【正文】
此機(jī)構(gòu)的其他缺點(diǎn)仍如正轉(zhuǎn)四桿機(jī)構(gòu)。為避免碰撞,需把斗底制造成凹形, 因而既減小了斗容,又增加了制造困難,而且鏟斗也不能實現(xiàn)自動放平。缺點(diǎn)是搖臂和連桿布置在鏟斗與前橋之間的狹窄空間,容易發(fā)生構(gòu)件相互干涉。 缺點(diǎn)是轉(zhuǎn)斗油缸與車架的鉸接點(diǎn)位置較高,影響司機(jī)視野; 轉(zhuǎn)斗時油缸小腔進(jìn)油,掘起力相對較小。它比八桿機(jī)構(gòu)簡單,司機(jī)視野比較好。 1. 正轉(zhuǎn)八桿機(jī)構(gòu) 正轉(zhuǎn)八桿機(jī)構(gòu)在轉(zhuǎn)斗油缸大腔進(jìn)油時 轉(zhuǎn)斗鏟取,所以崛起力較大; 各構(gòu)件尺寸配置合理時,鏟斗具有較好的舉升性能;連桿系統(tǒng)傳動比較大,鏟斗能獲得較大的卸載角和卸載速度,因此卸載干凈、速度快;由于傳動比較大,還可適當(dāng)減小連桿系統(tǒng)尺寸,因而司機(jī)視野得到改善,但是一定要“適當(dāng)”,否則易使連桿系統(tǒng)倍力系數(shù)減小,影響崛起力發(fā)揮。~ 斗底壁的高度 (? ~ )R 。 由式( 31)可知,當(dāng) SV 、 0B 已知,只要初選 g? 、 z? 、 k? 、 r? 系數(shù)值和 ? 、1? 值,即可求得新鏟斗的基本參數(shù)。; 1? —— 擋板與后壁間的夾角,選擇 1? 時應(yīng)使側(cè)壁切削刃與擋板的夾角為90186。 R是鏟斗的回轉(zhuǎn)半徑,圖 ,它 的大小不僅直接影響鏟斗底壁的長度,而且 還 直接影響轉(zhuǎn)斗時掘起力及斗容的大小,所 以它是一個整體總體有關(guān)的參數(shù)。 鏟斗的寬度應(yīng)大于裝載機(jī)兩前輪外側(cè)間的寬度,每側(cè)要寬出 50100mm。 l 短則掘起力大,且由于卸料時鏟斗刃口降落的高度小,還可以減小動臂舉升高度,縮短作業(yè)時間,但這樣會減小斗容。 底壁長 l 是指斗底壁的直線段長度。開斗油缸活塞桿伸出時,帶動 活動部分 3繞鉸銷 1逆時針方向轉(zhuǎn)動,鏟斗底部開啟,物料卸出。 4.底卸式鏟斗 底卸式鏟斗是用動力打開斗底卸載的,同推卸式鏟斗一樣可以提高卸載高度 ,但結(jié)構(gòu)也比較復(fù)雜。卸載時,操縱鏟斗油缸 4使推板 3順時針方向擺動,帶動推板 2沿斗底板前移而把斗中物料卸出,這種卸料方式特別適 用與卸出小顆粒黏性物料 。當(dāng)如果需要往機(jī)器一側(cè)卸料 時,可以拔去一個側(cè)銷,通過轉(zhuǎn)斗油缸動作來卸料。 圖 表示了它的卸載工況。若取物料與鋼板的摩擦因數(shù) f= ,則摩擦角 =22? ? ,所以張開角必須大于 44186。 圖 市場中常見的幾種斗齒 西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 17 頁 1— 舉升油缸; 2— 鏟斗; 3— 轉(zhuǎn)斗油缸; 4— 動臂; 圖 整體前卸式鏟斗卸載工況 4.鏟斗側(cè)刃 因為側(cè)刃參與插入工作,為減小插入阻力,側(cè)壁前刃應(yīng)與斗前壁成銳角,弧線或折線側(cè)刃鏟斗的插入阻力比直線形側(cè)刃要小,但具有弧線或折線形側(cè) 刃鏟斗的側(cè)壁較淺,物料易從兩側(cè)撒落,影響鏟斗的裝滿。 斗齒的形狀和間距對切削阻力是有影響的。若斗刃上裝有斗齒時,斗齒將先于切削 刃插入料堆,由于它比壓大(即單位長度插入力大),所以比不帶齒的切削刃易于插入料堆,插入阻力能減小 20%左右,特別是對料堆比較密實、大塊較大的情況,效果尤為顯著,因此一般礦用輪式裝載機(jī)的鏟斗均帶斗齒。所以插入阻力較小,容易插入料堆并有利于減少偏載插入,但鏟斗裝滿系數(shù)比前者小。斗體常 用低碳、耐磨、高強(qiáng)度鋼板焊接制成。在斗a)直線形斗刃鏟斗 b)V 形斗刃鏟斗 c)直線形 帶齒 鏟斗 d)弧 形 帶齒 鏟斗 1— 防溢板 ; 2—連接耳 ; 3—斗后臂 ; 4—斗前臂 ; 5—斗 側(cè)臂 6— 切削刀; 7— 斗齒; 8— 斗側(cè)刃 圖 輪式裝載機(jī)鏟斗結(jié)構(gòu) 西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 16 頁 容量相同情況下,前者開口尺寸較大,斗底深度較小,即斗前壁較短,而后者剛好相反。