【文章內(nèi)容簡介】 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。但是，當?shù)走呥^長，則鏟斗的鏟起力變小，且鏟斗插入料堆的插入阻力與刃口的插入深度成比例的急劇增加， 如圖2—3所示。相反，如底邊短，不但鏟斗的鏟起力大，而且卸載時，斗刃口的降落高度小，也易于將物料卸凈。因此，鏟斗轉(zhuǎn)鉸銷的位置以近于刃口處為好，在極端時也有將轉(zhuǎn)鉸銷布置在鏟斗內(nèi)部，如圖2—4所示。 鏟斗基本參數(shù)的確定 鏟斗寬度應(yīng)大于輪胎外側(cè)寬度100一200，以防止鏟掘物料所形成的階梯地面，而損傷輪胎側(cè)面和容易打滑而影響牽引力。 鏟斗的回轉(zhuǎn)半徑是指鏟斗的轉(zhuǎn)鉸中心B與切削刃之間的距離(圖2—4)。由于鏟斗的回轉(zhuǎn)半徑不僅影響鏟起力和插入阻力的大小，而且與整機的總體參數(shù)有關(guān)。因此鏟斗的其它參數(shù)依據(jù)它來決定。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?！P斗內(nèi)側(cè)寬度()； ——鏟斗斗底長度系數(shù)，通常 一—后斗壁長度系數(shù)，通常；——擋板高度系數(shù)，通常； ——斗底和后斗壁直線間的圓弧半徑系數(shù)，通常；——擋板與后斗壁問的夾角，通常；——斗底和后斗壁間的夾角，通常， (有推薦)。 （22） mm式中 鏟斗側(cè)壁切削刃的厚度 取b—輪距 bw輪胎寬度 根據(jù)設(shè)計資料有 （23）所以有： （24）斗底長度是指由鏟斗切削刃到斗底與后斗壁交點的距離： （25）后斗壁長度是指出后斗壁上緣到與斗底相交點的距離 （26）擋板高度： （27）鏟斗圓弧半徑： （28）鏟斗與動臂鉸銷距斗底的高度: （29）鏟斗側(cè)壁切削刃相對于斗底的傾角。在選擇時，應(yīng)保證側(cè)壁切削刃與擋板的夾角為。因此取=600，切削角δ0=300。 斗容的計量鏟斗的斗容量可以根據(jù)鏟斗的幾何尺寸確定。(平裝斗容)鏟斗平裝的幾何斗容可按下式確定(圖2—5)。對于裝有擋板的鏟斗： （210） 根據(jù)有關(guān)計算有 （211） ——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)。扇形AGF的面積直角GFN直角GAC直角CND== 額定斗容(堆裝斗容)鏟斗堆裝的額定斗容是指斗內(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)。物料堆積高度c可由作圖法確定(圖2—5)：由M點作直線MN與CD垂直，將MN垂線向下延長，與斗刃刃口和擋板最下端之間的連線相交，此交點與料堆尖端之間的距離，即為物料堆積高度c。 （213）鏟斗斗容的誤差率 （214）所以鏟斗的設(shè)計合格。3工作裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計 由于現(xiàn)今國內(nèi)、外購輪胎式裝載機廣泛地采用反轉(zhuǎn)六桿工作機構(gòu)，并且它的設(shè)計難度較大，又有一定的代表性，所以以其為例，闡述工作機構(gòu)連桿系統(tǒng)的尺寸參數(shù)設(shè)計。 機構(gòu)分析反轉(zhuǎn)六桿工作機構(gòu)由轉(zhuǎn)斗機構(gòu)和動臂舉升機構(gòu)兩個部分組成。轉(zhuǎn)斗機構(gòu)內(nèi)轉(zhuǎn)斗油缸GF、搖臂FED、連桿DC、鏟斗BC、動臂AEB和機架AG六個構(gòu)件組成。當舉升油缸閉鎖時，啟動轉(zhuǎn)斗油缸，鏟斗將繞B點作定軸轉(zhuǎn)動，當轉(zhuǎn)斗油缸閉鎖，舉升油缸動作時，鏟斗將作復(fù)合運動，即一邊隨動臂對A點作牽連運動，同時又相對動臂繞B點作相對轉(zhuǎn)動。這在作機構(gòu)運動分析時必須注意。 設(shè)計方法 因為工作機構(gòu)連桿系統(tǒng)的尺寸參數(shù)直接與整機的基本性能和工作參數(shù)有關(guān)，所以通常是先初步設(shè)計出整機的主要參數(shù)，然后以其為條件，再進行連桿系統(tǒng)的尺寸設(shè)計。 