【正文】 單斗挖掘機(jī)工作裝置設(shè)計 摘 要 單斗挖掘機(jī)是一種重要的工程機(jī)械，廣泛應(yīng)用于房屋建筑、筑路工程、水利建設(shè)、農(nóng)林開發(fā)、港口建設(shè)、國防工事等的土石方施工和礦山采掘工業(yè)中，對減輕繁重的體力勞動、保證工程質(zhì)量、加快建設(shè)速度、提高勞動生產(chǎn)率起著十分巨大的作用。隨著國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展，單斗挖掘機(jī)的需求量將逐年大幅度增長，其在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的作用將越來越顯著。 反鏟裝置作為單斗挖掘機(jī)工作裝置的一種主要形式，在工程實踐中占有重要地位。反鏟裝置的各組成部分有各種不同的外形，要根據(jù)設(shè)計要求選用適合的結(jié)構(gòu)并對其作運動 分析。然后，在滿足機(jī)構(gòu)運動要求的基礎(chǔ)上對各機(jī)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行理論計算，確定各機(jī)構(gòu)尺寸參數(shù)，確定挖掘機(jī)反鏟裝置的基本輪廓。 挖掘阻力和挖掘力是衡量挖掘機(jī)性能參數(shù)的重要性能指標(biāo)，對其分析計算至關(guān)重要。挖掘阻力主要與挖掘?qū)ο蠹白陨沓叽鐓?shù)有關(guān)，而挖掘力則受眾多條件限制，危險工況的分析是關(guān)鍵點。在挖掘力分析基礎(chǔ)上，可對各桿件鉸接點進(jìn)行力的分析計算，并進(jìn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計的合理性分析 。 關(guān)鍵詞 ： 單斗挖掘 機(jī)， 運動分析 ， 力學(xué)分析 ， 強(qiáng)度校核 SINGLE DOU EXCAVATOR WORKING DEVICE DESIGN ABSTRACT Single dou excavator is a kind of important engineering machinery, widely used in building, road engineering, water conservancy construction, forestry development, port construction, national defense construction and the conditions of fortifications mining extraction industries, to reduce heavy manual labor, ensuring the quality of projects and accelerate the construction speed and improve labor productivity plays an enormous role. With the continuous development of national economic construction, dou excavator demand will greatly increase year by year, its role in national economic construction will bee more and more prominent. The shovel device as a single dou excavator working device of a main form in engineering practice, occupies an important position. The shovel device of each ponent of a variety of different shape, according to the design requirements for the selection of the structure and kinematic analysis. Then, on the basis of the requirement of motion parameters of various i nstitutions, anizations, and determine the size parameters of the shovel device determine excavator basic outline. Digging resistance and mining force is the important measure excavator performance parameters on its performance index analysis, calculati on is very important. Digging resistance with mining and relevant parameters, and their size by numerous dig power restriction, dangerous working conditions, the analysis is the key point. Based on the analysis in the mining strength to the bar on the pivotal point force calculation and analysis, and the rationality of the design. KEY WORDS: Single dou excavator, Motion analysis, Mechanics analysis，Strength Check 目 錄 前 言 ................................................... １ 第一章 整機(jī)參數(shù) .......................................... ３ 167。 主要參數(shù)的選擇 ................................... ３ 167。 尺寸參數(shù)的選擇 ................................... ３ 第二章 工作裝置設(shè)計 ....................................... ４ 167。 動臂機(jī)構(gòu) ........................................ ４ 167。 動臂機(jī)構(gòu)參數(shù)選擇 ............................ ４ 167。 校核動臂力矩特性 ........................... ５ 167。 鏟斗機(jī)構(gòu)的參數(shù)選擇 ............................... ８ 167。 最大卸載高度、最大挖掘深度和停機(jī)面最大挖掘半徑的計算 . ９ 167。 挖掘力的計算 .................................. １１ 167。 挖掘范圍 ...................................... １３ 第三章 液壓系統(tǒng)設(shè)計 ..................................... １４ 167。 元件選擇 ...................................... １４ 167。 系統(tǒng)分析 ...................................... １５ 第四章 整機(jī)穩(wěn)定性 ....................................... １８ 167。 