【正文】 胎取 1，寬面輪胎取 0． 83，超寬輪胎取 0． 64； ? —— 輪胎變形系數(shù)，普通輪胎為 0． 1～ 0． 16，寬面輪胎為 0． 05～ 0． 1。作圖時，應(yīng)使輪胎前沿 與工況 2 使鏟斗后壁的間隙盡量小些，目的使 機(jī)構(gòu)緊湊、前懸小， 但一般不小于． 50mm；輪胎中心 Z的 Y軸坐標(biāo)值應(yīng)等于輪胎的工 作半徑 R。 2．動臂與機(jī)架的鉸接點(diǎn) A (1) 以 B 點(diǎn)為圓心，使鏟斗順時針轉(zhuǎn)動，至鏟斗斗口 OO’ 與 X 軸平行為止，即工況 2。 綜合考慮各種因素的影響，設(shè) 計時，一般根據(jù)坐標(biāo)圖上工況 1時的鏟斗實(shí)際狀況，在保證 B點(diǎn) Y軸坐標(biāo)值 Yc=200～ 250ram 和 X軸坐標(biāo)值 Xb盡可能小而且不與斗底干涉的前提下，人為的把 B點(diǎn)初步確定下來。圖中 a為斗底與鏟斗回轉(zhuǎn)半徑的夾角，動臂下鉸點(diǎn)當(dāng)鏟斗在地面鏟掘時的位置 Bl，在考慮斗底與地平面夾角為 3～ 5度 時及鏟斗裝滿物料后傾不與輪胎相碰的情況下盡量靠近輪胎，以減小裝載機(jī)的整機(jī)尺寸。動臂回轉(zhuǎn)角通常取 80～ 90 度。因此只有在綜合考慮各種因素的前提下對工作裝置進(jìn)行 動力學(xué)運(yùn)動學(xué)分析通過多方案比較才 能最后選出最佳構(gòu)件尺寸及鉸接點(diǎn)位置時所設(shè)計的工作裝置不僅滿足使用要求而且具有較高的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。 (2)保證作業(yè)時與其他構(gòu)件無運(yùn)動干涉 (3)保證駕駛員有良好的勞動條件，如工作安全視野開闊操作簡便等 工作裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計是一個比較復(fù)雜的問題，因為組成工作裝黃的各構(gòu)件的尺寸及位置的相互影Ⅱ向，可變性很大。 (2)確定動臂油缸的鉸接位置及動臂油缸的行程。 ` 根據(jù)裝載機(jī)用途作業(yè)條件及技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等擬定的設(shè)計任務(wù)書的要求選定了工作裝置的結(jié)構(gòu)形式后便可進(jìn)行工作裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計。但由于這種形式結(jié)構(gòu)簡單鏟起力較大所以中小型裝載機(jī)采用較多。 反轉(zhuǎn)連桿機(jī)構(gòu)多采用單連桿，雙連桿機(jī)構(gòu)布置較困難。易 于實(shí)現(xiàn)鏟斗自動放平。 反轉(zhuǎn)連桿機(jī)構(gòu)的工作裝置，當(dāng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動時鏟斗與搖臂的轉(zhuǎn)動方向相反。缺點(diǎn)是鏟起力變化曲線陡峭；搖臂一連桿的傳動比比較小，為提高傳動比，需要加長搖臂一連 桿的長度，給結(jié)構(gòu)布置帶來困難，并影響駕駛員的視野．雙連桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，轉(zhuǎn)斗油缸也難于布置在動臂下方．但搖臂．連桿傳動比大，因此搖臂 一連桿尺寸可以減少，駕駛員的視野較好，鏟起力變化曲線平緩，適于利用鏟斗及動臂復(fù)合鏟掘的作業(yè)。 正轉(zhuǎn)連桿機(jī)構(gòu)又分為正轉(zhuǎn)單連桿和正轉(zhuǎn)雙連桿兩種形式。因此裝載機(jī)工作裝置形式的選擇廣既要考慮結(jié)構(gòu)簡單又要考慮結(jié)構(gòu)性質(zhì)與鏟掘方式來確定。 裝載機(jī)根據(jù)搖臂一連桿數(shù) H,X 鉸接位置的不同，可組成不同形式的連桿機(jī)構(gòu)。動臂的升降和鏟斗的轉(zhuǎn)動采用液壓操縱。 裝載機(jī)的工作裝置是由鏟斗、動臂、搖臂、連桿托架及液壓系統(tǒng)等組成。 第三章：挖掘裝載機(jī)工作裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計 167。 