基于灵敏度分析的轮式装载机铲斗设计.pdfVIP

第 17卷 第2期 集美大学学报 (自然科学版) V01．17 No．2 2012年3月 JournalofJimeiUniversity(NaturalScience) Mar．2012 [文章编号]1007—7405(2012)02—0131—06 基于灵敏度分析的轮式装载机铲斗设计 李 星，陈亚洲，皮 钧 (集美大学机械工程学院，福建 厦门361021) [摘要】为了解决传统基于经验和类比的设计方法不能设计出截面形状优化的装载机铲斗，不能定量 分析铲斗形状变化对装载质量和掘起力的影响问题，提出了一种基于灵敏度分析的铲斗设计方法．通过灵 敏度分析建立铲斗回转半径与铲斗斗容、装载机掘起力之间变化曲线，根据灵敏度曲线定量分析铲斗 回转 半径对铲斗斗容和装载机掘起力的影响程度．提出在满足铲斗斗容设计允许误差的前提下选取装载机掘起 力最大的点来确定对应的铲斗截面几何形状参数 ，并以某型号装载机铲斗设计为例进行了验证．该方法能 定量分析铲斗截面几何形状参数对铲斗装载性能的影响，可以支持铲斗快速变型设计． [关键词]装载机；铲斗设计；灵敏度分析 【中图分类号]TP211．2；TH234．1 [文献标志码]A ResearchonW heelLoaderBucketsDesignBasedonSensitivityAnalysis LIXing，CHENYa-zhou，PIJun (SchoolofMechanicalEnsineering；JimeiUniversiyt；Xiamen361021；China) Abstract：Asitisnoteasilytc·getanoptimizationsectionshapewhentraditionalloaderbucketdesign methodisused，anew desing metha：1whichbasedonhtesensitivityanalysisisintroducedinhtispaper．This mehtodcantakeaqunatitativeanalysisofhteloadingweightandbreakoutforcewhenthesectionshape param- eterischanging．Amodelloaderbuckethasbeenusedas na exampletoverifythevalidiyt andefficiencyof tllisnewmehtod． Keywords：loader；bucket；design；sensitiviyt naalysis O 引言 铲斗是装载机工作装置的重要组成部分．轮式装载机工作时，铲斗直接与物料接触，需要承受很 大的冲击力和剧烈的磨损．形状与结构设计合理的铲斗，有利于减少铲斗插入阻力，提高铲斗掘取力 和铲斗 “装满系数”，并且有助于减少工作时间，提高装载机的工作能力和作业效率 1【]． 铲斗截面几何形状与铲斗的性能关系很大 】，铲斗设计主要是确定铲斗截面几何形状，需要确 定斗底长 斗后壁长 、挡板高度 、张开角 (即斗底与斗后壁间的夹角) 挡板与斗后壁夹角 y，、斗底圆弧半径r等多个结构参数．为简化设计过程，一般以铲斗回转半径R作为基本参数，铲斗 的斗底长、斗后壁长、挡板高度、斗底圆弧半径作为尺的函数，通过经验和类 比方式确定铲斗截面 形状…．文献 [2—3]的研究表明铲斗回转半径R不是独立的设计参数，它的设计受到铲斗其他结 [收稿 日期]2011—10—06 [修回日期]2011—12—30 [基金项目]国家 自然科学基金资助项 目 ；厦门市经发局产学研重点项目 (200~0009) 【作者简介]李星 (1986一)，女，硕士生，从事优化设计研究．通讯作者：陈亚洲 (1972一)，男，副教授， 博士，硕导，从事数：字化设计与数字化制造方面的研究．E-mail：yazhouchen@jmu．edu．cn． 万方数据 · 132 · 集美