铲土运输机械设计 教学PPT 作者 连晋毅 习题与答案

各章习题与答案汇总 1 1 工程机械由哪几部分组成 有哪几大类型 工程机械的基本组成包括动力 底盘和工作装置三大部分 共有 18 大类 挖掘机械 铲土运输机械 工程起重机械 工业车辆 压实机械 路面机械 桩工机械 混凝土机械 钢筋与预应力机械 装修机械 凿岩机械 气动工具 铁道线路机械 市政工程与环卫机 械 军用工程机械 电梯与扶梯 工程机械专用零部件 其他专用工程机械 1 2 铲土运输机械的技术指标有哪些 铲土运输机械的技术参数包括尺寸参数 质量参数 功率参数和经济参数 1 3 请掌握铲土运输机械的设计步骤和机型代号的意义 1 研究设计任务 制定设计原则 2 草图设计 3 技术设计 4 工作图设计 机型代号由三部分组成 首部表示类 组 型和特性代号 中部表示主参数代号 尾 部表示变型或更新代号 1 4 请了解铲土运输机械的行业发展动态 略 2 1 土有哪些性能指标 强度 变形 土的含水量 天然重度 土的塑性 土的粘着性 土的自然坡度角 土 与钢 土与土的摩擦系数 土的松散系数 土的粘聚力 内摩擦角 土的支承能力 土的 密实度 土的孔隙度等 2 2 描述土的塑性有哪些参数 流动界限 压延界限 塑性指数 2 3 请简述土的破坏机理 土体在受压缩主应力的作用下 是沿一定方向的剪切面发生破坏的 各种特性的土在 被剪切破坏时 剪切面的方向和压缩主应力的大小都不一样 这取决于土的物理机械特性 2 4 请利用莫尔圆分析土体在极限平衡状态下应力间的关系 对无粘性土 在极限平衡状态下 最大与最小主应力之比满足 p K 2 45 tan2 min max 对粘性土 在极限平衡状态下 大小主应力应满足 pp KCKC2 2 45tan 2 2 45 tan min 2 minmax 2 5 如何计算土的切削阻力 土的切削阻力是下述各力之和 被动土压力 土体沿滑移面移动时的摩擦阻力 土沿 着推土板上升与刀片和弧形板间产生的摩擦阻力的水平分力 切削刃的侧面剪断土体时的 阻力 也可按下述经验公式计算 bgx hKBP 6 10 3 1 名词解释 自由半径 动力半径 滚动半径 理论速度 实际速度 滑转率 滚 2 动效率 滑转效率 牵引效率 寄生功率 滑移 滑转 自由半径指的是充气的轮胎在不承受载荷时的平均半径 动力半径指的是充气的轮胎 承受载荷时 轮胎将发生径向变形和切向变形 此时车轮中心到驱动力作用线之间的距离 滚动半径指的是按轮胎转动时行驶过的直线距离折算出的半径 理论速度是车轮纯滚动时 轮心的速度 实际速度考虑滑转之后轮胎实际行驶的速度 滑转率是由于滑转而带来的车 辆实际速度的损失比例 滚动效率是描述驱动轮克服滚动阻力功耗的参数 滑转效率是描 述驱动轮滑转而带来的功耗大小的比例参数 牵引效率表示行走机构的驱动效率 由滚动 效率和滑转效率乘积而成 当轮胎与路面之间有滑动且滑动方向与车轮行驶方向相同时 这种滑动即是所谓的滑移 当轮胎与路面之间有滑动且滑动方向与车轮行驶方向相反时 这种滑动即是所谓的滑转 寄生功率是一种由于前后轮运动不协调而存在于多桥驱动车辆 前后轮之间 通过传动系循环传动且对外不做功的功率流 3 2 简述轮式车辆和履带车辆的行驶原理和力学平衡与功率平衡方程 车辆的行驶原理是作用在驱动轮上的力矩 通过驱动轮与地面的相互作用 使驱动轮 受到一个来自地面的反作用力 即驱动力 此驱动力克服了各种阻力之后推动车辆向前行 驶 车辆驱动轮的力学平衡为 0 fk PPP 3 3 解释循环功率的产生原因 特征和避免措施 循环功率的产生原因是前后轮运动的不协调 特征是对外不做功 寄生于多桥驱动车 辆的传动系在 增加了传动系零部件飞磨损 避免措施是在某个驱动桥的传动路线上 加 