装载机的四合一铲斗断面的设计
挖掘机铲斗设计
目录 一、基本要求 (2) 1.1铲斗的结构选择 (2) 二、铲斗基本参数的确定 (3) 2.1铲斗长宽高的确定 (3) 2.2挖掘力计算 (4) 三、铲斗几何形状 (6) 3.1铲斗的组成 (6) 3.2斗体曲线 (7) 3.3两种曲线的比较 (9) 四、结论 (11) 参考文献 (13)
一、基本要求 斗轮挖掘机的铲斗在轮圈回转一周的过程中, 要完成切割、装载和排空物料三项作业。切割时要求斗齿能迅速切入物料。为此铲斗必须具有足够的强度和刚度, 以便承受物料的反作用力。装载时要求物料能较通畅地流人铲斗( 这样可减少切割阻力) , 同时在物料充填铲斗时, 既要填满铲斗空间, 又不能产生过大的挤压力, 否则由于挤压力的增大, 会使铲斗壁与物料的吸附力增大(在一定吸附系数下, 吸附力与两物体之间的正压力成正比) , 造成排料时物料排不净或撒料等情况。 1.1铲斗的结构选择 铲斗结构形状和参数的合理选择对挖掘机的作业效果影响很大，其应满足以下要求： （1）有利于物料的自由流动。铲斗内壁不宜设置横向凸缘、棱角等，斗底的纵向剖面形状要适合于各种物料的运动规律。 （2）要使物料易于卸尽 （3）为使装进铲斗的物料不易于卸出，铲斗的宽度与物料的粒径之比应该大于4，大50时，颗粒尺寸不考虑，视物料为均质。 综上考虑，选用中型挖掘机常用的铲斗结构与下图。 斗齿的安装连接采用橡胶销式，结构示意图如下图
二、铲斗基本参数的确定 2.1铲斗长宽高的确定 斗容量q ，平均宽度B ，转斗挖掘半径R 和转斗挖掘满转角2?是铲斗的四个 主要参数，R,B,2?，三者之间有下几何关系： s K B R q )2sin 2(2 12 ??-= 式中土壤松散系数s K 近似值取1.25，q=0.28m 3，根据上式可由R,B,2?中作任值求相应第三值。其斗容量0.28m 3，斗宽B=0.794m 。 根据已经确定的斗轮挖掘机生产力轮圈直径宽度转速铲斗数量及每只铲斗的容量, 即可确定铲斗的宽度( B )长度( L )和高度( H ) L : B ≈ 1.3；所以可知L=1.0322m q = 0 .8 B L H 204.1B q H = , 式中q ——铲斗容量( 立方米 ) 把数据代入后，可求得H=0.339m 求出L , H , B 后, 必须按轮圈的圆周速度及铲斗个数来校核铲斗处于轮圈正上方时,物料是否能靠自重保证落入卸料区间。设每只铲斗及其卸料空间所占 的圆心角为a , 每只铲斗的卸料空间弦长为 L BC =空( 见图1 )
装载机铲斗结构设计说明书2
摘要 装载机属于铲土运输机械类是工程机械的主要机种之一，是一种通过安装在前端一个完整的铲斗支撑结构和连杆，随机器向前运动进行装载或挖掘，以及提升、运输和卸载的自行式机械。它广泛用于建筑、矿山、水电、桥梁、铁路、公路、港口、码头等国民经济各部门等工程建设中。装载机具有作业速度快、效率高、机动性好、操作轻便等优点，对于加快工程建设速度，减轻劳动强度，提高工程质量，降低工程成本都发挥着重要的作用。 装载机根据不同的使用要求，发展形成了不同的结构类型。通常，按使用场合的不同，分成露天用装载机和井下用装载机；按行走系统结构不同，分成轮式装载机与履带式装载机；按卸料方式不同，分为前卸式（前端式）、后卸式与回转式装载机。 此次设计针对的是ZL50装载机铲斗的设计，根据铲斗的铲斗设计要求和铲斗斗型的结构的分析来确定切削刃的形状，铲斗的斗齿，铲斗的侧刃，斗体形状，铲斗的具体参数数据，铲斗容量等。这次设计可以说是一次的尝试。由于本人设计水平有限，设计过程中难免会存在一些考虑不周之处，敬请各位老师批评指正。 关键词：工程机械，装载机，铲斗
ABSTRACT Loader belong to shovel transport machinery is one of the main model of engineering machinery, is a kind of through the installed in front of a complete bucket support structure and connecting rod, with machine move forward for loading or mining, and ascension, transport and unloading of self-propelled machinery. It is widely used in construction, mining, water and electricity, Bridges, railways, highways, ports, docks sectors of the national economy such as engineering construction. Loader has operation speed, high efficiency, good maneuverability, convenient operation, etc., and to speed up the construction speed, reduce labor intensity, improve the engineering quality, reduce the cost for the project are play an important role. Loader according to different application requirements, development formed different structure types. Usually, according to the using situation is different, divided into open with loader and underground with loader; According to the running system structure is different, divided into wheel loader and crawler loader; According to the discharge different ways, divided into before discharge type (front type) and after discharge type and rotary loader. This design is aimed at ZL50 loader bucket design, according to the bucket bucket design requirements and shovel bucket type structure analysis to determine the shape of the cutting edge, the bucket bucket tooth, the bucket side blade, bucket body shape, bucket specific parameter data, bucket capacity, etc. The design can be said to be a try. Because I design level is limited, the design process will inevitably there are some consideration not place, please join the teacher criticism and corrections. KEYWORDS: engineering machinery, loader, bucket
挖掘机铲斗设计
目录 一、基本要求............................................... 2 ............ 1.1铲斗的结构选择 ..................................... 2 ....... 二、......................................... 铲斗基本参数的确定 (3) 2.1铲斗长宽高的确定 .................................. 3 ....... 2.2挖掘力计算 ......................................... 5 ....... 三、............................................... 铲斗几何形状... 7. 3.1铲斗的组成 ......................................... 7. ....... 3.2斗体曲线 ........................................... 9 ....... 1..1. 3.3两种曲线的比较 ............................................................................................. 1...3 ........ 参考文献................................................ 15 ........
