【正文】
定斗容是指斗內(nèi)堆裝物料的四邊坡度均為1:2,此時額定斗容可按下式確定(圖2—5) (212)式中 c——物料堆積高度(米)。鏟斗的回轉(zhuǎn)半徑可按下式計算 使用平裝斗容計算公式: (21)式中 ——幾何斗容量 (3);B。 鏟斗底板的弧度(圓弧半徑,見圖2—2)越大,鏟掘時泥土的流動性越好,但對于流動性差的巖石等,則應(yīng)將底邊加長而弧度減小,使鏟斗容積加大,比較容易鏟取。這種切削刃由于中間突出,在插入料堆時,插入力可以集中作用在斗刃中間部分,易于插入料堆,同時對減少“偏裁切入”有一定的效果。因此,在動臂提升過程中,鏟斗或多或少總要向后翻轉(zhuǎn)一些。國產(chǎn)zK4—10裝載機(jī)的工作裝置就是采用這種正轉(zhuǎn)雙連桿機(jī)構(gòu)。 正轉(zhuǎn)連桿機(jī)構(gòu)又可分為正轉(zhuǎn)單連桿(圖1—2a、b)和正轉(zhuǎn)雙連桿(圖1—2c、d)兩種形式。 國產(chǎn)ZL3Z1—160裝載機(jī)均采用有鏟斗托架的工作裝置。由動臂、動臂油缸、鏟斗、轉(zhuǎn)斗油缸、搖臂——連桿(或托架)及車架相互鉸接所構(gòu)成的連桿機(jī)構(gòu),在裝載機(jī)工作時要保證:當(dāng)動臂處于某種作業(yè)位置不動時,在轉(zhuǎn)斗油缸作用下,通過連桿機(jī)構(gòu)使鏟斗繞其鉸接點轉(zhuǎn)動;當(dāng)轉(zhuǎn)斗油缸閉鎖時,動臂在動臂油缸作用下提升或下降鏟斗過程中,連桿機(jī)構(gòu)應(yīng)能使鏟斗在提升時保持平移或斗底平面與地面的夾角變化控制在很小的范圍,以免裝滿物料的鏟斗由于鏟斗傾斜而使物料撒落;而在動臂下降時,又自動將鏟斗放平,以減輕駕駛員的勞動強(qiáng)度,提高勞動生產(chǎn)率。第二三代產(chǎn)品主要是對工作裝置進(jìn)行優(yōu)化,改變外觀造型。動臂與車架、動臂油缸鉸接,用以升降鏟斗。The oil a piston route of travel is the best value。國外裝載機(jī)發(fā)展迅速,而我國裝載機(jī)在設(shè)計上存在很多問題,其中主要集中在可靠性、結(jié)構(gòu)設(shè)計強(qiáng)度等方面。本文中參閱了大量的土方機(jī)械的設(shè)計參考書,其中大多數(shù)是有關(guān)裝載機(jī)方面的,有的是工作裝置單一構(gòu)件的設(shè)計,有的則是整個工作裝置的設(shè)計,并且有許多有關(guān)工作裝置優(yōu)化設(shè)計方面,各參考所涉及到的裝載機(jī)雖然型號不同,研究的方法也有差異,但綜合起來基本上也概述了現(xiàn)行的設(shè)計方法。關(guān)鍵詞 工程機(jī)械,裝載機(jī),工作裝置The Turn Withershins 6link Work Equipment Design of ZL50 Wheel LoadersAbstractThe loader is one of the main kind of the engineering machinery, used in every department of national economy such as the building , mine , water and electricity , bridge , railway , highway , port , quay extensively. In this article has referred the massive folk recipes machinery design reference book, majority is the related car loader aspect, some are works the equipment sole ponent design, some then is the entire work installment design, and has many related work installments optimization design aspect, each reference involves to the car loader although the model is different, the research method also has the difference, but synthesized basically has also outlined the present design method. The overseas loader development is rapid, but our country car loader has very many problems in the design, mainly concentrates in aspect and so on reliable, structural design intensity. But works the installment regarding the loader to say also is extremely important, therefore the work installment design is good and bad affects directly the car loader service life as well as the working efficiency and so on . Although in the present market car loader already day by day was mature, but carried on the improvement design to it still to have the extremely vital significance, in particular loader work installment. Loading the machine work equips of turn the container six connect pole organization is from press with liquid an urn of, the container mutually connection of two four connect the pole organization type loads the machine at homework, is pressed by the liquid of changes an urn lengths to makes the container acquired requests of accept the Cape of the container with unload to anticipate the pole in inside in organization a length and its construction parameter certain empress, need to make the some and particular calculation to that organization, the accuracy that to judge the organization the worked circulation the speed changes with acceleration the reasonable。