装一个超越离合器或者在前后桥间安装轴间差速器 3 4 分析履带车辆接地比压的概念和影响因素 履带单位接地面积所承受的垂直载荷 称为履带接地比压 影响因素包括机器的结构 质量 重心位置 作业工况与履带的结构尺寸等 3 5 简述什么是车辆的附着性能 驱动轮在地面上滚动时 在驱动力矩的作用下 车轮与地的接触面上各微小单元都产 生微观滑转 亦即地面各微小单元面上都产生抗滑转反力 即地面对车轮产生抗剪切反力 或切线牵引力作用的同时 车轮对地面产生相对滑转 而地面会产生一种抵抗滑转的能力 称为附着性能 4 1 名词解释 动力半径 滚动半径 滑移 滑转 实际速度 理论速度 切线牵引 力 牵引力 有效牵引力 附着力 滚动效率 滑转效率 牵引效率 排量比 切线牵引力是作用于牵引元件的平行于地面并沿着行驶方向的总推力 它在数值上等 于驱动力矩除以动力半径 牵引力是牵引元件在克服自身的行驶阻力Pf2之后输出 K M d r 的平行于地面并沿着行驶方向的推力 有效牵引力是牵引元件在克服车辆总行驶阻力之后 可对外输出有效功的平行于地面并沿着行驶方向的推力 附着力是在最大滑转率下的牵引 力 排量比是液压系统的实际排量与额定排量的比值 max PP 4 2 说明牵引性能匹配的指导原则 应保证机器工作循环中可能出现的最大阻力矩不超过发动机的最大输出扭矩 以避免 发动机熄火 为了获得较大的平均输出功率 应该使发动机在工作循环的大部分时间内处 于调速区段上工作 3 4 3 针对循环型作业机器和连续型作业机器 解释其合理匹配的条件 连续型作业机器 应该保证当工作装置以设计所要求的平均工作阻力Px连续作业时 发动机正好在最大平均输出功率工况下工作 而行走机构则在最大生产率的工况下 maxeN 工作 即额定滑转率工况 即 H HXHKP eNKP PPPP max 循环型作业机器 1 由发动机扭矩决定的最大牵引力应大于地面附着条件决 maxeM P 定的最大牵引力 即附着力 亦即 2 发动机的额定功率工况应与行 P maxeM P P 走机构的最大生产率工况相适应 即 3 工作装置的容量应与额定牵 KPNeH P HKP P H P 引力相适应 即 HX PP 4 4 液力机械传动的机器与机械传动的机器相比 合理匹配条件有何变化 1 应首先进行发动机与变矩器的匹配 并选择确定合适的变矩器直径 得到合理的发 动机与变矩器共同工作的输出特性 2 由发动机与变矩器共同工作输出特性上的最大工作 扭矩 相应的变矩器输出轴最大扭矩 所决定的牵引力应大于由 max2p M 75 p max2pM P 附着条件决定的最大牵引力 即 3 发动机与变矩器共同工作输出 P max2pM P P 特性的最大功率工况应与行走机构的最大生产率工况相一致 即 HHKPpKPN PPP max2 4 机器在铲土过程末尾的平均最大工作阻力应等于额定有效牵引力 即 X P H P 5 机器一档的理论空载行驶速度相对于在涡轮最大输出功率时所 HX PP maxT v max2 N 对应的理论速度之比值 应小于 1 5 max2TN v 4 5 静液压传动的机器与液力机械传动的机器相比 合理匹配条件有何变化 1 对静液压传动系统 由于传动比可大范围任意调节 因而不存在发动机熄火的问题 因此在匹配时应重点考虑系统的传动效率 必须使液压泵处于 0 3 排量比位置时的驱动扭 矩低于发动机的最大扭矩 2 为了利用全滑转保护液压系统的温升能够保持正常 应使静 液压传动系统的最高匹配压力所对应的最大牵引力 Pkpmax应大于地面附着力 P 即 Pkpmax P 3 静液压系统的额定压力 PH对应的牵引力应匹配在行走机构的额定滑转率 H上 并因与机器的最大工作载荷 Px匹配 即 PkpH P H Px 4 6 如何进行发动机与变矩器的合理匹配 