組裝式儲液塔內(nèi)壁防腐涂料半自動噴涂機設(shè)計（一）[含高清CAD圖紙和說明書]

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開題報告不合格或沒有做開題報告的學(xué)生，須重做或補做合格后，方能繼續(xù)論文（設(shè)計）工作，否則不允許參加答辯；4. 開題報告通過后，原則上不允許更換論文題目或指導(dǎo)教師；5. 開題報告的內(nèi)容，要求打印并裝訂成冊（部分專業(yè)可根據(jù)需要手寫在統(tǒng)一紙張上，但封面需按統(tǒng)一格式打印）。一、選題依據(jù)1論文（設(shè)計）題目：組裝式儲液塔內(nèi)壁防腐涂料半自動噴涂機設(shè)計（一） 2研究領(lǐng)域： 機械設(shè)計制造及其自動化領(lǐng)域3. 論文（設(shè)計）工作的理論意義和應(yīng)用價值：組裝式儲液塔內(nèi)壁防腐涂料半自動噴涂機是用于儲液塔內(nèi)壁防腐涂料的噴涂工作的專用設(shè)備。目前，大型儲液塔主要大范圍用于煉油廠、油田、油庫以及其他工業(yè)中主要儲存包括原油及其他石油化工產(chǎn)品。因為石油及其衍生產(chǎn)品屬于易燃易爆物品，對它的存放要求較高需要隔離靜電以防產(chǎn)生燃燒爆炸，造成嚴重的事故。其次，儲液塔內(nèi)儲存的液體大都會帶有腐蝕性，會對儲液塔造成腐蝕穿孔，產(chǎn)生環(huán)境污染等危害，可能給我們帶來巨大的損失。所以，對與大型儲液塔的內(nèi)壁進行噴涂保護是必不可少的。 在我國還是大多靠工人用腳手架或吊裝用機械設(shè)備在儲液塔內(nèi)部上下移動并進行噴涂工作，這些設(shè)備的材料用量大、安裝周期長、可移動性差、費時費力，而且大型儲液塔的入口是大約直徑 0.8m 的圓形入口，這使得一般的高空作業(yè)裝置不能用于其內(nèi)壁防腐涂料的噴涂工作，所以本文設(shè)計了一種專用于儲液塔內(nèi)壁防腐涂料噴涂工作的組裝式高空作業(yè)設(shè)備，該設(shè)備能夠以各組裝部分分別運送發(fā)到儲液塔內(nèi)部， 在 4 個小時以內(nèi)組裝完畢，投入使用中；且該設(shè)備能根據(jù)施工者的需求移動，不需要重復(fù)組裝搭建，效率有提高，成本低，且降低了工人的勞動強度。 4目前研究的概況和發(fā)展趨勢通過查找文獻和資料，了解到目前我國大型儲液塔內(nèi)壁的防腐涂料的噴涂工作基本都是人工完成的，需要人搭建腳手架涂刷，費時費力，而且對于企業(yè)來說成本也高。而本文要設(shè)計了一種專用于儲液塔內(nèi)壁防腐涂料噴涂工作的組裝式高空作業(yè)設(shè)備。噴涂機是采用噴涂技術(shù)的專用涂裝設(shè)備，原理是控制氣流瞬間推動配氣換向裝置換向，從而使氣動馬達的活塞作穩(wěn)定連續(xù)的往復(fù)運動。對吸入的涂料增壓，經(jīng)高壓軟管將涂料輸送到噴涂機的噴槍內(nèi)，由噴槍將涂料瞬間霧化后釋放到被涂物體表面。噴涂機主要由供料裝置、噴槍、霧化發(fā)生源構(gòu)成。適用于皮具手袋、禮品包裝、家具、鞋業(yè)、汽車制造、航空航天等行業(yè)中。 本設(shè)計主要是負責(zé)組裝式儲液塔內(nèi)壁防腐涂料半自動噴涂機的折疊（或收放）式可移動基架設(shè)計，相當于高空作業(yè)平臺的底座小車。高空作業(yè)平臺（aerial work platform），是指用來運送人員、工具和材料到指定位置進行工作的設(shè)備，包括帶控制器的工作平臺、伸展機構(gòu)和底盤，它融合了液壓傳動、電氣控制和通訊報警等多科學(xué)技術(shù)，其特點是作業(yè)頻率低、負荷小，操作簡單、靈活，并具有可靠的安全性、平穩(wěn)性和微調(diào)性。