不管用什么方法確定各鉸接點的坐標值，但最終都必須滿足對工作機構(gòu)設(shè)計提出的各種要求。在運動學方面，必須滿足鏟斗舉升平動、自動放平、最大卸載高度、最小卸載距離和各個位置的卸載角等要求；在動力學方面，主要是在滿足挖掘力、舉升力和生產(chǎn)率的要求前提下，使轉(zhuǎn)斗油缸和舉升油缸的所需輸出力及功率盡量減小。 圖解法比較直觀，易于掌握，是目前工程設(shè)計時常用的一種方法。圖解法是在初步確定了最大卸載高、最小卸載距離、卸載角、輪胎尺寸和鏟斗幾何尺寸等參數(shù)后進行的，它通過在坐標圖上確定工況Ⅱ（見圖3—1）時工作工作機構(gòu)的九個鉸接點的位置來實現(xiàn)。圖3—1 鉸接點B的確定 動臂與鏟斗、搖臂、機架的三個鉸接點B、E、A的確定 確定坐標系如圖32所示，先在坐標紙上選取直角坐標系，沖選定長度比例尺。圖3—2 連桿兩鉸接點的確定圖 畫鏟斗圖 把已設(shè)計好的鏟斗橫截面外輪廓按比例畫在坐標里，斗尖對準坐標原點O，斗前臂與x軸呈前傾角。此為鏟斗插入料堆時位置，即工況Ⅰ。 由于B點的x坐標值越小，轉(zhuǎn)斗鏟取力就越大，所以B點靠近O 點是有利的，但它受斗底和最小離地高度的限制，不能隨意減??；而坐標值增大時，鏟斗在料堆中的鏟取面積增大，裝的物料多，但這樣就縮小了B點與連桿鏟斗鉸接點C的距離，使鏟取力下降。綜合考慮各種因素的影響，設(shè)計時，一般根據(jù)坐標圖上工況I時的鏟斗實際狀況，在保證B點與Y軸坐標值和x軸坐標值盡可能小而且不與斗底干涉的前提下，在坐標圖上人為地把B點初步確定下來。(1) 以B點為圓心，使鏟斗順時針轉(zhuǎn)動48o，即工況Ⅱ。(2)把已選定的輪胎外廓畫在坐標圖上。作圖時，應(yīng)使輪胎前緣與工況Ⅱ時鏟斗后壁的間隙盡量小些，目的使機構(gòu)緊湊、前懸小，但一般不小于50mm ；輪胎中心Z的y軸坐標值應(yīng)等于輪胎的工作半徑： （31）式中 ——輪胎動力半徑， mm； ———輪轂直徑，mm； ——輪胎寬度，mm；——輪胎斷面高度與寬度之比。取1；——輪胎變形系數(shù)。 （32） 圓整后取Rd=。動臂長度的確定：動臂鉸點位置確定之后，按圖32利用幾何關(guān)系可求出動臂的長度：由輪胎型號查的輪胎的外徑D=，(3)根據(jù)給定的最大卸載高度、最小卸載距離和卸載角，畫出鏟斗在最高位卸載的位置圖，即工況Ⅱ，此時，點位置為，如圖32所示。 (4)以點為圓心，順時針旋轉(zhuǎn)鏟斗48o，即得鏟斗被舉升到最高位置圖(工況Ⅲ)。 (5)連接并作其垂直平分線．因為和點同在以A點為圓心，動臂長為半徑的圓弧上，所以點必在的垂直平分線上。動臂育車架鉸點的高度通常取：=鏟斗回轉(zhuǎn)半徑A點位置盡可能低一點，以提高整機工作的穩(wěn)定性，減小機器高度，改善司機視野。一般，A點取在前輪右上方，與前軸心水平距離為軸距的處。；斗底與地平面夾角=；斗底與鏟斗回轉(zhuǎn)半徑的夾角；最高位置時卸載角=；動臂回轉(zhuǎn)角通常取 A點位置的變化，可借挪動點和輪胎中心點的位置來進行。 連桿與鏟斗和搖臂的兩個鉸接點C、D的確定因為B、E兩點已被確定，所以再確定C和D點實際上是為了是終確定與鏟斗相聯(lián)的四桿機構(gòu)BCDE的尺寸。 確定C 、D兩點時，既要考慮對機構(gòu)運動學的要求，如必須保證鏟斗在各工況時的轉(zhuǎn)角，又要注意動力學要求，如鏟斗在鏟裝物料時應(yīng)能輸出較大的鏟取力，同時，還要防止前述各機構(gòu)運動被破壞的現(xiàn)象。為此，建議按下述方法進行設(shè)計：按單搖桿條件設(shè)計六桿機構(gòu)，連桿與鏟斗鉸點C的位置影響連桿的受力和轉(zhuǎn)斗油缸的行程，選擇時主要考慮當鏟斗處于地面挖掘位置情況下，轉(zhuǎn)斗油缸作用在連桿CD的有效分力較大，以發(fā)揮比較大的掘起力。通常BC與鏟斗回轉(zhuǎn)半徑之間的夾角ψ=35o~100o；=（~）=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)計時不僅考慮運動關(guān)系，而且還應(yīng)考慮它們的強度和剛度。搖臂是形狀以及長短臂的比例關(guān)系及鉸點E