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一、前言农用装载机是指与农用拖拉机配套，将地面松散的土、石铲起装入卡车或挂车的农田建设机械。也可用来装载肥料、谷物饲料等散装物料。有前置式、后悬挂式和牵引式3种,多与1855千瓦的拖拉机配套,斗容量0.21立方米,装载量 4001000千克。最大可达2000千克。铲斗的升、降及翻转均由拖拉机液压系统操纵。前置式装载机结构简单、操作方便、视野良好，在拖拉机的后面再装上反铲挖掘机，即成为挖掘装载机；后悬挂式装载机具有较好的纵向稳定性，但操作不便；牵引式装载机与拖拉机挂接迅速，脱开后，拖拉机可立即进行其他作业，装载臂能回转360°,因此拖拉机无需经常移动位置，但机动性较差。2 近年来，随着改革开放的深入和农村产业结构的调整，以及国家对农业投入的增大，极大的拉动了农民对小型工程机械的需求。农村城市化，农业机械化是整个世界发展的趋势，而中国也不会例外。而经过几十年的发展，中国的工程机械行业已初具规模，技术也日趋成熟，这也为农用小型机械的发展创造了条件。所以，对于农用小型机械的开发既有主观的需求，又具备客观的条件。农用微型机械，特别是农用微型装载机在农村具有很大的发展前景，其原因主要有以下几方面： 大量青壮年外出打工，导致农村劳动力缺乏； 劳动力成本增高； 与城市相比，农村工程规模小且分散； 用户购买实力较差； 农村经济建设快速发展； 价格低，使用回报高，可快速收回购机成本。所以，农用微型机械的开发与研制对于提高我国的生产力水平以及实现农村机械化具有重大的现实意义。二、综述1.国内装载机发展现状我国的工程机械行业起步较晚，我国现代轮式转载机起始于20世纪60年代中期的Z435型。经过几年的努力，在吸收当时世界最先进的轮式装载机技术的基础上，成功开发了功率为162kW的铰接式轮式装载机，定型为Z45（即后来的ZL50型），并于1971年12月18日正式通过专家鉴定。这样诞生了我国第一台铰接式轮式装载机。1978年，天津工程机械研究所根据原机械部的要求，制订出以柳工Z450型为基型的我国轮式装载机系列标准，就这样制订出了以柳工ZL50型为基础的我国ZL轮式装载机系列标准，这是我国装载机发展史上的重大转折点。到70年代末、80年代初我国装载机制造企业已增加至20多家，初步形成了我国的装载机行业。到目前为止，我国轮式装载机已经发展到了第三代，但最基本的结构仍然有Z450(ZL50)型演变而来。第二代变化不是很大，第三代变化稍大一些。目前我国已经成为世界上装载机的产销大国，但是我国轮式装载机设计的整体水平还处于经验设计时期，近十年的工程机械技术发展，大部分都是通过引进技术实现的，许多厂家的设计工作仍旧是以技术模仿，降低零部件的成本（提高国产化率）为主。现代设计技术还处于应用入门或水平较低的普及阶段。这种现状导致企业自主开发能力不强，技术创新能力不足，难以与世界先进水平的企业在国际上进行竞争，导致这种现状的原因除了历史的原因之外，还存在着企业认识不足，缺乏将科技成果转化为现实生产力的有效的、健全的机制。52.国外装载机发展现状20世纪70年代以来，随着现代科学技术的迅猛发展，尤其是微电子、新材料、集成技术的发展，使传统的工程机械产品功能结构发生了重大的变化，机、电、液一体化、模块化、智能化已成为工程机械产品的发展趋势。新技术的应用和发展，尤其是计算机技术的发展和广泛应用深刻影响着工程机械的设计开发过程。工程机械的设计水平对产品的先进性喝竞争力起决定性的影响，并决定了70%80%的制作成本和销售服务成本,而工程设计的费用往往只占最终产品成本的一小部分,因而产品设计的是决定产品性能、质量、水平和经济效益的重要环节。