安全和作業(yè)效率高是高空作業(yè)平臺最大的特點。國外對高空作業(yè)平臺的研制比國內(nèi)要早，已有近百年的發(fā)展歷史，其產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)已經(jīng)具有相當成熟的體系，生產(chǎn)企業(yè)主要集中在歐美、日本等發(fā)達國家，如美國JLG、GENIE 和法國 Haulotte( 歐歷勝 ) 等，它們的產(chǎn)品各有不同的特點和應(yīng)用側(cè)重。國內(nèi)高空作業(yè)平臺才有近半個世紀的發(fā)展歷史。雖然近幾年高空作業(yè)機械發(fā)展迅猛，但是也存在企業(yè)發(fā)展不平衡，產(chǎn)品形式單調(diào)等缺點和不足，仍處于行業(yè)發(fā)展的上升期。首先，從結(jié)構(gòu)形式上，我國的高空作業(yè)平臺目前主要以剪叉式、套筒油缸式等為主，大高度和特殊高空作業(yè)平臺國內(nèi)還有空白，仍然以進口為主，如高空絕緣作業(yè)車、蜘蛛式高空作業(yè)平臺等。其次，從行走方式上，我國高空作業(yè)平臺的行走方式以車載式或牽引式較多，這極大地限制了其作業(yè)機動靈活性、場地適應(yīng)性及空間通過性。隨著居民家庭生活的不斷豐富，結(jié)構(gòu)小巧緊湊的自行式將會受到更多的青睞。最后， 從底盤驅(qū)動方式上，目前主要有發(fā)動機驅(qū)動、液壓馬達驅(qū)動、電機驅(qū)動、電機驅(qū)動， 為了響應(yīng)國家節(jié)能環(huán)保，無污染、零排放等政策，電機驅(qū)動將會是今后的發(fā)展趨勢。如果從長遠來看，利用太陽能經(jīng)過轉(zhuǎn)化后驅(qū)動電機進行工作也不是不可能。發(fā)展趨勢：（1） 向智能化的方向發(fā)展。（2） 車載式或牽引式逐漸發(fā)展成結(jié)構(gòu)小巧緊湊的自行式。（3） 驅(qū)動方式向無污染、零排放、節(jié)能減排的電機驅(qū)動發(fā)展。此外，利用太陽能轉(zhuǎn)化來驅(qū)動電機也是今后努力的一個方向。二、論文（設(shè)計）研究的內(nèi)容1. 重點解決的問題：根據(jù)畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容和基本要求，通過資料收集與分析，完成開題報告，在此基礎(chǔ)上通過討論、論證，開展總體方案設(shè)計，同時重點完成折疊（或收放）式可移動基架設(shè)計，并進行強度及穩(wěn)定性計算與校核，完成可移動基架的主要零件（7 個左右）設(shè)計。 2. 擬開展研究的幾個主要方面（論文寫作大綱或設(shè)計思路）（1）漬澇收集與分析； （2）總體方案設(shè)計； （3）折疊（或收放）式可移動基架設(shè)計及輔助裝置設(shè)計； （4）強度及穩(wěn)定性計算與校核； （5）可移動基架的主要零件（7 個左右）設(shè)計； （6）預(yù)期的功能； （7）總結(jié)。 3. 本論文（設(shè)計）預(yù)期取得的成果：（1） 兩張 A0 裝配圖（完整的組裝式儲液塔內(nèi)壁防腐涂料半自動噴涂機及其中可移動基架的裝配圖）和可移動基架零件圖（7 張）； （2） 一份畢業(yè)設(shè)計論文（含強度及穩(wěn)定性校核）； （3） 一張控制回路圖； （4） 一份開題報告； （5） 一篇外文文獻翻譯。 三、論文（設(shè)計）工作安排1. 