开 题 报 告设计题目 高空作业剪叉式液压升降机学院 学号 姓名 一、设计选题的目的和意义 高空作业剪叉式液压升降机作为现今典型的高空作业设备，具有结构简单、工作平稳、机动灵活、维护方便及价格低廉等优势，被广泛应用于建筑工地、电气安装、广告装潢、机场码头、厂房维修等场合。在最近几年，由于建筑行业的飞速发展，剪叉式液压升降机的需求量也随之急剧增加，引起了人们对它更高的重视。 在建筑维修、设备安装、消防救援、大厅装修等领域上高空作业剪叉式液压升降机都起到极大作用【1】。然而，它的不足之处也十分明显，大多数的液压升降机的生产都是在模仿别人的样板，计算与构造凭借设计者的经验，没有形成完整的生产体系，致使其发展受到严重限制，不仅浪费了大量人力物力，而且在安全性、平稳性、能耗及效率上不能得到最好的表现。二、国内外关于此课题的研究状况及发展趋势2.1国外研究现状 在国外，剪叉式液压升降机的生产和研发已经长达几十年之久，许多专家对剪叉式液压升降设备的发展都做出了巨大贡献。 美国专家Hachem等根据剪叉式液压升降机的特点提出采用并联连接检查臂的结构形式，之前的升降机主要是串联连接剪叉臂，串联连接限制了其工作平台面的增加，并联连接不仅可以增加工作面积，还能大大增加其稳定性【2,3】。Travis Langbecker通过运用几何分析法，并且以剪叉式升降平台的基本检查结构为单元进行研究，从而获得了该基本结构单元的运动方程【4】。B.P.Nagaraj等通过对三、四棱柱单元和基本结构单元等对象的研究，进而得出剪叉式伸展机构的运动学约束方程【5】。C.Gantes根据剪叉臂的受力情况提出了一套新的理论，对于双层剪叉臂起升机构的模型推导出了一个系统的设计和计算标准【6】。2.2国内研究现状 在国内，剪叉式液压升降机目前还没有明确的产业分类，也没有知名品牌，但随着社会的需求，人们对它越来越重视。 太原科技大学的曾午平等人将剪叉式升降平台的剪叉机构划分为三种，并对每一种运动特性进行了分析，根据其起升特点推导出了升降机在运动过程中的各铰点瞬间位置的计算公式【7】。哈尔滨林机厂研究所的侯宇航通过对双剪式升降台进行受力分析，从而得出液压油缸的最大推力以及相关参数的确定，为以后剪叉式升降台的研究和发展奠定了良好的基础【8】。齐文虎对剪叉式升降平台进行了动力学和运动学分析，以减小液压缸最大推力和提高作业平台速度稳定性为目标，编写了Matlab优化程序，并达到了期望效果【9】。张荣敏采用Visual C+和Pro/E软件设计出了一款能够实现剪叉式升降平台自动化建模的计算机辅助设计系统，并可用来进行零部件的干涉检查和运动分析【10】。此外，国内还有兰州理工大学、山东轻工业学院、北京工业大学、广州铁道学院等单位对剪叉式液压升降机有过研究。参考文献【1】殷彬.剪叉式机动平台的设计与结构优化D.长沙：长沙理工大学电子工程系，2012.【2】MCHENRY D.A Lattice Analogy for the Solution of Problems J.Journal of Institution of Civil Engineers,2011,21:59-82.【3】Y. Cher, Z. You, T. Tarnai. Threefold-symmetric bricard linkages for deployable structures. International ournal of Solids and Solids and Structures, 2015, 42: 2287-2301.【4】Trauis Langbecker. Kinematic Analysis of Deployable Scissor International Structures. Journal of Space Structures (S0266-3511),1999,14(1):1-15.【5】B P Nagaraj. Kinematics of Pantograph MastsC. Mechanism and Machine Theory(S0094-114X),2009,44(4):822-834.【6】C. Gantes, A. Giakoumakis, P. Vousvounis. Symbolic manipulation as a tool for design of deployable domes. Computers and Structures,1997,64(1-4):865-878.【7】C. Hachem, E. Karni, A. Hanaor. Evaluationg of biological deployable systems. International Journal of Space Sturctures,2005,20(4):189-200.【8】侯宇航.双剪式升降台油缸推力及其相关尺寸的确定J.林业机械，1987（1）：16-18.【9】齐文虎.液压缸双梁铰接式检查升降平台布置方式优化设计D.兰州：兰州理工大学，2011.【10】张荣敏.剪叉式液压升降平台CAD系统的研究与开发D.济南：山东轻工业学院，2012.三、设计的主攻方向、主要内容、研究方法及技术路线 本设计主要对双液压缸的高空作业剪叉式液压升降机进行研究，对高空作业剪叉式液压升降机进行结构分析并建立双液压缸驱动的液压升降机的数学模型；设计双液压缸驱动的升降机的液压系统；对高空作业剪叉式液压升降机整体的稳定性进行分析。 对照现有典型的高空作业剪叉式液压升降机的参数、起升高度、承载能力等数据，探索其优越性能及缺陷，进行优化改进，加强液压升降机效率性能，提高其便捷性，保证液压升降机能安全稳定运行。四、设计的工作进度安排第一阶段：20XX.3.11 开题报告第二阶段：20XX.3.11 3.18 绪论第三阶段：20XX.3.18 3.30 结构分析并建立数学模型第四阶段：20XX.3.30 4.6 设计液压系统并分析升降机整体性能第五阶段：20XX.4.6 4.15 确定设计初稿第六阶段：20XX.4.15 5.15 设计二稿第七阶段：20XX.5.15 5.31 终稿第八阶段：20XX.6 答辩指导老师签名_ 年 月 日