第2章反鏟工作裝置

1、反鏟工作裝置1. 反鏟工作裝置的結(jié)構(gòu)型式與特點(diǎn)2. 運(yùn)動分析和主要工作尺寸的計(jì)算3. 挖掘力的計(jì)算方法4. 反鏟工作裝置的合理性設(shè)計(jì)第 二 章目的一. 動臂結(jié)構(gòu)u整體式動臂u組合式動臂彎動臂 2-1 反鏟工作裝置的結(jié)構(gòu)直動臂小彎臂 油缸連接 螺栓連接拐臂式伸縮式三節(jié)彎臂u工作尺寸和挖掘力可以根據(jù)作業(yè)條件的變化進(jìn)行調(diào)整。u合理地滿足各種作業(yè)裝置的參數(shù)和結(jié)構(gòu)要求，替換也方便。u動臂結(jié)構(gòu)簡單、價廉，剛度大；u替換工作裝置較少，通用性較差；u配備幾套完全不同的工作裝置。 2-1 反鏟工作裝置的結(jié)構(gòu)一. 動臂結(jié)構(gòu)u整體式動臂u組合式動臂直動臂小彎臂 油缸連接 螺栓連接拐臂式伸縮式三節(jié)彎臂u構(gòu)造簡單、輕巧

2、、布置緊湊u用于懸掛式挖掘機(jī) 2-1 反鏟工作裝置的結(jié)構(gòu)一. 動臂結(jié)構(gòu)u整體式動臂u組合式動臂彎動臂 直動臂小彎臂 油缸連接 螺栓連接拐臂式伸縮式三節(jié)彎臂u 得到較大的挖深；u 用于專用反鏟裝置。 2-1 反鏟工作裝置的結(jié)構(gòu)一. 動臂結(jié)構(gòu)u整體式動臂u組合式動臂彎動臂 直動臂小彎臂 油缸連接 螺栓連接拐臂式伸縮式動臂箱形結(jié)構(gòu)不用開口，動臂和斗桿油缸及管路的布置方便。 2-1 反鏟工作裝置的結(jié)構(gòu)一. 動臂結(jié)構(gòu)u整體式動臂u組合式動臂彎動臂 直動臂小彎臂 油缸連接 螺栓連接拐臂式伸縮式三節(jié)彎臂u有利于彎曲處應(yīng)力集中 2-1 反鏟工作裝置的結(jié)構(gòu)一. 動臂結(jié)構(gòu)u整體式動臂u組合式動臂彎動臂 直動臂小彎

3、臂 油缸連接 螺栓連接伸縮式三節(jié)彎臂 2-1 反鏟工作裝置的結(jié)構(gòu)一. 動臂結(jié)構(gòu)u整體式動臂u組合式動臂彎動臂 直動臂小彎臂 油缸連接 螺栓連接拐臂式伸縮式三節(jié)彎臂 2-1 反鏟工作裝置的結(jié)構(gòu)一. 動臂結(jié)構(gòu)u整體式動臂u組合式動臂彎動臂 直動臂小彎臂 油缸連接 螺栓連接拐臂式三節(jié)彎臂 2-1 反鏟工作裝置的結(jié)構(gòu)一. 動臂結(jié)構(gòu)u整體式動臂u組合式動臂彎動臂 直動臂小彎臂 油缸連接 螺栓連接拐臂式伸縮式三節(jié)彎臂 2-1 反鏟工作裝置的結(jié)構(gòu)二. 斗桿結(jié)構(gòu) 斗桿的結(jié)構(gòu)往斗桿的結(jié)構(gòu)往往取決于動臂的結(jié)構(gòu)，往取決于動臂的結(jié)構(gòu)，大多采用整體式斗桿。大多采用整體式斗桿。u 整體式斗桿u 組合式斗桿三. 動臂油缸與