斗轮挖掘机的铲斗在轮圈回转一周的过程中，要完成切割、装载和排空物料三项作业。切割时要求斗齿能迅速切入物料。为此铲斗必须具有足够的强度和刚度以便承受物料的反作用力。装载时要求物料能较通畅地流人铲斗(这样可减少切割阻力)，同时在物料充填铲斗时，既要填满铲斗空间,乂不能产生过大的挤压力，否则由于挤压力的增大,会使铲斗壁与物料的吸附力增大(在一定吸附系数下，吸附力与两物体之间的正压力成正比),造成排料时物料排不净或撒料等情况。 1.1铲斗的结构选择 铲斗结构形状和参数的合理选择对挖掘机的作业效果影响很大，其应满足以下要求： (1) 有利于物料的自由流动。铲斗壁不宜设置横向凸缘、棱角等，斗底的纵向剖面形状要适合于各种物料的运动规律。 (2) 要使物料易于卸尽 (3) 为使装进铲斗的物料不易于卸出，铲斗的宽度与物料的粒径之比应该大于 4,大50时，颗粒尺寸不考虑，视物料为均质。 综上考虑，选用中型挖掘机常用的铲斗结构与下图。
ZL型装载机工作装置设计
优秀设计 本科生毕业论文 姓名：学号： 学院： 专业： 论文题目： ZL50轮式装载机工作装置设计 专题： 指导教师：职称： 20**年6月徐州
毕业论文任务书 学院专业年级学生姓名 任务下达日期：20** 年1月10日 毕业论文日期：20**年3月15日至20**年6 月10日 毕业论文题目： ZL50轮式装载机工作装置设计 毕业论文专题题目： 毕业论文主要内容和要求： 本次设计的主要内容是针对工程机械中轮式装载机的应用，从实际情况考虑，设计ZL50型轮式装载机的工作装置。设计过程是从铲斗到连杆系统的形式选取及尺寸确定，同时包括动力装置转斗油缸和举升油缸的设计。另外，本次设计采用的是CATIA软件绘制的立体图来表达结构形式，使设计产品表达的更加形象生动，尺寸也更加精确。 要求首先要达到最大卸载高度2.5m和最小卸载距离1.5m；其次工作装置运动平稳、无干涉、无死点、无自锁，动臂从最低位置到最大卸载高度的举升过程中，保证铲斗中的物料无撒落，在卸载后，动臂下放至铲掘位置，铲斗能自动放平；同时结构要求简单紧凑，承载元件数量（包括油缸）尽量少，前悬小。
院长签字：指导教师签字：
摘要 装载机属于铲土运输机械类，是一种通过安装在前端一个完整的铲斗支撑结构和连杆，随机器向前运动进行装载或挖掘，以及提升、运输和卸载的自行式机械。它广泛用于公路、铁路、建筑、水电、港口和矿山等工程建设。装载机具有作业速度快、效率高、机动性好、操作轻便等优点，因此成为工程建设中土石方施工的主要机种之一，对于加快工程建设速度，减轻劳动强度，提高工程质量，降低工程成本都发挥着重要的作用，是现代机械化施工中不可缺少的装备之一。 这次设计采用先进的现代设计方法，对这种轮式装载机工作装置进行了总体设计到零部件设计。主要包括轮式装载机工作装置的关键零部件，如铲斗、连杆机构以及转斗油缸、举升油缸等，并对重要零件进行了刚度、强度分析。应用CATIA软件对轮式装载机工作装置整体进行设计，并用它对本次设计进行立体展示表达。 关键词：装载机；机械化；工作装置
装载机铲斗的设计
1 引言 装载机是一种用途十分广泛的工程机械，它可以用来铲装、搬运、卸载、平整散装物料；也可以对岩石、硬石等进行轻度的铲掘工作[]1。如果换装相应的工作装置，还可以进行推土、起重、装卸木料及钢管等作业。因此，它被广泛地应用 于建筑、公路、铁路、水电、港口、矿山及国防等工程中，对加快工程建设速度， 减轻劳动强度，提高工程质量，降低工程成本具有重要作用，所以装载机在国内 外无论是在品种上或是在产量方面都得到迅速发展，称为工程机械的主要品种之 一。 装载机有单斗和多斗两种；如按使用场合来区分，则可分为露天和井下两种。 工程机械上常用的是单斗装载机。单斗装载机的类型很多，有几种分类方法。按 发动机的功率可分为小型、中型、大型和特大型四种。按装载方式可分为前卸式、 回转式和后卸式。按传动形式，轮式装载机可分为机械传动、液力机械传动、液 压传动和电传动。按其机架结构型式，轮胎式装载机又可分为铰接式装载机和整 体式车架装载机。 工作装置是工程机械进行生产作业的装置，该装置直接影响到整机的生产率 和经济性，因此合理的设计有着重大意义，尤其是土方工程机械，作业过程中动力装置的大部分能量消耗在挖掘土壤上[]2。由于工作装置的重量和成本只占整个机械的很小部分，因此，要降低挖掘土壤的能量，提高效率，从研究工作装置人 手，在通常情况下，仅耗用较少的材料和费用就能明显地提高机械的性能，而机械的结构无须作重大改变[]3。 本次设计的是ZL50装载机的铲斗。在设计过程中参考了同类机型。 2 设计依据及主要技术指标 发动机： 6135K-9，额定功率：144KW，额定转速：2200r/min；铲斗堆装斗 3m，平装斗容:2.4m3；额定载重量:50KN；斗宽：2940mm（内侧宽2900mm）；容:3 空车自重:15.8t；工作油泵:p=15Mpa,Q=320L/min；转向油泵：p=10Mpa,Q=75L/min； 变速箱操纵与变矩器补油泵p=1.5Mpa Q=140L/min。
