液壓挖掘機(jī)的的發(fā)展及設(shè)計(jì)

1、學(xué)士學(xué)位論文1液壓挖掘機(jī)的的發(fā)展及設(shè)計(jì)液壓挖掘機(jī)的的發(fā)展及設(shè)計(jì)摘要摘要：近年來，隨著鋼鐵業(yè)、煤炭業(yè)、電力業(yè)的持續(xù)迅猛發(fā)展，挖掘機(jī)等工程機(jī)械的需求日益增加，并廣泛地運(yùn)用于房屋建筑、筑路工程、水利建設(shè)、農(nóng)林開發(fā)、港口建設(shè)、國(guó)防工事的土石方施工和礦山采掘工業(yè)中。由于其作業(yè)工況復(fù)雜多變，挖掘方式往往是憑借操作者的經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)際作業(yè)工況決定，為了減小操作者的挖掘經(jīng)驗(yàn)對(duì)挖掘效果的影響，就迫切需要建立起鏟斗挖掘軌跡與各液壓缸的直接對(duì)應(yīng)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)挖掘機(jī)

2、操作的自動(dòng)化。同時(shí)由于挖掘機(jī)的工作環(huán)境的復(fù)雜性及工況的多變性，就要求液壓挖掘機(jī)本身結(jié)構(gòu)要根據(jù)環(huán)境的不同作相應(yīng)的調(diào)整，這就決定了挖掘機(jī)設(shè)計(jì)的平凡性、重復(fù)性。然而液壓挖掘機(jī)的工作裝置又是一個(gè)多自由度的多桿系統(tǒng)，各鉸點(diǎn)的確定非常復(fù)雜，這些因素就造成了液壓挖掘機(jī)的投資大、設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)，嚴(yán)重地影響了廠商的經(jīng)濟(jì)效益及國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。本文主要的設(shè)計(jì)工作主要有以下幾個(gè)方面：在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪及參考有關(guān)資料的基礎(chǔ)上了解液壓挖掘機(jī)的工作方式及工作環(huán)境。確定液壓挖掘機(jī)

3、各個(gè)工作裝置的結(jié)構(gòu)，查找相關(guān)資料并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)公式對(duì)挖掘機(jī)工作裝置的總體進(jìn)行設(shè)計(jì)，用比例法和經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算出工作裝置各部分的基本尺寸并對(duì)其進(jìn)行應(yīng)力分析，然后繪制出其二維CAD圖紙，繼而用PROE畫出各裝置的三維模型。將各裝置裝配后對(duì)其進(jìn)行運(yùn)動(dòng)模擬仿真。關(guān)鍵詞：挖掘機(jī)；工作裝置；CADPROE運(yùn)動(dòng)仿真1引言引言1.11.1課題研究的背景和意義課題研究的背景和意義目前我國(guó)露天礦的開采規(guī)模逐漸擴(kuò)大，為了適應(yīng)日益增大的礦用汽車鏟裝的需要，這就需要較大

4、斗容的挖掘機(jī)，由于挖掘機(jī)愈大，每單位土石方的施工成本愈低，而液壓挖掘機(jī)較機(jī)械式挖掘機(jī)有很多優(yōu)點(diǎn)，但是國(guó)內(nèi)對(duì)大型液壓正鏟挖掘機(jī)的學(xué)士學(xué)位論文3用性好、操縱輕便等特點(diǎn)，在工程建設(shè)施工中起著重要的作用。六十年代，隨著西方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，液壓挖掘機(jī)需求數(shù)量急劇上升，但大多數(shù)屬于中小型液壓挖掘機(jī)。七十年代開始，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和大型水電工程及大型露天礦建設(shè)的需要，液壓挖掘機(jī)向高速、高壓、大斗容、大功率發(fā)展。隨著液壓挖掘機(jī)產(chǎn)量的提高和使用范圍的擴(kuò)大，

5、世界上著名的挖掘機(jī)生產(chǎn)商紛紛采用各種高新技術(shù)，來提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。國(guó)外的一些公司開始研制大型礦用液壓挖掘機(jī)，其中以德國(guó)、法國(guó)產(chǎn)品居多。在液壓挖掘機(jī)產(chǎn)品功能方面，液壓挖掘機(jī)工作裝置向多功能化的方向發(fā)展。當(dāng)液壓挖掘機(jī)配置不同的作業(yè)裝置時(shí)，可以用來吊、夾、推、刮、松、挖、裝、銑削、拆除、清除和壓實(shí)等作業(yè)，且大都采用快換裝置，駕駛員在駕駛室內(nèi)就可以完成作業(yè)裝置的更換，一般在2分鐘內(nèi)就可以完成作業(yè)裝置的更換。工作裝置中動(dòng)臂、斗桿結(jié)構(gòu)變化多樣，擴(kuò)展

6、了主機(jī)的使用功能。隨著傳統(tǒng)型和通用型產(chǎn)品樣機(jī)減少，一些有特殊構(gòu)造的、有特色的產(chǎn)品和多功能的產(chǎn)品備受用戶的青睞，這些多用途作業(yè)裝置大大擴(kuò)展了液壓挖掘機(jī)的功用，提高了產(chǎn)品的施工適用性。同時(shí)也體現(xiàn)了各廠家市場(chǎng)差異化的產(chǎn)品發(fā)展戰(zhàn)略和各自的技術(shù)水平。所以，研究專業(yè)性的挖掘機(jī)設(shè)計(jì)理論、方法甚至是專用軟件，以便縮短設(shè)計(jì)周期、提高產(chǎn)品性能和可靠性，快速響應(yīng)市場(chǎng)和用戶的要求。2）國(guó)外液壓挖掘機(jī)設(shè)計(jì)方法研究現(xiàn)狀）國(guó)外液壓挖掘機(jī)設(shè)計(jì)方法研究現(xiàn)狀（1）設(shè)計(jì)理論

7、和方法研究及應(yīng)用。國(guó)外生產(chǎn)企業(yè)在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和研制過程中，廣泛推廣采用有限壽命設(shè)計(jì)理論，以替代傳統(tǒng)的無限壽命設(shè)計(jì)理論和方法，并將疲勞損傷累積理論、斷裂力學(xué)、有限元法、優(yōu)化設(shè)計(jì)、電子計(jì)算機(jī)控制的電液伺服疲勞試驗(yàn)技術(shù)、疲勞強(qiáng)度分析方法等先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用于液壓挖掘機(jī)的強(qiáng)度研究方面，促進(jìn)了產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)高效率和競(jìng)爭(zhēng)力。美國(guó)提出了考核動(dòng)強(qiáng)度的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)分析方法，并創(chuàng)立了預(yù)測(cè)產(chǎn)品失效和更新的理論。日本制定了液壓挖掘機(jī)構(gòu)件的強(qiáng)度評(píng)定程序，研制了可靠性處理系統(tǒng)。借