裝載機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)及施工應(yīng)用

裝載機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)及施工應(yīng)用

加載是一種常見(jiàn)的工作方法，可以節(jié)省大量的勞動(dòng)力，提高工作效率。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和新農(nóng)村建設(shè)的推進(jìn),工程機(jī)械特別是裝載機(jī)的生產(chǎn)、銷(xiāo)售市場(chǎng)日益繁榮。裝載機(jī)能進(jìn)行土方裝卸、推土等多種作業(yè),應(yīng)用范圍廣。1.鋼絞線(xiàn)鉸接裝載裝置主要由鏟斗、動(dòng)臂、連桿、搖臂、動(dòng)臂油缸和轉(zhuǎn)斗油缸組成。動(dòng)臂下鉸點(diǎn)與鏟斗鉸接,上鉸點(diǎn)與車(chē)架支座鉸接;轉(zhuǎn)斗油缸一端與車(chē)架鉸接,另一端與搖臂上鉸點(diǎn)鉸接;連桿一端與搖臂下鉸點(diǎn)鉸接,另一端與鏟斗鉸接搖臂鉸接在動(dòng)臂上。分析裝載機(jī)的工作裝置運(yùn)動(dòng)過(guò)程是為了確定當(dāng)動(dòng)臂油缸和轉(zhuǎn)斗油缸處于各個(gè)位置時(shí),各桿件和鏟斗的相應(yīng)位置,以便進(jìn)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)性和干涉性分析,這是進(jìn)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)分析的基礎(chǔ)。2.機(jī)構(gòu)的工作過(guò)程通常認(rèn)為工作裝置的作業(yè)過(guò)程是這樣的:初始鏟裝位置鏟斗轉(zhuǎn)動(dòng)完成裝斗動(dòng)臂舉升到一定高度進(jìn)行運(yùn)輸,動(dòng)臂舉升到上限位置轉(zhuǎn)斗卸載,動(dòng)臂下降回到初始狀態(tài)。假設(shè)一次只有一種油缸動(dòng)作,即動(dòng)臂油缸和轉(zhuǎn)斗油缸不同時(shí)作業(yè)。具體工作過(guò)程描述如下:1)初始鏟裝過(guò)程:動(dòng)臂油缸處于最小安裝長(zhǎng)度,鏟斗斗底與水平地的夾角為-5°-0°。2)下限收斗過(guò)程:動(dòng)臂油缸處于最小安裝長(zhǎng)度,轉(zhuǎn)斗油缸動(dòng)作完成收斗。3)運(yùn)輸過(guò)程:下限位置收斗后,轉(zhuǎn)斗油缸閉鎖,動(dòng)臂油缸伸長(zhǎng)直到動(dòng)臂與鏟斗鉸接點(diǎn)達(dá)到一定的離地高度,即運(yùn)輸高度。此時(shí),機(jī)器運(yùn)動(dòng),將鏟斗及其中的物料送到指定的卸料地點(diǎn)。4)動(dòng)臂舉升過(guò)程:當(dāng)鏟斗到達(dá)卸料地點(diǎn)后,轉(zhuǎn)斗油缸繼續(xù)保持閉鎖狀態(tài),動(dòng)臂油缸伸長(zhǎng),使動(dòng)臂從運(yùn)輸位置上升到卸料位置(通常是上限或一個(gè)較低的位置,根據(jù)相應(yīng)運(yùn)輸車(chē)輛的參數(shù)而定),準(zhǔn)備卸料。5)卸料過(guò)程:此時(shí),動(dòng)臂油缸閉鎖,轉(zhuǎn)斗油缸工作,使鏟斗卸料。6)動(dòng)臂下降過(guò)程:卸料完成后,轉(zhuǎn)斗油缸閉鎖,動(dòng)臂油缸縮短到最小安裝長(zhǎng)度,動(dòng)臂相應(yīng)下降到下限位置。若所涉及的機(jī)構(gòu)具有自動(dòng)放平功能,則動(dòng)臂回到下限位置時(shí),機(jī)構(gòu)能自動(dòng)回復(fù)到初始鏟裝狀態(tài)。