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大型液压正铲挖掘机工作装置有限元分析及应力测试解读

第5卷第2期 2007年4月

中国工程机械学报

UHINESE JOURNAL OF CON明强UCTlON M删№RY

Vbl.5No.2 &or.2007

大型液压正铲挖掘机工作装置

有限元分析及应力测试

陈进,吴俊,李维波,王旭东

(重庆大学机械传动国家重点实验室,重庆400030

摘要:针对某大型液压正铲挖掘机,使用Pro/Engineer软件对其工作装置进行实体建模,并对各部件(动臂、斗杆和铲斗最不利工况的模型进行受力分析,求出各铰点和被动油缸的受力.分别建立各部件的有限元模型,然后应用ANSYS软件的静力分析模块对其进行有限元强度和刚度分析,得出各部件的应力和变形云图.最后采用静态应变仪对工作装置进行现场应力测试,将试验结果和理论计算进行比较,对有限元分析结果进行了验证.从而为改进挖掘机设计、提高挖掘机工作的稳定性提供了理论依据.

关键词:大型正铲挖掘机;工作装置;有限元;应力测试

中图分类号:TH 17文献标识码:A 文章编号:1672—5581(200702—0198—06

Finite element analysis and stress testing for manipulator in

large?-sized face--shovel hydraul ic excavators

CHENJin,wUJun,LI Wei—bo,WANG Xu一幽孵

(State Key Laboratory of Mechanical Transmission,Chongqing

University,Chongqing 400030,China

Abstract:The hydraulic excavator,an important category of construction machinery,is broadly utilized in the national—economy?related construction projects with regard to transportation,road—building,mining,forestry, irrigation,municipal works and national defense.Pertaining to the manipulator of a large-sized face-shovel hy. draulic excavator,the solid models of such components aS boom,arm and bucket are established based on Pro/ EngineerTM to solve forces of articulated points and passive

cylinder.Under detrimental working conditions, the static mechanics analysis is conducted for finite element analysis(FEAvia ANSYS彤.Afterwards,the manipulator’S strength and rigidity,together with stress and displacement deformation contour diagrams,are obtained.Finally,the on-site stress of manipulator is tested using a static strain gauge.In comparison with the testing and calculation results,the FEA results are verified.Therefore,this approach will promote the de— sign effcjctiveness and working stability of hydraulic excavators.

Key words:large..sized face--shovel excavator;manipulator;finite element analysis;stress testing

液压挖掘机是一种重要的土石方施工机械,广泛用于国民经济建设中的交通道路建设、矿山农林水利、市政建设和现代化国防建设事业中.本文针对某大型液压正铲挖掘机的工作装置,使用Pro/Engineer 建立其各个部件(动臂、斗杆和铲斗的三维实体模型,并选取各部件的最不利工况对其进行静力学分析[1|,然后使用ANSYS 对其进行有限元强度和刚度分析.最后对工作装置进行现场静态应力测试,以对有限元分析结果进行验证评估,从而为实际设计提供有价值的参考.

作者简介:陈进(1956~,男,教授,博士生导师,工学博士.E-

mail:chenjin413@yhoo.corfl

第2期陈进,等:大型液压正铲挖掘机工作装置有限元分析及应力测试

1有限元分析的前处理过程

1.1建立实体模型

鉴于Pro/Engineer建模功能强大、方便陕捷,所以采用Pro/Engineer分别建立动臂、斗杆和铲斗的三维实体模型.在建模时为了使后面的有限元分析结果可靠,应尽量按实际模型的形状和尺寸建模.同时为了使网格划分J顷利,应适当简化很细小的几何形体,如细微的倒角、斜面,对分析结果影响很小的小吊环等[2]2.

使用Pro/Engineer建模的主要步骤如下:①设置工作目录,选择建立“零件”;②进入草图模式绘制模型的截面;③使用拉伸、旋转等特征将草绘截面生成三维实体.

动臂、斗杆、铲斗的三维实体模型如图1所示.

1.2建立有限元模型

建立有限元模型是有限元分析中非常重要的一步,

其直接影响到后续有限元计算的精度.建立有限元模型

的主要步骤如下:

(1在Pro/Engineer中将实体模型以IGES格式导

出,然后再导人到ANSYS中:由于格式转换的误差,导

致一些几何数据信息丢失,会出现有几个面不能正确地

裁剪,变成大平面的情况.解决的方法是首先增大导人

时的“容差”,看情况有无改善;其次,需要借助于AN— SYS的修复工具进行修复,删除有问题的面,再重新生

成正确的面.修复完毕后就生成了一个实体. (2按材料类型切分实体模型:由于构件不是一种材料制成的,分为铸造件和钢板,要分别给它们赋予材

b斗杆 C铲斗

图1工作装置三维实体模型

Fig.1Manipulator’S 3D solid models

料属性,所以必须对模型按材料类型不同进行切割,使每一部分是同一种材料.

(3赋予单元属性和材料属性:因为模表1工作装景的材料类型及参数

型是三维实体的,而且不规则,所以单元类Tab?1Types and parameters of manipulator’s material

型选择SOLID92(10节点四面体单元,其

在四面体每条边上都有中间节点,是2阶单

元,精度比1阶单元要高.材料分为2种:钢

板为Q345(16Mn,铸造件为ZG35Mn.这两种材料的参数见表1.

(4划分网格:网格划分得好坏,直接影响到求解的精度.划分很差的网格会使求解精度严重降低,甚至还会导致不能求解.ANSYS提供2种网格划分的方式:智能划分

和手工划分.智能划分是ANSYS所提供的强大的自动分网工具,有自己的内部计算机制,使用智能划分在很多情况下更有利于在网格自动生成的过程中生成形状合理的单元,所以这里首选智能划分方式来划分网格.若智能网格划分失败(如几何形状复杂的部位,则采用手工划分方式,设置每个面的单元的尺寸大小【3,4].

图2是工作装置(动臂、。}.杆和铲斗的有限元模型.

图2工作装置有限元模型

Fig.2Manipulator's finite element

models

200中国工程机械学报第5卷 1.3确定边界条件

为了消除总刚度矩阵的奇异性,必须消除模型的刚体位移,可以对某些节点施加约束.其约束条件为:所施加约束刚好消除全部刚体自由位移,或把约束改为刚度足够大的边界元,作为校核载荷平衡的补充办法.挖掘机的工作装置与前车架由动臂铰点、动臂油缸连接在一起.因此,可以将动臂铰点作为工作装置的支点,把液压缸作用力作为载荷加在动臂上.动臂和斗杆的连接铰点,对动臂来说,将其视为外载荷处理; 而对斗杆来说,则将其作为支点处理.斗杆和铲3}.也作类似处理.

1.4受力分析

使用Pro/Engineer的“力平衡分析”功能来确定工作装置各部件的载

荷.Pro/Engineer只能对自由度为零的系统进行力平衡分析,所以必须通过使用连接

锁定、在两个主体问使用主体锁定、在某点使用测力计锁定或对连接轴使用活动的伺服电动机,使机构的自由度减为零.使用Pro/Engineer的装配模式对动臂、斗杆和铲斗进行装配,然后将其拖动到某一给定姿态,并固定(即使其自由度为零,在主动油缸铰点处施加主动油缸作用力,这样Pro/Engineer就可以算出各铰点处的力和挖掘阻力.

每一台挖掘机的挖掘工况由动臂油缸、斗杆油缸和铲斗油缸的变化可组合成几万个工况,所以应选取工作装置各部件(动臂、斗杆和铲斗在外载荷作用下的最不利工况(即受力最大工况进行分析.

