畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告題目: 升降舞臺液壓系統(tǒng)設(shè)計1.畢業(yè)設(shè)計(論文)綜述(題目背景、研究意義及國內(nèi)外相關(guān)研究情況)升降舞臺的簡介隨著文化生活的日益豐富,人們對演出活動中舞臺效果的要求越來越高,在比較高檔的文化娛樂場所,為了創(chuàng)造一種生動活潑的立體演出效果,傳統(tǒng)的精靜止舞臺逐漸被摒棄,而代之以升降舞臺。現(xiàn)在在專業(yè)歌劇院、舞劇院、話劇院以及大型的音樂廳里都配備各種類型的升降舞臺,它能夠有效利用現(xiàn)場的有效空間,盡可能的減少傳動裝置的占地面積保證舞臺平穩(wěn)升降,并且具有快速遷換布景,滿足舞臺工藝布置及舞美設(shè)計和劇目編導(dǎo)人員的需要,制造特殊氣氛和效果,根據(jù)不同表演流派需求改變舞臺的形式等。升降臺也成了現(xiàn)代化影劇院,綜合性多功能演播廳,會議室和體育館等表演場所必不可少的設(shè)備之一,其結(jié)構(gòu)不僅要符合普通升降機(jī)的要求,又要有其技術(shù)提供“硬件”并增強(qiáng)藝術(shù)效果的特殊要求。升降舞臺的種類有很多,比如:伸縮舞臺、旋轉(zhuǎn)舞臺、伸縮升降旋轉(zhuǎn)舞臺,升降旋轉(zhuǎn)舞臺。這些不同的升降舞臺在不同的環(huán)境下,各自發(fā)揮著重要的作用。升降臺是舞臺機(jī)械臺下設(shè)備中應(yīng)用最廣泛的設(shè)備之一,在專業(yè)歌劇院、舞臺劇院、話劇院,都配備著大量各種類型的升降臺,即使是在某些以轉(zhuǎn)臺為主的話劇院,鼓形轉(zhuǎn)臺內(nèi)也配備有不同規(guī)格的升降臺或升降塊。許多國家知名音樂廳里,都配備了用于樂隊(duì)、合唱隊(duì)或大型樂器的升降臺。有些實(shí)驗(yàn)小劇場,為了實(shí)現(xiàn)舞臺形式的變化,在整個臺下布滿了按模數(shù)設(shè)計的升降臺。以國家大劇院為例,歌劇院臺下設(shè)配中,就有升降臺四十五臺,戲劇院的鼓形轉(zhuǎn)臺內(nèi),設(shè)置了兩塊升降臺和十三塊升降塊,音樂廳臺下設(shè)有三塊升降臺和一塊鋼琴升降臺。目前國內(nèi)外采用的是滑動螺母絲杠升降臺,普通滑動螺母絲杠副的特點(diǎn)是可以按需要設(shè)計成自鎖,這對載人升降臺是一個很好的優(yōu)點(diǎn),但是,滑動螺母絲杠副在設(shè)計成自鎖的條件下機(jī)械效率很低,理論上可達(dá)到 40%,事實(shí)證明,由于加工精度、表面粗糙度、潤滑條件、安裝條件的限制,真正能達(dá)到的機(jī)械效率只有20%~ 30%。而舞臺升降臺的載重較重,一般為 10t 左右,加上升降速度較快,最高達(dá) 0.2m/s,這樣就必須要求所選電動機(jī)的功率較大,一般為 20kw 以上,同時,由于舞臺升降臺一般要求變頻調(diào)速,這樣所選用的變頻器的容量較大,功率(容量)較大,成本上升,尤其是變頻器,隨容量的增大,成本急劇上升。因此,我們將金屬切削機(jī)床上采用的滾珠螺母絲杠副用于舞臺升降臺的升降傳動,滾珠螺母絲杠副具有較高的傳動效率,但不能自鎖,這對載人升降舞臺來說不安全,而滾珠螺母絲杠副的傳動效率高于普通滑動螺母絲杠副,且能自鎖,常用于垂直移動的傳動。滾柱螺母絲杠副要求絲杠直徑較粗,否則,絲杠螺紋與滾柱的環(huán)槽有可能發(fā)生干涉。這一要求在舞臺升降臺上是完全能滿足的,因?yàn)橛缮敌谐趟鶝Q定的絲杠長度較長,一般為 5~7 m ,根據(jù)剛度要求,絲杠直徑本身就要求較粗。而采用液壓傳動可實(shí)現(xiàn)高壓高速、大功率、高效率、低噪聲、長壽命、高度集成化等方面的發(fā)展,與機(jī)械傳動相比,采用液壓傳動可減少換向沖擊、降低能量消耗、縮短換向時間,有效利用現(xiàn)場有效空間,減少傳動裝置的占地面積,保證升降舞臺升降平穩(wěn),易于實(shí)現(xiàn)自動化控制以及無級調(diào)速。2.本課題研究的主要內(nèi)容和擬采用的研究方案、研究方法或措施完成升降舞臺液壓系統(tǒng)工作原理圖的設(shè)計,以及工作原理的分析說明。選擇AutoCAD 為設(shè)計開發(fā)工具,完成升降舞臺的總體設(shè)計。完成升降舞臺的工作液壓缸、舞臺主要結(jié)構(gòu)裝置等的設(shè)計。主要技術(shù)參數(shù):舞臺重量 4000Kg, 舞臺升降速度 0.3-0.5m/s。不同的升降舞臺有不同的結(jié)構(gòu)形式,不同的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)適應(yīng)相應(yīng)的使用環(huán)境,目前為止,國內(nèi)升降舞臺主要采用鋼絲繩(鏈條)牽引式,齒輪齒條爬升式,絲杠螺母副式,液壓(水平絲杠)剪刀撐式,剛性鏈驅(qū)動式等結(jié)構(gòu)形式。擬采用的研究方案:2.1 鋼絲繩牽引式:剛性鏈條式根據(jù)齒條和鏈條的工作原理及傳動特點(diǎn)派生出來。它結(jié)合了齒條的鋼性,鏈條的柔性各自的特點(diǎn),構(gòu)成了一種新型的傳動方式。2.2 液壓傳動形式:液壓傳動以其獨(dú)特的優(yōu)勢贏得大家的青睞,并且在升降機(jī)機(jī)械中得到廣泛應(yīng)用,液壓傳動基本與機(jī)械傳動平分天下,但液壓傳動肯定也存在著缺點(diǎn)。