4、斗桿油缸的布置1. 動臂油缸的布置 下支式懸掛式前傾式后傾式 三. 動臂油缸與斗桿油缸的布置1. 動臂油缸的布置 下支式懸掛式前傾式后傾式 三. 動臂油缸與斗桿油缸的布置1. 動臂油缸的布置 2. 斗桿的布置 四. 鏟斗與鏟斗液壓缸的連接u共點(diǎn)式（傳力大）u非點(diǎn)式（轉(zhuǎn)角大）六連桿機(jī)構(gòu)五. 鏟斗的結(jié)構(gòu)1. 鏟斗的作業(yè)比較（圖2-15）作業(yè)條件 鏟斗編號 鏟斗充滿時間 s 生產(chǎn)率 t/h 效率% 鏟斗 1 19. 05 42. 6 100 在頁巖中作業(yè) 鏟斗 2 40. 5 22. 68 53. 3 鏟斗 1 5. 9 163. 5 100 在砂中作業(yè) 鏟斗 2 6. 3 152. 7 93. 3

5、 鏟斗結(jié)構(gòu)形狀和參數(shù)的合理選擇對挖掘機(jī)的作業(yè)效果影響很大。表2-1斗容量q=0.6五. 鏟斗的結(jié)構(gòu)2. 鏟斗的結(jié)構(gòu)比較（圖2-19）u鏟斗的作業(yè)對象繁多，作業(yè)條件也不同，用一個鏟斗來適應(yīng)任何作業(yè)對象和條件較困難。u為適應(yīng)不同的挖掘工況要求，工作時選用不同的鏟斗。u有利于物料的自由流動，u物料易于卸凈。u裝進(jìn)鏟斗的物料不易掉出u斗齒的材料、形狀使鏟斗挖掘阻力小，耐磨，易于更換。五. 鏟斗的結(jié)構(gòu)3. 鏟斗結(jié)構(gòu)的要求：4. 液壓挖掘機(jī)反鏟斗容量計(jì)算 u對鏟斗容量進(jìn)行統(tǒng)一的計(jì)算方法；uGB3225-82u斗容量挖掘機(jī)上配備鏟斗容量的大??；u與整機(jī)重量、挖掘范圍和土壤類型有關(guān)。tsrVVV 斗 容 量：

6、一平裝斗容一堆尖斗容SVtV標(biāo)定面u當(dāng)當(dāng) 平裝斗容與堆尖斗容的分界面 標(biāo)定面標(biāo)定面12 yx標(biāo)定面標(biāo)定面12 yx12 yx標(biāo)定面為平面；標(biāo)定面為平面；u當(dāng)當(dāng) 12 yx標(biāo)定面為曲面；標(biāo)定面為曲面； 2-2 反鏟裝置運(yùn)動分析 2-2 反鏟裝置運(yùn)動分析第一類原始參數(shù) 決定機(jī)構(gòu)運(yùn)動特性的必要參數(shù)，主要選擇長度參數(shù)。第二類推導(dǎo)參數(shù) 由第一類參數(shù)推算出來的參數(shù)，為運(yùn)算中需要的角度。第三類特性參數(shù) 作方案分析比較的參數(shù)。u表2-4一. 機(jī)構(gòu)自身幾何參數(shù)二動臂的運(yùn)動分析1. 動臂的擺角:2)(cos5721252711llLll min157212527112)(cosllLll572min125271m

7、in12)(cosllLll )2(cos2)(cos572min125271572max125271min1max1max1llLllllLll 瞬時夾角瞬時擺角擺角范圍二動臂的運(yùn)動分析2. 動臂的力臂:517711sinsinlelCABlL 11571sinLlle max11LL zee11 min11LL 101ee 5max1le 當(dāng)：得：當(dāng)：得：二動臂的運(yùn)動分析3. 動臂F點(diǎn)的坐標(biāo)注：F F點(diǎn)在點(diǎn)在CVCV線以上為正；線以上為正； F F點(diǎn)在點(diǎn)在CVCV線以下為負(fù)。線以下為負(fù)。21120 30211cosllxF CFYly 211sin )(20222021 1. 斗桿的擺角:

