資源描述：
《輪式挖掘機(jī)工作裝置及液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、前言隨著社會建設(shè)的不斷發(fā)展和需要，輪式液壓挖掘機(jī)在國土建設(shè)、大自然改造事業(yè)、許多大型基礎(chǔ)工程的建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用，它在減輕繁重的體力勞動(dòng)，保證工程質(zhì)量，加快建設(shè)速度以及提高勞動(dòng)生產(chǎn)率方面起著十分重要的作用，稱為一種萬能機(jī)械。一臺1輪式液壓挖掘機(jī)挖掘I～I(xiàn)V級土壤時(shí)，每班生產(chǎn)率大約相當(dāng)于300～400工人一天的勞動(dòng)生產(chǎn)率。由于輪式液壓挖掘機(jī)具有多品種，多功能，高質(zhì)量及高效率等特點(diǎn)，因此受到了廣大施工作業(yè)單位的青睞。輪式液壓挖掘機(jī)的生產(chǎn)制造業(yè)也日益蓬勃發(fā)展。工作裝置是輪式液壓挖掘機(jī)主要組成部分之一，
2、是直接完成挖掘任務(wù)的裝置。工作裝置的作業(yè)由三個(gè)油缸的復(fù)合動(dòng)作和土壤的相互作用來實(shí)現(xiàn)，不借助計(jì)算機(jī)技術(shù)無可實(shí)現(xiàn)輪式液壓挖掘機(jī)工作裝置設(shè)計(jì)及其性能分析。因此，基于計(jì)算機(jī)全面仿真的輪式液壓挖掘機(jī)工作裝置設(shè)計(jì)方法的研究成為推動(dòng)挖掘機(jī)發(fā)展中的重要一環(huán)。挖掘機(jī)與液壓傳動(dòng)緊密地聯(lián)系在一起，其發(fā)展主要以液壓技術(shù)的應(yīng)用為基礎(chǔ)。由于挖掘機(jī)的工作條件惡劣，要求實(shí)現(xiàn)的動(dòng)作很復(fù)雜，于是它對液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提出了很高的要求，其液壓系統(tǒng)也是工程機(jī)械液壓系統(tǒng)中最為復(fù)雜的。因此，對挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)的分析研究也己經(jīng)成為推動(dòng)挖掘機(jī)發(fā)展中
3、的重要一環(huán)。1輪式挖掘機(jī)1.1輪式挖掘機(jī)工作裝置與液壓系統(tǒng)研究的必要性挖掘機(jī)行業(yè)的發(fā)展歷史久遠(yuǎn)，可以追溯到1840年。當(dāng)時(shí)美國西部開發(fā)，進(jìn)行鐵路建設(shè)，產(chǎn)生了模仿人體構(gòu)造，有大臂、小臂和手腕，能行走和扭腰類似機(jī)械手的挖掘機(jī)，它采用蒸汽機(jī)作為動(dòng)力在軌道上行走。但是此后的很長時(shí)間挖掘機(jī)沒有得到很大的發(fā)展，應(yīng)用范圍也只局限于礦山作業(yè)中。導(dǎo)致挖掘機(jī)發(fā)展緩慢的主要原因是:其作業(yè)裝置動(dòng)作復(fù)雜，運(yùn)動(dòng)范圍大，需要采用多自由度機(jī)構(gòu)，古老的機(jī)械傳動(dòng)對它不太適合。而且當(dāng)時(shí)的工程建設(shè)主要是國土開發(fā)，大規(guī)模的筑路和整修場地
4、等，大多是大面積的水平作業(yè)，因此對挖掘機(jī)的應(yīng)用相對較少，在一定程度上也限制了挖掘機(jī)的發(fā)展。由于液壓技術(shù)的應(yīng)用，二十世紀(jì)四十年代有了在拖拉機(jī)上配裝液壓反鏟的懸掛式挖掘機(jī)。隨著液壓傳動(dòng)技術(shù)迅速發(fā)展成為一種成熟的傳動(dòng)技術(shù)，挖掘機(jī)有了適合它的傳動(dòng)裝置，為挖掘機(jī)的發(fā)展建立了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐，是挖掘機(jī)技術(shù)上的一個(gè)飛躍。同時(shí)，工程建設(shè)和施工形式也發(fā)生了很大變化。在進(jìn)行大規(guī)模國土開發(fā)的同時(shí)，也開始進(jìn)行城市型土木施工，這樣，具有較長的臂和桿，能裝上各種各樣的工作裝置，能行走、回轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)多自由動(dòng)作，可以切削高的垂直