(1对动臂,其受力最大工况是最大挖掘半径工况,即斗杆缸全伸、斗齿尖点位V 位于动臂铰点C和斗杆、铲斗铰点Q连线的延长线上,且CQV三点为水平.经受力分析得动臂的受力情况,如图3所示.

经Pro/Engineer分析求解得:Fd=814.24

kN,G1247.52kN,Fb 21784.04kN,Fg 2

636.99kN.Ff=1417.68kN.

(2对斗杆,其受力最大工况是斗杆缸作用力

臂最大的位置,即斗杆缸力作用线与铰点B,H的

连线垂直.经受力分析得其受力情况,如图4所示,

F。为切向挖掘阻力.经Pro/Engineer分析求解

得:F斗杆缸=814kN,G2=18.962kN,F。=

358.916kN。Fy=1470.009kN. (3对铲斗,其受力最大的工况是铲斗缸作用图3

动臂的受力模型

Fig.3Pmom"s force m(xlel

力为主动力,且其力臂为最大(即铲斗缸力作用线与铰点Q,K连线垂直的工况.经受力分析得其受力情况,如图5所示,经Pro/Engineer分析求解得:F铲斗缸

=1286kN,R=1459.59kN,Fw=337.5kN.

爿傣躐 1

一‘耳卡f=缸=813888kN 坠

{薄j 艮、只耸图4斗杆的受力模型 Fig.4Arm7S force model 2计算结果的处理和分析

工作装置各部件的最大位移D。。见表2

一

图5铲斗的受力模型

Fig.5Bucket’S force model

第2期陈进,等:大型液压正铲挖掘机工作装置有限元分析及应力测试

由以上数据可以看出,工作装置各部件的最大位移都比较小,在允许的弹性变形范围内,所以刚度是足够的.

由于载荷是以集中力的形式施加在模型上

的,所以在集中力施加处会出现应力集中,有些应

力值甚至超出许用应力很多,这是不合理的,应该

舍去.因这种节点很少,而且都在铰点处,对其他

部位没有影响,所以对分析结果没有多大影响,是

可行的. 表2工作装置各部件最大位移D— Tab.2Maximal displacement of manipulator’S parts

动臂的应力云图见图6,动臂的上半部分的最大值为60.5MPa.其中上盖板应力较小,非弯曲部分的应力<9MPa,弯曲部分的应力为20~40]VIPa;动臂下半部分应力较大,越往下应力越大.两侧板应力呈层状分布,最下部应力最大,达到80MPa.

图6动臂应力云图

Fig.6Stress contour of boom

斗杆的应力云图见图7,斗杆的两侧板和上盖板的弯曲区域应力为33--70MPa,两侧板与上盖板弯曲处相连接的区域应力为66~100MPa,上下盖板与左右支承座连接处应力为70~110MPa.

图7斗杆应力云图

Fig.7Stress contour of ai m

铲斗应力云图见图8.斗前在斗齿连接附近区域应力较大,所以要用高强板.两侧板与底板连接的部分应力为40~60MPa.斗前轴承的最大应力达到70.7MPa;斗后后板在两方形孔圆角处应力较大,约为 80MPa,然后逐渐向外扩散.

由于Q345的强度极限为345MPa,ZG35Mn的强度极限为340MPa,考虑到安全系数的原因,工作装

置各部件的强度基本足够.

中国工程机械学报第5卷

图8铲斗应力云图

rig.8Stress contour of bucket

3有限元计算与应力测试的对比分析

3.1工作装置的应力测试

应力测试采用一台YE2539高速静态应变仪担任测试工作,配一台计算机作为上位控制计算机,如图9所示。

按照以上分析的3种工况对工作装置进行测试,为了

确定工作装置的姿态,使用3个HY65一D型角位移传感

器来分别测量动臂相对于机座、斗杆相对于动臂和铲斗相

对于斗杆的转角.将它们分别安装在动臂与机座、斗杆与

动臂和铲斗与斗杆连接的销轴的中心处.

因为不知道应力的方向,所以采用45。直角型应变花

进行应力测试.应变花的3个应变片分别测量测点处0。,

45。和90。方向上的应变.

3.2测试数据处理及与有限元计算的对比分析图9应变测试仪

测试的是各测点的0。,45。和90。三个方向上的应变, rig.9Strain measuring instrument

要通过公式(1将应变转换为主应力,再通过第4强度理论公式将主应力转换为Von Mises应力[5J5.

盯一2才与“。+￡90+赢√“。-e。s2“e451扩

仃商n 2志(e。+e∞一赢√(￡。一e。s2+(e。s—e∞2(1

式中:E为弹性模量;y为泊松比;eo,e45,e90为0。,45。和90。方向上的应变.

工作装置各工况的代表性测点的Von Mises应力测试值与有限元计算值对照如表3所示

表3测试值与有限元计算值对照

Tab.3Compare results of measured with finite dement calculating

values

第２期陈进，等：大型液压正铲挖掘机工作装置有限元分析及应力测试２０３由对照结果可以看出，各测点的误差均较小，两者基本吻合．出现误差的主要原因是：模型的简化和测试时挖掘机的工况与计算工况存在差异．其中斗唇处测点的误差稍大，这是因为实际挖掘时斗齿接触的是石块，斗齿受力比较复杂，实际挖掘阻力与理论挖掘阻力相差较大．由表３还可看出，斗杆根部侧板处的测点应力较大，这是因为斗杆和铲斗可以简化成悬臂梁，同时受斗杆缸作用力和挖掘阻力作用，斗杆根部相当于悬臂梁的根部，所以其应力较大．４结论通过使用Ｐｒｏ／Ｅｎｇｉｎｅｅｒ和ＡＮＳＹＳ对挖掘机工作装置进行有限元强度和刚度分析，并通过应力测试与有限元计算结果进行对比分析，可看出有限元分析结果是可靠、合理的，同时说明该挖掘机的工作装置基本满足强度和刚度要求．有限元的分析结果为实际设计提供了有价值的参考，同时分析过程也为其他工程机械的设计分析提供了可行的方法和手段．参考文献：［１］陈精一，蔡国忠．电脑辅助工程分析ＡＮＳＹＳ使用指南［Ｍ］．北京：中国铁道出版社，２００１．ＣＨＥＮｊｉｎｇｙｉ，ＣＡＩＧｌＪ０ｚ｝１０ｎｇ．ＡＮＳＹＳｏｐｅｒａｔｉｎｇｍａｎｕａｌｆｏｒｃｏｍｐｕｔｅｒａｉｄｅｄｐｒｏｊｅｃｔａｎａｌｙｚｅｓ［Ｍ］．Ｂｅｉｊｉｎｇ：ＣｈｉｎａＲａｉｌｗａｙＰｒｅｓｓ，２００１［２］蒋孝煜．有限元法基础［Ｍ］．北京：清华大学出版社，１９９２．ＪＬＡＮＧＸｉａｏｙｕ．Ｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ［Ｍ］．Ｂｅｉｊｉｎｇ：ＴｓｉｎｇｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＰｒｅｓｓ，１９９２．［３］美国ＡＩｑ驰ｒＳ公司北京办事处．ＡＮＳＹＳ结构分析指南ＪＲ］．北京：美国ＡＮＳＹＳ公司北京办事处，２００２．ＢｅｉｊｉｎｇＯｆｆｉｃｅｏｆＡＮＳＹＳＧｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ．ＡＮＳＹＳｓｔｒｕｃｔｕｒａｌａｎａｌｙｓｉｓｒ∞ｎｌｌａｌ［Ｍ］．Ｂｅｉｊｉｎｇ：ＢｅｉｊｉｎｇＯｆｆｉｃｅｏｆＡＮＳＹＳＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，１９９２．［４］孙仁博，王天明．材料力学［Ｍ］．北京：中国建筑工业出版社，１９９９．ＳＵＮＲｅａｂｏ，ＷＡＮＧＴｉａｎｍｉｎｇ．Ｍａｔｅｒｉａｌｍｅｃｈａｎｉｃｓ｜Ｍ］．Ｂｅｉｊｉｎｇ：ＣｃｍｔｒｕｃｔｉｏｎＩｎｄｕｓｔｒｙＰｒｅｓｓｏｆＣｈｉｎａ，１９９９．?下期文章摘

