工程機(jī)械行業(yè)調(diào)研報(bào)告精選(九篇)

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第1篇：工程機(jī)械行業(yè)調(diào)研報(bào)告范文

關(guān)鍵詞：雙鋼輪壓路機(jī)；TRIZ；振動(dòng)烈度

1 技術(shù)背景

目前，國內(nèi)市場的全液壓雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)大部分配置駕駛室，起到冬暖夏涼的作用。一般采用三級(jí)減振設(shè)計(jì)：第一級(jí)減振來自于鋼輪和前后車架的減振器，第二級(jí)減振來自于車架和駕駛室之間的減振器，第三級(jí)減振來自于機(jī)械懸浮式駕駛座椅。

根據(jù)2014年華北、華南、華中三個(gè)大區(qū)的所有品牌雙鋼輪壓路機(jī)的客戶使用調(diào)研報(bào)告，操作手普遍反映駕駛室內(nèi)振動(dòng)較大，連續(xù)施工一天感覺很疲憊。眾所周知，雙鋼輪壓路機(jī)最主要工作裝置是振動(dòng)輪，振動(dòng)輪的激振裝置產(chǎn)生圓周方向的a激振力，促使振動(dòng)輪振動(dòng)。振幅越大，壓實(shí)瀝青層厚度越大。在振動(dòng)輪、駕駛室、座椅等三級(jí)隔振裝置保持不變的情況下，振動(dòng)輪的振動(dòng)加速度越大，駕駛室的振動(dòng)也越大，駕駛室舒適性就越差。這就是振動(dòng)壓路機(jī)行業(yè)內(nèi)普遍存在一個(gè)問題盾，同時(shí)兩個(gè)鋼輪存在頻率差，雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)或大或小存在拍振現(xiàn)象，這也會(huì)影響駕駛室舒適性。

2 問題分析

既要鋼輪振動(dòng)較大，又要駕駛室內(nèi)振動(dòng)盡量小，這就是本技術(shù)問題的矛盾所在。目前解決振動(dòng)壓路機(jī)這個(gè)主要矛盾的措施就是增加隔振裝置。理論計(jì)算并選型的鋼輪隔振裝置和駕駛室隔振裝置的傳遞率均≤10%，但是由于鋼輪激振力心的偏差、每個(gè)減振器的個(gè)體差異、車架和駕駛室的制造誤差以及焊接變形、車架和駕駛室重心偏差、裝配誤差等因素的影響，實(shí)際測(cè)試的傳遞率很多位置均大于10%，如表1所示。

表1 樣機(jī)改進(jìn)前駕駛室減振器振動(dòng)傳遞率

根據(jù)對(duì)4X4組安裝了不同個(gè)體的同型號(hào)減振器的駕駛室減振效果進(jìn)行測(cè)試，并得出結(jié)論：駕駛室底部四個(gè)減振器的壓縮量不一致是導(dǎo)致減振效果差的主要原因之一。

目前采用的工藝方法是將車架四個(gè)安裝平板銑加工保證平面度在0.6mm以內(nèi)，同時(shí)采用三坐標(biāo)測(cè)量儀測(cè)量駕駛室底部安裝面高度差用于增減調(diào)整墊。車架寬度1950mm，前后1140mm，需要用大型鏜銑中心加工。單臺(tái)銑加工成本約450元（包括工人工時(shí)和設(shè)備工時(shí)），見圖1和圖2。加工成本較高。

裝配班在裝配駕駛室之前，需用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量每臺(tái)前車架減振器安裝面的高度差，見圖3，需要2個(gè)工時(shí)，生產(chǎn)效率低下。

圖1 車架銑加工

圖2 加工后的減振器安裝平面

圖3 三坐標(biāo)測(cè)量儀測(cè)量安裝面高度差

3 TRIZ模型建立和求解過程

根據(jù)TRIZ理論，解決發(fā)明問題的核心是克服沖突。TRIZ中沖突解決原理是在分析全世界大量專利的基礎(chǔ)上提出的。通過多年的研究、分析、比較，G.S.Altshuller提出了沖突矩陣，該矩陣將描述技術(shù)沖突的39個(gè)工程參數(shù)與40條發(fā)明原理建立了對(duì)應(yīng)關(guān)系，很好地解決了設(shè)計(jì)過程中選擇發(fā)明原理的難題。

