液压挖掘机反铲工作装置设计[三维PROE][运动仿真]

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[4] 李滨城，何允纪.液压挖掘机反铲工作装置运动的模拟.华东船舶工业学院学报.1995.6.pp74-80 [5] 刘玉强，王学军.液压挖掘机反铲工作装置优化设计，机械产品与科技.1997.1.pp12-15 [6] Yu. I. Berezhnoi and Yu. A. Potapov. Method for the intermittent optimization of the working of a block by a rotary excavator Refractories and Industrial Ceramics, 1982, Volume 23, Numbers 3-4, Pages 183-186 · 航空与机械工程 系 机械设计制造及其自动化 专业类 班 学生（签名）： 填写日期： 2011 年 01 月 03 日 指导教师（签名）： 助理指导教师(并指出所负责的部分)： 机械设计制造及其自动化 系主任（签名）： 学士学位论文原创性声明 本人声明，所呈交的论文是本人在导师的指导下独立完成的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含法律意义上已属于他人的任何形式的研究成果,也不包含本人已用于其他学位申请的论文或成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式表明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名： 日期： 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权南昌航空大学科技学院可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 作者签名： 日期： 导师签名： 日期： 液压反铲装置设计 学生姓名：卢越 班级：078105222 指导老师：邢普 摘 要：本次设计的题目是液压挖掘机反铲装置机构。与其它类型的挖掘机相比，这种类型的挖掘机因有良好通过性能应用最广，对松软地面或沼泽地带还可采用加宽、加长以及浮式履带来降低接地比压。液压挖掘机反铲装置的主要特点为：反铲是中小型液压挖掘机的主要工作装置。液压挖掘机的反铲装置由动臂，斗杆铲斗，以及动臂油缸，斗杆油缸，铲斗油缸和连杆机构组成。其构造特点是各部件之间的连接全部采用铰接，通过油缸的伸缩来实现挖掘工作中的各种动作。动臂的小铰点与回转平台铰接，并以动臂油缸来支撑和改变动臂的倾角，通过动臂油缸的伸缩可使动臂绕小铰点转动而升降。斗杆铰接于动臂的上端，斗杆与动臂的相对位置由斗杆油缸来控制，当斗杆油缸伸缩时，斗杆便可绕动臂上焦铰点转动。铲斗与斗杆前端铰接，并通过铲斗油缸伸缩使铲斗绕该点转动。为增大铲斗的转角，通常以连杆机构与铲斗连接。本次设计的主要参数是斗容量0.2m3,它属于中小型液压挖掘机，主要设计挖掘机的工作装置。 在设计中，采用了轮胎式行走装置，来满足要求。上部转台是全回转式，因此它可在一个更大的范围内工作。又因采用液压传动控制而使整机性能得以改善。与机械式挖掘机相比，其挖掘力提高到2～3倍，整机质量约为5吨，挖掘力约为30kN，最大卸载高度约为2.65m，最大挖掘深度4.2m，最大挖掘半径约为5.728m，从中可以看出整机作业能力有了很大的改进，不仅挖掘力大，且机器重量轻，传动平稳，作业效率高，结构紧凑。另外，还对挖掘机的工作装置提出基于结构推理的机构方案创新设计方法。 关键词：液压挖掘机 ；挖掘机构 ；创新设计 指导教师签名： The design of hydraulic excavator shovel device Student name: luyue class:0781052 Supervisor:xingpu ABSTRACT:This designed topic is the marching hydraulic excavator excavational organization. Compared with other types excavators, this kind of type excavator used very universal that because has good through theperformance, also may use to lengthens widens