要预报?支座位移对轮胎式起重机臂架弦杆临界载荷的影响宓为建，张卫国轮胎式起重机的臂架为桁架结构，该结构的支座位移对臂架弦杆的临界载荷将会产生影响．给出了考虑支座位移后轮胎式起重机臂架弦杆临界载荷的计算方法．通过算例说明了考虑支座位移后，轮胎式起重机臂架弦杆的临界载荷将有很大程度的减小．万方数据

大型液压正铲挖掘机工作装置有限元分析及应力测试作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期：被引用次数：陈进，吴俊，李维波，王旭东，CHEN Jin， WU Jun， LI Wei-bo， WANG Xu-dong 重庆大学,机械传动国家重点实验室,重庆,400030 中国工程机械学报 CHINESE JOURNAL OF CONSTRUCTION MACHINERY 2007,5(2 3次参考文献(4条 1.孙仁博;王天明材料力学 1999 2.美国ANSYS公司北京办事处 ANSYS结构分析指南 2002 3.蒋孝煜有限元法基础 1992 4.陈精一;蔡国忠电脑辅助工程分析ANSYS使用指南 2001 引证文献(3条 1.铁巍巍.王晓枫.杨茹萍.周雍挖掘机动臂有限元模态分析[期刊论文]-机械设计与制造 2011(3 2.李燕.李建伟.杨玉姣基于ABAQUS的液压反铲挖掘机斗杆的有限元分析[期刊论文]-煤矿机械 2010(2 3.高成国.林慕义.任颖颖大流量电液换向阀强度有限元分析[期刊论文]-北京信息科技大学学报（自然科学版） 2009(2 本文链接：

https://www.wendangku.net/doc/2b15582033.html,/Periodical_zggcjxxb200702016.aspx

反铲挖掘机工作装置设计

机械设计说明书设计题目：反铲单斗液压挖掘机工作装置设计姓名：舒康学号：20097588 指导老师：冯鉴 09工程机械2班

目录一．机械原理设计任务书 (4) §1.1设计题目简介 (4) §1.2设计任务 (4) 二．单斗液压挖掘机结构简图 (6) 三．设计中小型液压挖掘机结构参数一览表(参照下图) (8) §3.1单斗液压挖掘机结构几何参数详表 (8) §3.2斗容量为0.25 m3 的小型单斗液压挖掘机结构详细参数 (9) 四．确定下列所给满足要求的结构参数 (12) §4.1确定长度与角度结构参数 (12) §4.2斗形参数的选择 (15) §4.3最大挖掘深度、停机面最大挖掘半径、最大卸载高度、最大挖掘高度的计算 (16) §4.3.1最大挖掘深度 (16) §4.3.2最大挖掘半径 (17) §4.3.3最大卸载高度 (17) 五．动臂液压缸、斗杆液压缸、铲斗液压缸运动参数确定 (19) §5.1动臂液压缸 (19) §5.2斗杆液压缸 (19) §5.3铲斗液压缸 (20) 六．机构自由度分析 (21) 七．仿真 (22)

八．机构搭建图 (23) 九．参考文献： (25) 十．心得和体会 (24)

完成日期：年月日指导教师一．机械原理设计任务书学生姓名舒康班级09工机2班学号20097588 设计题目：反铲液压挖掘机工作装置设计 §1.1设计题目简介反铲式是我们见过最常见的，向后向下，强制切土。可以用于停机作业面以下的挖掘，基本作业方式有：沟端挖掘、沟侧挖掘、直线挖掘、曲线挖掘、保持一定角度挖掘、超深沟挖掘和沟坡挖掘等。反铲装置是液压挖掘机重要的工作装置，是一种适用于成批或中小批量生产的、可以改变动作程序的自动搬运和操作设备，它可用于操作环境恶劣，劳动强度大和操作单调频繁的生产场合。设计数据与要求题号铲斗容量挖掘深度挖掘高度挖掘半径卸载高度铲斗挖掘力 B 0.38 m3 4.1m 7.35 m 6.77 m 4.95 m 54.86KN §1.2设计任务 1、绘制挖掘机工作机构的运动简图，确定机构的自由度，对其驱动油缸在几种工况下的运动绘制运动线图； 2、根据所提供的工作参数，对挖掘机工作机构进行尺度综合，确定工作机构各

国外液压挖掘机目前水平及发展趋势解读

国外液压挖掘机目前水平及发展趋势工程机械液压网 2011年02月09日评论? 41 views 字体: 小中大工业发达国家的挖掘机生产较早，法国、德国、美国、俄罗斯、日本是斗容量3.5-40m3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50-150m3剥离用挖掘机，斗容量132m 3的步行式拉铲挖掘机；B-E（布比赛路斯-伊利）公司生产的斗容量168.2m3的步行式拉铲挖掘机，斗容量107m3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。 1)开发多品种、多功能、高质量及高效率的挖掘机。为满足市政建设和农田建设的需要，国外发展了斗容量在0.25m3以下的微型挖掘机，最小的斗容量仅在 0.01m3。另外，数量最的的中、小型挖掘机趋向于一机多能，配备了多种工作装置——除正铲、反铲外，还配备了起重、抓斗、平坡斗、装载斗、耙齿、破碎锥、麻花钻、电磁吸盘、振捣器、推土板、冲击铲、集装叉、高空作业架、铰盘及拉铲等，以满足各种施工的需要。与此同时，发展专门用途的特种挖掘机，如低比压、低嗓声、水下专用和水陆两用挖掘机等。 2）迅速发展全液压挖掘机，不断改进和革新控制方式，使挖掘机由简单的杠杆操纵发展到液压操纵、气压操纵、液压伺服操纵和电气控制、无线电遥控、电子计算机综合程序控制。在危险地区或水下作业采用无线电操纵，利用电子计算机控制接收器和激光导向相结合，实现了挖掘机作业操纵的完全自动化。所有这一切，挖掘机的全液压化为其奠定了基础和创造了良好的前提。 3）重视采用新技术、新工艺、新结构，加快标准化、系列化、通用化发展速度。例如，德国阿特拉斯公司生产的挖掘机装有新型的发动机转速调节装置，使挖掘机按最适合其作业要求的速度来工作；美国林肯贝尔特公司新C系列LS-5800 型液压挖掘机安装了全自动控制液压系统，可自动调节流量，避免了驱动功率的浪费。还安装了CAPS（计算机辅助功率系统），提高挖掘机的作业功率，更好地发挥液压系统的功能；日本住友公司生产的FJ系列五种新型号挖掘机配有与液压回路连接的计算机辅助功率控制系统，利用精控模式选择系统，减少燃油、发动机功率和液压功率的消耗，并处长了零部件的使用寿命；德国奥加凯（O&K)公司生产的挖掘机的油泵调节系统具有合流特性，使油泵具有最大的工作效率；日本神钢公司在新型的904、905、907、909型液压挖掘机上采用智能型控制系统，即使无经验的驾驶员也能进行复杂的作业操作；德国利勃海尔公司开发了ECO（电子控制作业）的操纵装置，可根据作业要求调节挖掘机的作业性能，取得了高效率、低油耗的效果；美国卡特匹勒公司在新型B系统挖掘机上采用最新的3114T型柴油机以及扭矩载荷传感压力系统、功率方式选择器等，进一步提高了挖掘机的作业效率和稳定性。