8、瞬時夾角瞬時擺角擺角范圍三. 斗桿的運(yùn)動98222928122)(cosllLll min2982max22928122)(cos llLll982min229281min22)(cosllLll )2(cos2)(cos982min229281982max229281min2max2max2llLllllLll 2. 斗桿的力臂:當(dāng)：得：當(dāng)：得：三. 斗桿的運(yùn)動829922sinsinlelEDFlL 22982sinLlle max22LL zee22 min22LL 202ee 9max2le 四. 鏟斗的運(yùn)動油缸對N點(diǎn)力臂: 1. 鏟斗連桿機(jī)構(gòu)的傳動比)sin(2230131 lr28

9、142sin lr29243sin lr連桿對N點(diǎn)力臂: 連桿對Q點(diǎn)力臂: MN =0 MN =0 213rfrP 33rflP 四. 鏟斗的運(yùn)動1. 鏟斗連桿機(jī)構(gòu)的傳動比傳動比lrrri 2313231PlrrrP MQ =0MQ =0)sin(2230131 lr28142sin lr29243sin lr四. 鏟斗的運(yùn)動2. 鏟斗的轉(zhuǎn)角 10262473 FQV)(1801801026247 FQV五. 整機(jī)作業(yè)范圍1. 斗齒尖坐標(biāo)方程 X XV V、Y YV V = f(L= f(L1 1、L L2 2、L L3 3) )cos(3634213730 llXV)sin(cos36342

10、1371219 llYV 2. 主要工作尺寸計(jì)算(1) 最大挖掘深度 動臂液壓缸全縮,FQV三點(diǎn)同直線并處于垂直狀態(tài)。（圖2-28）32minmax1llYHF 211sin lYF 2. 主要工作尺寸計(jì)算(2) 最大卸載高度 動臂液壓缸全伸，斗桿液壓缸全縮，QV連線處于垂直狀態(tài)。 圖2-29372cos lXXFQ372sin lYYFQ3723max3sin lYlYHFQ 2. 主要工作尺寸計(jì)算 圖2-29(3) 停機(jī)面最大挖掘半徑)cos()(2)(8323212322140 lllllll383221222140)cos(2llllll 302240max1lYlRC CXlR 40

11、max(4) 最大挖掘半徑2-3 挖掘力與挖掘阻力u挖掘力是液壓工作油缸在泵的最大工作壓力作用下單獨(dú)工作時，在斗齒上的最大力。u挖掘阻力是在挖掘作業(yè)中的最主要載荷，外部作用于挖掘裝置上的阻力。u關(guān)系：大小相等，方向相反。u挖掘機(jī)有三組油缸，動臂油缸，斗桿挖掘機(jī)有三組油缸，動臂油缸，斗桿油缸，鏟斗油缸，在工作工程中受力油缸，鏟斗油缸，在工作工程中受力是不一樣，有的受拉，有的受壓，有是不一樣，有的受拉，有的受壓，有的受主動力作用，有的受被動力作用。的受主動力作用，有的受被動力作用。 一. 油缸作用力分析中位右位 換向閥處于左位（或右位）與換向閥處于中位時，油缸的受力性質(zhì)不同。換向閥左位一. 油缸作

12、用力分析 換向閥處于左位（或右位）與換向閥處于中位時，油缸的受力性質(zhì)不同。u主動作用力u被動作用力 油缸的二腔分別接高低壓油路，在高壓油的作用下，油缸產(chǎn)生推動機(jī)構(gòu)運(yùn)動的力。油缸的二腔封閉，與高壓油路切斷，外載荷在封閉油缸上產(chǎn)生的作用力。 一. 油缸作用力分析 挖掘機(jī)有動臂油缸，斗桿油缸，鏟斗油缸，在工作工程中有的受主動力，有的受被動力。u主動作用力u被動作用力 油缸的二腔分別接高低壓油路，在高壓油的作用下，油缸產(chǎn)生推動機(jī)構(gòu)運(yùn)動的力。油缸的二腔封閉，與高壓油路切斷，外載荷在封閉油缸上產(chǎn)生的作用力。u希望油缸承受的被動作用力足夠大，以保證挖掘機(jī)主動作用力的充分發(fā)揮。u當(dāng)油缸受被動作用力時，油缸處于