擬采用的主要研究方法（技術(shù)路線或設(shè)計參數(shù)）；1）研究方法： （1）查閱相關(guān)文獻資料并進行匯總，分析文獻資料并完成開題報告； （2）總體方案設(shè)計； （3）折疊（或收放）式可移動基架初步設(shè)計圖； （4）強度及穩(wěn)定性計算與校核； （5）繪制主要零件圖 5-7 張并完成外文文獻翻譯； （6）完成控制系統(tǒng)設(shè)計及畢業(yè)論文； 2）設(shè)計參數(shù)： 可從直徑 10m、高度 10m 的大型儲液（氣）塔入口（直徑 0.8m）進入塔內(nèi)的、可組裝的專用防腐涂料組裝式噴涂機架，組裝時間控制在 4 個小時以內(nèi)，在 24 小時以內(nèi)完成儲液塔內(nèi)壁防腐涂料噴涂作業(yè)。 2. 論文（設(shè)計）進度計劃 第 1 周：查閱相關(guān)文獻資料并進行匯總。（-4 周） 第 2 周：分析文獻資料并完成開題報告初稿（-3 周） 第 3 周：修改開題報告。（-2 周） 第 4 周：完成開題報告終稿并進行總體方案論證。（-1 周） 第 5 周：完成總體方案設(shè)計初稿。（第 1 周） 第 6 周：完成總體方案設(shè)計終稿。（第 2 周） 第 7 周：折疊（或收放）式可移動基架初步設(shè)計圖 （第 3 周） 第 8 周：修改折疊（或收放）式可移動基架初步設(shè)計圖 （第 4 周） 第 9 周：完成折疊（或收放）式可移動基架初步設(shè)計圖 （第 5 周） 第 10 周：強度及穩(wěn)定性計算與校核。（第 6 周） 第 11 周：繪制主要零件圖 5-7 張（第 7 周） 第 12 周：修改零件圖并完成外文文獻翻譯（第 8 周） 第 13 周：完成控制系統(tǒng)設(shè)計及畢業(yè)論文初稿（第 9 周） 第 14 周：完善畢業(yè)論文，準備答辯（第 10 周） 四、需要閱讀的參考文獻1 徐濱士.表面工程手冊（上、下）M.北京，化學(xué)工業(yè)出版社,2009(7). 2 聞邦椿.機械設(shè)計手冊（1-6 冊）M.北京，機械工業(yè)出版社,2014(3). 3 關(guān)慧貞.機械制造裝備設(shè)計M.北京，機械工業(yè)出版社,2009(11). 4 章宏甲.液壓與氣壓傳動M.北京，機械工業(yè)出版社,2001(6). 5 申榮華.工程材料及其成形技術(shù)基礎(chǔ)M.北京，北京大學(xué)出版社,2008(8). 6 韓建海.工業(yè)機器人M.武漢，華中科技大學(xué)出版社,2012(6). 7 Gi Chun Lee, Young Bum Lee, Byung Oh Choi, Jong Sik Choi,Young Lak Shin and Joo Won Maeng. 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Development of semi-automatic painting system for longitudinal stiffeners in double Hull blocks J. 17th IFAC World Congress (IFAC08) Seoul, Korea, July 6-11, 2008for longitudinal stiffeners in double Hull blocks. 11 謝存禧.機電一體化生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計M. 北京，機械工業(yè)出版社,1999(10). 12 胡占齊.數(shù)控技術(shù)M.武漢,武漢理工大學(xué)出版社,2004(5). 13 劉全政. 伸縮臂高空作業(yè)平臺輕量化設(shè)計及控制系統(tǒng)研究D.山東大學(xué),2012. 14 牛文歡. 新型剪叉式高空作業(yè)平臺關(guān)鍵結(jié)構(gòu)設(shè)計研究D.