装载机主要参数
装载机主要参数总体几何参数 整机长度：机子前后车架摆直，停在水平路面上，铲斗放平，整机的最前点到最后点的水平距离。 整机宽度：铲斗宽度、轮胎宽度、车尾宽度。在不指明是哪一位置宽度的情况下，即可认为是铲斗宽度，因为铲斗是整机的最宽处。 整机高度：整机的最高点到地面的垂直距离。 轮距：同一桥上，左、右两轮胎中心线之间的距离。 轴距：机子前后车架摆直，前、后桥中心线之间的距离。 卸载角：机子卸载时，铲斗切削刃与水平面的夹角。一般卸载角不小于45°，即取45°。 卸载高度：铲斗卸载时，切削刃的最低点到地面的垂直高度。 最大卸载高度：动臂举到最高点，保证卸载角为45°，切削刃到地面的垂直高度。 卸载距离：铲斗卸载时，切削刃的最前点到整机（不包括工作装置）的最前（一般为轮胎前缘）点的水平距离。最大卸载高度下的卸载距离：最大卸载高度下的卸载距离：动臂举到最高点，保证卸载角为45°，切削刃的最前点到整机（不包括工作装置）的最前（一般为轮胎前缘）点的水平距离。 地面位置收斗角：将铲斗放平在地面上收斗，此时，铲斗切削刃与水平面的夹角。运输位置收斗角：将动臂放平运输位置（一般使动臂下铰点离地400－500 mm 左右）收斗，此时，铲斗切削刃与水平面的夹角。 轮胎滚动半径：轮胎中心线到地面的垂直距离。 最小离地间隙：机子的最低点（不包括轮胎及工作装置）离地面的垂直距离。 前悬：铲斗放平，前轮中心至铲斗最前缘的水平距离。 后悬：后轮中心线至车尾的水平距离。 下挖深度：机子停在水平面上，动臂放在最低点，将铲斗放平后再前倾10度，此时铲斗最低点至水平面的垂直距离。 离去角：从车尾的最低点向后轮轮胎后部外廓（靠接地部位）作切线，此切线与水平面的夹角。一般不小于30°。 转向角：装载机为铰接式转向。先将前后车架摆直，再将前车架转到最大角度，此时，前车架相对于后车架所转动的角度。 转弯半径：前车架相对于后车架偏转到最大角度，以前后桥的轴线交点在地面上的投影为圆心，以机子外轮廓在在地面上的投影为半径画圆，此圆的半径即为转弯半径。分为铲斗转弯半径、前轮转弯半径、后轮转弯半径以及车尾转弯半径。一般铲斗转弯半径最大，水平通过半径为铲斗转弯半径，最小转弯半径指轮胎中心最小半径。 总体性能参数发动机功率、斗容、载重量、牵引力、掘起力、车速、最大爬坡度、
挖掘机铲斗产品手册
优化性能指南
挖掘机铲斗
Cat 挖掘机铲斗
性能
适用于 您的机器以及 您的应用类型
使用错误的铲斗很容易降 低生产效率，并增加 10% - 20% 甚至更高的操作费 用。它能进一步对机器和 铲斗造成不必要的应力和 疲劳。
增强的铰链设计 提供最大的结构寿命 铰链板经过扭矩管，提供了 更好的负载分配和耐用度
调节组件
调节组件可在不卸下铲斗的 前提下 , 轻松调整松紧 保证铲斗连接紧固 减少保养 减少噪音 提高性能
角板提供 最大的刚性
铰链
基刃 侧部耐磨板
高强度耐磨板 提供附加保护
齿座
多种选择 卡特彼勒提供各种用途的 铲斗，各个都能与您的挖 掘 机 有 机 结 合， 发 挥 作 用。该组合将尽可能为您 的特殊应用场合提供最佳 性能。
使用寿命长 卡特彼勒铲斗都是按卡特 彼勒技术规格进行设计和 制造的。高强度调质钢提 供额外的耐用度，而不必 借助更厚、更重型的钢板 来使您获得更长的寿命及 更大的有效载荷。
调节器总成易于修正松 动，无需拆卸铲斗 标识牌提供 铲斗的信息
侧板 侧杆
侧杆预留钻孔， 用于可选边铲 和 / 或侧杆保护装置
包板
双半径包板 增加根部间隙 并改善磨擦特性
卡特彼勒齿座和斗齿经过硬化处理， 提供了出色的耐用度、 优异的性能以及防断裂的寿命保证。
水平底部耐磨板强化了铲斗， 提供了更大的强度和刚性， 同时便于更换。 双紧固 夹板齿座
钢材参数
