【正文】 裝置的動(dòng)態(tài)問題進(jìn)行深人研究，采用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)手段，才是提高斗輪堆取料機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性的主要途徑。隨著自動(dòng)化和信息技術(shù)的發(fā)展，發(fā)達(dá)國家斗輪機(jī)技術(shù)進(jìn)入了一個(gè)新階段，主要有以下四個(gè)方面：1 理論生產(chǎn)率向大型化發(fā)展。斗輪取料機(jī)的理論生產(chǎn)率是衡量斗輪取料機(jī)規(guī)模的一個(gè)指標(biāo)，從開始的每小時(shí)幾十立方米發(fā)展到現(xiàn)在每小時(shí)近 20000 立方米。德國目前仍在開發(fā)有更大理論生產(chǎn)率的斗輪取料機(jī)。2 各國都在使斗輪取料機(jī)的生產(chǎn)系列化。系列化的好處之一是可保證某些零配件，如鏟斗、履帶板、驅(qū)動(dòng)輪等通用化、規(guī)范化，使顧客更方便地在市場(chǎng)上買到現(xiàn)貨。3 斗輪取料機(jī)的自動(dòng)化水平越來越高，使信號(hào)、事故預(yù)報(bào)和聯(lián)鎖的支配裝置更加完善，實(shí)現(xiàn)作業(yè)和保護(hù)的自動(dòng)控制。斗輪取料機(jī)是一個(gè)典型的多剛體系統(tǒng)，采用機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃和主動(dòng)控制技術(shù)，可提高斗輪取料機(jī)的工作穩(wěn)定性和作業(yè)能力。機(jī)器人化斗輪取料機(jī)是集機(jī)器人機(jī)構(gòu)、機(jī)器人控制技術(shù)以及現(xiàn)代電子和信息技術(shù)等為一體的綜合性機(jī)電一體化產(chǎn)品。更重要的將電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與激進(jìn)大型機(jī)械設(shè)備進(jìn)行嫁接，可大大提高設(shè)備的性能和作業(yè)能力。如采用機(jī)器人的多傳感器融合和配置技術(shù)以及現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，可提高斗輪取料機(jī)的智能化作業(yè)能力和工作可靠性；采用遙控遙感技術(shù)，可改善作業(yè)環(huán)境，減員增效，提高現(xiàn)代化作業(yè)水平；采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可大大提高制造廠和用戶的綜合管理水平及跟蹤服務(wù)能力。4 采用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)手段，優(yōu)化結(jié)構(gòu)組合，保證生產(chǎn)能力的前提下，盡量減輕整機(jī)的重量，提高設(shè)備的可靠水平。三、研究步驟、方法及措施 研究步驟:首先，了解本論題的研究狀況，形成文獻(xiàn)綜述和開題報(bào)告。其次，進(jìn)一步搜集閱讀資料并研讀文本，做好相關(guān)的記錄，形成論題提綱。第三，深入研究，寫成初稿。最后，反復(fù)修改，完成定稿。研究方法及措施： 運(yùn)用文獻(xiàn)分析法、文本細(xì)讀法、比較法、綜合分析法等進(jìn)行研究。具體為，斗輪和傳動(dòng)裝置的布置采用位于懸臂帶式輸送機(jī)的兩側(cè)，確定傳動(dòng)裝置方案通過對(duì)行星齒輪減速器進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)是總體結(jié)構(gòu)最緊湊、體積和質(zhì)量最小，通過精確的理論演算確定斗輪基本參數(shù)。第1章 研究工作進(jìn)度 第1周——4周 調(diào)研和論證方案第5周——8周 硬件電路設(shè)計(jì)第9周——12周 軟件編程第13周——16周 深入研究，撰寫說明書，形成論文初稿 第17周 論文修改、定稿、打印、答辯第2章 主要參考文獻(xiàn) [1]:[博士學(xué)位論文].長春:吉林工業(yè)大學(xué),1997.[2]邵明亮,:化學(xué)工業(yè)出版,2007. [3]高秀華，王國強(qiáng)..:吉林科學(xué)技術(shù)出版社,2001.