山東大學(xué),2013 15 冒嫣蓉. 高大空間作業(yè)平臺的控制系統(tǒng)設(shè)計研究D.長安大學(xué),2010. 16 劉傳輝,王霞玲,袁洪印.實驗室噴涂機器人的應(yīng)用及發(fā)展趨勢J.農(nóng)業(yè)與技術(shù),2016,36(01):35-37. 17 劉書艷. 剪叉式房頂打孔機的設(shè)計與研究D.農(nóng)業(yè)大學(xué),2015. 18 龍騰,李恩,方灶軍,趙偉青,梁自澤.智能墻面抹灰機的類型及關(guān)鍵技術(shù)研究進展J.山東建筑大學(xué)學(xué)報,2015,30(01):65-70. 19 彭輝,李勛,劉冀,王天笑,楊帆,王玉琳.一種高層建筑外墻噴涂機器人J.機械工程師,2016(10):96-97. 20 牛文歡,張進生,王志,葛衍冉.現(xiàn)代高空作業(yè)平臺的發(fā)展概況與趨勢J. 建設(shè)機械技術(shù)與管理,2013,26(02):97-100. 附：文獻綜述或報告附：文獻綜述：文獻綜述1. 噴涂機的背景噴涂機是采用噴涂技術(shù)的專用涂裝設(shè)備，原理是控制氣流瞬間推動配氣換向裝置換向，從而使氣動馬達的活塞作穩(wěn)定連續(xù)的往復(fù)運動。對吸入的涂料增壓，經(jīng)高壓軟管將涂料輸送到噴涂機的噴槍內(nèi)，由噴槍將涂料瞬間霧化后釋放到被涂物體表面。噴涂機主要由供料裝置、噴槍、霧化發(fā)生源構(gòu)成。適用于皮具手袋、禮品包裝、家具、鞋業(yè)、汽車制造、航空航天等行業(yè)中。在汽車制造行業(yè)中，在國外，20 世紀 60 年代末，挪威 Trallfa 公司發(fā)明了歷史上第 1 臺噴涂機器人，隨著時間的推移，國外機器人噴涂技術(shù)已相當成熟。例如瑞士的 ABB 、日本的安川 MOTOMAN 和 FANUC、德國的 KUKA、法國的史陶比爾以及美國的 ADEPT 是世界上處于領(lǐng)先的噴涂機器人。在國內(nèi)，噴涂機器人起步比較晚， 于 1990 年前后，北京機械工業(yè)自動化研究所機器人中心開始了對噴涂機器人的研究， 我國研究機器人是在國外研究的基礎(chǔ)上進行的，在此過程中還研發(fā)了不少周邊技術(shù)。目前噴涂機器人已經(jīng)是我國需求最多的機器人之一，而我國在這方面相對落后，目前 來看，我國大部分都是采用的國外的噴涂機器人，有的照搬國外的生產(chǎn)線，還存在維 修，保養(yǎng)等問題，影響噴涂的發(fā)展1。在航空航天領(lǐng)域中也有應(yīng)用，在固體火箭發(fā)動機裝藥前，必須通過某種工藝在發(fā) 動機殼體內(nèi)壁附上一層襯層。襯層的質(zhì)量是十分重要的，它關(guān)系到發(fā)動機能否正常工 作。自動噴涂機就是將混合好的漿狀物料經(jīng)加壓霧化后均勻地噴涂到發(fā)動機的內(nèi)表面， 得到厚度均勻且質(zhì)量可靠的襯層，提高了工作效率，避免了人工涂刷時揮發(fā)性氣體對 操作人員身體的傷害2。在船體涂裝上，幾乎每個主要造船廠仍然采用手工噴漆工藝3。目前，我國對于大型儲液塔內(nèi)壁防腐涂料的噴涂工作基本都是人工完成的，防腐涂料的半自動噴涂設(shè)備還處于空白階段，但國內(nèi)外對于類似于防腐涂料的半自動噴涂設(shè)備的墻面噴涂或抹灰設(shè)備有一定的研究。千百年來，無論現(xiàn)有建筑墻體面涂料油漆粉刷，還是現(xiàn)有建筑墻面涂料更新粉刷均采用手刷粉刷法4，特別是對于高層建筑而言，高層建筑的外墻噴涂是一項量大面廣的作業(yè)，迄今為止，國內(nèi)基本上還停留在人工噴涂的階段，施工過程需要工人搭乘高空吊籃進行危險的高空作業(yè)5。這種方法用工施工周期大、用料多、質(zhì)量難保證、安全難保障，且成本高4。