通用 / 重型 / 重型岩石铲斗 耐磨板 ■ 包 侧 侧 基 边 板 ■ 板 ■ 杆 ■ 刃 ■ 铲 HB400 高强度、耐磨钢（屈服强度 1,000 Mpa） 卡特规格 卡特 J 系列 HB250 高强度、调质钢 （屈服强度 640 Mpa） HB140 Q345 等同（屈服强度 350 Mpa） HB400 高强度、耐磨钢 （屈服强度 1,000 Mpa） 轻型铲斗 HB176 Q460 等同（屈服强度 460 Mpa）
斗齿和齿座
铲斗不同颜色表示使用不同材质。实际的铲斗颜色为卡特彼勒专用黄色。
各类装载机性能参数
LWC160侧卸装载机 LWC160侧卸式装载机概述： LWC160侧卸式装载机是在装载机前端配置的可正向、也可左右侧向卸料的多功能新型装载机。它除了具有普通型装载机工作装置的功能外 ，还特别适用于隧道隧洞开挖和较为窄小场地施工的作业环境，并可与配套运输车辆并行穿梭作业，不需转向调头等操纵动作，减少了作 业循环时间，提高了工作效率，是一种土石方工程和较长隧道隧洞施工的理想变形作业机具。 LWC160侧卸式装载机主要技术特点 一、发动机： ?配备潍柴4100K1发动机，功率强劲，额定功率为45kw；空滤器采用三级过滤，过滤效果好，适合在粉尘密度大的环境作业，每半月可清洗一次； ?排气系统排气方向斜向侧下方，污染小，噪声低，环保效果好，适合于巷道或煤矿井下作业； ?发动机覆盖件采用高强度的结构，坚固耐用，能够有效的保护发动机，避免落物砸坏发动机。 ?发电机功率为1000w，解决了井下作业的照明问题。 二、变矩器: ?采用YJ-280型单级三元件变矩器，可靠性高，维修方便。 三、变速箱： ?采用动力换档边速箱，可靠性高，维修方便。 四、防落物驾驶棚 ?整机高度为≤2.50米，宽度为1.96米，中小型煤矿巷道可以自由通过；驾驶棚可以简单方便的拆装，拆掉驾驶棚后的整机高度为1.80米，可以灵活的在低矮的巷道行驶； ?防落物驾驶棚可以有效的防止落物对司机安全的威胁，有效的保证司机的人身安全。 五、照明系统： ?采用大容量的蓄电池，照明灯可以连续照明，并能够轻松启动发动机； ?照明灯功率高达500瓦，更适合非常暗的环境下工作；
?照明灯均安装防护罩，防止落物砸坏，安全耐用。 LWC160侧卸式装载机主要技术参数： ZL50G轮式装载机 ZL50G轮式装载机 ·双泵合流技术，流量放大全液压转向,工作装置先导操纵,电控变速箱,操作轻便灵活。 · 工作装置采用徐工特色的新型结构，掘起力大，三项和时间短，具有任意位置自动放平功能，作业效率高。 · 工程机械专用嵌块式传动轴，动力传递更可靠。 · 整体式新型豪华驾驶室，安全可靠，视野开阔，密封减振，隔音降噪，配备冷暖空调。 · 动力系统双向减振悬挂，减少整机的共振及疲劳破坏。 · 优化的柴油机进气系统，减少灰尘进入空滤器，滤芯便于维护，延长发动机的寿命；优化的散热系统，降低系统综合热平衡温度。 · 整体式可开启复合材料机罩，减振、降噪、操作轻便、便于维修。 · 动力可选配上柴、斯太尔或康明斯等发动机，电启动、电熄火、性能卓越可靠。 ZL50G系列装载机主要参数
挖掘机设计方案
2.1挖掘机铲斗的设计 在上工具箱上单击【文件】按钮，打开【新建】对话框，选取文件类型为【零件】。 1.在右工具箱上单击按钮，进入草绘，画出如图2-1所示曲线。 2.完成后单击按钮，进行拉伸如图2-2。 图2-1 图2-2 图2-3 3.再进行拉伸除料，并创立一个基准面，由FRONT面平移至铲斗中间，如图2-3 。 4.在刚创立的基准面上草绘，并拉伸除料，结果如图2-4。 图2-4 图2-5 5.然后再FRONT面上草绘铲斗的铲齿，并拉伸，阵列，结果如图2-5。
6.接下来在DTM1基准面内进行铲斗连接部分的拉伸，结果如图2-6。 图2-6 这样，铲斗就设计完成了！ 2.2挖掘机斗杆及动臂的设计 2.2.1挖掘机斗杆设计 1.在FRONT面上草绘如图2-7所示的斗杆曲线，并且拉伸，结果如图2-8。 图2-7 图2-8 图2-9 2.接下来将斗杆连接处进行必要的拉伸除料，以满足装配需求，结果如图2-9。 这样斗杆就设计完成！ 2.2.2挖掘机动臂设计 挖掘机动臂的设计跟斗杆差不多，只是外形和尺寸不一样，这里不再进行阐
述，动臂设计结果如图2-10所示。 图2-10 2.3挖掘机机身及驾驶舱的设计 1.先在TOP基准面内拉伸出驾驶舱及发动机舱的底板，如图2-11。 图2-11 图2-12 2.然后在该底板上草绘出发动机舱的曲线，并拉伸，倒角，如图2-12。 3.接下来是散热器突盖的拉伸，结果如图2-13。 图2-13 图2-14 4.单击按钮，以ERONT面创建DTM1基准面，并在该面内用【扫描】、【伸出项】指令把排气管扫描出来，结果如图2-14。 5.再由FRONT面平移创立DTM2基准面，并在其上拉伸出驾驶舱外形，如图2-15。 图2-15 图2-16
