设计内容：多功能高空作业平台由上装和下装两大部分构成。下装为行驶部分即自行走底盘，上装为专用部分即高空作业设施。高空作业车除底盘部分外，为实现高空作业功能，还有动力传动装置、工作装置、安全装置及液压系统等。其工作装置包括支腿机构、举升机构、回转机构、作业平台及调平机构等。通过查阅资料和阅读文献，对国内外的高空作业平台机械的发展现状进行考虑。针对我国高空作业平台功能等问题以及高空作业困难等特点，设计一款轻便、灵活、高效、安全稳定、自动化智能化水平高的多功能高空作业平台，并且可以满足现代作业中的日常生产的诸多任务。针对不同的的作业需求，综合考虑经济性。对高空作业平台的整机以及主要部件分别进行设计，对相关参数进行计算分析，对关键零件进行计算选型与三维模拟。（2）重点解决问题：主要包括，振臂机械机构、旋转筒机构、行走机构（推进及利车）、电控机构、安全防护机构、监控机构、示警机构。研究高空作业动态特性主要从每个关键机构下手，弄清每个关键机构的运作原理、运行公式、通过对模型运作的计算与分析来整合实际平台工作。振臂机械机构分析其振臂频率、旋转筒分析其转速、行走机构分析其速度及加速度、电控机构分析其电路、安全防护机构和监控机构分析其自动识别与摄像技术原理、示警其未尽事宜，加强远程两方面示警。设计完毕后，还需要进行利用solidworks进行三维建模，对关键机件进行静力学模拟，验证其工作台可靠性。最后需要对多功能高空作业平台进行性能测试与调整，检验其工作效果是否满足要求。（3）研究的可行性，创新之处：当前，我国制造业发展的资源能源、生态环境、要素成本等都在发生动态变化。从资源能源看，我国资源相对不足、环境承载能力较弱，创新能力和竞争力明显提高，形成全球产业发展新高地。攻克一批关键核心技术，发明专利拥有量年均增速达到15%以上，建成一批重大产业技术创新本台，产业创新能力跻身世界前列，在若干重要领域形成先发优热，产品质量明显提升。节能环保、新能源、生物等领域新产品和新服务的可及性大幅提升。设计一款新型的、多功能的高空作业平台，主要考虑三个方面的优势发展方向：一，功能齐全，集天梯、转运架于一体；二，作业范围空间大，悬空、自由旋转360度，每平台最大使用面积达三到四平方米的区域;三，重量轻便，设备采用轻型材料、伸缩弹簧、高强板等，方便移动、储存。（4）预期结果和成果：一台进行优化后的多功能高空作业平台、一套设计装配图纸、一份设计说明书4、主要参考资料及使用的原始资料（数据）和参考文献：[1]郭振.便携式可移动高空作业平台[J].中国设备工程，2014（5）：63-65.[2]李钦奉，等.一种新型多功能高空作业平台的设计与分析[J].组合机床与自动化加工技术，2012（5）：28-31.[3]牛文欢，等.现代高空作业平台的发展概况与趋势[J].建设机械技术与管理，2013（2）：97-100.[4]贾志成.导架爬升式高空作业平台设计方案分析[J].建筑机械化，2015（12）：42-43.［5］起重机设计手册［M］．北京:机械工业出版社，1980．［6］陈启明，黄文俊，胡四兵，等．鼓风机叶轮过盈配合的有限元数值仿真［J］．机械设计与制造，2010(8):21－23．［7］丁克勤，乔松，寿比南．起重机械虚拟仿真计算与分析［M］．北京:机械工业出版社，2010．［8］屈新雯．摆臂式升降工作平台的结构设计与关键技术研究［D］．哈尔滨:哈尔滨工业大学，2009.[9],多功能高空作业平台的研制.四川省,西南科技大学,2018-01-01.[10]李汉威.多功能便携式高空作业平台的研制[J].机电信息,2017(30):58-59.DOI:10.19514/32-1628/tm.2017.30.030.[11]江伟.多功能高空作业平台设计及关键机构动态特性分析[D].江苏科技大学,2012.[12]刘建,韩建立,褚福常.高空作业平台臂架运动安全控制系统功能安全设计[J].建筑机械,2021(10):72-76+6.DOI:10.14189/ki.cm1981.2021.10.010.[13]文双.蜘蛛式高空作业平台设计及其结构分析与优化[D].山东大学,2021.DOI:10.27272/ki.gshdu.2021.004394.[14]张林生,张洪鸣,王洪祥.曲臂式高空作业平台的结构设计[J].机械工程师,2020(09):150-151.[15]许鹏,何林,钟朝鸷,陈中武.果园升降式高空作业平台设计研究[J].现代农业装备,2019,40(02):26-30.［16］JSChung，RaoBNInt．ACoupledFiniteElementMethodforFractureAnalysis［J］，JournalofMaterialsProeessingTeehnology，1997，21(3):69－77.[17]AerialWorkingPlatformMarkettoWitnessHugeGrowthby2023|LeadingKeyPlayers:Intelligrated,ShandongWeidaMachinery,DongFangPrecision[J].M2Presswire,2019.[18]EksoBionicsInc.;PatentIssuedforToolArmMountForAerialWorkPlatform(USPTO10,464,204)[J].BiotechBusinessWeek,2019。[19]MCFDistributingLLC;ResearchersSubmitPatentApplication,"ShieldAssemblyForBasketOfAerialWorkPlatform",forApproval(USPTO20190106309)[J].Politics&GovernmentWeek,2019:[20]JimGlazer,JimGlazer.WinterizingAerialWorkPlatformsandBoomTrucks[J].EC&M,2017:5、毕业论文（设计）进度安排：从2021年12月到2022年5月23日分几个阶段进行，安排如下：1.调研、查阅资料、撰写开题报告;2.确定总体设计方案，绘制装配示意图;3.绘制总体装配图或部件装配图，零件选型及结构设计，零件工作图绘制，零件计算校核;4.图纸中期检查，图纸修改;5.撰写说明书;6.准备答辩。6、指导教师意见：（对题目深度、广度及工作量的意见、要求和对结果的预测等）