装载机铲斗设计探讨

1、20064南方农机研究推广装载机铲斗设计探讨付宁尹春建南昌凯马机电园事业部技术中心万筱军江西省农业机械研究所摘要:文章着重介绍了铲斗主要参数的确定、铲斗设计中的注意事项和斗容的计算。关键词:铲斗参数斗容铲斗是装载机用来铲装、运输和卸载物料的工具,是工作机构的关键部件;铲斗形状的合理设计,有利于减少插入阻力,提高铲斗的铲取力,使矿物流动顺畅,大大提高铲斗的'装满系数',保证一次铲装满,减少工作时间,提高铲运机的生产能力及工作效率。井下装载机铲斗工作条件恶劣,需要较大的插入力,承受较大的冲击载荷和严重的磨削,因此要求铲斗应具有足够的强度、刚度和耐磨性。下面我们就铲斗设计中的一些问题

2、进行探讨。铲斗基本参数的确定:a.铲斗斗容的确定一般根据设计任务书确定铲斗的额定载重量,然后根据装载物料的松散比重计算出铲斗额定斗容,正常情况下同一额定载重量铲运机匹配三种或三种以上斗容的斗,(1正常(标准斗容的铲斗:铲装比重为2×103Kg/m3左右的物料,如一般岩石和矿石;(2减小斗容的铲斗:铲装比重为2.5×103Kg/m3左右的物料,如铁、铜含量较高的矿石;(3增大斗容的铲斗:铲装比重1.5×103Kg/m3左右的物料,如砂、碎石及比重较小的矿石。铲运机订货时,我们可根据用户要求选取其中一种合乎要求的铲斗;如果以上三种斗都不能满足用户要求,我们必须根据用户

3、实际情况,配备相适应的铲斗;最多一种机型可匹配68种斗容的铲斗,这样的优点是(1可以充分发挥铲运机的铲运能力;(2不超载,以免损坏铲运机,杜绝安全事故。b.铲斗外侧宽度B k的确定铲斗外侧宽度B k应大于铲运机两轮胎外侧宽度50mm100mm,这样的优点是可以防止铲运机铲掘物料时所形成的阶梯地面而损伤轮胎;路面打滑而影响牵引力;路面平坦,不影响铲运机下次铲装。C.铲斗形状的设计(1铲斗的铲刃工作状态时铲刃与地面夹角为“0°”,铲刃的宽度一般比铲斗外侧宽度B k宽2040mm,这样有利于保护铲斗两侧板,铲刃角度=140°左右,刃口角=30°铲刃厚度一般比斗壁厚101

4、5mm,材料选高强度耐磨板,如瑞典HAR-DOX500。(2铲斗斗壁铲斗斗壁与铲刃的角度°=3°5°,这样可以减少斗壁的磨损,同时减小插入阻力;铲斗的回转半径R0是指铲斗的转铰中心与切削刃之间的距离,由于铲斗的回转半径R0不仅影响铲起力和插入阻力的大小,而且与卸载高度和卸载距离等整机总体参数有关。因此铲斗的其他参数依据它来决定,铲斗的回转半径R0可按下计算:V k:几何斗容,由设计任务书给定B0:铲斗内壁宽度g:铲斗底长度系数,通常取g=1.41.5z:后斗壁长度系数k:挡板高度系数,通常取k=0.120.14:斗底和后斗壁间的夹角,0=45°50

5、76;R:斗底与后斗壁直线间的园弧半径系数,R=0.350.4斗底长度L g是指由铲斗切削刃到斗底与斗壁交点的距离:L g=g R0=(1.41.5R0挡板高度L k:L k=k R0=(0.120.14R0铲斗园弧半径:R=R R0=(0.350.4R01.铲刃2.平视板3.斗壁4.侧刃5.挡板3220064南方农机 研究推广23铲斗与动壁铰销距斗底的高度:h =(0.060.12R 0斗壁R 确定以后,我们可以确定它的几何形状;小斗容的铲斗形状设计比较简单,我们可用“二直线夹一弧”夹完成(图a ;但大斗容(>2M 3铲斗要求强度及刚性高,多采用直线加过渡园弧来完成(图b 。(a (b

6、 (3铲斗侧刃及侧壁的设计侧刃的插入角=42°45°,插入深度L1=(0.450.5L,其材料一般与铲刃相同。(4其它部份的设计a 斗壁我们都加焊锰钢板,以防斗壁过快磨损;b 斗壁与侧壁内侧焊缝都加焊保护板以保护其焊缝,避免焊缝磨损过快而斯裂;c 铲运机的视线比较差,驾驶员一般看不清铲斗的工作情况,我们可以在铲斗上方加焊平视板作为参照物;d 很多井下矿山泥水较多,铲斗底板需钻两漏水孔。斗容的最后确定根据以上设计的铲斗几何尺寸,可以计算斗容。(一几何斗容(平装斗容V k 铲斗的平装斗容可按下式计算(1装有挡板的铲斗:V k =ABo-h 2b(m 3A :铲斗横断面面积(m

7、2Bo :铲斗内壁宽度(m h :挡板高度(m b :斗刃刃口与挡板最上部之间的距离(2不装有挡板的铲斗:Vk=ABo (m 3(二额定斗容(堆装斗容VH 额定斗容是设计书确定的斗容,一般以斗内壁堆装物料坡度为12;a 装有挡板的铲斗:VH=Vk+b 2Bo/8-b 2/6(h+c (m 3c :物料堆积高度b 不装有挡板的铲斗:VH'=Vk'+b 2Bo/8-b 12/24(m 3b :斗刃刃口与斗壁上部之间的距离(m 如果计算出的额定斗容与设计要求的斗容误较大(10%以上,需要重新设计修正,然而再计算额定斗容,直到达到要求止。实践证明:这样设计的矿用铲斗插入阻力小,一般情况

8、下一次插入便可装满铲斗,大大缩短工作时间,提高生产效率。参考文献:轮式装载机设计(吉林工业大学工程机械教研室地下装载机动性-结构、设计与使用(冶金工出版社(上接第36页件的可靠性。第六,机械设备检测软件应当具有一定的开放性。软件应当提供一个具有相当功能的平台,这个平台能够保证用户在某些情况下,可以结合自身特点,对软件进行一些变更,使软件能够更加适应不同设备,不同环境的变化,而无须软件开发人员奔波于用户之间。这样既提高了软件的可维护性,也提高了软件的自适应性。机械设备检测软件开发过程中,测试策略也很重要。考虑到软件检测的通用性,它的模块数量比较庞大,但是模块联系比较松散,因此可以考虑采用非渐增式测试方法。非渐增式测试方法的测试方式是首先对每个模块进行单独测试,以充分保证每个模块的可靠性,然后将各个模块组合起来进行测试,保证模块配伍之间的可靠性。的采用这种方法,有多种好处,一是测试周期短,二是测试成本低,三是便于充分利用技术资源,平行工作,如果结合模块化开发过程,应用构件技术和插件技术,又可以很好的保证软件模块质量和整体质量。检测软件的开发周期一般都比较短,往往是机械设备设计定型后才能着手,机械设备开发完成,测试软件就要面向市场。因此,采用合理的测试策略对于检测软件的开发具有重要