ZL50装载机总体及工作装置设计(铲斗)
摘要 Zl50装载机是我国轮式装载机系列中的中型产品，该机是一种较大型的以装卸散状物料为主的工程机械，广泛应用于矿山,基建,道路修筑,港口,货场,煤场等地进行装载,推土,铲挖,起重,牵引等作业。 Zl50装载机属于ZL系列，采用轮式行走系，液力机械传动系，交接时车架，工作装置采用液压操纵，所以该机具有机动性好,转向灵活,生产率高,操纵轻便等优点，另外，该机后桥布置为摆动桥，增加了整机的稳定性，所以该机安全性好。 Zl50装载机采用液力变矩器,动力换挡变速箱,四轮驱动,液压转向,嵌盘式制动器,铰接式车架的先进机构，具有牵引力大,操作方便,转弯半径小,作业效率高等优点。 设计步骤简单如下：1.对装载机的总体进行分析，确定总体参数；2.牵引计算，确定出各档及各档传动比；3.对装载机进行整体布置，并绘出总体布置图； 4.工作装置的设计为重点，采用相似设计，以ZL20轮式装载机的铲斗为参考斗进行新的铲斗参数设计及选型；采用图解设计法对动臂,斗四连杆机构,斗油缸四连杆机构尺寸进行了优化设计，并着重对铲斗进行设计，其中包括铲斗外形尺寸,确定在装载机上的位置,强度验算。 关键词:轮式装载机,工作装置设计,铲斗设计
Abstract The loader ZL50 iswheel type and it is much bigger among the series made in our country.It is suitable for loading discharging materials and it applies for mine,capital conduction,road builing ,port,field,coalfield and carries loading ,pushing dust ,diging rising weight. The loader ZL50 is ZL series.It adopts whell type system, liquid engine driving system,ream meet vehcle type, working set of hydraulic pressure contolling.So it has good flexibility, turn agility high productivity,controlling handiness ets. Its back bridge ,so increases the stability of whole machine,and it has a good security. Being quipped with advanced devices such as hydraulic torque conventer power shift gearbox four wheel driving,hydraulic chuck disk break and artallated frame .So the loader model ZL50 is featured with high pulling capacity,small turning radius.all of which make it possible for easy operation.thus resulting in the high efficiency of our product . In my design,I adopt counter shaft power shi ft transmission’s construction is simple and maincenance is easy .the transmission has two forward and one reverse gear ,it can provide three speeds. KEY WORDS: the round type load machine, design of the work part, shovel design.
