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1、.目錄一、基本要求11.1鏟斗的結(jié)構(gòu)選擇1二、鏟斗基本參數(shù)的確定22.1鏟斗長寬高的確定22.2挖掘力計算4三、鏟斗幾何形狀53.1鏟斗的組成53.2斗體曲線63.3兩種曲線的比較8四、結(jié)論10參考文獻12..一、基本要求斗輪挖掘機的鏟斗在輪圈回轉(zhuǎn)一周的過程中,要完成切割、裝載和排空物料三項作業(yè)。切割時要求斗齒能迅速切入物料。為此鏟斗必須具有足夠的強度和剛度,以便承受物料的反作用力。裝載時要求物料能較通暢地流人鏟斗(這樣可減少切割阻力),同時在物料充填鏟斗時,既要填滿鏟斗空間,又不能產(chǎn)生過大的擠壓力,否則由于擠壓力的增大,會使鏟斗壁與物料的吸附力增大(在一定吸附系數(shù)下,吸附力與兩物體之
2、間的正壓力成正比),造成排料時物料排不凈或撒料等情況。1.1鏟斗的結(jié)構(gòu)選擇鏟斗結(jié)構(gòu)形狀和參數(shù)的合理選擇對挖掘機的作業(yè)效果影響很大，其應滿足以下要求：（1）有利于物料的自由流動。鏟斗壁不宜設置橫向凸緣、棱角等，斗底的縱向剖面形狀要適合于各種物料的運動規(guī)律。（2）要使物料易于卸盡（3）為使裝進鏟斗的物料不易于卸出，鏟斗的寬度與物料的粒徑之比應該大于4，大50時，顆粒尺寸不考慮，視物料為均質(zhì)。綜上考慮，選用中型挖掘機常用的鏟斗結(jié)構(gòu)與下圖。斗齒的安裝連接采用橡膠銷式，結(jié)構(gòu)示意圖如下圖..二、鏟斗基本參數(shù)的確定2.1鏟斗長寬高的確定斗容量q，平均寬度B，轉(zhuǎn)斗挖掘半徑R和轉(zhuǎn)斗挖掘滿轉(zhuǎn)角2是鏟斗的四
3、個主要參數(shù)，R,B,2，三者之間有下幾何關系：式中土壤松散系數(shù)近似值取1.25，q=0.28m3，根據(jù)上式可由R,B,2中作任值求相應第三值。其斗容量0.28m3，斗寬B=0.794m。根據(jù)已經(jīng)確定的斗輪挖掘機生產(chǎn)力輪圈直徑寬度轉(zhuǎn)速鏟斗數(shù)量及每只鏟斗的容量,即可確定鏟斗的寬度(B)長度(L)和高度(H)L:B≈1.3；所以可知L=1.0322mq=0.8BLH,式中q——鏟斗容量(立方米)把數(shù)據(jù)代入后，可求得H=0.339m求出L,H,B后,必須按輪圈的圓周速度及鏟斗個數(shù)來校核鏟斗處于輪圈正上方時,物料是否能靠自重保證落入卸料區(qū)間。設每只鏟斗及其卸料空間所占的圓心角為a,每只鏟斗的卸料
4、空間弦長為空(見圖1)..。式中n——鏟斗數(shù)L——鏟斗長度（L=AB）R——輪圈半徑,然后根據(jù)物料拋物線軌跡,求出拋物距離式中H——鏟斗高度g——重力加速度t——物料落到輪圈所需時間v——鏟斗齒線速度若L空>,則所確定的L、B、H三參數(shù)滿足設計要求,若L空。2.2挖掘力計算挖掘機的工作對象是土壤，設計和使用挖掘機時，都需要了解土壤的基本特性和切削土壤過程的一些基本知識。鏟刀或鏟斗的切削部分，以機械的方法將土塊或土層從土壤中剝離出來的過程，成為土壤切削。土壤切削是一個很復雜的過程。在楔形切削刃把土層從土壤中剝離的過程
5、中，土壤受到擠壓和剪切，是被切離的土壤發(fā)生松散以及一部分受到壓縮。因而產(chǎn)生了土壤原始結(jié)構(gòu)的破壞阻力；土壤與土壤之間的摩擦力和土壤與切削刀具之間的摩擦力。切削過程中，土壤作用在切削刃上的力稱為切削阻力。為了研究方便，我們吧鏟斗和切削刃與土壤之間的摩擦力也當做切削阻力的一部分。..切削力與切削裝置作用在土壤上。其大小和土壤切削阻力大小相同，方向相反。土壤唄剝離后，將向鏟斗流動。流動過程中，土壤與土壤和土壤與切削裝置之間產(chǎn)生摩擦。同時，土壤的流動收到鏟斗后壁的阻礙還會產(chǎn)生附加阻力。因此，機械的切削裝置除了客服上述切削阻力外，還有克服這些摩擦力和附加阻力。鏟斗工作時，這些附加力形成裝土阻力外。
6、切削阻力和裝土阻力之和稱為挖掘阻力。不同的鏟斗，裝土阻力占挖掘阻力之比相差很大。轉(zhuǎn)斗挖掘時，土壤切削阻力隨挖掘深度改變而有明顯的變化，根據(jù)資料提供的公式：式中C——表示土壤硬度的系數(shù)，IV級土取C=16~35，在此選31；R——鏟斗與斗桿鉸桿點至斗齒尖距離，即轉(zhuǎn)斗切削半徑，——轉(zhuǎn)都在挖掘過程中總轉(zhuǎn)交的一半——鏟斗瞬時轉(zhuǎn)角B——切削刃寬度影響系數(shù)，B=1+2.6B，其中b為鏟斗平均寬度，單位為厘米——切削角變化影響系數(shù)，A=1.3Z——帶有斗齒的系數(shù)Z=0.75X——斗側(cè)壁厚度影響系數(shù)初步設計時，X=1.15D——切削刃擠壓土壤分力，據(jù)斗容量大小在D=10000~20000N圍選取，選1
7、7000求得..三、鏟斗幾何形狀3.1鏟斗的組成鏟斗由斗唇、斗體、斗框及耳子四部分組成(見圖2)(1)斗唇斗唇位于鏟斗的前部,斗齒裝在斗唇上。為了降低挖掘作業(yè)時的動載荷,一般采用拱形斜切斗唇。為了減少對土巖的粘著性,斗唇寬度在強度允許的條件下必須盡量窄些,表面平滑些。斗齒與斗唇的連接必須牢固可靠,拆卸方便。(2)耳環(huán)用螺栓與輪圈固定(圖3)。第一輪設計時,僅將耳環(huán)貼在輪圈側(cè)壁上。工作中發(fā)現(xiàn):由于切割時沖擊力的作用,使斗唇產(chǎn)生彈性變形,以致耳環(huán)竄