[4]:機(jī)械工業(yè)出版社.[5]Durst W/V ort :天津科技翻譯出版社,2001.[6]:[碩士學(xué)位論文].北京:北京航空航天大學(xué),2002.[7]:[碩士學(xué)位論文].上海:同濟(jì)大學(xué),2004.[8]:[碩士學(xué)位論文].保定:華北電力大學(xué),2004.[9]:機(jī)械工業(yè)出版社,.[10]王兆安,:機(jī)械工業(yè)出版社,2000.[11](英)蘭德C :機(jī)械工業(yè)出版社,2001.[12],1995.[13][碩士學(xué)位論文].遼寧:遼寧工程技術(shù)大學(xué),2007.[14][碩士學(xué)位論文]華東理工大學(xué),[15]許洋, 2010.[16]楊曉紅,[期刊]電力科學(xué)與工程,.[17]RaShid M Electronics,PrenticeHall,Inc,1988.[18]John G, of Power on Wesley publishing pany,1991.[19]IEEE Working Group on Power System system harmonics:an Trans Power Delivery,1993,8(2):672~680 [20]Bimal of Modern Power semiconductor Devices and Future Trends of Industrial Applications,1992,28(2).附錄2 文獻(xiàn)綜述附錄2 文獻(xiàn)綜述 課題國內(nèi)外現(xiàn)狀 國內(nèi)對(duì)斗輪取料機(jī)的設(shè)計(jì)已有近四十年年的歷史。當(dāng)時(shí)參與設(shè)計(jì)和研制的單位有：北京鋼鐵設(shè)計(jì)院、大連工礦車輛廠、北京起重機(jī)械研究所、鞍山鋼鐵設(shè)計(jì)院、哈爾濱重機(jī)廠、華北電力設(shè)計(jì)院、東北電力設(shè)計(jì)院、西北電力設(shè)計(jì)院等單位。 當(dāng)時(shí)國內(nèi)部分鋼廠、碼頭急需使用此類設(shè)備。為滿足當(dāng)時(shí)的社會(huì)需要開發(fā)了國早期的斗輪取料機(jī)。這些單位為中國斗輪取料機(jī)事業(yè)的早期發(fā)展做出了貢獻(xiàn)，國外當(dāng)時(shí)已使用了十余年。奠定了這一行業(yè)的基礎(chǔ)。當(dāng)時(shí)的典型設(shè)備型號(hào)為 KL1 型， KL4 型， DQ3025 型， DQ5030 型，取 / 堆料能力分別為： 1200/2000t/h 30m 1200/2000t/h 30m 300/600t/h 25m 500/1000t/h 30m 其中 KL1 型為 1966 年設(shè)計(jì)， 1970 年 3 月在攀鋼焦化廠投入使用。雖然當(dāng)時(shí)的產(chǎn)品和現(xiàn)代產(chǎn)品在質(zhì)量上和控制水平上存在著很大的差異，但這些早期的產(chǎn)品對(duì)當(dāng)時(shí)的電力企業(yè)和鋼鐵企業(yè)的發(fā)展起到十分重要。 八十年代。斗輪取料機(jī)的事業(yè)也得到十分迅猛的發(fā)展，隨著電力工業(yè)和鋼鐵工業(yè)的發(fā)展。電力部門的使用數(shù)量有很大的提高，并且在港口上的使用量劇增。寶鋼的原料碼頭，秦皇島港、連云港、北侖港、西基港、煙臺(tái)港、天津港、大連港等相繼一大批港口增設(shè)了散料碼頭用于煤炭或礦石的轉(zhuǎn)運(yùn)。九十年代國內(nèi)斗輪取料機(jī)的事業(yè)發(fā)展更是向數(shù)量更多，應(yīng)用更廣的方向發(fā)展。鋼鐵企業(yè)、電力企業(yè)、各大港口幾乎都可以看到斗輪堆取料機(jī)的應(yīng)用。港口人們也已經(jīng)把斗輪取料機(jī)當(dāng)作一種港口機(jī)械。 斗輪取料機(jī)的入口方面國內(nèi)的產(chǎn)品還比較少。為其制造焊接件和機(jī)械加工件出口。大多數(shù)出口的產(chǎn)品是和某些成套項(xiàng)目共同入口到其他國家。其次是和國外的某些公司聯(lián)合制造。最早的斗輪取料機(jī)的進(jìn)口，進(jìn)口方面主要是大連華能電廠等。