剷鬥油缸與車架連接鏟點位置的確定

裝載機工作裝置的結構形式根據不同工況的需求,足以令人眼花繚亂。就普通的土方裝載工況而言,有六連桿與八連桿及獨立連桿機構之分。結構較簡單的六連桿佈置中,當杆系各相關尺寸確定後,隨着動臂的舉升其剷鬥的運動軌跡見圖一;由於各種型號的裝載機杆系長度相對比例不同,各機型處在不同高度位置剷鬥的後傾角也略有差異,但其變化趨勢不會有太大的區別。爲了便於敘述,圖一中搖臂的迴轉點設爲O1,搖臂與剷鬥油缸連接點設爲B,動臂處於最高位置時,設該點爲B1,圖二中搖臂與剷鬥油缸連接點設爲A.

剷鬥油缸與車架連接鏟點位置的確定

從圖一中可一目瞭然,在杆系各尺寸確定後且剷鬥油缸長度不變的情況下,當剷鬥油缸與車架連接鏟點上移時,剷鬥的後傾角將隨之增大,反之則減少。在裝載機處於鏟掘工況時(見圖二),其鉸點的位置又直接影響到鏟掘力的大小,在其它性能參數相同的情況下,而用戶對此項性能甚爲關注。爲了提高新產品的開發進度,提高工作效率,保證設計機構的.合理,其鉸點可選擇的區域及最終位置的確定,是該類產品所有開發、研究人員最爲關心的問題。

在輪式全液壓ZLQ30裝載機(靜液壓傳動)的方案設計過程中,按照JB/T3688?1?96《輪胎式裝載機基本參數》的要求,初步確定工作裝置中各零部件參數後,首先根據資料[I]推薦的參數,確定動臂處於最高舉升位置時剷鬥的最大後傾角,按照各零部件尺寸確定此時搖臂與剷鬥缸鉸點B1的位置;分別以圖一中的B、B1爲圓心以大於B B1/2爲半徑畫圓,取其右下方兩圓交點O爲初定爲剷鬥油缸與車架鉸接點的位置;並在圖一中剷鬥處最高與最低位置之間作若干次不同高度提升過程中剷鬥的運動分析(保證各鉸點間距離不變),若所作各位置均能保證剷鬥的後傾角接近且不小於45°(否則必須重新確定O點),則過A、O兩點所作的射線則爲所求鉸點位置的上邊界;由剷鬥、連桿、搖臂、油缸、工作裝置系統壓力及最小鏟掘力等參數,可計算出剷鬥油缸作用力與圖二位置中搖臂主動臂間的夾角α如圖三,所以AO與角度α右邊線所圍成的射線區,再扣除以A爲圓心以AO爲半徑的圓與射線區所包容扇形AOD的面積,即陰影部分爲所求鉸點位置的分佈範圍,圖三中兩條射線的夾角β可通過調整各點的相對位置及油缸參數、工作裝置系統的壓力等多種途徑加以改變。對於一定的杆系、剷鬥油缸尺寸及工作裝置系統壓力,其陰影部分形狀和麪積是一定的,對於不同的杆系各有差異。

然後再根據裝載機要滿足的其它條件(例如:動臂在任何位置爲卸淨物料剷鬥所必須保證的前傾角、剷鬥自動放平等功能)經過反覆驗證、多次調整,諸多性能均可滿足之時的O點位置,就是設計所求。