初步確定配重 .................................. １８ 167。 穩(wěn)定性校核 .................................... １９ 第五章 主要結(jié)構(gòu)件的計算 ................................. ２５ 167。 斗桿 .......................................... ２５ 167。 動臂 ......................................... ３０ 167。 連桿、搖桿和銷軸 ............................... ３５ 第六章 生產(chǎn)率計算 ...................................... ３７ 167。 斗桿油缸伸、縮時間的計算 ....................... ３７ 167。 動臂油缸伸、縮時間的計算 ....................... ３８ 167。 鏟斗油缸伸、縮時間的計算 ....................... ３８ 167。 轉(zhuǎn)臺滿斗回轉(zhuǎn)和空斗回轉(zhuǎn)時間的計算 ................ ３９ 167。 作業(yè)循環(huán)時間計算 ............................... ３９ 167。 理論生產(chǎn)率計算 ................................ ３９ 第七章 挖掘機(jī)的使用與 維修 ............................... ４０ 167。 挖掘機(jī)的使用 .................................. ４０ 167。 挖掘機(jī)的維修 .................................. ４１ 結(jié) 論 ................................................. ４３ 致 謝 ................................................. ４６ 前 言 挖掘機(jī)是工程機(jī)械的一個主要機(jī)種，它廣泛應(yīng)用于礦山開采、道路工程、國防施工、農(nóng)田水利等基本 建設(shè)之中。隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅猛發(fā)展特別是國家加大公路、鐵路 、 住宅和水利設(shè)施的投資，挖掘機(jī)越來越顯示出在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的巨大作用。 我國挖掘機(jī)生產(chǎn)起步于 60 年代，第一代產(chǎn)品為機(jī)械式挖掘機(jī)。進(jìn)入 70年代，開始研制液壓挖掘機(jī)，并形成了系列產(chǎn)品，標(biāo) 志著我國挖掘機(jī)行業(yè)已經(jīng)形成。 80 年代中期，隨著我國改革開放的深入和國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國一些大型挖掘機(jī)企業(yè)分別引進(jìn)了德國利渤海爾、德馬克等公司的先進(jìn)制造技術(shù)，使我國的挖掘機(jī)在技術(shù)水平、產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)管理上都有了很大的提高。涌現(xiàn)出諸如長江挖掘機(jī)廠、撫順挖掘機(jī)廠、上海建筑機(jī)械制造廠、合肥礦山機(jī)器廠、北京建筑機(jī)械廠和貴陽礦山機(jī)器廠等一批實力較強(qiáng)的骨干企業(yè)，為我國挖掘機(jī)產(chǎn)品的生產(chǎn)和發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)，也為我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出了不可磨滅的貢獻(xiàn)。 進(jìn)入 90 年代，挖掘機(jī)市場需求迅速擴(kuò)大，一些企業(yè)紛紛看好這一市場，挖掘機(jī) 行業(yè)如雨后春筍，新企業(yè)不斷涌現(xiàn)，一些原本生產(chǎn)其它工程機(jī)械的企業(yè)，也紛紛加入到挖掘機(jī)行業(yè)。國外一些大公司也把目光瞄準(zhǔn)了中國市場，短短的幾年內(nèi)，先后有日本、韓國、德國等十余家公司與中國企業(yè)進(jìn)行了合資，還有的在中國獨資辦企業(yè)生產(chǎn)挖掘機(jī)，使得我國從原有的六大骨干廠，一下猛增到 44 家。企業(yè)性質(zhì)由原來的單一國有企業(yè)，變成了國有、合資、獨資、股份制、鄉(xiāng)鎮(zhèn)集體等多種形式。 目前，擺在挖掘機(jī)行業(yè)面前的是挑戰(zhàn)和機(jī)遇并存。今后幾年中國經(jīng)濟(jì)的快速增長，無疑會給工程機(jī)械行業(yè)的發(fā)展帶來無限商機(jī)，挖掘機(jī)是工程機(jī)械的主要產(chǎn)品之一，許多 工程都離不開挖掘機(jī)械的參與。據(jù)中國機(jī)電報報道，“ 九五 ” 期間國家計劃新建鐵路 6000 多公里，增建復(fù)線 3000 多公里，電氣化改造 4000 多公里，到 2021 年鐵路運營將達(dá)到 萬公里，平均每年投入資金 500 億元。 “ 九五 ” 期間還將投資 5500 億元，新建公路 11 萬公里，其中高速公路 6000 公里；港口將新建萬噸以上的舶位 100 個，新增吞吐能力 2 百多萬噸；同時還要大力發(fā)展原油、天然氣管道建設(shè)；在能源工業(yè)方面，將新建 20 座大型水電站，若干大型露天煤礦，石油的開采也逐步加大；另外，冶金、礦山的開采， “ 九五 ” 期間要新建 9 座大 型露天鐵礦；還有農(nóng)田水利工程，改造黃河流域 10 大水系，南水北調(diào)、疏竣河道，特別是 98 年遭受特大洪水災(zāi)害后，對堤壩、圍堰的整修、加固、和綜合治理工作將會加大力度。所有這些領(lǐng)域的巨大發(fā)展都需要大量的挖掘機(jī)械，為我國挖掘機(jī)械的發(fā)展提供了廣闊前景。預(yù)計近幾年國內(nèi)市場每年需求挖掘機(jī) 1202115000 臺 。因此，要使挖掘機(jī)的產(chǎn)量滿足市場需求，只有把產(chǎn)品質(zhì)量搞上去，提 高產(chǎn)品的可靠性，切實做好售后服務(wù)，才能在競爭中立于不敗之地，在 市 場上占有重大 份額。 第一章 整機(jī)參數(shù) 167。 主要參數(shù)的選擇 按照國家頒布的液壓挖掘機(jī)型式與基本參數(shù)系列標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的數(shù)值范圍，結(jié)合擬采用的結(jié)構(gòu)特點選定參數(shù)值，即按標(biāo)準(zhǔn)選定法，查表 13，初步確定以下參數(shù)： 標(biāo)準(zhǔn)斗容量 q=1m3 機(jī)重 G=7t 發(fā)動機(jī)功率 N=60 馬力 167。 尺寸參數(shù)的選擇 以液壓挖掘機(jī)的機(jī)重為指標(biāo)，用以下公式近似確定： 線尺寸參： Li =kli 3G 面積參數(shù)： Si =ksi 3 2G 體積參數(shù)： Vi=kvi G 式中， kli ， ksi ， kvi 分別是各個線向、面積、體積尺寸經(jīng)驗系數(shù)，查《單斗液壓挖掘機(jī)》表 14