as well as the floating type caterpillar band to reduce pressure for the soft ground or the bogregion. The hydraulic excavator main characteristic is: The small and medium-sized hydraulic excavator shovel is the main work device. Hydraulic excavator shovel device by the arm, dou stem bucket, and arm oil cylinder, dou rod oil cylinders, the bucket of cylinder and linkage mechanism. Its structure feature is between components All adopt the connection by oil cylinder hinged adjustable to realize the various movements excavation. Moving arm little hinge point and rotary platform, and with hinged arm oil cylinder to support and change the dip Angle, through arm arm Oil cylinder telescopic can make moving arm around small hinge point lifting rotation. Dou lever arm hinged on the upper arm, dou rod and the relative By dou pole position to control oil cylinder, when dou rod oil cylinder telescopic, dou lever arm can be around the upper energizer hinge point rotation. Bucket and measures Rod front-end loader, and through hinged cylinder telescopic made the bucket turning around the point. To increase the bucket corner, usually by connecting rod Institutions and bucket connection. theperformance good,and may make the high speed reverse, the transmission steady,structure simple, may absorb attacks and vibrates, the operation reduces effort, and to be easy to realize the automated control, is easy to realize the standardization, the seriation, the universalization.This designed main parameter is scoop capacity 0.2m3, it is long to the middle and small scale hydraulic excavator, mainly design the excavator，s the work installment and the hydraulic transmissionprinciple. In the design, used marching walked the installment to satisfied request. Upside the turnplate is the entire rotation , thereof it may work in a greater scope. And further because uses the hydraulicsteering to enable the entire machine performance to improve. Compared with the