zl50裝載機(jī)反轉(zhuǎn)六連桿工作裝置鏟斗設(shè)計(jì)-閱讀頁(yè)
2024-08-21 22:57本頁(yè)面
【正文】 圖解法簡(jiǎn)圖要實(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(guò)程中，上翻角即可。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。AH不可能取得太大，它還受到油缸行程的限制。這是機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)的結(jié)果。這樣做，可使動(dòng)臂油缸在動(dòng)臂整個(gè)舉升過(guò)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。 為了得到較好的舉升工作力臂變化特性曲線，以適應(yīng)舉升過(guò)程中阻力矩的變化和合理地選定舉升油缸的功率，采用中間鉸接式油缸是比較理想的，如圖所示。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。H點(diǎn)一般選在約為動(dòng)臂長(zhǎng)度的三分之一處，且在動(dòng)臂兩鉸接點(diǎn)的連線之上，以便留出鉸座位置 (對(duì)曲線型動(dòng)臂而言)。后者在動(dòng)臂提升過(guò)程中，由于油缸下端的擺動(dòng)，可以使動(dòng)臂油缸的提升力臂變化較小，效率較高。此外，在采用動(dòng)臂油缸下端擺動(dòng)的連接方式時(shí)，要注意油缸下端在擺動(dòng)過(guò)程中不與機(jī)體發(fā)生于涉。AB= 2558 mm AH取1050 mm最小離地間隙一般 圖3—6 動(dòng)臂油缸的鉸接位置作圖知道圖3—7 動(dòng)臂油缸行程的設(shè)計(jì)油缸最大長(zhǎng)度1644 mm ，最小長(zhǎng)度963 mm ， （35）符合設(shè)計(jì)要求。太大時(shí)，將增加卸載沖擊，損壞運(yùn)輸車輛，過(guò)大，雖然有利于裝車，但加大了工作機(jī)構(gòu)前懸，降低整機(jī)穩(wěn)定性。4. 強(qiáng)度計(jì)算工作裝置鏟斗的強(qiáng)度計(jì)算包括：1)確定計(jì)算位置。3)對(duì)工作裝置進(jìn)行受力分析。 計(jì)算位置 分析裝載機(jī)插入料堆、鏟起、提升、卸載等作業(yè)過(guò)程可知，裝載機(jī)在鏟掘物料時(shí)，工作裝置的受力最大，所以取鏟斗斗底與地面的前傾角為時(shí)的鏟取位置(圖4—1)作為計(jì)算位置，且假定外裁荷作用在鏟斗的切削刃上。形成偏載情況時(shí)，通常是將其簡(jiǎn)化后的集中栽荷加在鏟斗側(cè)邊第一斗齒上。2) 鏟斗水平插入料堆后，翻轉(zhuǎn)鏟斗(靠轉(zhuǎn)斗油缸工作) 或提升動(dòng)臂(靠動(dòng)臂油缸工作)鏟掘時(shí)，此時(shí)認(rèn)為鏟斗切削刃只受到垂直力的作用。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(duì)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)相關(guān)資料取 （4—2）——裝載機(jī)空載時(shí)的最大牽引力， ——插入力。 （4—4） 式中L—— 軸距。 W1——滿載時(shí)前橋負(fù)荷，取整機(jī)重量的75％。4．受水平偏載的作用工況(圖4—2d)5．受垂直偏載的作用工況(圖4—2e)垂直力之大小與工況(b)相同。 工作裝置的受力分析在確定了計(jì)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。同時(shí)略去鏟斗及支承橫梁對(duì)動(dòng)臂受力與變形的影響，則可取工作裝置結(jié)構(gòu)的一例進(jìn)行受力分析，如圖(3—23a)所示，其上作用的載荷取相應(yīng)工況外載荷之半進(jìn)行計(jì)算，即： （4—5）在偏載工況中(圖3—22d、e、f)，近似地用求簡(jiǎn)支粱支反力的方法，求出分配于左右動(dòng)臂平面內(nèi)的等效力 (圖4—3b)： （46）由于，所以取進(jìn)行計(jì)算。鏟斗的重量由兩部分組成，一部分是圍成鏟斗的鋼板的重量G1，另一部分是筋板、吊耳等附屬裝置的重量ΔG，估算ΔG的值為10％G1，則 (4—8) 又 (4—9) 式中S1——鏟斗側(cè)壁的面積， t——鏟斗壁厚， S2——斗底和后斗壁的面積， SK——檔板面積， ρ——鋼板的密度（取ρ=7850kg/m3）， g——重力加速度（取g=10N/Kg），由前述可得 S1= t= S2= m2 SK= m2 代入各項(xiàng)數(shù)據(jù)可得： 3)認(rèn)為動(dòng)臂軸線與連桿——搖臂軸線處于同一平面， 則所有的作用力都通過(guò)構(gòu)件(除鏟斗外)斷面的彎曲中心，即略去了由于安裝鉸座而產(chǎn)生的附加的扭轉(zhuǎn)，從而可以用軸線、折線或曲線來(lái)代替實(shí)際構(gòu)件。工作裝置的受力分橋，就是根據(jù)上述各種工況下作用在鏟斗的外力，用解析法或圖解法求出對(duì)應(yīng)工況下工作裝置各構(gòu)件的內(nèi)力。(a)水平偏載（Pxa=295KN,PZa=0） 如圖4—4a所示，取鏟斗為脫離體，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(shí)受拉。如圖4—4c所示，取搖臂為脫離體，根據(jù)平衡原理，分橋搖臂的受力； 由 （4—30） (4—31)由 （4—32）由 （4—33）如圖3—24d所示，取動(dòng)臂為脫離體，根據(jù)平衡原理，分析動(dòng)臂的受力： 由 （4—34）由 （4—35） 由 （4—36）比較兩種工況可知第5種典型工況受力比較大，故取第5種工況為例進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。 鏟斗上鉸銷強(qiáng)度校核裝載機(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。所謂密封式鉸銷，就是鉸銷軸套的端部加一個(gè)密封圈，密封圈可以防止?jié)櫥瑒┬孤都皦m土進(jìn)入，因此可延長(zhǎng)軸銷和軸套銷的使用壽命及減少定期潤(rùn)滑的次數(shù)，使日常維修工作所消耗的時(shí)間及費(fèi)用減少。銷軸支座的擠壓應(yīng)力： （439）銷軸套的擠壓應(yīng)力： （4—40）式中——軸套的支承長(zhǎng)度。這次設(shè)計(jì)中，由于鏟斗的一些部位需進(jìn)行強(qiáng)度校核，需要確定連桿機(jī)構(gòu)的尺寸，進(jìn)行受力分析。這種方法比較直觀，易于掌握，是目前工程設(shè)計(jì)是比較常用的方法。說(shuō)明書的編寫過(guò)程中，對(duì)說(shuō)明書撰寫的內(nèi)容和要求有了認(rèn)識(shí)，如對(duì)標(biāo)題、目錄、正文、參考文獻(xiàn)等編寫，說(shuō)明書中有關(guān)數(shù)據(jù)的表格、圖、公式的編寫的規(guī)范化，在原來(lái)的基礎(chǔ)上有了很大的提高。對(duì)AutoCAD的熟練運(yùn)用有了巨大的提高。參考文獻(xiàn)[1]吳永平，姚懷新主編， 工程機(jī)械設(shè)計(jì)【M】，北京：人民交通出版社。[3] 其它網(wǎng)絡(luò)檢索到的相
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