挖掘机动臂有限元分析

挖掘机动臂结构设计及仿真分析学生姓名：杨鹏专业：机械设计制造及其自动化指导老师：何孔德副教授

挖掘机介绍挖掘机，又称挖掘机械（excavating machinery)，是用铲斗挖掘高于或低于承机面的物料，并装入运输车辆或卸至堆料场的土方机械。挖掘机挖掘的物料主要是土壤、煤、泥沙以及经过预松后的土壤和岩石。哥弟官方旗舰店 https://www.wendangku.net/doc/2b15582033.html,,从近几来工程机械的发展来看，挖掘机的发展相对较快，挖掘机已经成为工程建设中最主要的工程机械之一。挖掘机最重要的三个参数：操作重量（质量），发动机功率和铲斗斗容。

本课题的主要任务： 1.对挖掘机动臂进行简化处理，并用Pro ENGINEER建立三维。 2.将三维模型导入ansys中，并对三维模型加载，得出应力云图。 3.针对挖掘机动臂应力云图，结合动臂结构，进行改变，以改善动臂的应力集中情况。

对挖掘机动臂结构进行简化处理在ansys有限元分析中是不允许有缝隙出现的，所以将动臂的一些地方进行简化处理，然后建立三维模型

挖掘机动臂的二维图形挖掘机动臂的三维图形

挖掘机受力分析及动臂应力计算（1）、挖掘机阻力均布在铲斗的切削板上，此时可等效为集中载荷 Fa作用在铲斗切削板中部。（2）、挖掘机阻力Fb作用于铲斗的边齿，作用于铲斗的最外侧。 (3)、挖掘机阻力Fb作用于铲斗的边齿，同时受到横向力Fc的作用。工作装置的受力分析（1）、挖掘机阻力均布在铲斗的切削板上，此时可等效为集中载荷Fa作用在铲斗切削板中部。（2）、挖掘机阻力Fb作用于铲斗的边齿，作用于铲斗的最外侧。 (3)、挖掘机阻力Fb作用于铲斗的边齿，同时受到横向力Fc的作用。

正铲挖掘机说明书

机械原理课程设计题目：正铲液压挖掘机工作装置设计学号：姓名：班级：指导教师：

目录一．摘要 (1) 二、设计题目 (2) 1-1机构简介 (2) 1-2设计数据 (2) 三、设计内容 (4) 3-1铲斗运动机构设计 (4) 3-2工作装置运动分析 (15) 四、数据计算及其仿真分析 (17) 五、设计总结 (21) 六、参考文献 (22)

正铲液压挖掘机工作装置设计摘要所谓正铲液压挖掘机，是相对于常见的反铲液压挖掘机而言的。挖掘机要承受复杂的冲击载荷，按传统静态的、经验的方法设计动臂结构，在施工过程中往往出现强度、刚度不足的情况。而动臂强度、刚度是否满足要求，将直接影响工作安全。因此，全面了解动臂在工作过程中的应力、应变水平，了解动臂的振动频率和刚度、强度分布情况，对于我们优化挖掘机结构具有十分重要的作用。本次课程实际是出于优化挖掘机的目的，运用ADAMS对动臂结构进行动态分析。在文中对液压挖掘机工作装置运动学及受力进行分析，介绍了挖掘机的作业方式，简要讨论了影响挖掘阻力的几种因素；利用Pro/E建立了挖掘机工作装置的运动模型，并对其进行运动学仿真；运用ADAMS对挖掘机动臂进行三种典型工况的受力分析，研究其应力及应变，验证动臂的强度符合设计要求，对动臂进行模态结构分析，得出其主要振型；实验测试了挖掘机动臂的应力应变及振动情况，并对实测结果和有限元分析进行了比较。有限元分析以及实际测试结果验证了动臂结构强度满足设计要求，动臂固有频率和挖掘机工作频率也不会引起共振现象，最后的研究结果也只是为了验证挖掘机的动力效果

1、设计题目及任务 1.1设计题目简介正铲挖掘机的铲土动作形式。其特点是“前进向上，强制切土”。正铲挖掘力大，能开挖停机面以上的土，宜用于开挖高度大于2m的干燥基坑，正铲的挖斗比同当量的反铲的挖掘机的斗要大一些，其工作装置直接决定其工作范围和工作能力。 1.2 设计数据和要求题号铲斗容量挖掘深度挖掘高度挖掘半径卸载高度 C 4.0 3.2 9.52 9.06 7.91

2020版液压挖掘机的操作规程

( 操作规程 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 2020版液压挖掘机的操作规程 Safety operating procedures refer to documents describing all aspects of work steps and operating procedures that comply with production safety laws and regulations.

2020版液压挖掘机的操作规程作业前的技术准备 1）发动机部分，按通用操作规程的有关规定执行。 2）发动机启动或操作前应发出信号。 3）检查液压系统有无渗漏；轮胎式挖掘机应检查其轮胎是否完好、气压是否符合规定；检查传动装置、制动系统、回转机构及仪器、仪表、并经试运转，确认正常后方允许进入作业状态。 4）详细了解施工任务和现场情况。检查挖掘机停机处土壤的坚实性和稳定性，轮胎式挖掘机应加支撑，以保持其平稳、可靠。检查路堑和沟槽边坡的稳定情况，防止挖掘机倾覆。 5）严禁区任何人员在挖掘机作业区内滞留。禁止无关人员进入驾驶室。 6）挖掘机作业现场应有自卸车进出的道路。

作业与行驶中的技术要求 1）挖掘机作业时禁止任何人上、下挖掘机和传递物品，不准边作业边保养、维修；不要随意调整发动机（调速器）以及液压系统、电控系统；要注意选择和创造合理的作业面，严禁掏洞挖掘。 2）挖掘机卸料时应待自卸车停稳后进行；卸料时在不碰撞自卸车任何部位的情况下，应昼降低铲斗高度；禁铲斗从自卸车驾驶室上方越过。 3）禁止利用铲斗击碎坚固物体；如遇到较大石块或坚硬物体时，应先清除后继续作业；禁止挖掘示经爆破的5级以上的岩石。 4）禁止将挖掘机布置在上、下两个挖掘段内同时作业；挖掘机在工作面内移动时应先平整地面，并清除通道内的障碍物。 5）禁止用铲斗油缸全伸出方法顶起挖掘机。铲斗没有离开地面时挖掘机不能作横行行驶或回转运动。 6）禁止用挖掘机动臂横向拖拉他物；液压挖掘机不能用冲击方法进行挖掘。 7）挖掘机在作回转运动时，不能对回转手柄作相反方向的操作。