mechanical type excavator, its excavation strength enhance to 2 ~ 3 times, the entire machine weight approximately is 5 tons,the excavation strength approximately is 30kN, the biggest unloading high approximately is 2.65m, biggest digging depth is 4.2m, the biggest excavation radius approximately is 5.728m, thus can see the entire machine work ability to have the very big improvement, not only excavation strength big, but also machine weight light, transmission steadyly, work efficiency is high, the structure is compact. Moreover, but also proposes to the excavator work installment based on the structureinference organization plan innovation design method. Key word：Hydraulic pressure excavator　；Excavation organization　；Hydraulic system　；Innovation design Signature of supervisor: 毕业设计（论文）开题报告 题目 液压挖掘机反铲工作装置设计 专 业 名 称 机械设计制造及其自动化 班 级 学 号 078105222 学 生 姓 名 卢越 指 导 教 师 邢普 填 表 日 期 2011 年 5 月 20日 一、选题的依据及意义： 液压挖掘机反铲挖掘装置大大改善了挖掘机的技术性能，挖掘力大、牵引力大，机器重量，传动平稳，作用效率高，结构紧凑。液压挖掘机反铲工作装置主要用于挖掘停机面以下的土壤，如挖掘沟壕、基坑等，其挖掘轨迹取决于各液压缸的运动及其组合。反铲液压挖掘机的工作过程为，先下放动臂至挖掘位置，然后转动斗杆及铲斗，当挖掘至装满铲斗时，提升动臂使铲斗离开土壤，边提升边回转至卸载位置，转斗卸出土壤，然后再回转至工作装置开始下一次作业循环。动臂液压缸主要用于调整工作装置的挖掘位置，一般不单独直接挖掘土壤；斗杆挖掘可获得较大的挖掘行程，但挖掘力小一些。转斗挖掘的行程较短，为使铲斗在转斗挖掘结束时装满铲斗，需要较大的挖掘力以保证能挖掘较大厚度的土壤，因此挖掘机的最大挖掘力一般由转斗液压缸实现的。由于挖掘力大且挖掘行程短，因此转斗挖掘可用于清除障碍或提高生产率。在实际工作中，熟练的液压挖掘机人员可根据实际情况，合理操纵各个液压缸，往往是各液压缸联合　工作，实现最有效的挖掘作业。 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。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耗，提高效率，从研究工作装置入手，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，而机械的结构无需作重大改变。 工程施工对工程机械的工作装置提出的高效、多能，能适应各种作业条件的要求，促使工作装置在结构形式和材料选用上不断提高改进，许多工作装置的操纵已采用液压伺服系统或自动控制，是机械的操纵力大大减小，生产效率利用显著提高，取得了良好的效果。在众多的工作装置中，装载机的工作装置的设计具有一定的典型性 二、国内外研究概况及发展趋势（含文献综述）：　　 第一台手动挖掘机问世至今已有130多年的历史，期间经历了由蒸汽驱动半回转挖掘机到电力驱动和内燃机驱动全回转挖掘机、应用机电液一体化技术的全自动液压挖掘机的逐步发展过程。 我国的挖掘机生产起步较晚，从1954年抚顺挖掘机厂生产第一台斗容量为1m3的机械式单斗挖掘机至今，大体上经历了测绘仿制、自主研制开发和发展提高等三个阶段。 新中国成立初期，以测绘仿制前苏联20世纪30～40年代的W501、W502、W1001、W1002等型机械式单斗挖掘机为主，开始了我国的挖掘机生产历史。1967年开始，我国自主研制液压挖掘机。