為了保證鏟斗的設(shè)計質(zhì)量,首先應(yīng)當(dāng)合理確定鏟斗的結(jié)構(gòu)和幾何形狀,以降低鏟斗插入物料的阻力。 ( 3) 在動臂下降時,能自動將鏟斗放平,以減輕駕駛員的勞動強(qiáng)度,提高生產(chǎn)率 [10] [19]。;在滿足綜合工作性能的前提下,盡可能增大機(jī)構(gòu)的倍力系數(shù)。它對定點(diǎn)高度卸載很有意義。 ( 3) 保證必要的卸載角、卸載高度和卸載距離 。=13186。因為鏟斗堆裝時,物流堆角為 1:2左右,即傾角為 27186。 2.特殊要求 ( 1)由于鏟斗寬度和容積都比較大,所以鏟裝阻力大,裝滿系數(shù)小,因此,設(shè)計時應(yīng)合理選取鏟斗的結(jié)構(gòu)和尺寸,以減小工作阻力,達(dá)到裝滿卸凈、運(yùn)輸平穩(wěn)。 1.基本要求 所設(shè)計的裝載機(jī)應(yīng)具有較強(qiáng)的作業(yè)能力,鏟斗插入料堆的阻力要小,在料堆中的鏟掘的能力大,能耗小。動臂與車架以及動臂液壓缸鉸接,用以升降鏟斗。 輪式裝載機(jī)工作裝置由多種形式,根據(jù)桿數(shù)和運(yùn)動特征可分為正轉(zhuǎn)四桿、正轉(zhuǎn)五桿、正轉(zhuǎn)六桿、反轉(zhuǎn)六桿、正轉(zhuǎn)八桿等類型。 6.空載運(yùn)輸工況 卸載結(jié)束后,裝載機(jī)再由裝卸點(diǎn)空載返回裝載點(diǎn)。 2.鏟裝工況 鏟斗插入料堆后,轉(zhuǎn)動鏟斗鏟取物料,待鏟斗口翻至近似水平為止。一般 由車架、工作裝置、動力裝置、行走裝置、傳動系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、制動系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)等組成。 11.工作裝置三項和 指鏟斗提升、下降、卸載三項時間的總和,單位 為“ s” [8] [23]。單位為“ kN”。 6.最小轉(zhuǎn)彎半徑 指自輪胎中心或后輪外側(cè)或鏟斗外側(cè)所構(gòu)成的弧線至回轉(zhuǎn)中心的距離,單位為“ mm”。 4.整機(jī)質(zhì)量(工作質(zhì)量) 指裝載機(jī)裝備應(yīng)有的工作裝置和隨機(jī)工具,加足燃油、潤滑系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)都加足液體,并且?guī)в幸?guī) 定形式和尺寸的空載鏟斗和司機(jī)標(biāo)定質(zhì)量( 75Kg177。 3.發(fā)動 機(jī)額定功率 發(fā)動機(jī)額定功率又稱發(fā)動機(jī)標(biāo)定功率或總功率,是表明裝載機(jī)作業(yè)能力的一項重要參數(shù)。國產(chǎn) ZL系列輪式裝載機(jī)絕大多數(shù)采用鉸接式結(jié)構(gòu)。 4. 按裝載方式不同分類 按裝載方式不同分為前卸式、后卸式、側(cè)卸式 和回轉(zhuǎn)式。這種傳動檢查方便, 維修簡單,工作可靠。 (3)液壓傳動 用柴油機(jī)帶動液壓泵產(chǎn)生高壓油,并通過控制系統(tǒng)和油管帶動液壓馬達(dá)使車輪轉(zhuǎn)動。大中型裝載機(jī)都采用液力機(jī)械傳動。 (2)液力機(jī)械傳動 它是輪式裝載機(jī)的主要傳動形式。 3.按傳動形式不同分類 按傳動形式不同可以分為機(jī)械傳動、液力機(jī)械傳動、液壓傳動和電傳動四種。由于國產(chǎn)履帶式裝載機(jī)多是在推土機(jī)基礎(chǔ)上形成及國外使用和生產(chǎn)的絕大多數(shù)是輪胎式裝載機(jī),又因為這兩類裝載機(jī)除行走裝置不同外 ,其他系統(tǒng)和構(gòu)造大體相似,所以本論文以講述輪胎式裝載機(jī)為主。換裝不同的輔助工作裝置還可進(jìn)行推土、起重以及其他物料如木材的裝卸作業(yè)等。 