研制開發(fā)取代這種低效率、高風(fēng)險的人工噴涂方式的高層建筑物抹灰機一方面可以大幅度地降低噴涂的價格 ,另一方面也可以提高噴涂工作效率 ,減輕噴涂工人的勞動量。而對于墻面抹灰機，目前，國內(nèi)外的研究中出現(xiàn)了三種樣式的抹灰機，分別是噴涂抹灰機、半自動抹灰機和全自動抹灰機。噴涂抹灰機是將已經(jīng)配置好的灰漿利用輸送泵輸送到噴頭，噴涂裝置的設(shè)計一般都會增設(shè)加壓裝置， 使得噴出的灰漿更加有力，更容易吸附在墻面上，以此來保證噴涂抹灰的質(zhì)量；半自 動抹灰機是在手工抹灰和噴涂抹灰機的基礎(chǔ)上進行發(fā)展而來?；覞{通過軟管或管道輸 送到抹灰頭，通過人工來移動抹灰頭位置，抹灰頭到達之處，即可將灰漿抹好，達到 快速抹灰的目的 6。2. 高空作業(yè)平臺的國內(nèi)外現(xiàn)狀本文設(shè)計一種專用于儲液塔內(nèi)壁防腐涂料噴涂工作的組裝式高空作業(yè)設(shè)備是一個專用的高空作業(yè)平臺。高空作業(yè)平臺工作裝置工作環(huán)境的好壞，關(guān)系到工人的安全和設(shè)備的正常運行，因此對工作裝置的性能進行研究是十分必要的7。高空作業(yè)平臺是指用來運送人員、工具和材料到指定位置進行工作的設(shè)備，包括帶控制器的工作平臺、伸展機構(gòu)和底盤，它融合了液壓傳動、電氣控制和通訊報警等多科學(xué)技術(shù)，其特點是作業(yè)頻率低、負荷小，操作簡單、靈活，并具有可靠的安全性、平穩(wěn)性和微調(diào)性。高空作業(yè)機械廣泛用于建筑物外墻表面的裝飾、清洗和維護、絕緣架線和維修、消防救援及大型物體（船舶、飛機）維護檢查、路燈維修、機械化施工作業(yè)等8。在高空作業(yè)中，傳統(tǒng)的安全帶，僅僅提供力學(xué)拉力，通過一根繩子依靠物理拉力防止高空墜落事故9。安全和作業(yè)效率高是高空作業(yè)平臺最大的特點10。隨著社會的高速前進和經(jīng)濟的飛速發(fā)展，城市建設(shè)進程的加快，不斷涌現(xiàn)的大型建筑物， 市政電力部門等各種養(yǎng)護，城市消防，港口，造船等行業(yè)都離不開高空作業(yè)設(shè)備11。歐美等發(fā)達國家和地區(qū)，高空作業(yè)車發(fā)展起步較早，從 20 世紀 20 年代就開始研制，已有近百年的發(fā)展歷史。這些車輛包括一個擴展臂、工作平臺、液壓動力單元、安裝在發(fā)動機上的上部框架和底架12。產(chǎn)品技術(shù)水平高、作業(yè)高度大、規(guī)格齊全、結(jié)構(gòu)型式豐富、功能多樣?？傮w上看，技術(shù)和市場均已很成熟，典型產(chǎn)品具有高空作業(yè)、搶險、救援、消防等功能，作業(yè)平臺最大載荷可達500kg，最大作業(yè)高度已經(jīng)超過100m，具有各種安全保護措施，適應(yīng)在各種場地作業(yè)。高空作業(yè)車的主要制造商歐洲以 RUTHMANN、BRONTO、CTE、OIL&STEEL 等廠家為代表，美國以 TEREX、ALTEC、TIME 等廠家為代表，日本以 AICHI、TADANO 等為代表， 其產(chǎn)品主要特點有：(1) 控制系統(tǒng)普遍智能化。(2) 采用高強度材料和輕質(zhì)金屬材料。(3) 安全裝置齊全。(4) 做工精良。(5) 應(yīng)用成熟13。我國的高空作業(yè)機械行業(yè)起步比較晚,自世紀商業(yè)化樣機,目前產(chǎn)品類型以剪叉式,套筒油缸式為主,年代開始研制,年代才推出產(chǎn)品的移位主要以手推為主,相關(guān)技術(shù)和部件生產(chǎn)仍然不成熟主要依靠國外進口14。3. 