5、壁面，挖掘深的基坑和溝槽的挖掘機(jī)得到了廣泛應(yīng)用。1950年在意大利北部生產(chǎn)了第一臺液壓挖掘機(jī)。當(dāng)時(shí)液壓挖掘機(jī)主要配置反鏟工作裝置。在早年，許多液壓挖掘機(jī)都配組合動(dòng)臂。這種組合動(dòng)臂可以調(diào)節(jié)動(dòng)臂的長度，現(xiàn)在大多數(shù)液壓挖掘機(jī)都采用整體動(dòng)臂。優(yōu)點(diǎn)是重量輕，制造方便，成本低。從20世紀(jì)60年代到80年代中期，液壓挖掘機(jī)進(jìn)入了推廣和蓬勃發(fā)展的階段，各國挖掘機(jī)制造廠和品種增加很快，產(chǎn)量猛增。1968～1970年間，液壓挖掘機(jī)產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到挖掘機(jī)總產(chǎn)量的83%,90年代初工作裝置的結(jié)構(gòu)有所改進(jìn)。大多數(shù)制造廠家借助
6、計(jì)算機(jī)技術(shù)設(shè)計(jì)制造更輕便的動(dòng)臂和斗桿，而不削弱其強(qiáng)度，其時(shí)對挖掘機(jī)工作裝置的研究也已經(jīng)十分成熟。自第一臺手動(dòng)挖掘機(jī)誕生以來的160多年當(dāng)中，挖掘機(jī)一直在不斷地飛躍發(fā)展，其技術(shù)己經(jīng)發(fā)展到相對成熟穩(wěn)定的階段。經(jīng)過幾十年的研究，被成為土建機(jī)械手，成為建設(shè)機(jī)器人的代表，據(jù)有關(guān)專家估算，全世界各種施工作業(yè)場約有65%至70%的土石方工程都是由挖掘機(jī)完成的。挖掘機(jī)是一種萬能型工程機(jī)械，目前已經(jīng)無可爭議地成為工程機(jī)械的第一主力機(jī)種，在世界工程機(jī)械市場上己占據(jù)首位并且仍在發(fā)展擴(kuò)大。挖掘機(jī)工作裝置設(shè)計(jì)參數(shù)直接影響
7、作業(yè)范圍、功率利用、挖掘力發(fā)揮等。該參數(shù)的設(shè)計(jì)與挖掘機(jī)性能的好壞有關(guān)。目前商品化的液壓挖掘機(jī)工作裝置設(shè)計(jì)軟件還沒有，都采用各自開發(fā)的軟件。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和建筑施工現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要，液壓挖掘機(jī)需要大幅度的技術(shù)進(jìn)步，技術(shù)創(chuàng)新是液壓挖掘機(jī)行業(yè)所面臨的新挑戰(zhàn)。通過開發(fā)通用性及專業(yè)的液壓挖掘機(jī)工作裝置設(shè)計(jì)軟件，能夠?qū)崿F(xiàn)工作裝置設(shè)計(jì)的自動(dòng)化，提高挖掘機(jī)設(shè)計(jì)水平。因此，進(jìn)行挖掘機(jī)工作裝置設(shè)計(jì)的自主研究非常必要。挖掘機(jī)的發(fā)展主要以液壓技術(shù)的應(yīng)用為基礎(chǔ)，其液壓系統(tǒng)已成為工程機(jī)械液壓系統(tǒng)的主流形式。隨著科學(xué)技術(shù)
8、的發(fā)展和建筑施工現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要，液壓挖掘機(jī)需要大幅度的技術(shù)進(jìn)步，技術(shù)創(chuàng)新是液壓挖掘機(jī)行業(yè)所面臨的新挑戰(zhàn)。在技術(shù)方面，挖掘機(jī)產(chǎn)品的核心技術(shù)就是液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)，所以對其液壓系統(tǒng)的分析研究具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。1.2國內(nèi)外輪式挖掘機(jī)工作裝置的發(fā)展動(dòng)態(tài)及研究現(xiàn)狀最早在輪式挖掘機(jī)工作裝置設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員通過類比、查表、理論計(jì)算初步確定性能參數(shù)以后，還需要花大量的時(shí)間對設(shè)計(jì)的合理性進(jìn)行分析，計(jì)算量大，而且在設(shè)計(jì)過程中，大都選取幾個(gè)特殊位置進(jìn)行檢討計(jì)算，其精度當(dāng)然較低。當(dāng)今計(jì)算機(jī)廣泛應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)中，挖掘機(jī)
