ZL20装载机工作装置设计探析.ppt

ZL20装载机工作装置设计;工作装置概述 ;分类及发展概况 大、中、小型装载机;;装载机的多功能;结构与工作原理;;装载机的工作装置由铲斗、动臂、摇臂、连杆（或托架）及液压系统所组成。 结构型式;工作装置是带有液压缸的空间多杆机构，是完成装缷作业的主要执行部件。 按有无铲斗托架分，工作装置可分为三杆、四杆、五杆、六杆和八杆机构。 按输入杆和输出杆的转向分，可分为正转机构（输入杆件与输出杆件转向相同）和反转机构（输入杆件和输出杆件转向相反）。 ;;;目前国内采用较多是反转六连杆。这种机构形式简单、尺寸紧凑。当铲斗铲掘物料时由于是反转机构，转斗油缸大腔进油工作，可以获得较大的铲掘力。 也就是说，铲起同样重量的物料，转斗油缸的尺寸可以设计得较小。而且转斗油缸后置，使司机有较好的视野。反转六连杆机构多用于中小型装??机工作装置中。;主要参数;铲斗设计 ;铲斗断面形状;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，可以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～l00mm。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壁，并增加行驶时轮胎的阻力。;铲斗尺寸设计主要包括断面尺寸的确定和斗容量的误差判断两部分，其设计流程图如图 ;设计铲斗时，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，铲斗的其他参数为R的函数。 铲斗的回转半径R 的大小不仅影响铲斗底壁的长度，而且还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按下式计算。;式中 VS ——铲斗平装斗容量 (m3)； B。——铲斗内侧宽度(m)； λg ——铲斗斗底长度系数，通常 λZ ——后斗壁长度系数，通常 λK——挡板高度系数，通常 λr——斗底和后斗壁直线间的圆弧半径系数，通 常 ； γ1 ——挡板与后斗壁问的夹角，通常 ； 选择γ1时应使侧壁切削刃与挡板的夹角为90°； γ——张开角，斗底和后斗壁间的夹角， 通常 ;斗底长度： Lg=Rλg=(1.4～1.5)R， 斗后壁长度：Lz=Rλz=(1.1～1.2)R， 挡板高度： Lk=Rλk=(0.12～0.14)R， 斗底圆弧半径：r=Rλr=(0.35～0.40) 当VS 、 B。已知，只要初选λg 、λZ 、λZ 、λr 系数值和γ、γ1，可求得铲斗的基本参数。调整参数，根据调整后的各值与R之比分别计算λg 、λZ 、λZ 、λr值，然后代入R计算式，既可确定新铲斗的回转半径R。由R和计算出来的系数值，即可确定新铲斗的其它参数值。 一般取铲斗侧壁切削刃相对斗底壁的倾角α0=50°～ 60 °。铲斗与动臂铰销距斗底壁的高度h= (0.06～0.12)R。;铲斗斗容量计算与误差判断 ;工作装置连杆机构设计 ;机构分析 ;反转六连杆工作机构组成 转斗油缸CD 摇臂CBE 连杆FE 铲斗GF 动臂GBA 机架AD;设计要求 ;铰接点的确定 ;工作装置机构各铰接点的选择;运输状态时G点的选择;Y;A点的选择;;A点位置尽可能低一点，以提高整机工作的稳定性，减小机器高度，改善司机视野。一般，A点取在前轮右上方，与前轴心水平距离为轴距的1/3～1/2处。 A点位置的变化，可挪动G’点和轮胎中心Z点的位置来调整。;动臂的回转角通常取φ=80°～90°。 本例取φ=89°;B点的选择：;因为G、B两点已被确定，所以再确定F和E点实际上是为了是终确定与铲斗相联的四杆机构GF2E2B的尺寸。 ;;;E, F点的选择：;⑤ C、D点的选择：;⑥ H, M点的选择：; 装载机的作业条件是复杂多变的，即使在同样的作业条件下，由于工作位置及作业工况不同，工作装置的受力情况也不一样，因此工作装置的强度计算包括： 1.确定受力最大的计算位置； 2.选取工作装置受力最大的典型工况，确定外载荷； 3.对工作装置进行受力分析； 4.对工作装置的主要构件进行强度校核。 ;装载机工作装置受力分析 ;工作装置强度校核位置的确定;工作装置典型工况选择及外载荷确定 ;①对称变载：即认为外载荷是沿铲斗切削刃均匀分布。 ②偏载：认为集中载荷完全由场地一侧第一颗齿所承受。 由以上所述分析，使工作装置某些构件受力最大有以下六种典型工况：;;此种工况铲斗的水平载荷由装载机牵引力决定。水平力最大值按下式计算：