升降舞台液压系统设计

升降舞台液压系统设计,升降,舞台,液压,系统,设计 毕业设计(论文)开题报告 题目： 升降舞台液压系统设计 1.毕业设计（论文）综述（题目背景、研究意义及国内外相关研究情况） 升降舞台的简介 随着文化生活的日益丰富，人们对演出活动中舞台效果的要求越来越高，在比较高档的文化娱乐场所，为了创造一种生动活泼的立体演出效果，传统的精静止舞台逐渐被摒弃，而代之以升降舞台。现在在专业歌剧院、舞剧院、话剧院以及大型的音乐厅里都配备各种类型的升降舞台，它能够有效利用现场的有效空间，尽可能的减少传动装置的占地面积保证舞台平稳升降，并且具有快速迁换布景，满足舞台工艺布置及舞美设计和剧目编导人员的需要，制造特殊气氛和效果，根据不同表演流派需求改变舞台的形式等。 升降台也成了现代化影剧院，综合性多功能演播厅，会议室和体育馆等表演场所必不可少的设备之一，其结构不仅要符合普通升降机的要求，又要有其技术提供“硬件”并增强艺术效果的特殊要求。升降舞台的种类有很多，比如：伸缩舞台、旋转舞台、伸缩升降旋转舞台，升降旋转舞台。这些不同的升降舞台在不同的环境下，各自发挥着重要的作用。 升降台是舞台机械台下设备中应用最广泛的设备之一，在专业歌剧院、舞台剧院、话剧院，都配备着大量各种类型的升降台，即使是在某些以转台为主的话剧院，鼓形转台内也配备有不同规格的升降台或升降块。许多国家知名音乐厅里，都配备了用于乐队、合唱队或大型乐器的升降台。有些实验小剧场，为了实现舞台形式的变化，在整个台下布满了按模数设计的升降台。以国家大剧院为例，歌剧院台下设配中，就有升降台四十五台，戏剧院的鼓形转台内，设置了两块升降台和十三块升降块，音乐厅台下设有三块升降台和一块钢琴升降台。 目前国内外采用的是滑动螺母丝杠升降台，普通滑动螺母丝杠副的特点是可以按需要设计成自锁，这对载人升降台是一个很好的优点，但是，滑动螺母丝杠副在设计成自锁的条件下机械效率很低，理论上可达到40%，事实证明，由于加工精度、表面粗糙度、润滑条件、安装条件的限制，真正能达到的机械效率只有20%～30%。而舞台升降台的载重较重，一般为10t左右，加上升降速度较快，最高达0.2m/s,这样就必须要求所选电动机的功率较大，一般为20kw以上，同时，由于舞台升降台一般要求变频调速，这样所选用的变频器的容量较大，功率（容量）较大，成本上升，尤其是变频器，随容量的增大，成本急剧上升。因此，我们将金属切削机床上采用的滚珠螺母丝杠副用于舞台升降台的升降传动，滚珠螺母丝杠副具有较高的传动效率，但不能自锁，这对载人升降舞台来说不安全，而滚珠螺母丝杠副的传动效率高于普通滑动螺母丝杠副，且能自锁，常用于垂直移动的传动。滚柱螺母丝杠副要求丝杠直径较粗，否则，丝杠螺纹与滚柱的环槽有可能发生干涉。这一要求在舞台升降台上是完全能满足的，因为由升降行程所决定的丝杠长度较长，一般为5～7 m ，根据刚度要求，丝杠直径本身就要求较粗。而采用液压传动可实现高压高速、大功率、高效率、低噪声、长寿命、高度集成化等方面的发展，与机械传动相比，采用液压传动可减少换向冲击、降低能量消耗、缩短换向时间，有效利用现场有效空间，减少传动装置的占地面积，保证升降舞台升降平稳，易于实现自动化控制以及无级调速。 2. 本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施 完成升降舞台液压系统工作原理图的设计，以及工作原理的分析说明。选择AutoCAD为设计开发工具，完成升降舞台的总体设计。完成升降舞台的工作液压缸、舞台主要结构装置等的设计。主要技术参数：舞台重量4000Kg, 舞台升降速度0.3-0.5m/s。 不同的升降舞台有不同的结构形式，不同的结构形式应适应相应的使用环境，目前为止，国内升降舞台主要采用钢丝绳(链条)牵引式，齿轮齿条爬升式，丝杠螺母副式，液压（水平丝杠）剪刀撑式，刚性链驱动式等结构形式。 