由于大型升降舞臺基本上采用的都是雙杠頂升,雙剪叉撐的方式,這樣就不可避免的出現(xiàn)問題:a 雙缸同步;b 當(dāng)臺面升起后長時間停放時,由于雙缸泄漏的不同會造成沉降的平衡問題。2.3 絲杠螺母副式:目前研制的升降舞臺機(jī)構(gòu)中均采用 4 套滾珠絲杠副同步驅(qū)動舉升,在這種設(shè)計模式中,驅(qū)動部件的調(diào)試時間長,占用舞臺建造工期。因此從減及增設(shè)全程導(dǎo)向柱的設(shè)計方案將是很有發(fā)展前景的。此次設(shè)計中是將液壓傳動技術(shù)應(yīng)用于舞臺的升降中,升降舞臺的升降功能是由4 根液壓缸頂升叉架完成,4 根液壓缸的同步有帶補(bǔ)正裝置的同步回路完成。3.本課題研究的重點(diǎn)及難點(diǎn),前期已開展工作3.1 升降臺機(jī)構(gòu)的設(shè)計和液壓系統(tǒng):3.2 升降舞臺液壓系統(tǒng)工作原理圖的確定和分析。前期已開展的工作是查看有關(guān)液壓舞臺系統(tǒng)的介紹及液壓傳動的部分,選出液壓舞臺的設(shè)計的方案。4.完成本課題的工作方案及進(jìn)度計劃(按周次填寫)1 周:前期準(zhǔn)備,查閱資料,了解課題;2-3 周:完成開題報告,進(jìn)行開題檢查;4-6 周:升降舞臺液壓系統(tǒng)方案的確定;7-8 周:完成中期報告,進(jìn)行中期檢查;9-11 周:升降舞臺液壓系統(tǒng)設(shè)計計算;12-13 周:液壓系統(tǒng)設(shè)計與分析;14-16 周:撰寫畢業(yè)論文;17 周:準(zhǔn)備畢業(yè)答辯;18 周:畢業(yè)答辯。注:1. 正文:宋體小四號字,行距 20 磅。2. 開題報告由各系集中歸檔保存。5 指導(dǎo)教師意見(對課題的深度、廣度及工作量的意見)指導(dǎo)教師: 年 月 日 6 所在系審查意見:系主管領(lǐng)導(dǎo): 年 月 日參考文獻(xiàn)[1] 明仁雄.液壓傳動與氣壓傳動[M]. 北京:國防工業(yè)出版社 ,2003.[2] 雷天覺.新編液壓工程手冊[M]. 北京: 北京理工大學(xué)出版社,1998.[3] 機(jī)械設(shè)計手冊編委會.機(jī)械設(shè)計手冊[M]. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社,2004.[4] 成大先.機(jī)械設(shè)計手冊.單行本.液壓傳動[M]. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社,2004.[5] 朱梅,朱光力.液壓與氣動技[M]. 西安: 電子科技大學(xué)出版社,2004.[6] 陳啟松.液壓傳動與控制手冊[M]. 上海:上??茖W(xué)出版社 ,2006.[7] 周洪.氣動自動化系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計[M]. 上海: 上??茖W(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社,2000.[8] 姜佩東.液壓與氣動技術(shù)[M]. 北京: 高等教育出版社,2006.[9] 左健民.液壓與氣動傳動[M]. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社,2000.[10] 張利平.液壓氣動系統(tǒng)設(shè)計手冊[M]. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社,1997.[11] 周士昌.液傳動[M]. 北京 :機(jī)械工業(yè)出版社,1996.[13] 路甬祥.液壓氣動技術(shù)手冊[M]. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社,2002.[14] 濮亮貴、紀(jì)名剛,機(jī)壓系統(tǒng)設(shè)計圖集[M]. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社,2003.[12] 許福玲,陳堯明. 液壓與氣動械設(shè)計[M]. 北京:高等教育出版社 ,2006.[15] 游有鵬,液壓與氣壓傳動[M]. 北京: 科學(xué)出版社,2008.[16] WARKICK K,An Introductiong to Radil Basis Functions for System Identification;AComparison with other Neural Network Methods,Proceedings of the 35th Conference on Decision and Control[J],Kobe,Japan,December,1996,464~469.[17 CHEN S,ettal,Orthegonal Lcast Square Learning Algorithm for Radial Basis Function Network [J],IEEE Trans ,Neural Network,1991.(2):302~309.[18] Karim Yaghmour.Building Embedded Linux Systems.O’Reily April,2003.