若機(jī)構(gòu)的自動(dòng)放平性不好,則機(jī)構(gòu)還需要一個(gè)動(dòng)作過(guò)程以恢復(fù)到下一次工作的初始狀態(tài)。由上述可見(jiàn),裝載作業(yè)是在機(jī)器運(yùn)行中配合以裝載工作裝置的動(dòng)作進(jìn)行的,其中,鏟裝工序是主要工序,它借助于插入力和轉(zhuǎn)斗及動(dòng)臂提升的配合動(dòng)作完成,所需功率最大。3.清潔方法不同的鏟裝方法對(duì)作業(yè)阻力和鏟斗的裝滿(mǎn)程度有很大的影響,工作時(shí),主要根據(jù)所鏟裝的物料種類(lèi)選用以下幾種不同的鏟裝方法。3.1清理方法機(jī)器直線(xiàn)前進(jìn),鏟斗刀刃插入料堆,直至鏟斗后壁板與料堆接觸,機(jī)器停止前進(jìn),鏟斗轉(zhuǎn)至裝滿(mǎn)位置,然后提升動(dòng)臂至運(yùn)輸高度。3.2擴(kuò)大機(jī)器人斗深度在機(jī)器前進(jìn)的同時(shí),配合以轉(zhuǎn)斗或動(dòng)臂提升動(dòng)作進(jìn)行鏟裝作業(yè),有兩種方法,其一是當(dāng)鏟斗插入料堆不大的深度(約0.2-0.5的斗深)時(shí),在機(jī)器前進(jìn)的同時(shí)間斷地操縱鏟斗上翻,并配合動(dòng)臂提升,直至裝滿(mǎn)鏟斗;其二是機(jī)器在前進(jìn)的同時(shí),配合以動(dòng)臂的提升,在斗刃離開(kāi)料堆后,鏟斗轉(zhuǎn)至運(yùn)輸位置,配合鏟裝法可以大大減少鏟裝阻力,鏟斗也容易裝滿(mǎn),用來(lái)鏟裝礦石和不均勻的塊狀物料是一種比較有效的作業(yè)方法,但其操作水平要求較高。4.重力分析4.1外部負(fù)荷的確定(1)縱向穩(wěn)定性pkpma水平力的大小由裝載機(jī)的牽引力決定,其水平力的最大值為:RX=PKPmax(1)垂直力的大小受裝載機(jī)縱向穩(wěn)定性的限制,其最大值為:RY=WL1/l(2)式中W是機(jī)器空載時(shí)的自重;L1機(jī)器重心到前輪與地面接觸點(diǎn)的距離;4.2臂蓋的確定最大鏟起力受其穩(wěn)定條件限制,所以一般情況下按下式求出:Ng=RY=WL1/l(3)4.3油壓力的確定分別取鏟斗、連桿、搖臂為分離體,根據(jù)平衡原理可以確定轉(zhuǎn)斗油缸作用力PD。4.4動(dòng)臂油缸作用力根據(jù)平衡原理可以確定動(dòng)臂油缸作用力臂考慮到連桿機(jī)構(gòu)傳動(dòng)中的摩擦損失,所以動(dòng)臂油缸作用力PB要大于PH?？砂聪率接?jì)算:式中:K2是考慮連桿機(jī)構(gòu)摩擦損失的系數(shù),取K2=1.25。5.轉(zhuǎn)斗油缸作用力本文對(duì)裝載機(jī)的鏟斗及其油缸進(jìn)行了受力分析,明確了裝載機(jī)的作業(yè)方式和常用工況,計(jì)算出了各機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)關(guān)系和運(yùn)動(dòng)范圍,對(duì)裝載機(jī)工作裝置各構(gòu)件的動(dòng)作情況有了初步了解,為以后的優(yōu)化設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。式中PKpmax是機(jī)器空載時(shí)的最大牽引力。(2)對(duì)稱(chēng)垂直力作用工況l是垂直力的作用點(diǎn)到前輪與地面接觸點(diǎn)的距離。(3)對(duì)稱(chēng)水平力與垂直力同時(shí)作用的工況此時(shí)垂直力與工況(2)相同,水平力取發(fā)動(dòng)機(jī)扣除工作油泵功率后,機(jī)器所能發(fā)揮的牽引力RKP。(4)受水平偏載的作用工況水平力的大小與工況(1)相同。(5)受垂直偏載的作用工況垂直力的大小與工況(2)相同。(6)受水