装载机的四合一铲斗断面的设计

点击次数:   更新时间:2020-11-20 06:16     作者:优发官网

  装载机的四合一铲斗断面的设计_机械/仪表_工程科技_专业资料。第 5 期 (总 第 174 期 ) 2012 年 10 月 机械工程与自动化 MECHANICALENGINEERING &AUTOMATION 文 章 编 号 :1672-6413(20

  第 5 期 (总 第 174 期 ) 2012 年 10 月 机械工程与自动化 MECHANICALENGINEERING &AUTOMATION 文 章 编 号 :1672-6413(2012)05-0082-02 No.5 Oct. 装载机的四合一铲斗断面的设计櫜 胡义华,潘宇倩,张树林 (广西工学院 鹿山学院,广西柳州545616) 摘要:四合一铲斗是装载机的主要组成部分,在工作过程中可以实现装载、推土、刮平、装夹作业等功能。 以四合一铲斗为研究对象,分析其斗容、基本参数,并进行铲斗上、下铰接点位置的确定及铲斗断面的设计。 关键词:铲斗;断面;设计 中 图 分 类 号 :TH243+ .1 文 献 标 识 码 :A 0 引 言 装载机铲斗的主要功能是装载。为增加其功能, 提高其对环 境 的 适 应 性,本 文 开 发 了 一 种 集 装 载、推 土、刮平、装 夹 多 种 作 业 形 式 于 一 体 的 多 功 能 工 作 装 置 ——— “四 合 一 ”铲 斗 。 1 铲 斗 断 面 形 状 和 基 本 参 数 确 定 1.1 铲 斗 的 断 面 形 状 铲斗 的 断 面 形 状 由 铲 斗 圆 弧 半 径r、底 壁 长l、后 壁高h 和张开角γ 四个参数确定,如图1所示。 圆 弧 半 径r 越 大 ,物 料 进 入 铲 斗 的 流 动 性 越 好 ,有 利于减少物料装入 斗 内 的 阻 力,且 卸 料 快 而 干 净。 但 r过大,斗的开口大,不易 装 满,且 铲 斗 外 形 较 高,影 响 驾驶员观察铲斗斗刃的工作情况。 后壁高h 是指铲斗上缘至圆弧与后璧切点间的距 离 。 底 壁 长l是 指 斗 底 壁 的 直 线 段 长 度 ,l长 则 铲 斗 铲 入 料 堆 深 度 大 ,斗 易 装 满 ,但 掘 起 力 将 由 于 深 度 的 增 加 而减小。由实验得知,插 入 阻 力 随 铲 入 料 堆 的 深 度 而 急剧增加,同时l长 亦 会 减 小 卸 料 高 度;l短 则 掘 起 力 大 ,且 由 于 卸 料 时 铲 斗 刃 口 降 落 的 高 度 小 ,还 可 减 小 动 臂的举升 高 度,缩 短 作 业 时 间,但 这 会 减 小 斗 容。 因 此,对装载轻 质 物 料 为 主 的 铲 斗,l 可 选 择 大 些;对 铲 装 岩 石 的 铲 斗 ,l 应 取 小 些 。 铲斗张开角γ 为铲斗后壁与底壁间的夹角,一般取 45°~ 52°。适当减小张 开 角 并 使 斗 底 壁 对 地 面 有 一 定 斜度,可减小插入料堆时的阻力,提高铲斗的装满程度。 铲斗的宽度应大于装载机两前轮外侧间的宽度, 每侧要宽出50 mm~100 mm。 如 铲 斗 宽 度 小 于 两 轮 外侧间的宽度,则铲 斗 铲 取 物 料 后 所 形 成 的 料 堆 阶 梯 会 损 伤 轮 胎 侧 璧 ,并 增 加 行 驶 时 轮 胎 的 阻 力 。 1.2 铲 斗 基 本 参 数 的 确 定 本设计中,将铲斗的回转半径 R(即铲斗与动臂铰 接点至切削刃 间 的 距 离 )作 为 基 本 参 数 ,铲 斗 的 其 他 参 数则作为 R 的函数。由于 R 是铲斗的回转半径(见图2 ),其大小不仅直接影响铲斗底璧的长度,而且还直接影 响转斗时的掘起力及斗容的大小,因此它是一个与整机 总体有关的参数。铲斗的回转半径 R(m)的计算式为: 槡 R= Vs 。 …………………………………… (1) BO {[0.5λgsinγ(λz +λkcosγ1)]-λr2[cotγ2 ]-0.5π(1-1γ80)} 其中:Vs 为 铲 斗 平 装 容 量,m3;BO 为 铲 斗 内 壁 宽 度, 夹角,选择γ1 时应使侧璧切削刃与挡板的夹角为90°。 m;λg 为铲 斗 斗 底 长 度 系 数,λg =1.40~1.53;λz 为 后 当Vs、BO 已 知,只 要 初 选λg、λz、λk、λr 系 数 值 和 壁长度系数,λz= 1.1~1.2;λk 为 挡 板 高 度 系 数,λk= γ、γ1 值,即 可 求 得 铲 斗 的 基 本 参 数。 调 整 参 数,根 据 0.12~0.14;λr 为 圈 弧 半 径 系 数,λr =r/R=0.35~ 调整后的各值与 R 之比分别计算λg、λz、λk、λr 值,然后 0.4;γ 为张 开 角,γ=45°~52°;γ1 为 挡 板 与 后 壁 间 的 代入式(1),即可 确 定 铲 斗 的 回 转 半 径 R。 由 R 和 计 櫜 广西科技开发项目 (桂科能08126002) 收 稿 日 期 :2012-04-12; 修 回 日 期 :2012-06-21 作者简介:胡义华 (1972-),男,湖南沅江人,讲师,硕士,研究方向为模具设计与制造。 2012 年 第 5 期 胡 义 华 ,等 :装 载 机 的 四 合 一 铲 斗 断 面 的 设 计 · 83 · 算出来的各系数值,即 可 确 定 铲 斗 的 其 他 参 数 值。 最 后确定的基本参数值如图2所示。 图 1 铲 斗 断 面 基 本 参 数 图 2 基 本 参 数 确 定 2 铲 斗 上 、下 铰 接 点 位 置 的 确 定 铲斗的下铰接点即 铲 斗 与 动 嘴 的 连 接 饺 点 (见 图 1)。当铲斗在铲掘位 置 时,应 尽 量 使 该 点 靠 近 切 削 刃 与 地 面 。 下 铰 接 点 靠 近 铲 斗 切 削 刃 ,则 转 斗 时 力 臂 小 , 有利于增加作用在斗刃上的掘起力。下铰接点靠近地 面,可减少在作业 时 的 铲 入 阻 力。 一 般 取 下 铰 接 点 距 斗 底 高 度 h1 = (0.06~0.12)R。 铲斗上铰 接 点 即 铲 斗 与 拉 杆 (或 连 杆 )的 连 接 铰 点。该点位置可


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