13、被動狀態(tài)，也就是處于閉鎖狀態(tài)。二. 閉鎖的概念1. 什么是閉鎖油缸二腔封閉，與高壓油路切斷。2. 閉 鎖 力封閉油缸承受的最大作用力。3. 閉 鎖 腔主要承受被動作用力的壓力腔。4. 閉鎖壓力閉鎖腔承受的最大壓力。5. 閉鎖不破壞的條件P閉 P外 。 三. 油缸閉鎖力的計(jì)算 1. 計(jì)算工況的選擇原則u受力較大的工作位置；u特殊要求的工作位置；u主要工作區(qū)挖掘力充分發(fā)揮。 u工況 動臂油缸最低,斗桿垂直地面，鏟斗挖掘，其作用力臂為最大。鏟斗油缸產(chǎn)生的挖掘力為最大，動臂油缸力臂值為最小。三. 油缸閉鎖力的計(jì)算 1. 計(jì)算工況的選擇原則u受力較大的工作位置；u特殊要求的工作位置；u主要工作區(qū)挖掘力充

14、分發(fā)揮。 u工況u工況 動臂油缸最低位置，鉸點(diǎn)F、Q、V三點(diǎn)一線，斗稈挖掘，斗稈作用力臂最大。三. 油缸閉鎖力的計(jì)算 1. 計(jì)算工況的選擇原則u受力較大的工作位置；u特殊要求的工作位置；u主要工作區(qū)挖掘力充分發(fā)揮。 u工況u工況u工況動臂油缸最低，鉸點(diǎn)F、Q、V三點(diǎn)一線并垂直地面，鏟斗挖掘，克服平均挖掘阻力。三. 油缸閉鎖力的計(jì)算 1. 計(jì)算工況的選擇原則u受力較大的工作位置；u特殊要求的工作位置；u主要工作區(qū)挖掘力充分發(fā)揮。 2. 利用計(jì)算機(jī)選擇工況 利用計(jì)算機(jī)對整個工作區(qū)域進(jìn)行閉鎖力的計(jì)算，找出工作油缸受力最大工作位置。四. 閉鎖壓力的確定u過載閥的調(diào)定壓力由閉鎖壓力決定。uP閉 保證局部

15、； uP工 保證整體； uP閉 P工 uP閉 的取值不受 P工 的限制，而受液壓元件的最大耐壓限制。1. 閉鎖壓力與工作壓力關(guān)系四. 閉鎖壓力的確定3. 增加閉鎖力的措施2. P閉閉 / P工工的選擇u加大油缸直徑；加大油缸直徑；u采用雙缸；采用雙缸；u加大局部過載閥的壓力；加大局部過載閥的壓力；u改變鉸點(diǎn)改變鉸點(diǎn)。 挖掘作業(yè)中，油缸動作外伸， 在斗尖上產(chǎn)生的作用力。五、挖掘力的概念及計(jì)算方法u工作油缸的理論挖掘力；工作油缸的理論挖掘力；u整機(jī)的理論挖掘力；整機(jī)的理論挖掘力；u整機(jī)的實(shí)際挖掘力。整機(jī)的實(shí)際挖掘力。定義：(一). 工作液壓缸的理論挖掘力工作裝置自重和土重；工作裝置自重和土重；液壓

16、系統(tǒng)的效率液壓系統(tǒng)的效率; ;連桿機(jī)構(gòu)的效率；連桿機(jī)構(gòu)的效率；工作液壓缸的背壓。工作液壓缸的背壓。1. 鏟斗油缸的理論挖掘力 鏟斗油缸的理論推力鏟斗油缸的理論推力)(3323133LflrrrPiPPOD 3P不考慮不考慮假定(一). 工作液壓缸的理論挖掘力2. 斗桿油缸的理論挖掘力 斗桿油缸的理論推力斗桿油缸的理論推力2P),(32652LLfrrPPOG 3. 挖掘力曲線(二) 整機(jī)的理論挖掘力1. 計(jì)算條件u必要條件：主動力的大小u充分條件: 工作液壓缸的閉鎖能力 整機(jī)的工作穩(wěn)定性 整機(jī)與地面的附著性能 土壤阻力1. 計(jì)算條件u必要條件：主動力的大小u充分條件: 工作液壓缸的閉鎖能力 整