早期开发成功的产品主要有上海建筑机械厂的WYl00型、贵阳矿山机器厂的W4-60型、合肥矿山机器厂的WY60型挖掘机等。随后又出现了长江挖掘机厂的WYl60型和杭州重型机械厂的WY250型挖掘机等。它们为我国液压挖掘机行业的形成和发展迈出了极其重要的一步。 到20世纪80年代末，我国挖掘机生产厂已有30多家，生产机型达40余种。但总的来说，我国挖掘机生产的批量小、分散，生产工艺及产品质量等与国际先进水平相比，有很大的差距。我国单斗液压挖掘机应向全液压方向发展；斗容量宜控制在0.1-15 m³；而对于大型及多斗挖掘机，由于液压元件的制造、装配精度要求高，施工现场维修条件差等，则仍以机械式为主。应着手研究、运用电液控制技术，以实现液压挖掘机操纵的自动化。 　改革开放以来，积极引进、消化、吸收国外先进技术，以促进我国挖掘机行业的发展。例如，中国第一拖拉机工程机械公司、广西玉柴股份有限公司、柳州工程机械厂等。这些企业经过几年的努力已达到一定的规模和水平。　　业内人士指出，我国单斗液压挖掘机应向全液压方向发展；斗容量宜控制在0.1-15 m3；而对于大型及多斗挖掘机，由于液压元件的制造、装配精度要求高，施工现场维修条件差等，则仍以机械式为主。应着手研究、运用电液控制技术，以实现液压挖掘机操纵的自动化。 　　　　工业发达国家的挖掘机生产较早，法国、德国、美国、俄罗斯、日本等是斗容量3.5-40 m3单斗液压挖掘机的主要生产国，从20世纪80年代开始生产特大型挖掘机。例如，美国马利昂公司生产的斗容量50-150 m3的剥离用挖掘机，斗容量132 m3的步行式拉铲挖掘机；B-E(布比赛路斯一伊利)公司生产的斗容量168.2 m3的步行式拉铲挖掘机，斗容量107 m3的剥离用挖掘机等，是世界上目前最大的挖掘机。 　　从20世纪后期开始，国际上挖掘机的生产向大型化、微型化、多功能化、专用化和自动化的方向发展。 　 三、研究内容及实验方案： 主要对由动臂、斗杆、铲斗、连杆机构组成挖掘机工作装置进行设计。具体内容包括以下四部分: 1．挖掘机工作装置的总体设计。 工作装置是液压挖掘机的主要组成部分之一。因用途不同，工作装置的种类繁多，其中最主要的有反产装置，正铲装置，起重装置和抓斗装置等。而同一种装置也可以有许多种结构形式，有的多达数十种，以适应各种不同的作业条件。主要设计的内容有动臂及斗杆的结构形式。动臂是工作装置中的主要构件，斗杆的结构型式往往取决于动臂的结构型式。反铲动臂可以分为整体式和组合式两类。整体式动臂有直动式和组合式两类。 直动式臂结构简单，轻巧，布置紧凑，主要用于悬挂式挖掘机。采用整体式弯动臂有利于得到较大的挖掘深度，它是专用反铲装置的常见形式。整体式弯动臂在弯曲处的结构形式和强度值得注意，近年来悬挂式挖掘机出现了小弯臂的结构形式，是直动臂的改良，动臂的箱型结构可以不用开口，动臂和斗杆油缸及管路的布置也比较方便。 整体式动臂结构简单，价廉。刚度相同时结构重量较组合式动臂轻。它的缺点是替换工作装置较少，通用性较差。 而组合式动臂有以下优点： （1）．工作尺寸和挖掘力可以根据作业条件的变化调整。 （2）．较合理的满足各种类型作业装置的参数和结构要求。 （3）．装车运输比较方便。 综上选用组合式方案 2．挖掘机的工作装置详细的机构运动学分析。 通过研究平面四杆机构的运动分析与曲柄滑块机构的规律，综合利用作图法与解析法，得出各构件的长度与位置。作图法精度不够，只是一种近似的计算方法。 3．工作装置各部分的基本尺寸的计算和验证。 动臂机构参数的选择 （1）．动臂机构的铰点位置的选择。 （2）．动臂液压缸作用力及闭锁力的确定 斗杆机构参数的选择 确定斗杆液压缸的铰点位置，行程及力臂比时应该考虑以下因素： （1）．保证斗杆液压缸产生足够的斗齿挖掘力。 （2）．保证斗杆液压缸有必要的闭锁能力。 （3）．保证斗杆的摆角范围。 铲斗机构的参数选择 反铲铲斗及机构有四杆机构的，也有六杆机构的。作为机构的杆长参数一般都预先选定。这些参数必须满足以下要求： （1）．铲斗的转角范围 （2）．铲斗机构的载荷分析 4．工作装置主要部件的结构设计。 对由动臂、斗杆、铲斗、连杆机构组成挖掘机工作装置进行设计。 二 设计方案 反铲装置的合理设计问题至今尚未理想的解决。以往多按经验，采用统计和作图试凑的方法，现在则尽可能采用数解分析方法，并利用电子计算机辅助设计。 反铲方案的选择主要依据是设计任务书规定的使用要求，据以决定工作装置是通用或是专用。此处确定为通用工作装置。以反铲为主的通用装置应保证反铲使用要求，并照顾到其他装置的性能。专用装置应根据作业条件决定结构方案，在满足主要作业条件的同时照顾其它条件下的性能。 