2．額定斗容 (堆裝斗容 )VH 鏟斗堆裝的額定斗容 V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。 對于裝有擋板的鏟斗： 32K 32ABV 米－＝ bh 。 2． 3 斗容的計算 鏟斗的斗容量可以根據(jù)鏟斗的幾何尺寸確定?！?60。 52。 —— 斗底與后斗壁間的夾角，通常 b?！?10。 鏟斗的回 轉(zhuǎn)半徑 R。 鏟斗的回轉(zhuǎn)半徑 R0是指鏟斗與動臂轉(zhuǎn)鉸中心 B與切削刃之間 的距離 (圖 2． 1) 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(jī)的總體參數(shù)有關(guān)。 2． 2 鏟斗基本參數(shù)的確定 鏟斗的主要參數(shù)是鏟斗寬度和鏟斗的回轉(zhuǎn)半徑。弧線型側(cè)刃的插入阻力比直線型側(cè)刃小，但弧線型側(cè)刃容易從兩側(cè)泄漏物料，不利于鏟斗的裝滿，適于鏟裝巖石。用于插入阻力較小的松散物料或粘性物料，其鏟斗可以不裝斗齒。 裝有斗齒的鏟斗，在裝載機(jī)作業(yè)時，插入力由斗齒分擔(dān)，形成較 大的比壓，利于插入密實(shí)的料堆疏松物料或撬起大的塊狀物料，便于鏟斗的插入，斗齒磨損后容易更換。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”偏載切入”有一定的效果。直線型切削刃簡單并利于地面刮平作業(yè)，但切削阻力較大。用于土方工程的裝載機(jī)，因作業(yè)對象較廣，因此多采用正常斗容的通用鏟斗，以適應(yīng)鏟裝不同物料的需要。6噸／米的物料 (如砂、碎石、松散泥土等 )：增加斗容的鏟斗，斗容一般為正常斗容的1。是在惡劣的條件下工作，承受很大的沖擊載荷和劇烈的磨削，所以要求鏟斗具有足夠的強(qiáng)度和剛度，同時要耐磨。 2． 1 鏟斗結(jié)構(gòu)形式的選擇 鏟斗是直接用來切削、收集、運(yùn)輸和卸出物料，裝載機(jī)工作時的插入能力及鏟掘能力是通過鏟斗直接發(fā)揮出來的，鏟斗的結(jié)構(gòu)形狀及尺寸直接影響裝載機(jī)的作業(yè) 效率和工作可靠性，所以減少切削阻力和提高作業(yè)效率是鏟斗結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要要求。如圖設(shè)計平面 直角坐標(biāo)系，使 X軸與地面重合， Y 軸與挖掘機(jī)的回轉(zhuǎn)中心線重合。反鏟裝置的幾何位置取決于動臂液壓缸的長度 L斗桿液壓缸的長度 L2和鏟斗液壓缸的長度 L3。沃爾沃公司 BW6300 型挖掘裝載機(jī)在后橋上采用了自鎖差速器，由于鎖緊過程是自動完成的，可以省去一套差速鎖的控制系統(tǒng)，適用于挖掘裝置工作工況。并根據(jù)要求，可在前橋或后橋上裝有防滑差速器，使整機(jī)具有牽引和自救能力高、輪胎磨損小等特點(diǎn)。 (2)前、后橋 用裝載斗作業(yè)時，采用全輪驅(qū)動，在道路狀況不好的條件下作業(yè)時，發(fā)揮了機(jī)器的最大牽引力。 2)如果在固定施工現(xiàn)場及松軟道路狀況上持久穩(wěn)定作業(yè)，或需要經(jīng)常使用較大的切削力鏟裝堅實(shí)的物料工況時，則采用履帶式挖掘裝載機(jī)較為適宜，而且采用前置式發(fā)動機(jī)和液力機(jī)械傳動裝置的工業(yè)拖拉機(jī)底盤。福州機(jī)械廠生產(chǎn)的 WZ25 型挖掘裝載機(jī)采用輪式專用底盤。當(dāng)機(jī)器進(jìn)行挖掘作業(yè)時，配重安裝在前橋上方；裝載作業(yè)時，配重安裝在后橋下方。工作時前后車架用液壓缸定位，可提高機(jī)械的機(jī)動性。 36。 現(xiàn)代輪胎式挖掘裝載機(jī)則采用鉸接車架的專用底盤。車輪由驅(qū)動輪和導(dǎo)向輪組成。 1) 國外歐美大多數(shù)公司仍繼續(xù)生產(chǎn)采用傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)拖拉機(jī)底盤的挖掘裝載機(jī)，而近年來日本卻發(fā)展專用工程機(jī)械底盤的挖掘裝載機(jī)。 167。 (10)徐州裝載機(jī)廠開發(fā)研制出 WZ25— 16 型挖掘裝載機(jī)，發(fā)動機(jī)功率為 50KW，裝載斗容量 0． 8m3，反鏟斗容量 0． 25 m3，裝載裝置最大掘 起力≥ 25． 6 KN。 (8)柳州工程機(jī)械廠開發(fā)出 WZ25— 20。 (6)洛陽拖拉機(jī)工程機(jī)械公司的 DFII 一 904WZ。 (4)柳州挖掘裝載機(jī)廠 (中外合資 )的 WZ30— 25 型和 WZ30． 25A型，裝載部分 提升力、反鏟標(biāo)準(zhǔn)斗容分別為 25KN、 1． O m3； WZ4． 5— 30型，裝載部分提升力、反鏟標(biāo)準(zhǔn)斗容分別為 30KN、 1． 25 m3。 (3)煙臺工程機(jī)械廠 zLl5WJ 型，反鏟鏟斗標(biāo)準(zhǔn)斗容量0． 14． m3 ，整機(jī)質(zhì)量 6400Kg， 1 988 年通過省級鑒定。之后，在此基礎(chǔ)上又推出了 WZ2B 型挖掘裝載機(jī)，將 WZ2A 型又改進(jìn)為現(xiàn)在生產(chǎn)的 WZ 一 2C型挖掘裝載機(jī)，反鏟鏟斗標(biāo)準(zhǔn)斗容量 0． 2m3。將回轉(zhuǎn)支架的回轉(zhuǎn)銷改為可拆卸式。其新型挖掘裝載機(jī)有 Tiger 2020，Dominator M2208 和 Dominator。產(chǎn)品有 T5C， T5D， T6 型； (3)New Holland公司。此外，國外生 產(chǎn)挖掘裝載機(jī)的公司還有 (1)EarthForce America 公司。 歐洲共同體國家生產(chǎn)挖掘裝載機(jī)的公司主要有：德國謝弗 (Schaeff)、漢諾瑪格(Hanomag)、克拉默爾 (Kyamer)公司，意大利菲亞特艾利斯 (Fiatallis)、貝納蒂(Benati)、 Moxy、 Benfra 公司，瑞典沃爾沃 (Volvo)公司。挖掘動臂可配加長斗桿，延長挖掘深度。產(chǎn)品有四輪驅(qū)動四輪轉(zhuǎn)向形式，還有蟹行功能供選擇。該公司在開發(fā)了液壓挖掘機(jī)的基礎(chǔ)上，研制了世界上第一臺挖掘裝載機(jī)。綜合三家公司的挖掘裝載機(jī)，共有 1 7 種型號。反鏟斗容范圍 0． 07～ 0． 4． 8m3，裝載額定提升能力 23． 3～38． 5kN，發(fā)動機(jī)功率 46～ 70． 8k W，整機(jī)質(zhì)量 6156～ 8781． Kg；卡特彼勒新的 C 系列挖掘裝載機(jī)加大了動臂液壓缸直徑和發(fā)動機(jī)功率，使舉升能力比前任系列提高了 209／ 0，挖掘和裝載作業(yè)裝置的負(fù)荷傳感液壓系統(tǒng)采用變量泵，提高了作業(yè)性能，所有的挖掘裝載機(jī)都配備了 Ride Control 系統(tǒng)，提高了駕駛舒適性， Cat416C 型還具有平行舉升功能，通過快換接頭，不需離開駕駛室，可在 30 秒內(nèi)換裝各種工作裝置。 1989 年又推出了 438 型。 1986 年開發(fā)出 426 型，國內(nèi)定貨 2020 臺。發(fā)動機(jī)功率 46～ 78kW，整機(jī)質(zhì)量 5900～ 9900Kg。先后推出了 480E、 580F、 680K、 680t{、． 580[)、 580K、． 580L 等各種型號的挖掘裝載機(jī)；又于 1999 年將其整個挖掘裝載機(jī)系列產(chǎn)品進(jìn)行了升級，提 高了發(fā)動機(jī)能力，新的 Super L 挖掘裝載機(jī)采用新型動力換檔變速器，有自動換檔和自動四輪制動功能。綜合四家公司的挖掘裝載機(jī)，共有二十余種型號。作為裝載機(jī)使用時，通過機(jī)體向前運(yùn)動，裝載斗進(jìn)行裝載或挖掘，并可提升、運(yùn)料和卸料。作為反鏟挖掘使用時，是通過鏟斗向機(jī)械方向運(yùn)動進(jìn)行地平面以下的挖掘。此產(chǎn)品在國外應(yīng)用廣泛， 1990 年世界上挖掘裝載機(jī)銷售量達(dá) 48000～ 50000臺，可見挖掘裝載機(jī)占有相當(dāng)?shù)氖袌龇蓊~。 1． 2 國內(nèi)外本課題現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 作為裝載機(jī)多種作業(yè)化品種之一，挖掘裝載機(jī)在我國起步較晚，但發(fā)展較快，已有十余家企業(yè)生產(chǎn)這種裝載機(jī)。