液压挖掘机工作装置在ADAMS中的运动仿真解析

液压挖掘机工作装置在ADAMS中的运动仿真解析姓名：XXX 部门：XXX 日期：XXX

液压挖掘机工作装置在ADAMS中的运动仿真解析虚拟样机技术在使用过程中为液压挖掘机设计提供了有效的方法和手段，在使用过程中受到了条件限制，较少的单位会对运行学进行仿真研究，降低了色剂方案可行性。文章基于动力学仿真软件ADAMS建立起了挖掘机工作装置虚拟系统，更好的完成了前期处理工作，使得建模正确性更高。液压缸顺序工作的运动仿真分析 1.1.基于尺寸确定当液压的挖掘机工作装置尺寸以及基本结构都确定下来之后，该挖掘机的工作范围也基本确定下来。简单理解就是挖掘机铲斗齿尖轨迹的包络图得以确定。在包括图中，有些部分区间靠近的比较紧密，有的会深入到挖掘机停点底部下，这一个位置虽然还可以挖掘到，但是在挖掘过程中会引起土壤坍塌，从而影响机械运行稳定，使得施工安全性受到影响。在以上动臂液压缸、斗杆液压缸和铲斗液压缸运动仿真分析过程中，选择的挖掘机工作顺序和方式一般都是在装置范畴内，这里讲解的顺序指的是，挖掘工作进行时，各个油缸都是根据一定顺序进行收缩或者伸出。例如：挖掘进行时，需要先下降动动臂，再收回斗杆，这个动作完成之后，在使用铲斗进行挖掘。 1.2.顺序工作运动仿真实现的路线仿真路线是，在斗杆液压缸、动臂液压缸、铲斗液压缸上进行设置，一般在不同的时间段内，它的运动驱动函数都不同，需要进行调节处理，使得各缸在相应的工作极限范围内相互运行，这样就可以获得挖掘机的工作范围。可以在液压缸移动副约束处添加移动驱动，改变运动方式，第 2 页共 5 页

将其更换成位移运动方式。运动的函数输入时，需要注意相匹配的的STEP函数。对液压缸进行STEP函数值设置时，应该满足运动函数需求。当完成了函数值输入之后，在运行状态下可以启动ADAMS软件的仿真模块。 1.3.仿真过程当工作面从最初的范围逐渐移动时，一般最初的指的是停机状态下。可以适当的对斗杆、铲斗液压缸进行调整，将其保持在全缩的状态中，逐渐对动臂液压缸拉伸，将其缩小到CD弧线上。这个伸缩过程需要得到弧线支撑，基于保障弧线运动轨迹基础上做好控制工作。其中在进行一次姿态调整之后，作业范围会缩小，而且包络图中的各个点会逐渐深入挖掘机的底部，在这个范围上可以实现挖掘，但是可能出现塌陷实现，导致机械无法正常施工。因此，一般除了有条件的挖沟作业之外进行使用，其他施工一般都不会使用。可以在模型中建立起一个处于回转中心轴的三维坐标，将坐标点确定为（608,.0,0.0,1254.3306），这样就可以测量出方向移动值，可以得出这个位置的位移，这样便可以达到最大高度值，其实这个测量方法比较简单，也比较容易掌握。根据曲线变化得出，从得到的曲线中得出最终的数值，可以查看到最大值，平均值以及最小值等。工作装置模型的运动学仿真分析 2.1.参数范围运动学仿真中的参数范围确定一般都包含速度、位移以及加速度，这些参数会有一个变化范围。在进行运动学仿真分析中，需要基于ADAMS/Solver求解，就可以得出代数方程。因此，在进行仿真系统自由度确认时，一般自由度的必须为零。如果这个时候会考虑到物体的惯性第 3 页共 5 页

铲斗挖掘力和斗杆挖掘力

我们在了解一款挖掘机型号时，挖掘机铲斗容量是其中的一个重要工作参数，因为挖掘机铲斗的大小直接关系到挖掘机的作业效率，同时还直接影响到挖掘机的性能，配备太大的铲斗，相当于“小马拉大车”，长期这样会对挖掘机的大小臂以及液压系统造成损害；而配备太小的铲斗，则相当于“大马拉小车”，使挖掘机发挥不出自己真正的水平。所以，一般的挖掘机型号都会有一个“铲斗容量范围”，规定了挖掘机应该配备多大的铲斗。今天带大家来了解挖掘机铲斗的容量是怎么定义的，好为今后配备铲斗提供理论依据。图为卡特彼勒轻型铲斗(用于土方作业) 国际通行的挖掘机铲斗符合PCSA3号标准和SAE标准J-296，铲斗以它们的平装容量和堆装容量来测定：平装容量容量实际上是包容在铲斗侧板和前后包围板之内，并没有考虑任何材料由防溢板或铲斗斗齿所支承或装运。堆装容量

挖掘机铲斗堆装容量在括平平面之下的铲斗内的容量加上括平平面之上的堆装材料容量，其静止角为1：1，并没有考虑任何材料由防溢板或铲斗斗齿所支承或装运。欧洲工程设备委员会(CECE)规定在测定铲斗堆装有效负载时，括平平面之上的材料的静止角按2：1计。铲斗挖掘力和斗杆挖掘力挖掘机铲斗插入物料是通过铲斗挖掘力(FB)和斗杆挖掘力(FS)。额定挖掘力是在最外面的切割点能产生的挖掘力。这些力可以通过施加到油缸上的提供挖掘力的工作安全液压压力来计算。下一页列出的挖掘力符合SAE标准J1179和PCSA3号标准。对于一些机器在测定时使用与下面所说的方法不同的其它方法时，其力的数值可能不能直接相比较。

铲斗挖掘力和斗杆挖掘力挖掘机铲斗油缸产生的最大斗齿径向力（铲斗挖掘力）是铲斗油缸和D1。半径弧的切线产生的挖掘力。挖掘机铲斗应处于能自铲斗油缸和连杆机构取得最大输出力矩的位置。在计算时，最大FB产生在当系数—力臂A乘力臂C除以力臂B—为最大时。 FS=由于斗杆油缸产生的斗齿径向力 FX=（斗杆油缸力）×（力臂E长度）/（力臂F长度）力臂F=铲斗齿尖半径+斗杆长度

单斗正铲液压挖掘机工作装置设计综述

正铲液压挖掘机工作装置设计摘要液压挖掘机是一种应用广泛的多功能的建设施工机械，作为工程机械的主力机种。由于液压挖掘机具有多品种，多功能，高质量及高效率等特点，因此受到了广大施工作业单位的青睐，其生产制造业也日益蓬勃发展。液压挖掘机主要有发动机、液压系统、工作装置、回转装置、行走装置和电器控制等部分组成。本文主要研究其工作装置。挖掘机的主要工作就是土壤的挖掘。工作装置是直接完成挖掘任务的装置，许多挖掘机发达的国家广泛采用新技术、新方法来不断地提高液压挖掘机的作业性能和生产率。正铲装置的各组成部分有各种不同的外形，要根据设计要求选用适合的结构并对其作运动分析。然后，在满足机构运动要求的基础上对各机构参数进行理论计算，确定各机构尺寸参数，确定挖掘机正铲装置的基本轮廓。挖掘阻力和挖掘力是衡量挖掘机性能参数的重要性能指标，对其分析计算至关重要。挖掘阻力主要与挖掘对象及自身尺寸参数有关，而挖掘力则受众多条件限制，危险工况的分析是关键点。在挖掘力分析基础上，可对各杆件铰接点进行力的分析计算，并进行机构设计的合理性分析。关键词：正铲挖掘机，工作装置，平面连杆机构，运动分析