设计方法主要是通过利用经验公式计算设计量，动臂，斗杆，转斗。将计算得到的设计量带入精确的计算公式来验证设计量是否得当。若有出入，则再修改设计量。直到由设计量计算出的最大挖掘深度，挖掘半径。最大卸载高度与给定的参数相吻合。具体步骤如下 1． 动臂及动臂液压缸的布置 确定用组合式或整体式动臂，以及组合式动臂的组合式方式，确定动笔液压缸的布置为悬挂式或是下置式。 2． 斗杆及斗杆液压缸的布置 确定用整体式或组合式斗杆，以及组合式斗杆的组合方式或整体式斗杆是否采用变铰点调节。 3． 确定动臂与斗杆的长度比，及特性参数K1=L1/L2。 对于一定的工作尺寸而言，动臂与斗杆之间的长度比可以在很大的范围内选择。一般当K1>2时称为长动臂短斗杆方案，当K1<1.5时属于短动臂长斗杆方案。K1在1.5~2之间称为中间比例方案。 4． 确定配套铲斗的种类,斗容量及其主要参数，并考虑铲斗连杆机构传动比是否需要调节。 5． 根据液压系统的工作压力，流量，系统回路供油方式。工厂制造条件和三化要求等确定各液压缸缸数，缸径，全伸长度与全缩长度之比λ，考虑到结构尺寸，运动余量，稳定性和构件运动幅度等因素，一般取λ1=1.6~1.7，个别情况下因动臂摆角和铰点布置要求可以取λ1<=1.75 6． 斗杆机构参数的选择 对于以转斗挖掘为主的中小型反铲，选择斗杆参数时必须注意转斗挖掘时斗杆液压缸的闭锁能力，要求在主要挖掘区内转斗液压缸的挖掘力能得到充分发挥。而斗杆的摆角范围大致在105~125之间。在满足工作范围和运输要求的条件下此值尽可能的取得小些，对以斗杆挖掘为主的中型机更应注意到这一点。一般说斗杆愈长，其摆角范围可稍小。当斗杆液压缸和转斗液压缸同时伸出最长时，铲斗前臂与动臂之间的距离应大于10cm。 根据斗杆挖掘阻力计算，并参照国内外同类型机器斗杆挖掘力值，按要求的最大挖掘力确定斗杆液压缸的最大作用力臂值l9。斗杆上∠EFQ取决于结构因素，并考虑到工作范围，一般在130º~170º之间。动臂上∠DFZ也是结构尺寸，根据结构因素预先估计。 斗杆机构参数最后还必须按闭锁性能校核。 7.铲斗机构的参数选择 反铲铲斗及机构有四杆机构的，也有六杆机构的。转角范围大致为90º~110º，为了满足开挖和最后卸载及运输状态的要求，铲斗总转角往往要达到150º~180º。为了挖掘深沟及垂直侧壁的要求，不使斗底先于斗齿接触土壤，常采用大仰角机构，总转角必须选择适当，不宜过大。设计时还要避免当铲斗液压缸全伸时斗齿尖碰撞斗杆下缘的现象。 四、目标、主要特色及工作进度 （1） 工作进度表 1. 查找资料，外文资料翻译（不少于6000字符），开题报告 第1周-第2周 2．运动及动力参数计算 第3周-第4周 3．总装配图设计 第5周-第6周 4. 工作装置各部分基本尺寸设计 第7周-第8周 5．用UG/proe对系统进行实体建模和设计 第9周-第11周 6. 绘制零、部件图 第12周-第13周 7. 毕业论文撰写 第14周-第16周 8 .答辩准备及论文答辩 第17周-第17周 （2） 挖掘机反铲工作装置主要特点： 反铲主要用于挖掘停机面以下的土壤。其挖掘轨迹决定于各油缸的运动及其相互配合的情况。当采用动臂油缸工作并进行挖掘时（斗杆油缸和铲斗油缸不工作）可以得到最大的挖掘半径和最长的挖掘行程。此时铲斗的挖掘轨迹是以动臂下铰点为中心，斗齿尖至该铰点的距离为半径而做的圆弧线，其极限挖掘高度和深度（不是最大挖掘深度即圆弧线之起点、终点，分别决定于动臂的最大上倾角和下倾角（动臂对水平线的夹角），也即决定于动臂油缸的行程。由于这种挖掘方式时间长并且由于稳定条件限制挖掘力的发挥，实际工作中基本不采用。 在实际挖掘工作过程中，往往需要采用各种油缸的联合工作。如当挖掘基坑时由于挖掘深度较大，并要求有较陡而平整的基坑时，则采用动臂与斗杆两种油缸同时工作当挖掘坑底，挖掘行程将结束为加速将铲斗装满土，以及挖掘过程需要改变铲斗与切削角等情况下，则要求采用斗杆与铲斗油缸共同工作。显然此时挖掘机的挖掘轨迹是由相应油缸分别工作时的轨迹组合而成。当然，这种动作能否实现决定于液压系统的设计络图，即挖掘机在任意正常工作周位置时，控制到的工作范围，图上各控制尺寸即液压挖掘机的工作尺寸。 对于反铲装置的只要工作尺寸为最大挖掘深度和最大挖掘半径，包络图中可能有部分区间靠近甚至深入到挖掘机停机点以下，这一范围的土壤虽然能挖掘但可能引起土壤的崩塌而影响机械的稳定性和安全性，除有条件的挖沟作业一般不使用。故有的挖掘机工作尺寸图上标明有效的工作范围，或以虚线表明此段的挖掘轨迹如图所示。 图一 挖掘机反铲装置的最大挖掘力决定于液压系统的工作压力，油缸尺寸，以及油缸间作用力影响（斗杆，动臂油缸的闭锁压力及力臂）外。