装载机铲斗运动机构设计毕业论文
装载机铲斗运动机构设计毕业论文 目录 装载机铲斗运动机构设计.......................................................... I 摘要............................................................................ I ABSTRACT........................................................................ I 目录........................................................................... II 第一章绪论 (1) 1.1装载机简介 (1) 1.1.1装载机的发展 (1) 1.1.2装载机的发展趋势 (3) 1.1.3装载机分类 (4) 1.1.4装载的选用原则 (6) 1.2 本课题研究目的和意义 (7) 第二章装载机铲斗运动机构 (7) 2.1 装载机铲斗运动机构的结构形式和布置 (7) 2.2 装载机铲斗运动机构的工况及设计要求 (8) 2.2.1 装载机铲斗运动机构的工况 (8) 2.2.2 装载机铲斗运动机构设计要求 (9) 2.3 TZ08D装载机铲斗运动机构结构概况和设计参数 (9) 2.4 铲斗的设计 (11) 2.4.1铲斗的结构和种类 (11) 2.4.2铲斗回转半径的计算 (14) 2.4.3铲斗截面各边尺寸计算 (15) 2.4.4铲斗上下铰接点位置的确定 (15) 2.5工作装置连杆机构的设计 (15)
2021新版铲斗装载机的安全使用要求
( 安全管理 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 2021新版铲斗装载机的安全使 用要求 Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process
2021新版铲斗装载机的安全使用要求 1、开机前向周围工作人员发出开机信号，待人员撤到安全地点后，准备开机。 2、装巷道两侧岩石时，要平稳和缓，严防铲斗碰撞拱腿。 3、提升铲斗时，要使链条经常崩紧。 4、装岩机倒退时，设专人看护电缆，严防压坏。斗臂碰撞缓冲弹簧之前，及时松开提升按钮。 5、摘挂车时，装岩机停稳后再进行。 6、禁止任何人靠近铲斗的工作范围。 7、铲斗在提起来时，如果只用牵引链条拉住，没有用特殊横杆来支撑，则禁止在铲斗底下进行任何工作，以防铲斗下落压伤工作人员。 8、工作时，禁止清扫链条和减速器外壳的岩尘，不允许站在装岩机上注油。
9、操作操纵箱上的按钮时应注意前后人员的安全，以免挤伤人员。 10、拆除或修理电气设备时，应由电工操作，并严格遵守停送电制度。 11、司机必须持证上岗。末经培训、没有上岗证的人员，禁止登机开车。 12、司机在离岗时，必须切断电源，锁上开关。 13、不得用铲斗当作载人平台处理支架、顶板故障。 ]4、不得用铲斗冲撞大块岩石，使其破碎。 15、不得用铲斗挖水沟。 云博创意设计 MzYunBo Creative Design Co., Ltd.
装载机铲斗设计-1
(2)铲斗基本参数的确定 设计时，把铲斗的回转半径R(即铲斗与动臂铰接点至切削刃之间的距离)作为基本参数，铲斗的其他参数则作为R的函数。 R是铲斗的回转半径(见图4-7)，它的大小不仅直接影响铲斗底壁的长度，而且还直接影响转斗时掘起力及斗容的大小，所以它是一个与整机总体有关的参数。铲斗的回转半径尺寸可按下式计算。 图4-7 铲斗参考尺寸 （m） (4-1) 式中Vr—铲斗的额定容量，m3； —铲斗的内侧宽度，m； λg—铲斗的斗底长度系数，λg=1.40～1.53； λz—后壁的长度系数，λz=1.1～1.2； λk—挡板的高度系数，λk=0.120.14； λr—圆弧的半径系数，λr==0.35～0.4； γ—张开角,为45°～52°； γ1—挡板与后壁间的夹角，选择γ1时应使侧壁切削刃与挡板的夹角为90°。 在设计当中，铲斗的额定容量由设计任务书给出Vr=3m3。铲斗的内侧宽度 =b++(0.1～0.2)-2a (m) (4-2) -轮胎宽度，m； a-铲斗侧壁切削刃厚度，m。
查阅资料，山特牌ZL50轮式装载机图册，得b=2.24m ， =0.5969m ， a=0.025m ，关于(0.1～0.2),取0.15m.计算得=2.937m 。 设计参数的选择，由经验获取，λg =1.5，λz =1.15，λk =0.13，λr =0.4，γ=48°，γ1=13°。 通过上述参数的选择，带入(4-1)式中，得到R=1.259m 。 (3)铲斗截面各边尺寸计算 斗底长度：Lg=Rλg=1.259×1.5=1.889m ， (4-3) 斗后壁长度：Lz=Rλz=1.259×1.15=1.448m ， (4-4) 挡板高度：Lk=Rλk=1.259×0.13=0.163m ， (4-5) 斗底圆弧半径：r=Rλr=1.259×0.4=0.503m ， (4-6) 2.铲斗容量计算与误差判断 铲斗容量是装载机的总体参数之一，铲斗的斗容量已经系列化，其计算也以标准化。 (1)铲斗容量计算 设计铲斗的额定容量： ()2 2 2 00238 6 r b B b V SB a b a c =- + - + (m) (4-7) 式中 S —铲斗平装容量横截面， ； a —挡板高度， m ； b —铲斗开口长，m ； c —堆积高度，m 。 ○1铲斗平装容量横截面S 的计算： 如图4-8所示，铲斗平装容量横截面积S 由5块基本几何图形组成。 图4-8 铲斗截面计算 计算式为 12345 S S S S S S =++++ （4-8）