目前，国外装载机生产厂家在其产品的设计过程中广泛采用现代设计方法，并高度应用计算机技术和现代电子技术。传统的设计方法是以经验总结为基础，运用力学和数学而形成的经验、公式、图表、设计手册等作为设计的依据，通过经验公式、近似系数或类比等方法进行设计。现代设计方法是以电子计算机为手段，运用工程设计的新理论和新方法，使计算结果达到最优化，使设计过程实现高效化和自动化，主要包括以下内容：计算机辅助设计，优化设计，可靠性设计，有限元分析，动态设计，动态仿真，并行设计，模块化设计，机、电、液一体化设计，反求工程设计，绿色设计，工业艺术造型设计，人机工程学设计，价值分析，机械系统设计等。应用现代设计方法可以适应市场激烈的竞争，提高设计质量并大大缩短设计周期，提高企业的竞争力。3.装载机设计的发展趋势装载机现代设计和开发式是面向市场和用户的，是设计、制造、销售全过程中的决定性环节，是技术创新最主要的部分，设计开发过程始于市场需求分析的综合，研究竞争对手的发展战略，形成设计开发的目标，并综合考虑法律、生态环境、人文习惯及技术约束条件进行的设计开发。综合当前市场需求和科技应用的最新前沿以及装载机技术发展的最新趋势，装载机的设计发展体现出以下趋势。5（1） 产品设计数字化现代设计的一个重要特色就是计算机的使用，目前，CAD/CAE技术已经成企业技术的进步的标志，随着计算机技术的飞速发展，存储能力的不断增强，工程软件水平的日益提高，数据库的完备和网络技术的出现，使企业可以以较少的投入，较短的周期开发出高质量、高性价比的产品，使企业可以对市场需求迅速作出反应，提高企业的生存能力和竞争力。随着CAD/CAE技术深入而广泛的应用，设计过程中产生的大量数据、混乱的数据流以及多重管理使得产品的数据近乎处于一种失控状态，改善这种状况的惟一出路就是实施产品数据管理（PDM），并进行企业管理重组。实施PDM，企业可以创建管理和控制整个产品生命周期的信息，从设计到投产，经授权的产品开发人员可以方便地访问设计和制造数据，从而控制从设计、审核、修改直至发布产品的全过程。（2） 产品设计智能化由于产品设计过程除了计算、绘图、分析以外，还有很多工作需要发挥人的创造性，综合运用多种学科的专门知识和丰富的实践经验才能解决。计算机的进一步发展而产生的人工智能技术，如专家系统和人工神经网络技术在这方面得到了广泛应用。设计专家系统就是把设计领域中的知识收集起来，建立一个专家知识库，采用一定的推理方法和规则，完成设计要求。专家系统可以把某一领域内诸多专家所具有的专门知识和经验累积在一起，形成一个全面性的专家，利用集体智慧来解决处理问题，尤其是模糊机械分析方法学的提出和在专家系统中的应用使得设计水平跃上了一个新的台阶。人工神经网络是一种模仿人类神经系统的数学模型，由于采用并行连接结构和并行处理机制，使得网络具有很强的容错性以及自学习、自组织、自适应能力，因此得到了广泛的应用。神经网络在设计中的应用还处于开始阶段，在设计中，利用专家系统和神经网络的长处，将专家系统和神经网络结合起来，组成神经网络专家设计系统，以此来提高设计者的决策判断能力，加快设计速度，减少设计失误，这已成为发展方向。（3） 应用并行设计工程并行工程设计是集成地、并行地处理产品设计分析制造及相关过程的系统方法，使得在设计阶段就可能有制造和销售人员的介入和彼此信息的交互。并行工程可以在产品开发初期考虑到产品全生命周期，最大限度地满足用户的需求。并行工程强调系统集成，不仅注重企业内部的技术和信息集成，也重视与企业外部供应商、销售代理和最终用户之间的信息交互和集成。