17、機(jī)的工作穩(wěn)定性 整機(jī)與地面的附著性能 土壤阻力考慮機(jī)重，有相對運(yùn)動的構(gòu)件重量分別計(jì)算；不考慮效率；不考慮液壓缸小腔背壓；不考慮土壤阻力不考慮坡度、風(fēng)力、慣性力、動載等的影響整機(jī)挖掘力計(jì)算假定(二) 整機(jī)的理論挖掘力鏟斗油缸主動作用產(chǎn)生的挖掘力鏟斗油缸主動作用產(chǎn)生的挖掘力: :3633036lrGrGPPQOD 計(jì)算舉例(二) 整機(jī)的理論挖掘力鏟斗油缸主動作用產(chǎn)生的挖掘力鏟斗油缸主動作用產(chǎn)生的挖掘力: :3633036lrGrGPPQOD 動臂油缸閉鎖能力達(dá)到最大所限制的挖掘阻力動臂油缸閉鎖能力達(dá)到最大所限制的挖掘阻力W W01 01 ：).(1611101CiiIxCWrGePrW 計(jì)算舉例(

18、二) 整機(jī)的理論挖掘力鏟斗油缸主動作用產(chǎn)生的挖掘力鏟斗油缸主動作用產(chǎn)生的挖掘力: :3633036lrGrGPPQOD 動臂油缸閉鎖能力達(dá)到最大所限制的挖掘阻力動臂油缸閉鎖能力達(dá)到最大所限制的挖掘阻力W W01 01 ：).(1611101CiiIxCWrGePrW )(1665533222202FFFFDFWrGrGrGrGePrW 斗桿油缸閉鎖能力達(dá)到最大所限制的挖掘阻力斗桿油缸閉鎖能力達(dá)到最大所限制的挖掘阻力W W02 02 ：計(jì)算舉例(二) 整機(jī)的理論挖掘力鏟斗油缸主動作用產(chǎn)生的挖掘力鏟斗油缸主動作用產(chǎn)生的挖掘力: :3633036lrGrGPPQOD 動臂油缸閉鎖能力達(dá)到最大所限制的

19、挖掘阻力動臂油缸閉鎖能力達(dá)到最大所限制的挖掘阻力W W01 01 ：).(1611101CiiIxCWrGePrW )(1665533222202FFFFDFWrGrGrGrGePrW 斗桿油缸閉鎖能力達(dá)到最大所限制的挖掘阻力斗桿油缸閉鎖能力達(dá)到最大所限制的挖掘阻力W W02 02 ：整機(jī)穩(wěn)定所限制的挖掘阻力整機(jī)穩(wěn)定所限制的挖掘阻力W W05 05 或或W W06 06 ：)(1106isSGGIWrGrGrW 地面附著所限制的挖掘阻力地面附著所限制的挖掘阻力W W04 04 ：3804cos GW計(jì)算舉例(二) 整機(jī)的理論挖掘力(二) 整機(jī)的理論挖掘力)(1665533222202FFFFD

20、FWrGrGrGrGePrW 鏟斗油缸主動作用產(chǎn)生的挖掘力鏟斗油缸主動作用產(chǎn)生的挖掘力: :動臂油缸閉鎖能力達(dá)到最大所限制的挖掘阻力動臂油缸閉鎖能力達(dá)到最大所限制的挖掘阻力W W01 01 ：斗桿油缸閉鎖能力達(dá)到最大所限制的挖掘阻力斗桿油缸閉鎖能力達(dá)到最大所限制的挖掘阻力W W02 02 ：整機(jī)穩(wěn)定所限制的挖掘阻力整機(jī)穩(wěn)定所限制的挖掘阻力W W0505或或W W06 06 ：地面附著所限制的挖掘阻力地面附著所限制的挖掘阻力W W04 04 ：3633036lrGrGPPQOD ).(1611101CiiIxCWrGePrW )(1106isSGGIWrGrGrW 3804cos GW？0605