还决定与整机的稳定和地面的附着情况。反铲挖掘机速度结构尺寸已定的条件下决定于液压系统对工作油缸的供油量，对动臂油缸和斗杆油缸为提高其单独工作的挖掘速度，在液压系统中可采用合流供油措施来保证。液压反铲都采用转斗卸土，卸载较准确，平稳，便于装车工作。 五、参考文献 [1]成大先主编.机械设计手册(第三版,第三卷),第十四篇[M].化学工业出版社,1992年 [2]付 越，邓子龙. 基于ProE的液压挖掘机反铲工作装置运动仿真，辽宁石油化工大学学报.2007..6.pp50-53. [3] 邓子龙，刘杰，高财禄等.挖掘机铲斗结构优化.机械与电子.2009.1.pp13-16. [4] 李滨城，何允纪.液压挖掘机反铲工作装置运动的模拟.华东船舶工业学院学报.1995.6.pp74-80 [5] 刘玉强，王学军.液压挖掘机反铲工作装置优化设计，机械产品与科技.1997.1.pp12-15 [6] Yu. I. Berezhnoi and Yu. A. Potapov. Method for the intermittent optimization of the working of a block by a rotary excavator Refractories and Industrial Ceramics, 1982, Volume 23, Numbers 3-4, Pages 183-186 · 开采机械化及自动化 几何学的工作部分的挖掘机的齿 动力学的研究进行穿挖掘机齿本早些时候作者[1,2]表明,一个主要的因素穿平台是控制动力学物理力学特性的岩石。在两阶段进化穿平台。 齿磨损中获得的“临界期”[2]对挖掘机没有显著影响表现在以下典型的矿业和地质条件的俄罗斯东北亚区域。切削元素可以继续使用指定的最大允许穿水平由制造商。在这方面,密集的时候穿初始阶段显然反映了一些设计缺陷的影响,而不是工作的调整过程。研究人员已经研究了强烈的深层原因和后果的齿,但穿挖掘机仍没有制定基本标准之上一般原则,以提高其耐磨性的切削元件,取决于其设计[3 - 5]。 一种有效的方法来提高其耐磨性的齿,发掘挖掘机设计参数的工作组件以确保古典单穿,省略“至关重要的”(pseudoadjustment)阶段。我们开发了一个新挖掘机设计”为基本特征的齿提高耐磨损。 工作元件的轮廓的齿和它的维度是开发与考量主要磨损特征点的阻力曲线的大量生产的楔状的齿。为了达到线性行为的这样的齿磨损过程的速率等于或小于观察在第二阶段的磨损与大量生产的齿,我们指定了设计参数对应于第二阶段的开始,那里的特定从标准的力压推力这滴到10 - 12兆帕的机制。图1地块的压力变化的磨损平台的齿数是常见的采石场开凿按照以下表达: U的宽度是穿平台;P1额定力的推力机制;D和i是长度的齿先锋和的齿数,分别。 曲线表明,有一定压力的地区岩石抗磨损平台在齿是公平的或大于力所研制开发的推力机制。这个装载模式对切割的元素是上观察到的单强(例如,多年冻土)的岩石。另一方面,一些材料抵抗切割与力量比弱多了自行研制的力推力机制。估计时形成的具体压力与切削要素的相互作用机制这批材料,我们绘制了曲线1 - 4通过计算压力平台的穿t ~ KG-5A挖掘机牙0.8,0.4,0.2,及0.1额定推力的力量。 在软岩石上的压力变化规律的磨损平台是一样的,但压力和尺寸齿磨损的一部分后开始的第二阶段可能是小得多(有时是由一个相当大的因素)。这是能清楚的看到在图1。带我,穿过了曲线的参数,定义了第二阶段的开始穿不同的挖掘机及齿不同岩石强度曲线为1 - 4)。因为KG-5A挖掘机的齿的起点第二阶段实验在于获得穿带我和对应一个压力P的10 - 12兆帕和磨损的平台宽度Utc r = 45毫米。 图1 .作为一种功能的压力变化的大小(1 - 4——穿平台上压力曲线理论- 1 ~ 2公斤齿穿平台5A挖掘机工作时岩与阻力0.8,0.4,0.2,及0.1标准推力力量)。 图2.工作部分切断的元素和180°角大小(1切削刃与地区;b -边宽;D -长度;2——穿平台;1,表面积Sp2——穿平台坡角。 在某一特定尺寸的工作部分的工具,这个阶段的关键磨损实际上是外出岩石和理由与低强度增大,而强烈的两阶段磨损工具经验强/硬的岩石。在不同的开采和地质条件,它显然是方便工作与可互换的工具。当前它是无法控制的力参数对挖掘机工作的元素。操作者遵守工作的机器视觉,看着他的运动和桶子的灌装。作用在工作的元素和齿这样不仅取决于岩石耐切割,但是,在很大程度上依赖于员工技能和经验。高效、合理途径艺术设计工作组件参数是考虑齿的力量挖掘机驱动器。 