进行发动机与变矩器的匹配计算时 可以从变矩器的无因次原始特性入手 首先按一 定的合理匹配原则进行发动机与变矩器共同工作输入特性的匹配计算 确定变矩器的循环 圆直径 然后再找出变矩器涡轮轴上的的输出特性 即是发动机与变矩器共同工作的输出 特性 可作为后面牵引特性的配置计算依据 为了使变矩器能高效的输出尽可能大的平均功率 应将发动机的额定工况 最大功率点 配 4 置在变矩器高效率工作区的中部 亦即使变矩器传动比的负载抛物线穿 2 minmaxpp ii i 过发动机的额定点 并选择变矩器工作效率区中部附近的 3 4 个位置作为发动机额定功率 的匹配位置 作出共同工作的输出特性 计算平均输出功率 在比较这几个不同匹配 2N 位置时 应根据机器的不同类型对动力性和经济性指标进行综合考虑 在确定变矩器的循环园直径时 应针对不同的机型和不同的作业工况 综合考虑全功 率匹配和部分功率匹配的工作特点进行全面评价确定之 4 7 如何进行静液压传动系统的参数选型 1 系统额定工作压力的配置应能因满足工作载荷的要求和液压元件工作寿命的要求 即液 压系统的额定工作压力 PH一般以系统的最高工作压力 Pm为基准 按 来确定 2 液压马达的参数选型应满足工作载荷和工作速度的要 mH P P 65 0 55 0 求 当机器在额定载荷下作业时 马达应在最大排量下工作 即马达的最大排量应按下式 计算 3 液压泵的参数应满足系统工作压力和马达流量的需求 其 mHm m axmm p M q 2 中 泵的工作压力等于系统的额定工作压力 PpH 系统补油压力 Pr与管路损失之和 P 即 泵的流量由马达最大排量时的最大工作速度所决定 PPPP rpHp 以满足马达的流量为基本要求 可按 Qp 1 1 1 3 Qm计算 4 8 如何获得平均较大的有效牵引功率 为了获得较大的有效牵引功率 首先应该使发动机在工作循环的大部分时间内处于靠 近额定点的调速区段上工作 匹配时应该保证当工作装置以设计所要求的平均工作阻力Px 作业时 发动机正好在最大平均输出功率工况下工作 而行走机构则在最大牵引效 maxeN 率工况下工作 即轮式车辆滑转率在 10 左右 履带车辆滑转率在 5 左右 4 9 牵引性能曲线向右扩展有何好处 牵引性能曲线向右扩展可增大机器的高效工作区域 拓展机器对不同工作阻力的适应 范围 并可使机器的有效牵引功率曲线变得饱满圆润 从而增大平均的有效牵引功率 提 高整机的作业性能 4 10 解释动力因子的概念和用途 动力因子反映了在扣除风阻力后 单位机重所能获得的用来克服滚动阻力 坡道阻力 惯性阻力的切线牵引力 可表达为 dt dv g x fD sincos 4 11 学会利用牵引性能曲线进行整机匹配合理性的分析 整机匹配合理性的分析应才一下几个方面来考量 首先对各特征工况下机器牵引性能 的基本指标结合牵引特性图作出初步评价 其次可根据各档有效牵引功率曲线和行驶速度 曲线的分布情况来考察各档传动比的分配和牵引力 行驶速度的适应性能 进一步 可根 据各特征工况下的牵引效率 滚动效率和滑转效率对发动机额定功率的分配和牵引效率的 组成作出分析 在牵引特性图上用垂线标出各特征工况的位置 比较合理匹配的工况条件 5 看是否得到合理的满足 进一步分析牵引性能和燃料经济性良好或欠佳的原因 并对机器 的动力性和经济性作出更为全面的评价 5 1 工程车辆的重心位置如何确定 工程车辆的重心位置主要是指纵向的布置 横向一般是对称的布置在机器纵轴中心线 上 重心的高度在满足离地间隙要求的情况下 为提高稳定性 应尽量降低 确定机器的 重心位置 一般通过叠加计算或实际测量两种方法来确定 具体计算公式见教材 5 2 推土机的重心位置和外载荷如何影响整机接地比压的分布 1 重心位置的影响 