21、04030201,WWWWWW挖掘力挖掘力計(jì)算舉例 060504030201,minWWWWWWP裝WWW 切11 C土壤性質(zhì) A切削角變化影響系數(shù) Z斗齒的系數(shù) X斗側(cè)壁厚度影響系數(shù)六. 挖掘阻力分析1. 鏟斗挖掘阻力計(jì)算: 21WWW bhKW01 切D切削刃擠壓土壤的力，b切削刃寬度影響系數(shù)，b=l+2.6Bh變化h不變切向挖掘阻力DbhKW 35. 101切0K六. 挖掘阻力分析maxmaxcos)cos( RRh )cos(cos1)cos(maxmaxmax Rhh)cos1(maxmax Rhh)()cos(cos135. 1maxmax1 fDbAZXRCW 切當(dāng)當(dāng) DbAZX

22、RCW 35. 1maxmax1)cos1( 1. 鏟斗挖掘阻力計(jì)算:21WWW WWW 切11裝切向挖掘阻力六. 挖掘阻力分析maxmaxcos)cos( RRh1. 鏟斗挖掘阻力計(jì)算:21WWW WWW 切11裝切向挖掘阻力)()cos(cos135. 1maxmax1 fDbAZXRCW 切?1 裝裝W切裝11)84(cosWqrW 式中: q斗容量 密實(shí)狀態(tài)下土壤容重 土壤與鋼的摩擦系數(shù)六. 挖掘阻力分析maxmaxcos)cos( RRh1. 鏟斗挖掘阻力計(jì)算:21WWW WWW 切11裝切向挖掘阻力)()cos(cos135. 1maxmax1 fDbAZXRCW 切?1 裝裝W切

23、裝11)84(cosWqrW 法法向挖掘阻力2W12)2 . 00(WW 六. 挖掘阻力分析1. 鏟斗挖掘阻力計(jì)算:21WWW 1802max RBAmaxsin2 RAB )sin180()(21max RABBAL 2sin2123602max2RRSSS 三角形扇形LSh maxmaxsin180)2sin90( RDbAZXRCWJ 35. 1maxmax1sin180)2sin90( 平均長度平均長度半月形面積半月形面積平均深度平均深度JW1平均挖掘阻力. 鏟斗挖掘阻力曲線六. 挖掘阻力分析六. 挖掘阻力分析2.斗桿挖掘阻力的計(jì)算挖掘阻力：挖掘阻力：gghbKW 01hg切削深度b

24、切削寬度S 切削長度KS松散系數(shù)ghsbq SgKSqhb gbgbrrS 01745. 0180. gbggrqKbhKW 01745. 0001切削長度：切削長度：斗桿最大挖掘阻力與K0有關(guān)斗斗 容容 量：量：七. 挖掘力的確定要求uP挖 Wu挖掘力的值與挖掘阻力大小和變化規(guī)律一致。W阻W2 3 W12-4 工作裝置的設(shè)計(jì)1. 滿足任務(wù)書要求，滿足作業(yè)范圍和工作要求，性能先進(jìn)，行駛穩(wěn)定性好。2. 整機(jī)挖掘力的大小及其分布合理；3. 功率利用好，生產(chǎn)率高；4. 鉸點(diǎn)布置合理，各構(gòu)件受力良好，保證強(qiáng)度；5. 運(yùn)輸和停放時，工作裝置姿態(tài)合理；6. 考慮“三化”，一. 工作裝置的設(shè)計(jì)原則二. 鏟斗

25、的設(shè)計(jì)1. 斗形參數(shù)：(一).斗形參數(shù)SKBRq)2sin2(212 KsKs土壤松散系數(shù)土壤松散系數(shù)max2 2.鏟斗挖掘能容量 E 鏟斗每挖鏟斗每挖l lm m3 3的土所耗費(fèi)的能量的土所耗費(fèi)的能量 )2sin2cos22sin5 . 11002sin2cossin2(232 RKKBKE3.挖掘阻力: DBAZXRCW 35. 1max1)cos1( q 、B、R、 )2 ,(,max1 BRfWEq 二. 鏟斗的設(shè)計(jì)SKBRq)2sin2(212 )2sin2cos22sin5 . 11002sin2cossin2(232 RKKBKE DBAZXRCW 35. 1max1)cos1(