切削刃的面积为矩形切割的轮廓,180°锐化可以计算出的穿平台的压力(见图2)相应开始的第二个磨损阶段: 在P是压力时穿的平台与平台维度的第二阶段,开始P1是额定驱动力的挖掘机(垂直分量的切削力);Sp2是穿在第二个平台区吗阶段;我是发病的齿数挖掘机桶。定义在磨损条件平台的切割边缘区域作为 是边坡角相对磨损平台背面一方面的切割角度,So是切削刃的区域。 压力可以表示为穿平台 该地区的切削刃的磨损辊型的计算提供了理想的切削元素的定义是源自同一 公式: 图3.提高耐磨性切削要素与相应Ucr——线性穿(为第一个关键阶段;b b和D b——基本的长、宽楔形齿的切削刃,D计算长度的切削刃——)。 图4。耐磨损性能Design-controlled楔形切削元件(1、2 ~变异的影响一颗牙的线性穿扩大部分和标准齿,分别地;Umax &V——最大允许的磨损,提高操作的资源——新齿设计。 考虑到切削刃的磨损面积与平台,之前的关系,我们可以制定简单的工艺条件,提高工作元件的设计标准的楔形在齿上的条件最理想的长度作为齿的切削刃 在D最优切削刃的磨损提供稳定的单级长度切割的元素;b是实际的(基本)宽度的先锋,大量生产的楔形牙齿;Sp2的面积是平台相应出现的稳定的角是斜率的牙齿穿平台与纵轴的重合。 图3提供技术概念,为降低切削元件磨损动力学基于大量生产的楔状的齿。扩展部分的长度的一颗齿(D)不应小于临界线性穿Ucr。后扩展的部分是逐渐消失,一颗齿获得自然大小相应的平台稳定磨损的第二阶段。 根据该设计穿成线性关系(图4)的强度相当于的第二阶段磨损的大量生产的齿(平行的部分情节)。实现最大的齿就已经磨损,延长服务生活中,表达了在一个贸易量的增加(AV)出土的岩石。 根据该设计穿成线性关系(图4)的强度相当于的第二阶段磨损的大量生产的齿(平行的部分情节)。实现最大的齿就已经磨损,延长服务生活中,表达了在一个贸易量的增加,岩石(AV)出土时应特别注意提高耐磨性与创造的齿不改变基本的尺寸或形状的工作元件。这非常重要,因为这张表格就会更容易、更便宜的生产。我们研制通用几何的工作部分的基础上计算挖掘机的齿的最优宽度的切削刃的同时保留了电机的主要尺寸的标准齿的设计齿与新工作 其几何(图5)1、直线段切削刃的背脸2和曲线3部分。前面的脸是两个线性段构成的第四和第五。线性段平行于脸,二是要回牙纵轴6,地处从远处我轴[6]。这架飞机的尖端位于大于90°角对剖切平面。这有助于形成一个稳定的核心在平面上的压实的前沿领域,部分地保护它从磨损。宽度是发现一种经验性关系从: 图5.设计的工作部分的一个齿具有最优的切削刃参数(1——2——线性;部分回来;3——曲线回方面;4、5——方面的片段前面方面;6——齿轴;7 -磨损平台;b =边缘宽度;1 =初始切割角角大小之间的距离;女=楔形闸板使用顶点和切削刃的角度,A和B =维度直线段前后两方面,分别地;位移方面的部分,从齿背轴r =穿平台坡角。 b是一种高效率的宽度的先锋;P1是挖掘机的驱动力,它包括重量的桶,吗把棍子,力所研制开发的推力机制是边坡角度的穿平台相对于牙长轴(或线形段背面刻面);D的长度;P的切削刃的磨损是压力平台的第二阶段开始的;我是大量的齿在桶里。 尖端1应该在距离 从顶点的楔角在哪里的楔角的工作部分的齿。 文学的数据表明:改变切割角度(更准确的说,后角,而这又取决于切割角度)很大程度上影响了入侵力量的切削的元素。当一颗牙后角的增加,能量的能力其侵入到地面的呈现下降趋势[7]。我们制定了新的齿几何采取这一因素考虑进去。因此,线性区段2或3平行回方面牙轴6,这让我们增加后角2.0-2.5因子进行了比较与大量生产的模型。为了减少磨损产生的水平分量的切割参数的挖掘机铲斗,我们搬动区段2背部的方面(从而切削刃的1)按价值F从牙轴。这个职位的工作元件的元素相对于齿切削刃减少桶的速度穿因为之间的距离和铲斗齿切削平面边缘切平面是增加了70% - 80%给定长度的部分工作之外的凸齿桶里。因为这颗牙的设计,我们定义了关系可以用来计算出工作元素的尺寸(表1)。 切割边的长度(D)和齿(i)的数量取决于设计选择的挖掘机工作要素和注塑机一般规格。 图6显示理论曲线的形成,穿平台作为一种功能的维度对一个线性穿KG-5A挖掘机。我们可以看出,在零的设计参数与高效穿穿平台有= 50(公羊。这设计生产协会所产生的Uralmash后才达到理想的尺寸明显的线性穿Ucr。由Uralmash齿。 换句话说,在磨损阶段、抗磨损区,这是我和第二次世界大战积累一定的因为穿平台保留一颗新牙发展更为迅速在初始阶段(高达50毫米)。随后,改变尺寸磨损平台上没有显著影响磨损率。 