【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 現(xiàn)鏟斗自動(dòng)放平。 正轉(zhuǎn)五桿機(jī)構(gòu)（圖b） 該機(jī)構(gòu)是在正轉(zhuǎn)四桿機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上，在活塞桿和鏟斗之間增加一根短連桿演變而成的，從而克服了正轉(zhuǎn)四桿機(jī)構(gòu)卸載時(shí)活塞桿易與斗底相碰的不足。當(dāng)鏟斗端平時(shí)，短連桿與活塞桿靠油缸拉力和鏟斗重力拉成一直線，合為一桿；而當(dāng)鏟斗卸料時(shí)，短連桿能相對(duì)活塞桿轉(zhuǎn)動(dòng)，從而避免了活塞桿與斗底相碰。a）正轉(zhuǎn)四桿機(jī)構(gòu) b）正轉(zhuǎn)五桿機(jī)構(gòu)本工作裝置選取的是：轉(zhuǎn)斗油缸后置式反轉(zhuǎn)六桿機(jī)構(gòu)，這種機(jī)構(gòu)有兩大優(yōu)點(diǎn)： ，并且連桿系統(tǒng)的倍力系數(shù)能設(shè)計(jì)成較大值。所以可以獲得相當(dāng)大的鏟取力； ，不僅能得到良好的鏟斗平動(dòng)性能，而且可以實(shí)現(xiàn)鏟斗自動(dòng)放平。 此外，結(jié)構(gòu)十分緊湊、前懸小，司機(jī)視野好也是此種機(jī)構(gòu)的突出優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是搖臂和連桿布置在鏟斗與前橋之間的狹窄部位，容易發(fā)生構(gòu)件相互干擾。反轉(zhuǎn)六桿工作機(jī)構(gòu)由轉(zhuǎn)斗機(jī)構(gòu)和動(dòng)臂舉升機(jī)構(gòu)組成轉(zhuǎn)斗油缸FG、搖臂DEF、連桿CD、鏟斗BC、動(dòng)臂 BEA 、機(jī)架AG六個(gè)構(gòu)件組成，由于AG和BC轉(zhuǎn)向相反，所以此機(jī)構(gòu)稱為反轉(zhuǎn)六桿機(jī)構(gòu)，當(dāng)舉升油缸閉鎖時(shí)，啟動(dòng)轉(zhuǎn)斗油缸，鏟斗將繞 G 點(diǎn)做定軸運(yùn)動(dòng)；當(dāng)轉(zhuǎn)斗油缸閉鎖，舉升油缸動(dòng)作時(shí)，鏟斗將做復(fù)合運(yùn)動(dòng)，即一邊隨動(dòng)臂對(duì) A 進(jìn)行牽引運(yùn)動(dòng)，同時(shí)有相對(duì)動(dòng)臂繞 G 點(diǎn)作相對(duì)運(yùn)動(dòng)。 反轉(zhuǎn)六桿機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖反轉(zhuǎn)六連桿的運(yùn)動(dòng)分析：若把油缸分解成兩個(gè)活動(dòng)構(gòu)件和一個(gè)移動(dòng)副，則反轉(zhuǎn)六桿機(jī)構(gòu)放入活動(dòng)構(gòu)件數(shù)為 n=8，運(yùn)動(dòng)低副數(shù) PL=11,應(yīng)用計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度公式 F=3n2PL ，可得其自由度為 2。因?yàn)橛透拙鶠檫\(yùn)動(dòng)件，所以整個(gè)機(jī)構(gòu)有確定的運(yùn)動(dòng)。尺寸參數(shù)設(shè)計(jì)的圖解法： 圖解法是在初步確定了最大卸載高度、最小卸載距離、卸載角、輪胎尺寸和鏟斗幾個(gè)尺寸等整機(jī)參數(shù)后進(jìn)行的，它通過坐標(biāo)圖上確定工況二時(shí)工作機(jī)構(gòu)的9個(gè)鉸接點(diǎn)的位置來實(shí)現(xiàn)。1：動(dòng)臂與鏟斗、搖臂、機(jī)架的三個(gè)鉸接點(diǎn)G、B、A的確定首先建立坐標(biāo)系畫鏟斗圖如:把已經(jīng)設(shè)計(jì)好的鏟斗橫截面外輪廓圖按比例畫入坐標(biāo)系里，斗尖對(duì)原點(diǎn)，斗臂與x軸成5度，插入物料里，即工況一；確定動(dòng)臂與鏟斗的鉸接點(diǎn)G:G點(diǎn)離x坐標(biāo)值越小，轉(zhuǎn)斗掘進(jìn)力就越大，但他受到斗底和最小離地距離高度的限制，不能隨意減小，而y的坐標(biāo)值增大時(shí)，斗在料堆中鏟取面積增大，裝的物料就多了，這樣就縮小G點(diǎn)與鏟斗鉸接點(diǎn)f的距離，使掘進(jìn)力下降。