推土机的重心位置对总体性能影响很大 合适的重心位置能使接地比压均布 地面支 反力的合力位于履带接地长度中心 这样可提高推土机的牵引附着性能 通过性及稳定性 若重心布置偏后于接地中心 会使铲刀强制入土时 后端接地比压大大增加 而引起 履带后边下陷 软地 以及造成铲刀不能切入土内 甚至发生抬头失稳现象 硬地 若重心 布置位于接地中心超前过多 则当铲刀满载提升时 前端接地比压大大增加 可能发生履 带前边下陷 软地 或者造成翘尾失稳现象 硬地 另外 当满足了推土工况接地比压均布要求 而铲入 提升 运移等工况时 由于外 载荷的变化 接地比压不可能均布 所以应保证主要工况接地比压均布前提下 其它工况 的接地比压不能相差太大 否则说明重心布置不合适 应进行调整 2 外载荷的影响 推土机作业过程中 由于外载荷的变化 接地比压重新分布 使压力中心发生位移 若重心布置在接地中心上 当在强制入土工况时 土对铲刀反力 N P出现向上趋势 使得接 地比压呈现不均匀 前端小后端大 压力中心后移 此时 为了使接地比压均匀 使压力 中心移到履带接地中心上 重心布置不能在接地中心上 应往前移 与此相反 当在正常 推土及满铲提升工况时 土对铲刀反力 N P出现向下趋势 使得接地比压呈现不均匀 前端 大后端小 造成压力中心前移 此时 为了使接地比压均匀 即压力中心位移到履带接地 中心 那么重心布置也不能在接地中心上 应往后移 实际上 不可能要求在任何工况下推土机履带接地比压均布 并使得压力中心保持 在接地中心上 因此只能找出一个对推土机总体性能影响最大而又经常遇到的工况 满足 要求即可 5 3 如何计算推土机的作业稳定性和坡道稳定性 推土机的作业稳定性包括推土稳定性及牵引稳定性 推土稳定性的计算有两种工况 即切削工况和铲入工况 切削工况的计算条件为 推土机在水平地面作业 切深最大 满铲 并以最大牵引力 匀速前进的同时提升铲刀的瞬间 此时作用在铲刀上的载荷有 土对铲刀切削反力 X P和 Z P 提升铲刀产生的土的剪切阻力 Q 以及铲刀提升时所带起的土重 t G 在此工况下 由于铲刀上垂直载荷的方向均向下 压力中心前移 如前所述 压力中心前移量不能过大 否则使接地比压趋于严重不匀 这不仅降低附着性能 容易失稳 而且会引起运行阻力大 大增加 造成行走装置加快磨损 压力中心移动范围 一般在履带接地中心两端各为接地 6 长度的 1 6 设压力中心距驱动链轮中心的水平距离为x 最前端支重轮至驱动轮中心水 平距离为c 那么必须保证x c才能避免出现翘尾现象 铲入工况计算条件为 推土机在水平地面匀速运动 使铲刀强制入土 此时 由于土 对铲刀垂直反力 Z P方向向上 压力中心后移 同理 压力中心后移量不能过大 设最末端 支重轮至驱动轮中心水平距离为 c 那么必须保证x c 才能避免出现抬头现象 牵引稳定性 此时稳定性计算的条件为 推土机于水平地面 以最大挂钩牵引力作匀 速直行牵引作业 为避免抬头失稳现象出现 必须使x c 推土机的坡道运行稳定性包括在坡道上的纵向运行稳定性和横向运行稳定性 通过纵 向 横向 抗滑移等方面稳定性计算 各得出一个极限坡度角 从坡道运行安全性考虑 应保证滑移先于倾翻 5 4 如何评价装载机的稳定性 装载机的稳定性用稳定比和稳定度来评价 稳定比是指装载机在外力或外载荷的作用 下 所产生的使装载机有倾翻趋势的力矩与装载机稳定力矩之比 稳定度是评价 F M W M 装载机在坡道上稳定性的指标 为装载机在坡道上处于临界倾翻状态时的失稳角 5 5 分析装载机的一级失稳与二级失稳 具有摆动桥的装载机的横向倾翻 先是绕由纵向水平铰销的中点 D 与固定桥两车轮接 地点 E 和 F 三点组成的 DEF 的一边发生 因此 装载机的一级稳定性是指倾翻轴 DE 在 