拟采用的研究方案： 2.1 钢丝绳牵引式：刚性链条式根据齿条和链条的工作原理及传动特点派生出来。它结合了齿条的钢性，链条的柔性各自的特点，构成了一种新型的传动方式。 2.2 液压传动形式：液压传动以其独特的优势赢得大家的青睐，并且在升降机机械中得到广泛应用，液压传动基本与机械传动平分天下，但液压传动肯定也存在着缺点。由于大型升降舞台基本上采用的都是双杠顶升，双剪叉撑的方式，这样就不可避免的出现问题：a双缸同步；b当台面升起后长时间停放时，由于双缸泄漏的不同会造成沉降的平衡问题。 2.3丝杠螺母副式：目前研制的升降舞台机构中均采用4套滚珠丝杠副同步驱动举升，在这种设计模式中，驱动部件的调试时间长，占用舞台建造工期。因此从减及增设全程导向柱的设计方案将是很有发展前景的。 此次设计中是将液压传动技术应用于舞台的升降中，升降舞台的升降功能是由4根液压缸顶升叉架完成，4根液压缸的同步有带补正装置的同步回路完成。 3. 本课题研究的重点及难点，前期已开展工作 3.1升降台机构的设计和液压系统： 3.2升降舞台液压系统工作原理图的确定和分析。 前期已开展的工作是查看有关液压舞台系统的介绍及液压传动的部分，选出液压舞台的设计的方案。 4.完成本课题的工作方案及进度计划（按周次填写） 1周：前期准备，查阅资料，了解课题； 2-3周：完成开题报告，进行开题检查； 4-6周：升降舞台液压系统方案的确定； 7-8周：完成中期报告，进行中期检查； 9-11周：升降舞台液压系统设计计算； 12-13周：液压系统设计与分析； 14-16周：撰写毕业论文； 17周：准备毕业答辩； 18周：毕业答辩。 5 指导教师意见（对课题的深度、广度及工作量的意见） 指导教师： 年 月 日 6 所在系审查意见： 系主管领导： 年 月 日 注：1. 正文：宋体小四号字，行距20磅。 2. 开题报告由各系集中归档保存。 参考文献 [1] 明仁雄.液压传动与气压传动[M]. 北京：国防工业出版社,2003. [2] 雷天觉.新编液压工程手册[M]. 北京:北京理工大学出版社,1998. [3] 机械设计手册编委会.机械设计手册[M]. 北京:机械工业出版社,2004. [4] 成大先.机械设计手册.单行本.液压传动[M]. 北京:化学工业出版社,2004. [5] 朱梅,朱光力.液压与气动技[M]. 西安:电子科技大学出版社,2004. [6] 陈启松.液压传动与控制手册[M]. 上海：上海科学出版社,2006. [7] 周洪.气动自动化系统优化设计[M]. 上海:上海科学技术文献出版社,2000. [8] 姜佩东.液压与气动技术[M]. 北京:高等教育出版社,2006. [9] 左健民.液压与气动传动[M]. 北京:机械工业出版社,2000. [10] 张利平.液压气动系统设计手册[M]. 北京:机械工业出版社,1997. [11] 周士昌.液传动[M]. 北京:机械工业出版社,1996. [13] 路甬祥.液压气动技术手册[M]. 北京:机械工业出版社,2002. [14] 濮亮贵、纪名刚,机压系统设计图集[M]. 北京:机械工业出版社,2003. [12] 许福玲,陈尧明. 液压与气动械设计[M]. 北京：高等教育出版社,2006. [15] 游有鹏,液压与气压传动[M]. 北京:科学出版社,2008. [16] WARKICK K,An Introductiong to Radil Basis Functions for System Identification;A Comparison 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.