裝載機(jī)是工程機(jī)械中的一大種類,主要用于土石方施工,屬于鏟土 運(yùn)輸類機(jī) 械。 第 5章 :對結(jié)論的總結(jié)和未來的工作展望。 本文主要研究的內(nèi)容有: 第 1章:綜述國內(nèi)外裝載機(jī)技術(shù)狀況,提出本文研究的目的和意義。 總之,我國裝載機(jī)將進(jìn)一步向微電子技術(shù)方向發(fā)展,外觀造型及制造將更加美觀,但在技術(shù)質(zhì)量上即可靠性方面還未得到根本解決。 6. 降低噪聲和排放,強(qiáng)化環(huán)保指標(biāo)。 4. 利用電子技術(shù)及負(fù)荷傳感器技術(shù)來實現(xiàn)變速箱的自動換擋及液壓變量系統(tǒng)的應(yīng) 用,提高效率、節(jié)約能源、降低裝載機(jī)的作業(yè)成本。競爭最為激烈的中型裝載機(jī)更新速度將越來越快。在 1999年北京國際工程機(jī)械博覽會上,各廠家推出了新一代 ZL60裝載機(jī),多數(shù)廠家選擇柳州 ZF 合資生產(chǎn)的箱或橋,液壓元件也有新配置,發(fā)動機(jī)可選用斯太爾或上柴 6121( Cat3306),整機(jī)可靠性得到很大提高,給國內(nèi)大噸位裝載機(jī)帶來發(fā)展機(jī)遇 [5][27]。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。該產(chǎn)品零部件配置較零亂,生產(chǎn)廠家具有自制的橋箱,風(fēng)格各具特色,質(zhì)量及性能上相對穩(wěn)定,技術(shù)先進(jìn)性一般。具體如下 1. 3t以下裝載機(jī) 3t以下產(chǎn)品主要以 ZL ZL1 ZL16為代表,還有一些利用拖拉機(jī)改裝的裝載機(jī),主要與日益增多的農(nóng)用運(yùn)輸車輛配套使用。同時驅(qū)動橋可由用戶選擇配帶防滑差速器,提高惡劣條件下的通過性及作業(yè)性能 [24]。駕駛室連同發(fā)動機(jī)罩等整個外觀都按美學(xué)精心設(shè)計制造,令人賞心悅目。靜液壓制動理論上是無磨損的 ,因而減少了制動系統(tǒng)的維護(hù)保養(yǎng) ,提高了制 動的可靠性。此外在地下礦井惡劣的施工條件下已出現(xiàn)了無人駕駛的遙控裝載機(jī) 。 國外 裝 載機(jī)新技術(shù)現(xiàn)狀及展望 1. 電子技術(shù)在裝載機(jī)上的應(yīng)用 目前國外裝載機(jī)新技術(shù)發(fā)展的一個顯著特點(diǎn)是從最初的電子監(jiān)控逐步發(fā)展到系統(tǒng)的電子控制,并已得到較為廣泛 的應(yīng)用,比如柴油機(jī)的電子噴射燃燒系統(tǒng)、變速操縱的電腦集成控制系統(tǒng)等 [4]。特別是美國卡特彼勒公司等,其裝載機(jī)的可靠性在這個時期已完全過關(guān),一般情況下 3年以內(nèi)基本上沒有什么故障。 裝載機(jī) 發(fā)展綜述 國外裝載機(jī)技術(shù)發(fā)展概況 裝載機(jī),特別是輪式裝載機(jī)用途非常廣泛,幾乎遍及各地域的建設(shè)部門,自 20世紀(jì) 20年代問世以來發(fā)展非常迅速,先 后出現(xiàn)過四次根本性的技術(shù)進(jìn)步。 起源于美國的輪式裝載機(jī)已從一種簡單的裝料設(shè)備發(fā)展成為多用途的工程機(jī)械。s construction machinery industry39。以輪式裝載機(jī)為研究對象,第三章對 輪式裝載機(jī) 工作裝置、液壓系統(tǒng)、行走系統(tǒng)和駕駛室這四個主體部分進(jìn)行了具體設(shè)計,其中又以工作裝置為重點(diǎn),對鏟斗、連桿系統(tǒng)做了詳細(xì)的分析 ,利用有關(guān)的公式來計算鏟斗斷面形狀和有關(guān) 參數(shù),并對連桿系統(tǒng)進(jìn)行了機(jī)構(gòu)分析,這部分是進(jìn)行設(shè)計的理論基礎(chǔ) 。但是雖然我國工程機(jī)械行業(yè)的發(fā)展已經(jīng)有了很好的基礎(chǔ),但是相比起國際先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)計水平來說還有相當(dāng)大的差距。