#ZL50装载机工作装置设计
目录 摘要┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈Ⅰ A b s t a c t┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈Ⅱ第一章前言┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈1 1.1 选题来源及目的意义┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 1 1.2 国内外研究现状┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 1 1.3 本文的主要工作┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 3 第二章装载机工作装置设计概述┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈4 2.1装载机工作装置设计概述┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 4 2.2结构型式选择┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 4 2.3 本章小结┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 6 第三章铲斗的设计┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈7 3.1铲斗设计要求┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈7 3.2铲斗斗型的结构分析┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈7 3.2.1切削刃的形状┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 7 3.2.2铲斗的斗齿┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 8 3.2.3铲斗的侧刃┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 8 3.2.4斗体形状┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 8 3.3 铲斗基本参数的确定┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 8 3.4 斗容的计量┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 11 3.4.1几何斗容(平装斗容)┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈11 3.4.2额定斗容(堆装斗容)┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈12 3.5 本章小结┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 13 第四章工作装置的结构设计┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈14 4.1工作机构连杆系统的尺寸参数设计┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈14 4.2机构分析┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈14 4.3设计方法┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈15 4.4尺寸参数设计的图解法┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈15 4.4.1 确定坐标系┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 15 4.4.2 画铲斗图┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 15 4.4.3 确定动臂的长度┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 16 4.4.4 确定动臂和铲斗的铰接点B┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 17
装载机铲斗的仿生设计及有限元分析_郭志军