19801981 年上海寶鋼進(jìn)口日本的十九臺(tái)斗輪堆取料機(jī)；1981 年北侖港進(jìn)口兩臺(tái)斗輪堆取料機(jī)；1988 年福州華能電廠。國內(nèi)項(xiàng)目和國外合作制造的有：1982 年石臼港項(xiàng)目；1984 年秦皇島港二期；1986 年秦皇島港三期；1994 年秦皇島港四期；1990 年青島前灣港；1984 年廣州西基碼頭； 1988 年寶鋼二期項(xiàng)目； 19951996 年寶鋼三期項(xiàng)目； 2000 年寶鋼馬跡山港項(xiàng)目； 2001 年天津港項(xiàng)目；黃驊港的一期和二期項(xiàng)目；以及上海羅徑港、石洞口電廠、揚(yáng)州電廠、北侖電廠、江由電廠、硌磺電廠等基本上采用了引進(jìn)技術(shù)合作制造的模式生產(chǎn)的斗輪取料機(jī)。進(jìn)口和引進(jìn)的主要國家來自日本、美國、德國、法國、奧地利、意大利等國。產(chǎn)品的進(jìn)口和技術(shù)的引進(jìn)大大縮短了國產(chǎn)設(shè)備和國外設(shè)備的差異?，F(xiàn)在可設(shè)計(jì)制造斗輪取料機(jī)的廠家達(dá)五六家。使國內(nèi)本行業(yè)的產(chǎn)品在質(zhì)量上有了很大的提高。目前國內(nèi)的產(chǎn)品質(zhì)量基本可以滿足國內(nèi)用戶的要求。 經(jīng)過幾十年的發(fā)展。但同發(fā)達(dá)國家相比，國的斗輪取料機(jī)研制水平取得了較大提高。仍存在明顯差異，其控制技術(shù)僅限于基于可編程控制器（ PLC 為核心的單機(jī)控制，作業(yè)水平也僅限于單機(jī)手動(dòng)方式。現(xiàn)在國內(nèi)的斗輪堆取料機(jī)已經(jīng)從最初的研究轉(zhuǎn)向發(fā)展，向更高的產(chǎn)品質(zhì)量和設(shè)計(jì)水平邁進(jìn)。國內(nèi)已經(jīng)開展了斗輪取料機(jī)自動(dòng)控制方面的引進(jìn)和開發(fā)工作，已能生產(chǎn)帶有半自動(dòng)微機(jī)程控系統(tǒng)的機(jī)型，控制水平已達(dá)到 20 世紀(jì) 70 年代末國際水平。 研究主要成果 世界上研究和開發(fā)斗輪機(jī)械最早的國家是德國，其次是前蘇聯(lián)，而且，目前它仍處于世界領(lǐng)先地位，對(duì)斗輪挖掘機(jī)的研究做了大量工作。德國學(xué)者 Scheffler D. 研究了斗輪取料機(jī)的切削阻力系數(shù)和切削力系數(shù)與巖石性質(zhì)之間的關(guān)系。用振動(dòng)模擬系統(tǒng)求出了斗輪取料機(jī)的動(dòng)態(tài)附加應(yīng)力和共振轉(zhuǎn)速等對(duì)斗輪挖掘機(jī)進(jìn)行了振動(dòng)計(jì)算，并用試驗(yàn)驗(yàn)證了計(jì)算結(jié)果的正確性。 則對(duì)斗輪取料機(jī)斗齒裝置測(cè)挖掘力的方法進(jìn)行了研究。前蘇聯(lián)的別列日諾依等對(duì)斗輪取料機(jī)斗輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)載荷進(jìn)行了分析，給出了動(dòng)態(tài)載荷的經(jīng)驗(yàn)公式，丘特諾夫斯基則研究了斗輪取料機(jī)工作裝置的振動(dòng)對(duì)切削參數(shù)的影響，國內(nèi)對(duì)斗輪取料機(jī)的研究還比較落后，目前，研究工作主要集中在挖掘阻力的測(cè)試及其載荷譜的編制、輪斗斗唇形狀改變、總體參數(shù)優(yōu)化設(shè)及其結(jié)構(gòu)件的靜態(tài)剛度強(qiáng)度分析等方面。 發(fā)展趨勢(shì) 現(xiàn)代懸臂式斗輪取料機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)除原有的特點(diǎn)之外，還增加了新的內(nèi)容：1 研制生產(chǎn)率更大、作業(yè)范圍更廣的機(jī)型；2 研制適應(yīng)性更好的機(jī)型；3 提高自動(dòng)化水平，實(shí)現(xiàn)作業(yè)和保護(hù)的自動(dòng)控制；4 實(shí)現(xiàn)規(guī)范化、系列化和通用化之外。采用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)手段，優(yōu)化結(jié)構(gòu)組合，保證生產(chǎn)能力的前提下，盡量減輕整機(jī)重量，提高設(shè)備的可靠水平，已成為必然。 