26、 )2 ,(,max1 BRfWEq 參數(shù)優(yōu)化(一).斗形參數(shù)R R、B B大到一定值，大到一定值， 9090后后W1max W1max 和和E/KE/K下降漸緩下降漸緩B B和和R,R,鏟斗變平鏟斗變平(二).鏟斗參數(shù)選擇W W1MAX1MAX、E/KE/K max2 希希望望 再降低再降低W W1MAX1MAX、E/KE/K就無多大意義就無多大意義BB工裝附加載荷工裝附加載荷、扭矩、扭矩 要求工作裝置的強(qiáng)度和剛度要求工作裝置的強(qiáng)度和剛度當(dāng)當(dāng)q q一定一定B.RB.Rmax2 uR、B不能太大，一般取 = 90100 u如果： 100 ，則W1MAX太大；u 22 長動臂短斗桿方案，大中型挖

27、掘機(jī)；長動臂短斗桿方案，大中型挖掘機(jī)； 有利斗桿的閉鎖，斗桿挖掘時，阻力較??；有利斗桿的閉鎖，斗桿挖掘時，阻力較小；1.51.5 短動臂長斗桿方案，用于挖深大的特殊挖掘機(jī)短動臂長斗桿方案，用于挖深大的特殊挖掘機(jī)=1.5=1.52 2 中間方案，中小型通用挖掘機(jī)。中間方案，中小型通用挖掘機(jī)。1Ku挖掘方式：挖掘方式：K K 1 1大大 宜斗桿挖掘?yàn)橹?，宜斗桿挖掘?yàn)橹鳎琄 K 1 1 小宜鏟斗挖掘?yàn)橹?。小宜鏟斗挖掘?yàn)橹鳌挖掘軌跡：挖掘軌跡：K K 1 1 小小 易得到直線運(yùn)動軌跡，宜于平整和清理。易得到直線運(yùn)動軌跡，宜于平整和清理。 u結(jié)構(gòu)強(qiáng)度：結(jié)構(gòu)強(qiáng)度：K K 1 1大大 結(jié)構(gòu)重心離機(jī)體近。結(jié)

28、構(gòu)重心離機(jī)體近。 u作業(yè)范圍：作業(yè)范圍：K K 1 1 作業(yè)范圍變窄作業(yè)范圍變窄2. 動臂機(jī)構(gòu)的參數(shù)確定動臂強(qiáng)度動臂強(qiáng)度 ，挖高，挖高，挖深，挖深，大中型挖掘機(jī)采用。，大中型挖掘機(jī)采用。動臂強(qiáng)度動臂強(qiáng)度 ，挖高，挖高，挖深，挖深，中小型挖掘機(jī)采用。，中小型挖掘機(jī)采用。.動臂彎角：小彎臂小彎臂 1401201 （一般情況）（一般情況） 1701501 1 .上下動臂的比值： 1323141cos2_1 KKll 3 . 11 . 141423 llK41342lKl 1 41l42l四. 斗桿機(jī)構(gòu)的參數(shù)確定.斗桿機(jī)構(gòu)參數(shù).基本要求,892max2,ll u保證斗桿油缸產(chǎn)生足夠的挖掘力。保證斗桿油

29、缸產(chǎn)生足夠的挖掘力。u保證斗桿油缸有必要的閉鎖能力。保證斗桿油缸有必要的閉鎖能力。u保證斗桿的擺角保證斗桿的擺角:105:105 125125 u當(dāng)當(dāng)L L2 2=L=L2max2max，L L3 3=L=L3m3maxax 時，鏟斗與動臂的距離應(yīng)大于時，鏟斗與動臂的距離應(yīng)大于10cm10cm。,min2max2EFQLL 3. 斗桿機(jī)構(gòu)的參數(shù)確定.參數(shù)選擇斗桿的最大擺角：斗桿的最大擺角：斗桿的挖掘轉(zhuǎn)角：斗桿的挖掘轉(zhuǎn)角：斗桿尾部半徑：斗桿尾部半徑：斗桿油缸的長度：斗桿油缸的長度： 125105max2 max22)3221( )(5 . 5141(329lll 232max9)(PllPlG