第二章液压正铲挖掘机工作装置的总体设计 2.1 液压正铲挖掘机的基本组成和工作原理液压正铲挖掘机由工作装置，上部转台和行走装置三大部分组成，如图 2.1 所示。其中上部转台包括动力装置、传动机构的主要部分、回转机构、辅助设备和驾驶室；工作装置由动臂、斗杆、铲斗及动臂油缸、斗杆油缸、铲斗油缸组成，如图 2.2 所示。图 2.1 液压正铲挖掘机的基本组成

图 2.2 液压正铲挖掘机工作装置挖掘作业时，操纵动臂油缸使动臂下降至铲斗接触挖掘面，然后操纵斗杆油缸和铲斗油缸，使斗进行挖掘和装载工作。铲斗装满后，操纵动臂油缸，使铲斗升高离开挖掘面，在回转马达的驱动下，使铲斗回转到卸载地点，然后操纵斗杆和铲斗油缸使铲斗转动至合适位置，再回缩开斗油缸转动铲斗，使斗前、斗后分开卸载物料。卸载后，开斗油缸伸长使斗前、斗后闭合，将工作装置转到挖掘地点进行第二次循环挖掘工作。转移工作场地时，操纵行走马达，驱动行走机构完成移动工作[4]。在实际挖掘作业中，由于土质情况、挖掘面条件以及挖掘机液压系统的不同，反铲装置三种液压缸在挖掘循环中的动作配合可以是多样的、随机的。上述过程仅为一般的理想过程。 2.2 工作装置结构方案的确定正铲工作装置的构造：正铲工作装置由动臂、斗杆、铲斗、工作液压缸和连杆机构等组成。动臂是焊接的箱形结构，由高强度钢板焊成，也有的是铸造的混合结构，和反铲工作装置相比，正铲动臂较短且是单节的。动臂下端和转台铰接，动臂油缸一般为双缸，在布置上动臂的下铰点高于动臂油缸的下铰点且靠后。这种布置方案能保证动臂具有一定的上倾角和下倾角，以满足挖掘和卸载的需要，

液压挖掘机工作装置在ADAMS中的运动仿真解析正式版

Through the reasonable organization of the production process, effective use of production resources to carry out production activities, to achieve the desired goal. 液压挖掘机工作装置在ADAMS中的运动仿真解析正式版

液压挖掘机工作装置在ADAMS中的运动仿真解析正式版下载提示：此安全管理资料适用于生产计划、生产组织以及生产控制环境中，通过合理组织生产过程，有效利用生产资源，经济合理地进行生产活动，以达到预期的生产目标和实现管理工作结果的把控。文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用。虚拟样机技术在使用过程中为液压挖掘机设计提供了有效的方法和手段，在使用过程中受到了条件限制，较少的单位会对运行学进行仿真研究，降低了色剂方案可行性。文章基于动力学仿真软件ADAMS 建立起了挖掘机工作装置虚拟系统，更好的完成了前期处理工作，使得建模正确性更高。液压缸顺序工作的运动仿真分析 1.1.基于尺寸确定当液压的挖掘机工作装置尺寸以及基本结构都确定下来之后，该挖掘机的工作

范围也基本确定下来。简单理解就是挖掘机铲斗齿尖轨迹的包络图得以确定。在包括图中，有些部分区间靠近的比较紧密，有的会深入到挖掘机停点底部下，这一个位置虽然还可以挖掘到，但是在挖掘过程中会引起土壤坍塌，从而影响机械运行稳定，使得施工安全性受到影响。在以上动臂液压缸、斗杆液压缸和铲斗液压缸运动仿真分析过程中，选择的挖掘机工作顺序和方式一般都是在装置范畴内，这里讲解的顺序指的是，挖掘工作进行时，各个油缸都是根据一定顺序进行收缩或者伸出。例如：挖掘进行时，需要先下降动动臂，再收回斗杆，这个动作完成之后，在使用铲斗进行挖掘。

挖掘机_工作装置各部分的基本尺寸计算和验证

三、工作装置各部分的基本尺寸计算和验证反铲装置的合理设计问题至今尚未理想地解决。以往多按经验，采取统计和作周试凑的方法，现在则尽可能采用数解分析方法。液压挖掘机基本参数是表示和衡量挖掘机性能的重要指标，本文主要计算和验证铲斗、动臂、斗杆的尺寸。（一）反铲装置总体方案的选择反铲装量总体方案的选择包括以下方面： 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方式或整体式动臂的形状动臂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扦，以及组合式斗杆的组合方式或整体式斗扦是否采用变铰点调节。 3、确定动臂与斗杆的长度比，即特性参数112K l =。对于一定的工作尺寸而言，动臂与斗杆之间的长度比可在很大围选择。—般当K 1＞2时(有的反铲取K 1＞3)称为长动臂短斗杆方案，当K 1＜1.5时属于短动比长斗杆力案。K 1在1.5~2之间称为中间比例方案。要求适用性较强而又无配套替换构件或可调结构的反铲常取中间比例方案。 4、确定配套铲斗的种类、斗容量及其主参数，并考虑铲斗连杆机构传动比是否需要调节。 5、根据液压系统工作压力、流量、系统回路供油方式、工厂制造条件等确定各液压缸缸数、缸径、全伸长度与全纳长度之比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。取λ2＝1.6~1.7；λ3＝1.5~1.7。（二）斗形主要参数的确定当铲斗容量q 一定时，挖掘转角2?，挖掘半径R 和平均斗宽B 之间存在一定的关系，即具有尺寸R 和B 的铲斗转过2?角度所切下的土壤刚好装满铲斗，于是斗容量可按下式计算： 2 1(2sin 2)2 s q R B K ??= - (4.1) 式中： s K ——土壤松散系数。（取 1.25s K = ）一般取: (4.2) R 的取值围： (4.3) 式中： q ——铲斗容量，3m ； B ——铲斗平均宽度，m 。可根据表4-3根据斗容选取B 值。根据式（4.1）可得 φ值

液压挖掘机机械英语大全

Unit7 Hydraulic Excavators 液压挖掘机 7．1Overview概述 7.1.1Basic Concept基本概念 An excavator is an engineering vehicle consisting of an articulated arm(boom,stick),bucket and cab mounted on a pivot(a rotating platform)atop an undercarriage with tracks or wheels. Their design is a natural progression from the steam shovel. 挖掘机是一种由铰接臂杆（动臂和斗杆）、铲斗和安装于履带或轮式底盘上的转盘（一种旋转平台）所组成的工程机械（车辆）。挖掘机是在蒸汽铲的基础上自然发展起来的。 The history of heavy excavating machinery began in1835when the dipper shovel was invented to excavate hard soil and rock and to load trucks.Of course,with the invention of gasoline-and diesel-powered vehicles,construction equipment became even more adaptable.Most construction equipment is powered by diesel engines,although electric-power,battery power,and propane tanks are used on specialized equipment. 重型挖掘机的历史始于1835年，当时发明了拉铲式挖掘机用于开挖坚硬的土石方及装载卡车。当然，随着汽油机和柴油机车辆的发明，工程机械也变得越来越适用。虽然在一些专用设备上使用了电力驱动、蓄电池驱动和丙烷气罐，然而大多数工程机械仍然依靠柴油机驱动。 Design modifications are driven by customer demand.As of2000,the two primary areas where customers would like to see more improvements are in the ease of operation and the operator's comfort.The need for simple operation is forced by the fact that there are fewer skilled operators in the marketplace.And operations and reliability are both improving because of the