高空作業(yè)平臺發(fā)展趨勢：（1） 向大高度和特殊高空作業(yè)平臺發(fā)展。如混合臂式高空作業(yè)平臺、越野式高空作業(yè)平臺、蜘蛛式高空作業(yè)平臺及履帶式高空作業(yè)平臺。（2） 車載式或牽引式逐漸發(fā)展成結(jié)構(gòu)小巧緊湊的自行式。（3） 驅(qū)動方式向無污染、零排放、節(jié)能減排的電機驅(qū)動發(fā)展。此外，利用太陽能轉(zhuǎn)化來驅(qū)動電機也是今后努力的一個方向10。4. 可移動基架的分類及特點按照 GB/T9465-2008 高空作業(yè)車規(guī)定，按行走機構(gòu)可以分為輪胎式和履帶式8：（1） 輪胎式底盤輪式底盤最大的好處是油耗低，便于機動，一般重量不超過 30T(8*8),一般不能裝重裝甲，通過性能比履帶式底盤差，但便于空運（象 C130 和伊爾 76 這種級別的運輸機就可以）造價相對較低。輪胎式行走裝置與履帶式的相比，優(yōu)點是運行速度快、機動性好，運行時輪胎不損壞路面，因而在城市建設(shè)中很受歡迎，缺點是接地比壓大， 爬坡能力小。（2） 履帶式底盤履帶式底盤一般都是重型裝甲車輛或坦克，油耗大，對后勤依賴較大，通過性能好于輪式車輛。對空運要求高，須重型運輸機運載。履帶工行走裝置的特點是，驅(qū)動力大（通常每條履帶的驅(qū)動力可達機重的 35%-45%），接比壓?。?0-150kPa），因而越野性能及穩(wěn)定性好，爬坡能力大（一般為 50%-80%，最大的可達 100%），且轉(zhuǎn)彎半徑小，靈活性好，但履帶式行走裝置制造成本高，運行速度低，運行和轉(zhuǎn)向時功率消耗大，零件磨損快。5. 底座小車的現(xiàn)狀本設(shè)計主要是負責(zé)組裝式儲液塔內(nèi)壁防腐涂料半自動噴涂機的折疊（或收放）式可移動基架設(shè)計，相當于高空作業(yè)平臺的底座小車。設(shè)備遷移小車在企業(yè)的物流系統(tǒng)中扮演著重要的角色，是物料搬運設(shè)備中的主力軍，比如設(shè)備遷移小車、叉車、手推車等等。設(shè)備遷移小車也是物流設(shè)備的一種，它體積小，便于攜帶和存放，操作方便， 而且承載能力強，是物流行業(yè)的重要裝備，在物流系統(tǒng)中扮演著重要的角色。它可實現(xiàn)物流半機械化作業(yè)、減輕工人搬運的勞動強度、提高作業(yè)的效率15。針對組裝式儲液塔內(nèi)壁防腐涂料半自動噴涂機的設(shè)計特點，底座小車應(yīng)具有快速移動和穩(wěn)定好的特點，外觀設(shè)計簡單，頂部噴槍座和中部升降系統(tǒng)的自重，加上在噴涂過程中產(chǎn)生的壓力，也要求底座小車必須具有一定承載能力。綜上所述，本次的畢業(yè)設(shè)計主要是通過資料收集與分析，并分析要求半自動噴涂機的特點，確定自己所設(shè)計的可移動基架的基本結(jié)構(gòu)，運用 CAD 的軟件把裝配圖及其原理圖繪制出，并進行裝置強度及穩(wěn)定性計算與校核，完成可移動基架的主要零件設(shè)計，得出總的半自動噴涂機的裝配圖，最終完成本次組裝式儲液塔內(nèi)壁防腐涂料半自動噴涂機設(shè)計。參考文獻：1 劉傳輝,王霞玲,袁洪印.實驗室噴涂機器人的應(yīng)用及發(fā)展趨勢J.農(nóng)業(yè)與技術(shù),2016,36(01):35-37.2 鄭元國,徐劍蕓.基于PLC 及步進電機控制的自動噴涂機J.機械工程與自動化,2011(06):119-120.3 Dong Hoon Lee, Ho Kyeong Kim, Rae Soo Lim, Eun Tae Kim and Hyo Kwan Leem. 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