綜合考慮各種因素的影響，設(shè)計(jì)時(shí)，一般根據(jù)坐標(biāo)上工況一時(shí)的鏟斗實(shí)際狀況保證G點(diǎn)y軸坐標(biāo)值yg=250~300mm和x軸坐標(biāo)值x值盡可能小而且不與斗底接觸干涉前提下G的坐標(biāo)為（，0）確定動(dòng)臂與機(jī)架的鉸接點(diǎn)A:以G鏟斗順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，至鏟斗斗口與x軸平行為之為工況二。把輪胎畫到外輪廓坐標(biāo)上，做圖時(shí)間隙盡可能小，目的是機(jī)構(gòu)緊湊、前懸小但一般不小于50mm；輪胎中心z的y坐標(biāo)的值應(yīng)該等于輪胎的工作半徑。式中，為Z點(diǎn)的y的坐標(biāo)值；為輪輞的直徑；為輪胎的寬度；為輪胎斷面高度和寬度的比，一般為1；為輪胎變形系數(shù)(~)。 根據(jù)給定的最大卸載高度、最小卸載距離和卸載角，畫出卸載的位置，即工況四，并令此時(shí)斗尖和G點(diǎn) 連接倆個(gè)G點(diǎn)并作垂直平分線，A在倆點(diǎn)連線上。A點(diǎn)在垂直平分線上的點(diǎn)盡量第一點(diǎn)，以提高穩(wěn)定性，改善視線，一般A點(diǎn)在輪的右上方，到z中心點(diǎn)的水平距離是前輪軸距的~，得1000，即A到中心為1000mm。 B點(diǎn)位置是一個(gè)十分關(guān)鍵的參數(shù)。它對(duì)連桿機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比、倍力系數(shù)、連桿機(jī)構(gòu)的布置以及轉(zhuǎn)斗油缸的長(zhǎng)度等都有很大影響。如圖4—7所示，根據(jù)分析和經(jīng)驗(yàn)，一般取B點(diǎn)在AG連線上方，其在AG連線上的投影點(diǎn)距A點(diǎn)45%處。相對(duì)前輪胎，G點(diǎn)在其外廓的左上部。2 連桿與鏟斗和搖臂的倆個(gè)鉸接點(diǎn)F、E的確定因?yàn)镚、B兩點(diǎn)已被確定，所以再確定F和E點(diǎn)實(shí)際上是為了是終確定與鏟斗相聯(lián)的四桿機(jī)構(gòu)GFEB的尺寸。 確定B 、E兩點(diǎn)時(shí)，既要考慮對(duì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)的要求，如必須保證鏟斗在各工況時(shí)的轉(zhuǎn)角，又要注意動(dòng)力學(xué)要求，如鏟斗在鏟裝物料時(shí)應(yīng)能輸出較大的鏟取力，同時(shí)，還要防止前述各機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)被破壞的現(xiàn)象。為此，建議按下述方法進(jìn)行設(shè)計(jì)：按單搖桿條件設(shè)計(jì)六桿機(jī)構(gòu)，連桿與鏟斗鉸點(diǎn)F的位置影響連桿的受力和轉(zhuǎn)斗油缸的行程，選擇時(shí)主要考慮當(dāng)鏟斗處于地面挖掘位置情況下，轉(zhuǎn)斗油缸作用在連桿EF的有效分力較大，以發(fā)揮比較大的掘起力。通常GF與鏟斗回轉(zhuǎn)半徑之間的夾角ψ=100o~120o,取ψ=113186。GF=（~）l,GF=2913=410.（見圖3——3）。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(jì)時(shí)不僅考慮運(yùn)動(dòng)關(guān)系，而且還應(yīng)考慮它們的強(qiáng)度和剛度。搖臂是形狀以及長(zhǎng)短臂的比例關(guān)系及鉸點(diǎn)E的位置的確定，主要考慮連桿的受力情況及它們?cè)诳臻g布置的方便和可能性，同時(shí)轉(zhuǎn)斗油缸的行程及連桿的長(zhǎng)度也不要過大。搖臂可做成直的也可做成彎曲的形狀。彎曲搖臂的夾角一般不大于30o，否則使構(gòu)件受力不良。搖臂與動(dòng)臂的鉸點(diǎn)E布置在動(dòng)臂兩鉸點(diǎn)的連線AB的中部偏上為m處。設(shè)計(jì)時(shí)初步取m=(~)lE，m=2913==(~)lE，CB=（~）lD，CB=2913=670。BE=（~）lE , BE=2913=874。完成上述構(gòu)件尺寸選擇后，就可用下述作圖方法來確定連桿EF的長(zhǎng)度、轉(zhuǎn)斗油缸與車架的鉸點(diǎn)D及行程。