30、12sin22max29max2 lL)2cos(2max29max2292max28 lLlLl（已知：已知： ）92max2,l ,892max2,ll ,min2max2EFQLL 3. 斗桿機(jī)構(gòu)的參數(shù)確定.參數(shù)選擇斗桿油缸斗桿油缸D點(diǎn)：點(diǎn)：max2 2 22 Du根據(jù)斗桿油缸直徑與動臂結(jié)構(gòu)而定；u斗桿油缸在伸長的過程中不干涉。斗桿尾部夾角斗桿尾部夾角 u斗桿油缸閉鎖u最大挖掘力發(fā)生位置，u斗桿轉(zhuǎn) 時,斗桿的力臂最大。2/2 EFQ 五. 鏟斗機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)u鏟斗轉(zhuǎn)角：鏟斗轉(zhuǎn)角： 1. 鏟斗轉(zhuǎn)角要求：u仰角要求：仰角要求：u挖掘轉(zhuǎn)角：挖掘轉(zhuǎn)角：u 時，鏟斗與地面夾角時，鏟斗與地面夾角 45平

31、均阻力區(qū)域 平均阻力區(qū)域，最大阻力區(qū)域(一). 挖掘圖挖掘性能可以從實(shí)際斗齒挖掘力，挖掘性能可以從實(shí)際斗齒挖掘力，生產(chǎn)率和工作尺寸三個方面衡量。生產(chǎn)率和工作尺寸三個方面衡量。max3min33LLL min1max11LLL max2min22LLL 鏟斗油缸鏟斗油缸動臂油缸動臂油缸斗桿油缸斗桿油缸11等分(一). 挖掘圖u作業(yè)范圍的大小u挖掘力大小、分布u功率大小與分布u限制主動力發(fā)揮區(qū)域u主動力發(fā)揮區(qū)域u限制區(qū)的大小和位置挖掘圖可以看出挖掘性能可以從實(shí)際斗齒挖掘力，挖掘性能可以從實(shí)際斗齒挖掘力，生產(chǎn)率和工作尺寸三個方面衡量。生產(chǎn)率和工作尺寸三個方面衡量。(一). 挖掘圖u作業(yè)范圍的大小u挖

32、掘力大小、分布u功率大小與分布u限制主動力發(fā)揮區(qū)域u主動力發(fā)揮區(qū)域u限制區(qū)的大小和位置挖掘圖可以看出挖掘性能可以從實(shí)際斗齒挖掘力，挖掘性能可以從實(shí)際斗齒挖掘力，生產(chǎn)率和工作尺寸三個方面衡量。生產(chǎn)率和工作尺寸三個方面衡量。鏟斗挖掘1.挖掘力的大小和分布斗桿軸線為 00 鏟斗初始角為 00 挖掘力的要求 仰角仰角0 00 0 0 00 030300 0 挖掘力接近平均挖掘阻力。挖掘力接近平均挖掘阻力。 0 00 060600 0 其中其中 25250 035350 0 30300 080800 0 其中其中 45450 065650 0 希望挖掘力大，在希望挖掘力大，在 25250 035350 0轉(zhuǎn)角的范圍內(nèi)某些點(diǎn)的挖轉(zhuǎn)角的范圍內(nèi)某些點(diǎn)的挖掘力大于最大挖掘阻力。掘力大于最大挖掘阻力。 60600 01001000 0 80800 01201200 0 挖掘力可以有所降低，挖掘力可以有所降低，挖掘力接近平均挖掘阻力。挖掘力接近平均挖掘阻力。 1001000 0 1201200 0 不考慮挖掘不考慮挖掘 L3=L3max 考慮動載荷和滿斗提升 挖掘力的大小及變化規(guī)律挖掘力的大小及變化規(guī)律與挖掘阻力的變化相適應(yīng)。與挖掘阻力