参数 工作元件的尺寸 参数KG-5A 切削刃的宽度 b b=28mm 顶点的距离牙楔形角度和切削刃的 f=40mm 楔角的工作部分的牙齿 b=33-37 b=35 穿平台坡角 r=40-45 r=40 线性段长度背方面 B=(4.5-5.8)b B=150mm 前面的线性段长度方面 A=(3.0-4.0)b A=100mm 位移的线性段回来方面通过牙齿轴 r=（2.0-3.5）b r=70mm 发展原则和参数评价工作元件,使其可能的预测控制系统的磨损动力学切割的元素进行实际工业条件。Orotukan采矿机的工厂的生产Severovostokzoloto黄金矿业生产协会测试一批挖掘机齿证明这种新设计。他们进行了测试,Berelekh在Yagodnin,和其他矿山企业。有价值的试验结果进行了Korba获取设备在Burkandya矿(Berelekh企业),在那里的齿是用来挖掘高度评价磨料冻结岩石组成的花岗岩、砂岩和粘土片岩碎片在周围空气的温度-45° 发展原则和参数评价工作元件,使其可能的预测控制系统的磨损动力学切割的元素进行实际工业条件。Orotukan采矿机的工厂的生产Severovostokzoloto黄金矿业生产协会测试一批挖掘机的齿证明这种新设计。他们进行了测试,Berelekh在Yagodnin,和其他矿山企业。有价值的试验结果进行了Korba获取设备在Burkandya矿(Berelekh企业),在那里的齿是用来挖掘高度评价磨料冻结岩石组成的花岗岩、砂岩和粘土片岩碎片在周围空气的温度-45°C。分析与设计相关联的耐磨损性能,这些实验的齿表明,随着新的工作他们的经验,单穿组件几何与一个阻力至少40%高于标准楔形齿(图7)。实验数据分析定义线性穿你像一个函数的工作输出V(万米3)新的齿。它是由一个一级回归方程表达: 0.980的相关系数。试验证实了基本设计原则的基础上削减元素与经验工作关系的几何元素的压力来表达的穿平台力的特点挖掘机工作的部件。 切削刃的宽度可以被定义 磨损是穿平台发作的稳态齿磨损,从一个图的定义是(见图1)是穿平台坡角。 使用经验主义的关系(见表1)和重新排列它的数值与替代的P的基础测试中,我们可以估算先锋宽度. 这保证单穿在任何使用条件。这就是之所以成功是因为表达式包含一个常数系数(压力P= 12兆帕)作为主要标准。刚开始的时候,一个特定的线性穿压力~ 12兆帕的运作就穿平台切断的元素设计依据这个公式。 这种分析技术是结构简单、工作可靠,因为它提供了一份耐磨性的空白处。这是很重要的用于切割基岩挖掘机的齿,它们往往是迅速减弱。齿的锐度在这种情况下,几乎没有实用的因为穿强度重要性极高。一个类似的正面影响该方法不能指望的齿用于切割冻结岩石,而后者以抗入侵导致背部方面形成。磨损一个穿平台的“提高”的齿(降低切削刃的)。 图6。尺寸的变化在功能上穿平台的线性磨损(一——磨损的形成与提高平台切削元件参数 工作部分的磨损;b -形成的Uralmash平台的齿设计;I、II——开发区中的发病前穿平台线性的 以及期间穿线性穿(二). 图7 .Design-controlled耐磨损性能KG-5A挖掘机齿磨损新的齿动力学设计(a)和(b)标准楔形齿;1、2 - - - - -线性磨损,磨损平台形成的关系,分别)。 特点 挖掘机 EKG-5A(4.6) EKG-81 EKG-12.5 EKG-20 挖掘机参数:讨重量的桶和棍子,吨总压力量、锰齿一桶的数量, 单位 0，205 20，0 0，405 5 0，37 26，5 0，635 5 0，60 45，0 1，05 5 0，70 81，5 1，565 6 传统的牙齿; 基本长度,mm 基础宽度的前沿领域楔状 20 - 30°角 牙齿与弯曲的前、后方面 150 12 （16） 180 16（40） - 180 20 - 220 45* - 新设计: 宽度的计算切削 边缘,mm 根据(1) 根据(2) 25 25 34 37 44 63 44 64 *角大小的38°工作元件。 表2中深数据表明,目前多数的设计款式不适应的冻结岩石开挖。我们的研究与计算结果证实这一观察。标准的齿与增加切削刃的尺寸(用括号内所给)现在用在一个有限的基础。因为他们仅可在挖掘机的生产和Uralmash吗Izhorskii工厂。 我们应该注意到提高耐磨性的齿能独立高效的设计具有一定的局限性。这个潜在是制约因素的影响的大小和在切割岩石的精深的能量断裂过程,并要求专项调查。齿设计中描述的,本论文的Uralmash采纳了工厂和Krasnoyarsk工业协会KG-12所需的生产t,t KG-15、t KG-5、挖掘机、和由Orotukan采矿设备的工厂Severovostokzoloto黄金开采的瓷砖生产协会。