坡道上的投影 dE 与坡底线平行时的稳定度 装载机一级失稳时 车架与摆动桥发生碰撞 固定桥一侧车轮离开地面 此时 虽然一般不至于翻车 但会使驾驶员产生不安 另外着 地侧车轮承受前桥全部负荷 使这个轮胎负荷过重 因此 装载机在作业和行驶过程中 不应失去一级稳定性 当装载机失去一级稳定性后 装载机进一步倾翻则是以低侧前后轮接地点连线为轴翻 转 因此 可用装载机纵向轴线与坡底线平行的坡道上的稳定度来评价二级稳定性 二级 稳定度为 是摆动桥摆动角 是一级失稳角 tan 1 i 1 5 6 如何考虑装载机的转向稳定性 装载机的纵向转向稳定性 铰接式装载机最大转角时的纵向稳定性 是以它的前桥与 坡底线相平行的坡道上所具有的稳定度来评价 装载机在这种情况下失稳时仍然以前轮接 地点的连线为轴倾翻 要计算三种工况 即 满载运输 满载动臂最大伸出和满载动臂最 大举升 而取后两种工况稳定度最小值作为评价最大转角时动臂举升过程中的纵向稳定性 指标 装载机的横向转向稳定性 也分一级失稳和二级失稳 一级稳定性 是指倾翻轴在坡 道上的投影 图 5 14 与坡底线平行时的稳定度 最大转角时的二级稳定性 是指其倾dE 翻轴 低侧前后轮接地点连线 与坡底线平行时的稳定度 且应对满载运输 满载动臂EJ 最大伸出和满载动臂最高举升三种工况进行计算 6 1 名词解释 比推力 比重力 比功率 接地比压 驶入角 离去角 切削角 履 带接地长度 切削深度 7 比推力 KP q是单位切削刃宽的顶推力 铲刀切削刃上发挥出来的推土力 单位额定功 率的推土机结构重量称为比重量 单位结构重量的额定功率称为比功率 推土机的接地比 压q是使用重量 s G与履带接地面积F之比 驶入角 离去角 切削角见图 6 18 铲刀切 削深度是指铲刀降至最低位置 切削刃和推土机压力中心之间的连线与地面夹角不小于 20 时 切削刃进切入到土料中的深度 6 2 狭长与短宽的履带分别对推土机的性能有哪些影响 推土机的接地比压不变的情况下 狭长与短宽的履带将对推土机的附着性能和转 向性能产生影响 一般推土机取狭长型7 5 6 4 bL 湿地推土机取短宽型 5 3 4 2 bL 6 3 如何确定铲刀的升降速度 铲刀升降速度 Db v是一个瞬时变量 一般指铲刀切削刃沿地面垂直方向的平均升降速 度 当不考虑铲刀升降速度的瞬时时 铲刀平均升降速度 Db v与油缸速度 Ar v有关 ArDb Kvv K是行程放大率 按此确定的铲刀升降速度再考虑其瞬时变动范围不宜大于 其平均值的 10 并且还受要考虑推土速度 v 的限制 即当铲刀强制入土时 铲刀顶推架 不应碰到切土面 为此应满足 tanvvDb 6 4 如何确定铲刀的提升力 铲刀提升力是指铲刀提升油缸的提升作用力 由于推土机的作业条件和工况比较复杂 所以铲刀提升力应从多三种工况进行计算 一时是铲刀固定在某一切土位置切土时的提升 力 0 S 二是从切土状态开始提升铲刀到运土位置时的提升力 n S 三是推土机翘尾失稳位 置 即当铲刀遇到大障碍物 铲刀提不起来 而铲刀提升机构供给的提升力 y S 足以使推 土机绕履带接地最前端 A 点倾翻 铲刀提升力 1 S的确定应能保证推土机正常安全作业 为此必须使 0 SSy ny SS 若 0 SSy 时 当铲刀切入土时推土机即产生就前倾 根本不能作业 若 ny SS 时 当满载提铲刀时 推土机前倾 所以铲刀提升力 1 S的选择要满足以下条件 y SS 1 n SS 1 01 SS 铲刀提升力 1 S确定后 还应从推土机功率的使用角度出 发进行校核 6 5 如何确定铲刀强制入土时的油缸推力 液压推土机靠油缸活塞杆推力 2 S使铲刀强制入土 2 S按以下二种位置计算 一是 铲刀强制入土所需油缸最小推力 h S 此时计算条件为推土机在水平地面运行 