挖掘裝載機(jī)作為工程機(jī)械新型品種，市場開發(fā)具有很大潛力。由于今后從事笨重施工體力勞動的人員日漸減少，機(jī)械化施工程度逐年提高，以往靠人海戰(zhàn)術(shù)及小型機(jī)械裝備的施工方式，將逐步被采用大批較先進(jìn)的中大型工程機(jī)械的施工方式所替代。我國在 “ 九五”期間在工程機(jī)械行業(yè)投資 13 萬億元人民幣，比 “ 八五”完成投資大 2倍，而且建筑業(yè)已逐步成為國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，這將刺激工程機(jī)械邁入新的經(jīng)濟(jì)增長期。同時，通過性能分析能夠很清楚地了解到這個裝載裝置在各個位置或各種工況時的力和其它工作參數(shù)，有利于更有效地使用這種挖掘裝載機(jī)和使這種挖掘裝載機(jī)的工作效率得到最大限度地發(fā)揮。接著應(yīng)考察各工作液壓缸作用力矩的均衡性，整機(jī)的穩(wěn) 定性，整機(jī)與地面的附著性、滿足結(jié)構(gòu)和布置的可能性等，以綜合比較初選方案，從而確定機(jī)構(gòu)參數(shù) (一般來說，從計算機(jī)輔助分析中發(fā)現(xiàn)不合理的現(xiàn)象都可究其原因，采取改進(jìn)措施，使設(shè)計合理化。性能分析即設(shè)計合理性分析。當(dāng)分析工況較多時，問題更為突出。解決了這一問題，才能滿足未來我國國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)迅猛發(fā)展的需要。雖然，我國的工程機(jī)械行業(yè)，如裝載機(jī)制造業(yè)等在不長的時間內(nèi)有了較快的發(fā)展，但是由于我國的工業(yè)基礎(chǔ)相對薄弱以及工作中的缺點(diǎn)等原因行業(yè)的發(fā)展尚存在一系列的問題有待解決。 隨著我國改革開放的不斷深入，經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷加強(qiáng)，建筑、水利工程日益增多。挖掘裝載機(jī)作為一種小型多功能工程和建筑機(jī)械，是挖掘、裝載兩用的工程機(jī)械。這種機(jī)型使用范圍很廣，其產(chǎn)品受到用戶的普遍關(guān)注。 80 年代國外裝載機(jī)和液壓挖掘機(jī)除了不斷 完善裝、挖功能外，正向一機(jī)多能方向發(fā)展。 為適應(yīng)裝載機(jī)多功能作業(yè)要求，輪式裝載機(jī)已向一機(jī)功能方向發(fā)展。 1． 1 緒論 輪式裝載機(jī)是一種用途廣泛的施工機(jī)械，廣泛應(yīng)用于建筑公路鐵路水電港口礦山及國防工程中，對加快工程建設(shè)速度、減輕勞動強(qiáng)度、提高工程質(zhì)量、降低工程成本都發(fā)揮這重要作用。通過估計增加或減少的裝載拖運(yùn)物和返回時間可以獲得總共的循環(huán) 時間。 鏟裝的材料類型、材料的堆積高度以及別的外在因素也許可以增加或減少基本循環(huán)時間。這個過程包括裝載、收斗、舉升、翻斗、下降等過程。當(dāng)鏟斗在制造時所需的裝載量應(yīng)當(dāng)被精確計算出來。 輪式裝載機(jī)所達(dá)到的裝載量應(yīng)當(dāng)比別的裝載機(jī)器所達(dá)到的鏟裝量稍微大一些。 ABSTRACT A wheel loade is a kind of machine that it is used extent． above all， dig— loader is SO． This design is required by scociety, The type of machine is WZ4540． The production required of a wheel loader should beslightly greater than the production capability of the other critical units in the earth or material moving system． For example， if a hopper can handle 300 tons per hour loader