根據(jù)已經(jīng)選定的工作裝置連桿機(jī)構(gòu)的尺寸參數(shù)，畫出動(dòng)臂和鏟斗在地面時(shí)鏟斗后傾的位置及搖臂和動(dòng)臂的鉸點(diǎn)B；將動(dòng)臂由最低到最高位置時(shí)的轉(zhuǎn)角分成若干等分，提升動(dòng)臂到不同的角度，并保持后傾鏟斗的平移性，依次畫出GF的相應(yīng)位置：、……，并使它們互相平行；然后畫出鏟斗在最大卸載高度時(shí)的卸載位置（取卸載角），在這里β=50取得。假設(shè)鏟斗在最大卸載高度卸載時(shí)搖臂和連桿EF處在極端位置，即鉸接點(diǎn)F、E、B位于同一條直線上，則連桿EF的最小長(zhǎng)度 b=。根據(jù)搖臂的結(jié)構(gòu)尺寸和鏟斗在任意位置能卸凈物料這一條件，作出鏟斗在不同卸載位置時(shí)所對(duì)應(yīng)的搖臂與轉(zhuǎn)斗油缸活塞桿鉸接點(diǎn)位置，連接各點(diǎn)得一曲線，過點(diǎn)作此曲線的內(nèi)包圓弧，則圓弧的圓心D即為與車架的交接點(diǎn)，圓弧的半徑D既為轉(zhuǎn)斗油缸的最小安裝尺寸。 根據(jù)提升動(dòng)臂過程中鏟斗保持平移的特性畫出相應(yīng)的搖臂與轉(zhuǎn)斗油的鉸接點(diǎn)位置得一曲線，以鉸接點(diǎn)D為圓心，過點(diǎn)做此曲線的外包圓弧，圓弧N的半徑D，即為轉(zhuǎn)斗油缸的最大安裝距離，轉(zhuǎn)斗油缸的行程，按下式計(jì)算： （3—3）當(dāng)連桿機(jī)構(gòu)和鉸接點(diǎn)位置確定以后，根據(jù)上述作圖法所確定的轉(zhuǎn)斗油缸與車架鉸接點(diǎn)D及轉(zhuǎn)斗油缸的行程，一般當(dāng)轉(zhuǎn)斗油缸閉鎖的情況下提升動(dòng)臂的過程中，鏟斗在任何位置時(shí)的后傾角都不在地面時(shí)后傾角大，在動(dòng)臂提升范圍內(nèi)后傾角通常允許相差15o。鏟斗卸載角通常隨卸載高度的降低而稍有減小，若鏟斗的卸載角小于45o時(shí)，可減小BC或的長(zhǎng)度來滿足對(duì)卸載角的要求。要實(shí)現(xiàn)動(dòng)臂提升到最大卸載位置卸載后，動(dòng)臂下放到地面時(shí)鏟斗即自動(dòng)放平，只要湊成連桿機(jī)構(gòu)使鏟斗由最高位置到地面過程中，上翻角即可.舉升油缸與動(dòng)臂和機(jī)架的鉸接點(diǎn)H及M點(diǎn)的確定動(dòng)臂舉升油缸的布置應(yīng)本著舉臂時(shí)工作力矩大、油缸穩(wěn)定性好、構(gòu)件互不干擾、整機(jī)穩(wěn)定性好等原則來確定。綜合考慮這些因素，一般舉升油缸都布置在前橋與前后車架的鉸接點(diǎn)之間的狹窄空間里。如圖34所示，一般H點(diǎn)選定在AG聯(lián)線附近或上方，并取。AH不可能取得太大，它還受到油缸行程的限制。考慮到聯(lián)合鏟裝(邊抓入邊舉臂)工況的需要，在滿足M點(diǎn)最小離地高度要求的前提下，令工況Ⅰ時(shí)HM近似于水平，一般取HM與水平線成10o~15o夾角。這是機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)的結(jié)果。M點(diǎn)往前橋方向靠是比較有利的。這樣做，可使動(dòng)臂油缸在動(dòng)臂整個(gè)舉升過程中，舉升工作力臂大小的變化較小，即工作力矩變化不大，避免鏟斗舉升到最高位置時(shí)的舉升力不足，因?yàn)榇藭r(shí)工作力臂往往較小或最小。但是，采用底部鉸接式油缸時(shí)，要使M點(diǎn)前移是比較困難的，它受前橋限制，支座布置也較麻煩，如圖所示，為克服M點(diǎn)前移的困難，可采取M點(diǎn)上移(即加大)和H點(diǎn)向B點(diǎn)方向前移的辦法，使舉升動(dòng)臂油缸幾乎呈水平狀態(tài)，計(jì)算證明，這樣布置也能得到較好的舉升特性。 動(dòng)臂形狀一般可以分為直線形和曲線形兩種。直線形動(dòng)臂結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，并且受力情況較好，通常正轉(zhuǎn)式連桿工作裝置采用較多；曲線形動(dòng)臂，一般反轉(zhuǎn)式連桿采用較多，這種結(jié)構(gòu)形式的動(dòng)臂可以使工作裝置的布置更為合理。動(dòng)臂的斷面結(jié)構(gòu)形式有單板、雙板和箱型三種。單板動(dòng)臂結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工藝性好、但其強(qiáng)度和剛度較