铲刀刚开 8 始入土 即切削深度0 h 二是铲刀强制入土使推土机抬头失稳时的油缸推力 Z S 当铲 刀遇到大障碍物 铲刀无法切入时 而油缸推力 Z S足以使推土机绕履带接地最后端B点 倾翻 真正的油缸推力 2 S必须满足 Z S h S 若 Z S Z S h S 其中 取 2 S Z S 主要是考虑推土机应该具 有自救的能力 6 6 如何考虑土对铲刀的切削反力 固定式推土机 土对铲刀的切削反力 N P可分解为水平反力 X P和垂直反力 Z P 其中 X P的最大值取决于推土机的牵引性能 其值为 KPX PP KP P 为考虑动载因素的铲刀顶 推力 Z P由下式分析计算 Z P 211 tan RcRPX 对回转式推土机 除了 X P Z P外 还有水平侧向分力 Y P Y P值受推土机附着条件限制 为了避免因 Y P力作用 使推土机绕O点回转 跑偏 保证推土机作业时直线运行 需满足 PY MlP P M是推 土机行走装置的回转阻力矩 6 7 比较角铲式工作装置与直铲式工作装置有何特点 直铲式工作装置 推土铲与推土机的纵向轴线固定为直角 当同时改变左右斜撑杆的 长度 它通过螺杆或油缸调节 也有采用变更斜撑杆插销位置的 可调整铲刀刀片与地面 的夹角 当顶推梁与履带台车架球铰连接时 相反调节左右斜撑杆长度 可改变铲刀垂直 面内倾角 一般来说 从铲刀坚固性及经济性考虑 重载作业的推土机配用固定式铲刀 角铲式工作装置 推土铲能在水平面内回转一定的角度 还能调整切削角和倾斜角 作业范围较广 可以直线行驶 向一侧排土 适宜平地作业及横坡排土 6 8 铲刀强度校核的计算工况有哪几种 回转式铲刀强度计算以第三计算位置为计算依据 因这时铲刀受力最大 固定式铲刀 强度计算以第一和第三计算位置为计算依据 第一计算位置是指 推土机中部顶到障碍物 推土机在水平地面作业 带土的推土板 从切削位置提升到运土位置 推土机功率足够大 在提升推土板的同时 以最大顶推力向 前 即可能使推土机翘尾失稳同时履带滑转 对于回转式推土机 铲刀回转角 为最小 第三计算位置是指 推土板的侧角顶到障碍物 偏载 计算条件与第一计算位置相同 此位置进行强度计算的零部件有顶推架 斜撑杆 铰销轴 回转式铲刀的推土板等 6 9 说明推土机液压系统中的动力元件 执行元件和控制元件有哪些 液压推土机操纵系统可分为四大部分 液压动力元件 一般为齿轮油泵 控制元件包 括铲刀升降操纵阀 铲刀垂直倾斜操纵阀 松土器升降操纵阀和选择阀等 操纵阀一般为 9 滑阀式结构的换向阀 它能控制换向 卸载以及节流调速和微动 通过换向阀开度的大小 执行元件包括一对铲刀升降油缸 一个铲刀垂直倾斜油缸 一对松土器升降油缸和松土器 倾斜油缸等 由于油缸活塞速度较高 为了避免惯性冲击及噪音 油缸内部大多有缓冲装 置 辅助元件包括油箱 油管 滤油器等 7 1 名词解释 额定载重量 额定斗容 比铲力 比切力 最大卸载高度 最小卸载 距离 卸料角 后倾角 铲斗回转半径 装载机的额定载重量是指配备了一定规格铲斗的装载机 以不超过 6 4 公里 小 H Q 时的速度行驶 在坚硬光滑的水平面进行作业的情况下 为保证所需的稳定性 而规定铲 斗内装载物料的重量 额定斗容是指铲斗的周围以二分之一的坡度堆积物料时 由料堆坡 面与铲斗内廓之间所形成的容积 比铲力是装载机转斗或提升动臂时 单位长度斗刃上所 产生的最大铲起力 比切力是装载机铲斗插入料堆时 单位长度斗刃上所产生的最大作用 力 最大卸载高度指装载机把物料卸到运输车辆时 动臂在最大举升高度且铲斗卸载角为 最大时 铲斗斗刃离地面的高度 最小卸载距离指装载机动臂在最大举升高度且铲斗卸载 角为最大时 铲斗斗尖与装载机前面外廓部分之间的距离 卸料角是装载机在卸载时 铲 