（4） 采用模块化设计采用搭积木、模块化的设计技术将有利于进行多品种、多规格的产品开发，使得在零部件通用性高的基础上能够组合出不同性能、规格、层次以及具有价格竞争力的产品。模块化的设计过程不仅要求具有可选择比较的零部件库，而且还应有各种性能匹配计算优化的工程软件库。这种模块化的设计具有方案选择性能优劣的评价系统，也能进行成本估算。这对工程机械的多品种、多层次开发具有广阔的前景。（5） 注重绿色设计目前，人类的生活环境日趋恶化，环保问题已经迫在眉睫。工程机械作为一种的生产资料，得到了广泛的应有，同时它也像其他产品一样，在生产和使用过程中，对环境造成不同程度的影响，因为人们提出进入新世纪的工程机械应是绿色的，也就是环保型的机械。此外，当今世界经济发展趋于区域化、一体化，贸易技术壁垒（TBT）将逐渐取代非配额许可证等贸易壁垒。20世纪90年代以来，发达国家不断提高进口产品的环保标准，形成了以环保为目的的绿色壁垒，与此同时，发达地区与国家如欧洲、美国等也逐渐建立起自己的环保标准，这一切都指出“绿色工程机械”将是新世纪发展的要求，“绿色工程机械”不仅指在使用时对环境的污染更小，还应是从制造、使用、保养、维修到报废回收的整个生命周期内对环境的污染是最小的，这就要求在设计产品时要考虑产品在其全生命周期内的环保要求。如工程机械的生产阶段就要考虑生产的原材料是可回收、易分解、能再生且对环境无害的材料。在其制造阶段，要考虑选用加工时不易对环境造成污染的材料和加工方法，如选用新的表面处理和热处理工艺，选用污染小的涂镀材料。在其工作阶段要选用排放和噪音较小的发动机，如电喷柴油机。选装一些能自动加注润滑脂的设备，减少润滑脂溢出造成环境的污染。在其维修阶段，要考虑坏件的回收和修复使用。到了工程机械的报废阶段，从回收利用角度出发，要考虑容易解体的机械部件。三、总结 通过广泛查阅国内外装载机、农用工程机械以及一些电子技术方面的书籍，我们可以看出当前农用装载机的研究意义、发展趋势以及研究的热点（如综述部分所写）。从而可以指导我们确定课题的研究方向，并采用适当的研究方法进行研究。避免了研究的盲目性，降低研究过程的困难度，提高研究成果的技术含量。四、参考文献1曾至新.JLZ203小型农用装载机的研制.工程机械，2004（07）2王进.农用工程机械的发展现状及发展趋势.工程机械，2006（08）3高孚.农用装载装置系列概述.中国知网，2000.104郝宗成.农用装载装置与拖拉机的合理匹配.拖拉机，1990（05）5杨占敏.王智明.张春秋.轮式装载机.北京：化学工业出版社，2006.16高秀华.王智明.王继新.工程分析及电子样机模拟.北京：化学工业出版社，2004.97谭庆昌.赵洪志.机械设计.北京：高等教育出版社，2004.78赵克利.孔德文.底盘结构与设计.北京：化学工业出版社，2007.18侯洪生.计算机绘图实用教程.北京：科学出版社，2005.99侯洪生.机械工程图学.北京：科学出版社，2001.910刘希平.工程机械构造图册.北京：机械工业出版社，1987.1211第一机械工业部.工程机械产品样本.北京：机械工业出版社，1979.1012秦荣荣.崔可维.机械原理.北京：高等教育出版社，2006.313霍岩.ZL80轮式装载机工作装置仿真优化分析，2005.814陈家瑞.汽车构造.北京：机械工业出版社，2007.715迟剑峰.吴山力.材料成型技术基础.长春：吉林大学出版社，2001.616Erik Spencer. Modeling and Control of a Wheel Loader with a Human-in-the-Loop Assessment Using Virtual Reality.ASME, 2005.5