參考39個(gè)工程參數(shù)，可將目前振動(dòng)壓路機(jī)駕駛室減振問題的工藝方法歸納為三組技術(shù)沖突，并查閱沖突矩陣獲得對(duì)應(yīng)的發(fā)明原理，如表2所示。

將抽象的發(fā)明原理具體為工程解：

1）利用分割原理：將原駕駛室底部安裝四個(gè)減振器的底板與駕駛室分離，變成裝配結(jié)構(gòu)。同時(shí)將車架上安裝四個(gè)減振器的車架板形成一個(gè)整體并與車架分離，變成一個(gè)裝配結(jié)構(gòu)。單獨(dú)加工這兩個(gè)上下安裝板，形成備選方案一。

2）更進(jìn)一步地利用分割原理，將功能與結(jié)構(gòu)分割。車架只保留安裝減振器的功能，采用專用的等高裝配工裝實(shí)現(xiàn)壓縮量一致的功能。形成備選方案二。

3）利用機(jī)械系統(tǒng)的替代原理：橡膠減振器制造一致性較差，根據(jù)本原理，選用液壓減振器，完成對(duì)原減振系統(tǒng)的替代。形成備選方案三。

4）利用預(yù)操作原理：為消除駕駛室底部安裝面和車架安裝面的焊接變形產(chǎn)生的誤差，在裝配之間就在壓縮量小的減振器處增加調(diào)整墊片。同時(shí)應(yīng)用分割原理，將原不同厚度的調(diào)整墊分割成同一厚度0.5mm，形成備選方案四。

5）根據(jù)TRIZ資源分析理論：利用場資源中的超系統(tǒng)資源―駕駛座椅，保持現(xiàn)有駕駛室減振系統(tǒng)不變，駕駛室減振器和車架上減振器安裝面不予加工。在駕駛室座椅機(jī)械結(jié)構(gòu)下方增加一級(jí)減振，或者選用帶阻尼減振的座椅。形成備選方案5。

4 最終解決方案

結(jié)合工程機(jī)械行業(yè)設(shè)計(jì)、制造、工藝能力與現(xiàn)狀，對(duì)備選方案形成解的評(píng)價(jià)，如表3所示。

表3 備選方案評(píng)價(jià)表

圖4 裝配工裝

綜合評(píng)價(jià)，最終解決方案采用方案一和方案四的組合，采用專利設(shè)計(jì)的減振器等高裝配工裝，見圖4。裝配前在駕駛室4個(gè)減振器安裝位置各放置一個(gè)工裝，三點(diǎn)共面，那么在第4個(gè)工裝處增加相應(yīng)的調(diào)整墊片。調(diào)整墊片分為0.1mm、0.2mm、0.5mm和1mm四種，這樣既可保證4個(gè)減振器壓縮量的最大誤差為0.1mm。

5 實(shí)施效果

將以上最終解決方案應(yīng)用于STR130雙鋼輪壓路機(jī)，并在東常高速公路路面3標(biāo)現(xiàn)場進(jìn)行對(duì)比工地測(cè)試，該樣機(jī)駕駛室減振效果達(dá)到良好級(jí)，振動(dòng)烈度從9.08mm/s提升至1.04mm/s，行業(yè)領(lǐng)先，超過國際知名壓路機(jī)品牌。如表4和表5所示。

單臺(tái)雙鋼輪壓路機(jī)節(jié)約制造成本500元，按年產(chǎn)量300臺(tái)計(jì)算，為公司節(jié)省成本15萬元/年。同時(shí)節(jié)省了一臺(tái)車架加工專用機(jī)床，成本約50萬。

表4 STR130雙鋼輪壓路機(jī)駕駛室振動(dòng)烈度測(cè)試（單位：mm/s）

表5 某國外品牌雙鋼輪壓路機(jī)駕駛室振動(dòng)烈度測(cè)試（單位：mm/s）（單位：mm/s）

參考文獻(xiàn)

[1] 檀潤華. TRIZ及應(yīng)用技術(shù)創(chuàng)新過程與方法 第1版 北京：高等教育出版社 2010