斗斗底与水平线的夹角 也即是铲斗的最大前倾角 铲斗后倾角是动臂在最低位置 铲斗 最大后倾时 铲斗斗底与水平面的夹角 铲斗回转半径是指铲斗斗尖到动臂与铲斗铰接点 即动臂下铰点 之间的距离 7 2 装载机对变矩器有何要求 如何选用 装载机用变矩器应具备下述性能 应能传递发动机输出的全部有效功率 变矩器的变 换性能尽量大些 变矩器的可透性在低 中传动比范围内可透性应小些 在 max0 iKB 高传动比时可透性大些 变矩器的扭矩系数尽可能大些等 选用变矩器应根据具体技术 1 要求 结合市场情况先选择好变矩器的型式 再进行发动机与变矩器的匹配计算与分析 最终确定液力变矩器的循环圆直径 7 3 装载机为什么要设置摆动桥 由于装载机行驶速度较低 并且为保证它在铲装作业时的稳定性 装载机一般都不装 设弹性悬架 为了使装载机在凹凸不平的地面上行驶时驱动车轮都能与地面接触 多采用 一个驱动桥和车架由纵向销轴铰接 以使它能绕纵向销轴相对车架上下摆动一定角度 一般 左右 摆角由限位块限制 摆动桥一般布置在后桥 因为后桥摆动的装载机由于驾 10 驶员随前桥一起摆动 因此在作业过程中 驾驶员对铲掘面实际感觉性好 7 4 对装载机连杆机构的设计要保证哪些性能要求 平移性 动臂从最低到最大卸载高度的提升过程中 保证满载铲斗中的物料不撒落 铲斗后倾角 图 7 46 的变化尽量小 一般不超过 15 卸料性 在动臂提升高度范围 内的任意位置 铲斗的卸载角 45 以保证铲斗能卸净物料 自动放平性 在动臂提 升高度范围内的任意位置 铲斗卸料后 使动臂下降到最低位置时 铲斗应自动处于铲掘 的放平位置 以减轻司机的劳动强度 提高作业生产率 作业时与其它构件无运动干涉 使驾驶员工作方便 安全及视野宽阔 为保证连杆机构具有较高的力传递效率 在设计连 杆机构的构件尺寸时 应尽可能使主动杆件与被动杆件所构成的传动角尽量取大一些 10 7 5 比较正转六连杆与反转六连杆机构的性能特点 正转六连杆机构的性能特点是铲斗进行地面挖掘作业时铲起力比较大 适宜于依靠动 臂的配合 铲取物料 转斗卸料时 角速度较大 易于抖落斗中物料 但却容易引起对运 输车辆的卸料冲击 影响驾驶员安全和车辆寿命 造成运输时易撒料 在作业过程中 各 杆件干涉少 但为提高连杆传动效率 需加大连杆尺寸 这将给结构布置带来困难 且影 响司机视线 不适合坚实物料的铲掘作业和搬运工作 反转六连杆机构铲掘位置转斗时 其铲起力是随角的增大而逐渐增加 卸载时 转 斗角速度小 易于控制卸料速度 减少卸料冲击 动臂在升降时 收斗角变化不大 因而 在不影响动臂最高位置时卸料角度的条件下 可增加运输位置时的后倾角 这样可提高装 满程度 且减少运输时撒料情况 便于实现铲斗自动放平 提高功效 总之 优点较多 得到广泛的应用 特别适合坚实物料的采掘和搬运 7 6 装载机工作装置有哪些限位机构 如何设计 9 2 装载机工作装置的限位机构有 铲斗前后倾角限位装置 一般都采用简单的挡块设计 动臂升降自动限位机构 通常利用压缩空气使动臂油缸控制阀自动复位来限位 铲斗自动 放平机构使用触碰式气阀行程开关对转斗油缸进行控制 具体参见第九节内容 7 7 装载机的计算工况有哪几种 装载机一般具有以下几个典型的作业工况 铲掘工况 动臂下放至下限位置 铲斗 水平放置地面 斗尖触地 铲斗借助牵引力水平插入料堆 插入料堆足够深度后 装载机 停止运动 向后转斗或提升动臂 以装满物料 运输工况 完成铲掘工况之后 转动铲 斗 铲取物料 操作转斗缸收斗 然后使转斗缸闭锁 举升动臂 将铲斗举高到适当的运 输位置后 装载机载重驶向卸料点 最高位置工况 保持转斗缸长度不变 操作动臂油 缸将动臂升至最高位置 最高卸料工况 在动臂举升至最大高度时 操作转斗缸使铲斗 前倾至卸料位置 向运输车