鏟斗通過連桿和搖臂與轉(zhuǎn)斗油缸鉸接,用以裝卸物料。第一代產(chǎn)品幾十年來沿續(xù)至今,全國幾乎使用同一套圖紙,有些技術(shù)力量薄弱的廠家,仍把其當(dāng)作主導(dǎo)產(chǎn)品推向市場。動臂的升降和鏟斗的轉(zhuǎn)動采用液壓操縱。但由于在動管前端裝有較重的托架,所以減少了鏟斗的載重量。其運(yùn)動特點是:發(fā)出最大鏟起力P時的鏟斗轉(zhuǎn)角α是負(fù)的(圖1—2a曲線①),有利于地面的挖掘(圖1—2b),鏟斗傾斜時的角速度大,易于抖落砂土,但沖擊較大。缺點是當(dāng)鏟斗鏟裝物科時油缸的小腔工作,因而使鏟斗油缸的缸徑與重量增大。應(yīng)當(dāng)指出,正、反轉(zhuǎn)連桿機(jī)構(gòu)都是非平行四邊形機(jī)構(gòu)。非直線型切削刃有v型和弧型等,裝載機(jī)用得較多的是v型斗刃。 斗體形狀 對主要用于土方工程的裝載機(jī),在設(shè)計鏟斗時要考慮斗體內(nèi)的流動性,減少物料在斗內(nèi)的移動或滾動阻力,同時要有利于在鏟裝粘性物料時有良好的倒空性。因此鏟斗的其它參數(shù)依據(jù)它來決定。對于裝有擋板的鏟斗: (2—10) 根據(jù)有關(guān)計算有 (2—11) ——鏟斗橫斷面面積,如圖2—5中所示陰影面積 ——鏟斗內(nèi)壁寬(m), a——擋板高度(m); b——斗刃刃口與擋板最上部之間的距離(m)。工作裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)滿足以下要求: 1)保證滿足設(shè)計任務(wù)書中所規(guī)定的使用性能及技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的要求,如最大卸載高度、最大卸載距離、在任何位置都能卸凈物料并考慮可換工作裝置等。轉(zhuǎn)斗機(jī)構(gòu)內(nèi)轉(zhuǎn)斗油缸GF、搖臂FED、連桿DC、鏟斗BC、動臂AEB和機(jī)架AG六個構(gòu)件組成。圖3—1 鉸接點B的確定 動臂與鏟斗、搖臂、機(jī)架的三個鉸接點B、E、A的確定 確定坐標(biāo)系如圖32所示,先在坐標(biāo)紙上選取直角坐標(biāo)系,沖選定長度比例尺。取1;——輪胎變形系數(shù)。 確定動臂與搖臂的鉸接點E E點位置是一個十分關(guān)鍵的參數(shù)。搖臂和連桿要傳遞比較大的插入和轉(zhuǎn)斗阻力,因此在設(shè)計時不僅考慮運(yùn)動關(guān)系,而且還應(yīng)考慮它們的強(qiáng)度和剛度。假設(shè)鏟斗在最大卸載高度卸載時搖臂和連桿CD處在極端位置,即鉸接點C、D、E位于同一條直線上,則連桿CD的最小長度 b=。AH不可能取得太大,它還受到油缸行程的限制。所以,在相同條件下,中間鉸接式油缸的最小輸出力矩要比底部鉸接式油缸的最小輸出力矩大。AB= 2558 mm AH取1050 mm最小離地間隙一般 圖3—6 動臂油缸的鉸接位置作圖知道圖3—7 動臂油缸行程的設(shè)計油缸最大長度1644 mm ,最小長度963 mm , (35)符合設(shè)計要求。3)對工作裝置進(jìn)行受力分析。綜合上述分機(jī)可以得到如下六種工作裝置的典型工況(圖4—2):1. 對稱水平力的作用工況(圖4—2a)水平力(即插入阻力PC)的大小由裝載機(jī)的牽引力決定,其水平力的最大值為: (4—1)此處根據(jù)已知取 (4—2)——裝載機(jī)空載時的最大牽引力, ——插入力。 工作裝置的受力分析在確定了計算位置及外載荷的大小后,便可進(jìn)行工作裝置的受力分橋。(a)水平偏載(Pxa=295KN,PZa=0) 如圖4—4a所示,取鏟斗為分離體,根據(jù)平衡原理,分析鏟斗的受力:由 (4—10) (4—11) 由 (4—12) 所以 (4—13) 由 (4—14) 則 (4—15) 如圖3—24b所示,取連桿為脫離體,根據(jù)平衡原理,作用于連桿兩端的力大小相等,方向相反,即: (4—16)由圖示受力分析可知,連桿此時受拉。則 MPa BI段:彎矩 (4—41)軸向力 (4—42)剪力 (4—43)參考柳工856型裝載機(jī),取動臂厚b=60mm,寬h=200mm則m3 (4—44)F=bh==12x103m2 (4—45)將式(4—41)(4—42) (4—43) (4—44)及(4—45)代入式(4—37)和(4—39))得: IJ段:彎矩 (4—46)軸向力 (4—47)剪力 (4—48)參考柳工856型裝載機(jī),取動臂厚b=60mm,寬h=450mm則m3 (4—49)F=bh==27x103m2 (4—50)將式(4—46)(4—47) (4—48) (4—49)及(4—50)代入式(4—37)和(4—39))得: 鉸銷裝載機(jī)工作裝置鉸銷的一般結(jié)構(gòu)形式及受力情況,如圖4—6所示。由經(jīng)驗公式知 (4—59) 因為λλ2,所以σcr=σs=350MPa Fcr=A?σcr=1758KN (4—60)由于鏟斗額定載荷為50KN,所以連桿壓力為:Fmax=(50+)cos7o=57KN (4—61)所以 (4—62)滿足壓桿穩(wěn)定的要求。推壓(變幅)油缸則采用較少。工作裝置的結(jié)構(gòu)方案,也影響各油缸在主動和被動狀態(tài)下的作用力,所以確定油缸作用力要在工作裝置的結(jié)構(gòu)方案、構(gòu)件尺寸與鉸接點位置選定之后進(jìn)行。當(dāng)油缸大腔進(jìn)油,活塞桿承受推力P1 (5—6)即式中:D——油缸內(nèi)徑; p——系統(tǒng)壓力;η——油缸機(jī)械效率,對于橡膠密封η=。此外,當(dāng)鏟斗在某一卸載高度卸載后,要求自動控制鏟斗卸載后的后傾角,使之放下動臂時、鏟斗能自動放平。鏟斗前傾角的限位擋塊的作用是有利于鏟斗中物料的