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《畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)-反鏟式單斗液壓挖掘機(jī)工作裝置設(shè)計(jì)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、摘要挖掘機(jī)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的許多行業(yè)被廣泛地采用,如工業(yè)與民用建筑、交通運(yùn)輸、水利電氣工程、農(nóng)田改造、礦山采掘以及現(xiàn)代化軍事工程等等行業(yè)的機(jī)械化施工中。據(jù)統(tǒng)計(jì),一般工程施工中約有60%的土方量、露天礦山中80%的剝離量和采掘量是用挖掘機(jī)完成的。隨著我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的深入和在建設(shè)中挖掘機(jī)的廣泛應(yīng)用,挖掘機(jī)市場(chǎng)有著廣闊的發(fā)展空間,因此發(fā)展?jié)M足我國(guó)國(guó)情所需要的挖掘機(jī)是十分必要的。而工作裝置作為挖掘機(jī)的重要組成部分,對(duì)其研究和控制是對(duì)整機(jī)開發(fā)的基礎(chǔ)。反鏟式單斗液壓挖掘機(jī)工作裝置是一個(gè)較復(fù)雜的空間機(jī)構(gòu),國(guó)內(nèi)外對(duì)其運(yùn)動(dòng)分析、機(jī)構(gòu)和結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)方面都作了
2、較深入的研究,具體的設(shè)計(jì)特別是中型挖掘機(jī)的設(shè)計(jì)已經(jīng)趨于成熟。而關(guān)于反鏟式單斗液壓挖掘機(jī)的相關(guān)文獻(xiàn)也很多,這些文獻(xiàn)從不同側(cè)面對(duì)工作裝置的設(shè)計(jì)進(jìn)行了論述。而筆者的設(shè)計(jì)知識(shí)和水平還只是一個(gè)學(xué)步的孩子,進(jìn)行本課題的設(shè)計(jì)是為對(duì)挖掘機(jī)的工作裝置設(shè)計(jì)有一些大體的認(rèn)識(shí),鞏固所學(xué)的知識(shí)和提高設(shè)計(jì)能力。27目錄摘要...1引言.....3第一章總體方案設(shè)計(jì)41.1工作裝置構(gòu)成41.2動(dòng)壁及斗桿的結(jié)構(gòu)形式61.3動(dòng)壁油缸與鏟斗油缸的布置61.4鏟斗與鏟斗油缸的鏈接方式71.5鏟斗的結(jié)構(gòu)選擇81.6原始幾何參數(shù)的確定9第二章工作裝置運(yùn)動(dòng)學(xué)分析102.1動(dòng)壁運(yùn)動(dòng)分析1
3、02.2斗桿運(yùn)動(dòng)的分析122.3鏟斗的運(yùn)動(dòng)分析13第三章工作裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)183.1斗桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)193.2動(dòng)壁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)213.3結(jié)構(gòu)計(jì)算22參考文獻(xiàn)25致謝...2627引言當(dāng)前,國(guó)際上挖掘機(jī)的生產(chǎn)正向大型化、微型化、多能化和專用化的方向發(fā)展。國(guó)外挖掘機(jī)行業(yè)重視采用新技術(shù)、新工藝、新結(jié)構(gòu)和新材料,加快了向標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化發(fā)展的步伐。我國(guó)己經(jīng)形成了挖掘機(jī)的系列化生產(chǎn),近年來(lái)還開發(fā)了許多新產(chǎn)品,引進(jìn)了國(guó)外的一些先進(jìn)的生產(chǎn)率較高的挖掘機(jī)型號(hào)[1]。由于使用性能、技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)上的優(yōu)越,世界上許多國(guó)家,特別是工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家,都在大力發(fā)展單斗