挖掘机铲斗设计

目录一、基本要求 (2) 1.1铲斗的结构选择 (2) 二、铲斗基本参数的确定 (3) 2.1铲斗长宽高的确定 (3) 2.2挖掘力计算 (4) 三、铲斗几何形状 (6) 3.1铲斗的组成 (6) 3.2斗体曲线 (7) 3.3两种曲线的比较 (9) 四、结论 (11) 参考文献 (13)

一、基本要求斗轮挖掘机的铲斗在轮圈回转一周的过程中, 要完成切割、装载和排空物料三项作业。切割时要求斗齿能迅速切入物料。为此铲斗必须具有足够的强度和刚度, 以便承受物料的反作用力。装载时要求物料能较通畅地流人铲斗( 这样可减少切割阻力) , 同时在物料充填铲斗时, 既要填满铲斗空间, 又不能产生过大的挤压力, 否则由于挤压力的增大, 会使铲斗壁与物料的吸附力增大(在一定吸附系数下, 吸附力与两物体之间的正压力成正比) , 造成排料时物料排不净或撒料等情况。 1.1铲斗的结构选择铲斗结构形状和参数的合理选择对挖掘机的作业效果影响很大，其应满足以下要求：（1）有利于物料的自由流动。铲斗内壁不宜设置横向凸缘、棱角等，斗底的纵向剖面形状要适合于各种物料的运动规律。（2）要使物料易于卸尽（3）为使装进铲斗的物料不易于卸出，铲斗的宽度与物料的粒径之比应该大于4，大50时，颗粒尺寸不考虑，视物料为均质。综上考虑，选用中型挖掘机常用的铲斗结构与下图。斗齿的安装连接采用橡胶销式，结构示意图如下图

二、铲斗基本参数的确定 2.1铲斗长宽高的确定斗容量q ，平均宽度B ，转斗挖掘半径R 和转斗挖掘满转角2?是铲斗的四个主要参数，R,B,2?，三者之间有下几何关系： s K B R q )2sin 2(2 12 ??-= 式中土壤松散系数s K 近似值取1.25，q=0.28m 3，根据上式可由R,B,2?中作任值求相应第三值。其斗容量0.28m 3，斗宽B=0.794m 。根据已经确定的斗轮挖掘机生产力轮圈直径宽度转速铲斗数量及每只铲斗的容量, 即可确定铲斗的宽度( B )长度( L )和高度( H ) L : B ≈ 1.3；所以可知L=1.0322m q = 0 .8 B L H 204.1B q H = , 式中q ——铲斗容量( 立方米 ) 把数据代入后，可求得H=0.339m 求出L , H , B 后, 必须按轮圈的圆周速度及铲斗个数来校核铲斗处于轮圈正上方时,物料是否能靠自重保证落入卸料区间。设每只铲斗及其卸料空间所占的圆心角为a , 每只铲斗的卸料空间弦长为 L BC =空( 见图1 )

正铲挖掘机说明书

1 引言 1.1课题研究的背景和意义目前我国露天矿的开采规模逐渐扩大，为了适应日益增大的矿用汽车铲装的需要，这就需要较大斗容的挖掘机，由于挖掘机愈大，每单位土石方的施工成本愈低，而液压挖掘机较机械式挖掘机有很多优点，但是国内对大型液压正铲挖掘机的研究较少，液压挖掘机工作装置是完成挖掘机各项功能的主要构件，其结构的合理性直接影响到挖掘机的工作性能和可靠性，对其研究是整机开发的基础，对工作装置进行优化，目的在于缩短研究和开发周期，降低产品成本，提高设计质量，本课题的任务就在于此[1]。现代化建设速度，在很大程度上取决于各种工程建设速度，而工程机械水平的高低，又直接对工程建设速度发挥着促进或抑制作用。传统研发管理及设计方法只是被动地重复分析产品的性能，而不是主动地设计产品的参数。作为一项设计，不仅要求方案可行、合理，而且应该是某些指标达到最优的理想方案。随着电子计算机的应用，在机械设计领域内，已经可以用现代化的设计方法和手段进行设计，来满足对机械产品提出的要求。利用优化设计方法，人们就可以从众多的设计方案中寻找出最佳设计方案，从而大大提高设计效率和质量。可靠性是我国工程机械的致命弱点，我们要正视差距，增强科研开发力度，提高技术水平，更多地发展具有自主知识产权的高质量产品，进一步促进工程机械的发展[1]。 1.2 液压挖掘机研究现状及发展动态挖掘机作为一种典型的土石方施工设备，在基础设施建设中起着十分重要的作用，因此加强对挖掘机的研究具有十分重要的意义，随着能源的紧缺和人们对环保意识的增强，节能技术研究成为同行学者关注的焦点没随着人类空间获活动的延伸，以及人类对挖掘机工作环境与功能要求的延伸，在遥控挖掘机和机器人化挖掘机研究方

液压挖掘机行走操作及安全使用注意事项示范文本

液压挖掘机行走操作及安全使用注意事项示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月

液压挖掘机行走操作及安全使用注意事项示范文本使用指引：此管理制度资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 1）挖掘机起步前应检查环境安全情况、清理道路上的障碍物，无关人员离开挖掘机，然后提升铲斗。 2）准备工作结束后驾驶员应先按喇叭，然后操作挖掘机起步。 3）行走杆操作之前应先检查履带架的方向，尽量争取挖掘机向前行走。如果驱动轮在前，行走杆应向后操作。 4）如果行走杆在低速范围内挖掘机起步，发动机转速会突然升高，因此驾驶员要小心操作行走杆菌。 5）挖掘机倒车时要留意车后空间，注意挖掘机后面盲区，必要时请专人指挥予以协助。 6）液压挖掘机行走速度——高速或低速可由驾驶员选

择。当选择开关在“0”位置时，挖掘机将低速、大扭矩行走；当选择开头在“1”位置时，挖掘机行走速度将根据液压行走回路工作压力而自动升高或下降。例如，挖掘机在平地上行走可选择高速；上坡行走时可选择低速。如果发动机速度控制盘设定在发动机中速（约1400r/min）以下，即使选择开关在“1”位置上，挖掘机仍会以低速行走。 7）挖掘机应尽可能在平地上行走，并避免上部转台自行放置或操纵其回转。 8）挖掘机在不良地面上行走时应避免岩石碰坏行走马达和履带架。泥砂、石子进入履带会场影响挖掘机正常行走及履带的使用寿命。 9）挖掘机在坡道上行走时应确保履带方向和地面条件，使挖掘机尽可能直线行驶；保持铲斗离地20-30cm，如果挖掘机打滑或不稳定，应立即放下铲斗；当发动机在