雖然國內(nèi)外已對(duì)斗輪挖掘機(jī)進(jìn)行過多方面的動(dòng)態(tài)問題研究，但對(duì)于斗輪取料機(jī)的工作裝置的運(yùn)動(dòng)仿真以及對(duì)其變幅裝置的多工位動(dòng)態(tài)性能進(jìn)行研究的報(bào)道并不多見。國內(nèi)在斗輪堆取料機(jī)的設(shè)計(jì)過程中，往往類比國外對(duì)斗輪挖掘機(jī)的研究效果和斗輪取料機(jī)的各種參數(shù)，缺少科學(xué)的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)依據(jù)，這是國內(nèi)產(chǎn)品質(zhì)量較差，故障率高的根本原因。雖然斗輪取料機(jī)在結(jié)構(gòu)上與斗輪挖掘機(jī)有許多相似之處，但由于作業(yè)對(duì)象的不同，即斗輪挖掘機(jī)的作業(yè)對(duì)象是礦巖，斗輪取料機(jī)的作業(yè)對(duì)象是散料，因此，末端工作機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)和結(jié)構(gòu)件的剛度強(qiáng)度等方面相差懸殊，這些決定了其動(dòng)態(tài)性能的實(shí)質(zhì)不同。對(duì)斗輪取料機(jī)工作裝置的動(dòng)態(tài)問題進(jìn)行深人研究，采用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)手段，才是提高斗輪堆取料機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性的主要途徑。 隨著自動(dòng)化和信息技術(shù)的發(fā)展，發(fā)達(dá)國家斗輪取料機(jī)技術(shù)進(jìn)入了一個(gè)新階段，主要有以下四個(gè)方面：1 理論生產(chǎn)率向大型化發(fā)展。斗輪對(duì)取料機(jī)的理論生產(chǎn)率是衡量斗輪取料機(jī)規(guī)模的一個(gè)指標(biāo)，從開始的每小時(shí)幾十立方米發(fā)展到現(xiàn)在每小時(shí)近 20000 立方米。德國目前仍在開發(fā)有更大理論生產(chǎn)率的斗輪取料機(jī)。2 各國都在使斗輪取料機(jī)的生產(chǎn)系列化。系列化的好處之一是可保證某些零配件，如鏟斗、履帶板、驅(qū)動(dòng)輪等通用化、規(guī)范化，使顧客更方便地在市場(chǎng)上買到現(xiàn)貨。3 斗輪取料機(jī)的自動(dòng)化水平越來越高，使信號(hào)、事故預(yù)報(bào)和聯(lián)鎖的支配裝置更加完善，實(shí)現(xiàn)作業(yè)和保護(hù)的自動(dòng)控制。斗輪取料機(jī)是一個(gè)典型的多剛體系統(tǒng)，采用機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃和主動(dòng)控制技術(shù)，可提高斗輪堆取料機(jī)的工作穩(wěn)定性和作業(yè)能力。機(jī)器人化斗輪取料機(jī)是集機(jī)器人機(jī)構(gòu)、機(jī)器人控制技術(shù)以及現(xiàn)代電子和信息技術(shù)等為一體的綜合性機(jī)電一體化產(chǎn)品。更重要的將電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與激進(jìn)大型機(jī)械設(shè)備進(jìn)行嫁接，可大大提高設(shè)備的性能和作業(yè)能力。如采用機(jī)器人的多傳感器融合和配置技術(shù)以及現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，可提高斗輪取料機(jī)的智能化作業(yè)能力和工作可靠性；采用遙控遙感技術(shù)，可改善作業(yè)環(huán)境，減員增效，提高現(xiàn)代化作業(yè)水平；采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可大大提高制造廠和用戶的綜合管理水平及跟蹤服務(wù)能力。