第28卷第5期 2007年 10月河南科技大学学报:自然科学版Journa l o fH enan U ni ve rsit y o f Science and T echno l ogy :N atura l Sc i ence V o.l 28N o .5O c.t 2007 基金项目:河南省科技攻关项目(0424220152);河南省科技计划项目(0623021300) 作者简介:郭志军(1970-),男,山西晋城人,副教授,工学博士,主要研究方向为特种车辆研究、设计与制造.收稿日期:2007-02-02文章编号:1672-6871(2007)05-0018-03 装载机铲斗的仿生设计及有限元分析 郭志军,陈海燕,邓志强 (河南科技大学车辆与动力工程学院,河南洛阳471003) 摘要:以装载机铲斗为研究对象,在对铲斗结构进行简化的基础上,借助田鼠爪趾弯曲轮廓形状的测定结果, 设计了一种仿生装载机铲斗。通过有限元分析,研究了铲斗在铲装土壤的仿真过程中对土壤的扰动情况,即 土壤单元在水平方向的位移和在垂直方向的位移,结果表明所设计的仿生装载机铲斗具有一定的减阻效果, 从仿生学的角度为装载机铲斗的高效节能改进设计作了有益的探索。 关键词:装载机铲斗;仿生;设计;有限元 中图分类号:U415.514;O241.82文献标识码:A 0 前言 某些动物爪趾经过长期进化,逐步形成了具有特定曲率的弯曲形状,表现出优良的减阻功能。这为改进触土工作部件触土面的几何形状,乃至优化其在工作中的力学性能提供了仿生研究的基础[1-2] 。本文借助田鼠爪趾弯曲轮廓形状的测定结果,设计了一种仿生装载机铲斗,通过I -DE AS 进行有限元分析,并与某厂生产的装载机铲斗的分析结果做了比较,对仿生装载机铲斗的研究与开发做了初步的探索。1 切削工具-土壤接触系统的分析模型 有限元法(FE M )已成为最近十多年在切削工具—土壤接触系统研究中应用最多的分析方法[2-6],由于它们普遍考虑了切削工具—土壤接触系统几何、物理及边界非线性问题,使得这些有限元分析的结果要比以往的模型预测值更接近于实测值。将有限元法正确用于切削过程的动态模拟需考虑以下两个问题:(1)选择合适的土壤应力—应变本构关系;(2)采用合理的切削部件—土壤相互作用的计算模型。目前应用最多的两种土壤本构关系为Duncan -chang 的双曲线应力—应变本构关系和Drucker -p r age r 非线性弹塑性本构关系,它们大都能够给出满足适当精度要求的结果[4-5] 。 装载机工作过程中,被切削材料的应力—应变关系往往表现出明显的非线性特征,为简化计算,根据所研究的具体情况,按照图1所示的方式将其简化为理想的弹塑性材料本构关系,采用Von M ises 屈服准则,而且暂不考虑工作速度的影响[7]。 因为装载机铲斗横向尺寸较宽,几何结构具有对称性,而且根据装载机铲斗的工作特点及有限元分析方法,适于将其简化为二维模型进行分析。为简化计算,在本次的分析模型中,将装载机铲斗简化成由斗底、斗前壁、斗后壁及防溢板组成的二维模型。图2为某厂生产的装载机铲斗原型的纵剖面的二维简图,其中防溢板、斗后壁和斗前壁为直线,而斗底部分为固定半径的圆弧。图3为本研究所用一田鼠左前爪中趾的照片(为便于分析和测量,拍照中照相机的视线与爪趾纵剖面保持垂直)[2]。图4中虚线部分为根据图3所示的爪趾内轮廓线设计的仿生装载机铲斗的纵剖面二维简图。本设计的设计思路是改进装载机铲斗的斗底,用仿生曲线经适当的比例变换后代替原装载机铲斗的斗底曲线。图4中实线部分为某厂原铲斗模型,由图可知,本次改进设计对原铲斗的斗容相对改动不超过2%。 由于土壤是一种非常复杂的散体材料,而且各地土壤性质千变万化、各不相同,做出适用于所有土壤的研究也不现实。本文所用土壤的物理性质数据取自中国一拖技术中心大型土槽内经过适当调配的土壤,具有一定的代表意义。土壤泊松比为0.15,弹性模量为1250kPa ,剪切模量为543.478kPa ,切削
挖掘机铲斗设计
目录 一、基本要求 (2) 铲斗的结构选择 (2) 二、铲斗基本参数的确定 (3) 铲斗长宽高的确定 (3) 挖掘力计算 (4) 三、铲斗几何形状 (5) 铲斗的组成 (5) 斗体曲线 (7) 两种曲线的比较 (9) 四、结论 (10) 参考文献 (12)
一、基本要求 斗轮挖掘机的铲斗在轮圈回转一周的过程中, 要完成切割、装载和排空物料三项作业。切割时要求斗齿能迅速切入物料。为此铲斗必须具有足够的强度和刚度, 以便承受物料的反作用力。装载时要求物料能较通畅地流人铲斗( 这样可减少切割阻力) , 同时在物料充填铲斗时, 既要填满铲斗空间, 又不能产生过大的挤压力, 否则由于挤压力的增大, 会使铲斗壁与物料的吸附力增大(在一定吸附系数下, 吸附力与两物体之间的正压力成正比) , 造成排料时物料排不净或撒料等情况。 铲斗的结构选择 铲斗结构形状和参数的合理选择对挖掘机的作业效果影响很大，其应满足以下要求： （1）有利于物料的自由流动。铲斗内壁不宜设置横向凸缘、棱角等，斗底的纵向剖面形状要适合于各种物料的运动规律。 （2）要使物料易于卸尽 （3）为使装进铲斗的物料不易于卸出，铲斗的宽度与物料的粒径之比应该大于4，大50时，颗粒尺寸不考虑，视物料为均质。 综上考虑，选用中型挖掘机常用的铲斗结构与下图。 斗齿的安装连接采用橡胶销式，结构示意图如下图
二、铲斗基本参数的确定 铲斗长宽高的确定 斗容量q ，平均宽度B ，转斗挖掘半径R 和转斗挖掘满转角2?是铲斗的四个 主要参数，R,B,2?，三者之间有下几何关系： s K B R q )2sin 2(2 12 ??-= 式中土壤松散系数近似值取，q=，根据上式可由R,B,2?中作任值求相应第三值。其斗容量，斗宽B=。 根据已经确定的斗轮挖掘机生产力轮圈直径宽度转速铲斗数量及每只铲斗的容量, 即可确定铲斗的宽度( B )长度( L )和高度( H ) L : B ≈ ；所以可知L= q = 0 .8 B L H 204.1B q H = , 式中q ——铲斗容量( 立方米 ) 把数据代入后，可求得H= 求出L , H , B 后, 必须按轮圈的圆周速度及铲斗个数来校核铲斗处于轮圈正上方时,物料是否能靠自重保证落入卸料区间。设每只铲斗及其卸料空间所占的 圆心角为a , 每只铲斗的卸料空间弦长为 L BC =空( 见图1 )