挖掘机工作装置

机械原理设计任务书学生姓名朱班级学号20127462 设计题目：挖掘机工作装置机构设计一、设计题目简介单斗挖掘机是一种重要的工程机械，广泛应用于房屋建筑、筑路工程、水利建设、农林开发、港口建设、国防工事等的土石方施工和矿山采掘工业中，对减轻繁重的体力劳动、保证工程质量、加快建设速度、提高劳动生产率起着十分巨大的作用。随着国家经济建设的不断发展，单斗挖掘机的需求量将逐年大幅度增长，其在国民经济建设中的作用将越来越显著。反铲装置作为单斗挖掘机工作装置的一种主要形式，在工程实践中占有重要地位。反铲装置的各组成部分有各种不同的外形，要根据设计要求选用适合的结构并对其作运动分析。然后，在满足机构运动要求的基础上对各机构参数进行理论计算，确定各机构尺寸参数，确定挖掘机反铲装置的基本轮廓。挖掘阻力和挖掘力是衡量挖掘机性能参数的重要性能指标，对其分析计算至关要。挖掘阻力主要与挖掘对象及自身尺寸参数有关，而挖掘力则受众多条件限制，危险工况的分析是关键点。在挖掘力分析基础上，可对各杆件铰接点进行力的分析计算，并进行机构设计的合理性分析。二、设计数据与要求该型挖掘机工作装置,由两节臂，一挖斗组成，停机面最大挖掘半径(mm):9850；最大挖掘深度(mm):6710；最大挖掘高度(mm):9840，液压缸驱动。三、设计任务 1、提出可能的运动控制方案，绘制方案的机构简图，计算工作装置的自由度，进行方案分析评比，从中选取最适合挖掘机工作装置的机构； 2、根据所确定的机构方案进行杆及运动副的尺寸计算，要有计算过程（图解法也必须有作图步骤），并根据所计算尺寸依据国家相关标准提出油缸的布置及其运动要求； 3、在机械基础实验室应用机构综合实验装置验证设计方案的可行性。 4、用软件（VB、MATLAB、ADAMS或SOLIDWORKS等均可）对执行机构进行运动仿真，并画出输出机构的位移、速度、和加速度线图。 5、编写说明书，说明书应包括设计思路、计算及运动模型建立过程以及效果分析等。四、提示 1、每一节斗杆应有一个油缸控制，即该机构应由多个自由度 2、按设计要求，主要考虑几个极限位置的相关数据完成日期：年月日指导教师

液压反铲挖掘机铲斗结构解析

液压反铲挖掘机铲斗结构解析液压挖掘机的工作装置种类繁多，反铲铲斗是目前工程建设中应用最多的一种。铲斗的整体一般为焊接结构，所以焊接是铲斗最关键的制作工序，焊接的质量直接影响到铲斗的结构强度及使用寿命。铲斗属结构件类产品，由包板、侧板、耳板、横梁、基刃、侧刃、齿座、斗齿、侧齿以及一些加强部件等组成。包板和侧板构成铲斗的内腔，是装卸物料的容器。基刃由高强度耐磨材料做成，在其前端一般焊有齿座，齿座多以橡胶卡销或螺栓连接的形式与斗齿连接，根据工作情况可以选装不同类型的斗齿。侧齿装在侧刃的下方，可以增加铲斗挖掘时的导向性能。侧部和底部的耐磨板不仅可以保证铲斗的强度和耐磨性，同时还保证铲斗的刚度，减小作业过程的变形。铲斗的后部焊有左右对称的两个耳板，其上的铰接孔用来与斗杆和连杆相连。为了保证耳板的强度和刚度以及铲斗的抗扭能力，在斗后部和耳板的中间和两侧焊有横梁。由于物料的复杂性，同一种挖机铲斗很难适应不同的物料，因而为了满足各种不同的作业需要，在同一台挖掘机上往往配以多种结构形式的铲斗。当物料尺寸较小或土质较软时采用大容量铲斗，而当物料尺寸较大或土质较硬时则采用小容量铲斗。在某些情况下如土壤黏性较大时，铲斗很难完全卸料，这时需采用具有强制卸土功能的铲斗。一般来说，市面上最常用到的是通用铲斗和岩石铲斗。岩石铲斗相对通用铲斗来说，斗腔的底部会比通用铲斗深一些，同时在侧刃上会装有多对侧齿，在比较容易磨损的部位如基刃、侧刃、侧板和斗底，会加装一些耐磨板条或耐磨板块。总之，铲斗种类的选用要根据挖机的机器性能和工作情况来确定，挖掘泥土、肥土以及泥土和细砾石的混合物时可用通用铲斗，挖掘混合土、粘土和石块时应用岩石铲斗。同时铲斗的容量要与挖掘机的机型相匹配，如果选取的铲斗比推荐的容量大得多，挖掘机的瞬时转动惯量将会变得很大，循环周期增长，对整个机器得寿命和稳定性都有不利影响。文章来自铁甲工程机械网

轮式液压挖掘机操作规程

轮式液压挖掘机操作规程（一）启动前检查第一条清理设备上的泥土杂物；检查设备外观是否完好，有无变形、裂纹等异常损坏。第二条检查转向连杆机构有无异常。第三条检查轮胎有无损伤，气压是否正常，螺栓有无松动和丢失，轮辋、轮胎压圈及压圈锁是否正常。第四条检查车架有无变形、裂纹现象，各驱动桥有无开焊或裂纹。第五条检查制动系统和管路有无异常。第六条检查各部铰接点润滑是否良好。第七条检查回转齿圈啮合情况和润滑情况是否良好。第八条检查各工作油缸、动臂、斗杆、铲斗、斗齿、销轴、螺栓等有无变形、裂纹等异常和磨损过限。第九条检查设备各部有无渗漏现象，各部联结螺栓有无松动、断裂、丢失；附件是否齐全。第十条检查燃油位、发动机油位、液压油位、变速箱油和差速器油位、蓄电池电解液液位等。第十一条检查空气滤清器，必要时清理空气滤清器外滤芯。第十二条检查清理发动机周围和散热器上的杂物和尘土，检查发动机有无渗漏、联结螺栓有无松动丢失；检查进气管、排气管接口处密封状况，是否有泄漏。第十三条检查发动机风扇皮带、发电机皮带张紧度以及皮带有无损坏。第十四条检查油管、电气线路有无异常磨损、老化、破裂等现象。第十五条检查并使主泵吸油管路上的球阀在接通位置。第十六条检查照明、喇叭、雨刷器、倒车镜、灭火器、通讯设备是否齐全有效。第十七条检查仪表、指示器和指示灯是否齐全完好。

（二）启动第十八条检查一切正常并确认周围无障碍物及人员后，将各操纵杆放到空位，停车制动在锁止位置。第十九条将驾驶室左控制箱向上翻起（或操纵手动控制阀）切断先导控制回路。第二十条将油门放在中间3/4位置上（即小油门）。第二十一条将钥匙旋转到接通（“ON”）位置，鸣笛发出启动信号。将钥匙旋转到启动（“START”）位置，启动发动机。如果发动机启动困难，钥匙在启动位置的时间一次不准超过20秒，两次启动间隔时间不准少于2分钟，如果连续 3次不能启动，应检查发动机。第二十二条当发动机启动后，立即松开钥匙。第二十三条发动机启动后，观察各仪表指示是否正常，机油压力如果在6秒后仍不正常，应立即熄火检查。第二十四条发动机启动后应怠速运转3～5分钟，检查发动机等有无异响、异味、异常振动和渗漏，观察发动机排气颜色是否正常。第二十五条逐渐增大发动机油门，使转速至中速，以使发动机升温。第二十六条在冬季停放时间较长的车应先进行预热，方可启动。第二十七条如果使用启动液辅助启动，必须遵守有关启动液使用规定。（三）运行第二十八条冷车启动后不准立即行驶和作业，发动机水温低于60摄氏度前不准满负荷工作。第二十九条起步前检查空气压力表，表针指示在绿色区域内方准起步。第三十条行走前应将平台锁紧销插入销孔，作业前应拨出。第三十一条起步前检查车辆前后左右是否有人和障碍物，鸣笛示意。第三十二条起步前必须先将铲斗提起离开地面0.5米左右，解除停车制动。第三十三条起步后，检查制动系统和转向系统的可靠性。第三十四条不准发动机熄火或空档滑行。第三十五条不准用高速起步，起步时不准高于二档，起步后按道路情况升

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