4 采用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)手段，優(yōu)化結(jié)構(gòu)組合，保證生產(chǎn)能力的前提下，盡量減輕整機(jī)的重量，提高設(shè)備的可靠水平。A BB 公司已開發(fā)出自適應(yīng)的操作系統(tǒng)，使斗輪取料機(jī)始終處于較高的工作能力，并盡可能地受環(huán)境和操作人員水平的影響。 存在問題 雖然國內(nèi)外已對(duì)斗輪挖掘機(jī)進(jìn)行過多方面的動(dòng)態(tài)問題研究，但對(duì)于斗輪取料機(jī)的工作裝置的運(yùn)動(dòng)仿真以及對(duì)其變幅裝置的多工位動(dòng)態(tài)性能進(jìn)行研究的報(bào)道并不多見。國內(nèi)在斗輪取料機(jī)的設(shè)計(jì)過程中，往往類比國外對(duì)斗輪挖掘機(jī)的研究效果和斗輪取料機(jī)的各種參數(shù)，缺少科學(xué)的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)依據(jù)，這是國內(nèi)產(chǎn)品質(zhì)量較差，故障率高的根本原因。雖然斗輪取料機(jī)在結(jié)構(gòu)上與斗輪挖掘機(jī)有許多相似之處，但由于作業(yè)對(duì)象的不同，即斗輪挖掘機(jī)的作業(yè)對(duì)象是礦巖，斗輪取料機(jī)的作業(yè)對(duì)象是散料，因此，末端工作機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)和結(jié)構(gòu)件的剛度強(qiáng)度等方面相差懸殊，這些決定了其動(dòng)態(tài)性能的實(shí)質(zhì)不同。對(duì)斗輪堆取料機(jī)工作裝置的動(dòng)態(tài)問題進(jìn)行深人研究，采用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)手段，才是提高斗輪取料機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性的主要途徑。五、主要參考文獻(xiàn) [1]:[博士學(xué)位論文].長春:吉林工業(yè)大學(xué),1997.[2]邵明亮,:化學(xué)工業(yè)出版,2007. [3]高秀華，王國強(qiáng)..:吉林科學(xué)技術(shù)出版社,2001.[4]:.[5]Durst W/V ort :天津科技翻譯出版社,2001.[6]:[碩士學(xué)位論文].北京:北京航空航天大學(xué),2002.[7]:[碩士學(xué)位論文].上海:同濟(jì)大學(xué),2004.[8]:[碩士學(xué)位論文].保定:華北電力大學(xué),2004.[9]:機(jī)械工業(yè)出版社,.[10]王兆安,:機(jī)械工業(yè)出版社,2000. [11](英)蘭德C :機(jī)械工業(yè)出版社,2001.[12],1995.[13][碩士學(xué)位論文].遼寧:遼寧工程技術(shù)大學(xué),2007.[14][碩士學(xué)位論文]華東理工大學(xué),[15]許洋, 2010.[16]楊曉紅,[期刊]電力科學(xué)與工程,.[17]RaShid M Electronics,PrenticeHall,Inc,1988.[18]John G, of Power on Wesley publishing pany,1991.[19]IEEE Working Group on Power System system harmonics:an Trans Power Delivery,1993,8(2):672~680 [20]Bimal of Modern Power semiconductor Devices and Future Trends of Industrial Applications,1992,28(2).附錄3 中期報(bào)告附錄3 中期報(bào)告一、工作進(jìn)展說明按照開題報(bào)告中的研究工作進(jìn)度，已完成的部分有：畢業(yè)設(shè)計(jì)的整體進(jìn)度安排；查閱相關(guān)的資料，掌握斗輪機(jī)的特性及取料控制原理，掌握斗輪取料機(jī)的基本原理，對(duì)液力耦合器與發(fā)電機(jī)共同作用的結(jié)構(gòu)以及模型進(jìn)行了解和熟悉，明白變頻器調(diào)速的原理，學(xué)習(xí)所應(yīng)用的控制方法。尚未完