4、液壓挖掘機(jī)。目前,單斗液壓挖掘機(jī)的發(fā)展著眼于動(dòng)力和傳動(dòng)系統(tǒng)的改進(jìn)以達(dá)到高效節(jié)能;應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大,成本不斷降低,向標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化發(fā)展,以提高零部件、配件的可靠性,從而保證整機(jī)的可靠性;電子計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)與控制,實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化;提高機(jī)械作業(yè)性能,降低噪音,減少停機(jī)維修時(shí)間,提高適應(yīng)能力,消除公害,縱觀未來(lái),單斗液壓挖掘機(jī)有以下的趨勢(shì):(1)向大型化發(fā)展的同時(shí)向微型化發(fā)展。(2)更為普遍地采用節(jié)能技術(shù)。(3)不斷提高可靠性和使用壽命。(4)工作裝置結(jié)構(gòu)不斷改進(jìn),工作范圍不斷擴(kuò)大。(5)由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)向電力驅(qū)動(dòng)發(fā)展。(6)液壓系統(tǒng)不斷改進(jìn),液壓元件不斷更
5、新。(7)應(yīng)用微電子、氣、液等機(jī)電一體化綜合技術(shù)。(8)增大鏟斗容量,加大功率,提高生產(chǎn)效率。(9)人機(jī)工程學(xué)在設(shè)計(jì)中的充分利用。27第一章總體方案設(shè)計(jì)1.1工作裝置構(gòu)成1-斗桿油缸;2-動(dòng)臂;3-油管;4-動(dòng)臂油缸;5-鏟斗;6-斗齒;7-側(cè)板;8-連桿;9-曲柄:10-鏟斗油缸;11-斗桿.圖1-1工作裝置組成圖圖2-1為液壓挖掘機(jī)工作裝置基本組成及傳動(dòng)示意圖,如圖所示反鏟工作裝置由鏟斗5、連桿9、斗桿11、動(dòng)臂2、相應(yīng)的三組液壓缸1,4,10等組成。動(dòng)臂下鉸點(diǎn)鉸接在轉(zhuǎn)臺(tái)上,通過(guò)動(dòng)臂缸的伸縮,使動(dòng)臂連同整個(gè)工作裝置繞動(dòng)臂下鉸點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。依靠斗
6、桿缸使斗桿繞動(dòng)臂的上鉸點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),而鏟斗鉸接于斗桿前端,通過(guò)鏟斗缸和連桿則使鏟斗繞斗桿前鉸點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。27挖掘作業(yè)時(shí),接通回轉(zhuǎn)馬達(dá)、轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái),使工作裝置轉(zhuǎn)到挖掘位置,同時(shí)操縱動(dòng)臂缸小腔進(jìn)油使液壓缸回縮,動(dòng)臂下降至鏟斗觸地后再操縱斗桿缸或鏟斗缸,液壓缸大腔進(jìn)油而伸長(zhǎng),使鏟斗進(jìn)行挖掘和裝載工作。鏟斗裝滿后,鏟斗缸和斗桿缸停動(dòng)并操縱動(dòng)臂缸大腔進(jìn)油,使動(dòng)臂抬起,隨即接通回轉(zhuǎn)馬達(dá),使工作裝置轉(zhuǎn)到卸載位置,再操縱鏟斗缸或斗桿缸回縮,使鏟斗翻轉(zhuǎn)進(jìn)行卸土。卸完后,工作裝置再轉(zhuǎn)至挖掘位置進(jìn)行第二次挖掘循環(huán)[2]。在實(shí)際挖掘作業(yè)中,由于土質(zhì)情況、挖掘面條件以及挖掘機(jī)液壓
7、系統(tǒng)的不同,反鏟裝置三種液壓缸在挖掘循環(huán)中的動(dòng)作配合可以是多樣的、隨機(jī)的。上述過(guò)程僅為一般的理想過(guò)程。挖掘機(jī)工作裝置的大臂與斗桿是變截面的箱梁結(jié)構(gòu),鏟斗是由厚度很薄的鋼板焊接而成。各油缸可看作是只承受拉壓載荷的桿。根據(jù)以上特征,可以對(duì)工作裝置進(jìn)行適當(dāng)簡(jiǎn)化處理[3]。則可知單斗液壓挖掘機(jī)的工作裝置可以看成是由動(dòng)臂、斗桿、鏟斗、動(dòng)臂油缸、斗桿油缸、鏟斗油缸及連桿機(jī)構(gòu)組成的具有三自由度的六桿機(jī)構(gòu)。271-鏟斗;2-連桿;3-斗桿;4-動(dòng)臂;5-鏟斗油缸;6-斗桿油缸圖1-2工作裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化圖挖掘機(jī)的工作裝置經(jīng)上面的簡(jiǎn)化后實(shí)質(zhì)是一組平面連桿機(jī)構(gòu),自由
8、度是3,即工作裝置的幾何位置由動(dòng)臂油缸長(zhǎng)度L1、斗桿油缸長(zhǎng)度L2、鏟斗油缸長(zhǎng)度L3決定,當(dāng)L1、L2、L3為某一確定的值時(shí),工作裝置的位置也就能夠確定[2]。1.2