良好的 裝載機(jī)可以加快工程建設(shè)速度,減輕勞動強(qiáng)度,提高工程質(zhì)量,降低工程成本等,對其進(jìn)行哪怕是微小的改動都有可能使裝載機(jī)的技術(shù)性能得到巨大的改善。故本文在對輪式裝載機(jī)有關(guān)部件進(jìn)行理論分析的基礎(chǔ)上應(yīng)用 SolidWorks2022 對輪式裝載機(jī)進(jìn)行了 3D 設(shè)計。裝載機(jī)是工程機(jī)械中的重要組成部分,目前我國自主開發(fā)裝載 機(jī)的能力還比較薄弱,很多關(guān)鍵技術(shù)還依賴于國外先進(jìn)技術(shù),因此加強(qiáng)對裝載機(jī)研究和設(shè)計探討有著深刻的意義。最后應(yīng)用SolidWorks 軟件進(jìn)行了輪式裝載機(jī)的 3D 設(shè)計實現(xiàn),其中對工作裝置各部件 、輪胎等 進(jìn)行了具體 詳細(xì)的 設(shè)計 實現(xiàn) , 設(shè)計出了裝載機(jī)的 3D 模型, 對裝載機(jī)的設(shè)計工作 有一定的借鑒意義。s development, pared to the international advanced technology and design standards, there is still a large gap. The loader is the important ponent in the construction machinery. The ability that our country develops the loader independently is still weak at present, and many key technologies are still dependent on foreign advanced technology, so strengthen research and design of loader has a profound significance. This paper reviews the technical research of domestic and international loader, and proposes that the appearance model of the loader in the future will bee more esthetic and more fortable. The second Chapter has mainly made an introduction to use, classification and the main technical parameters of the loader, and takes wheel loader as an example to the introduction of the working operating mode of the loader. This part is a foundation of this thesis. Regard wheel loader as the research object, the third chapter has designed the Working device、 Hydraulic System、 Running system and Cab specifically. This part also focus on the Working device, makes detailed analysis to the Bucket and bar linkage system. This is part of the theoretical basis for the design. Finally, this thesis uses SolidWorks software to the wheel loader 3 D design, specifically to the working device ponents、 tire, etc.