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正铲液压挖掘机挖掘性能通用性能分析方法研究
| 论文题名： | 正铲液压挖掘机挖掘性能通用性能分析方法研究 |
| 关键词： | 液压挖掘机;挖掘性能;图谱叠加法;牵连运动;水平推压 |
| 摘要： | 单斗液压挖掘机是工程机械的一种主要类型，而正铲液压挖掘机又是其中一个重要机种。专用正铲液压挖掘机常以爆破后的岩石、矿石作为主要工作对象，能够适应恶劣的工作条件，被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。本文在对正铲液压挖掘机进行全面的挖掘性能分析基础上，提出了正铲液压挖掘机挖掘性能通用分析方法。 首先，针对正铲液压挖掘机的动臂机构能够实现浮动、铲斗油缸铰接在动臂上的机构特点，对正铲液压挖掘机的工作装置进行了运动分析，深入研究了斗杆和铲斗机构的牵连运动关系，并提出了牵连运动分析方法，且在实际应用中得以验证。 第二，在对挖掘机作业特点和工况研究的基础上，建立了正铲液压挖掘机整机的位置模型和挖掘力发挥的力学模型，讨论了挖掘过程中应考虑的各种限制条件对整机挖掘力的影响。 第三，基于对该挖掘机进行挖掘姿态与液压缸工作压力联合同步测试的基础上，计算出了该挖掘机在实际作业中的挖掘阻力情况，并且研究了挖掘过程中切向阻力与法向阻力的变化关系，填补了正铲液压挖掘机挖掘阻力的研究空白，积累了宝贵的原始资料，同时通过研究理论挖掘力与实际挖掘阻力的关系，验证了本文所建立数学模型的可行性和正确性。 第四，研究了正铲液压挖掘机挖掘性能图谱分析的程序实现方法，首次提出了挖掘机挖掘图谱叠加分析方法，并且结合实际使用需求，初步制定了图谱叠加法对正铲液压挖掘机的评价标准，使挖掘性能传统的定性分析的定量化成为可能。奠定了正铲液压挖掘机优化设计的评价理论基础，对正铲液压挖掘机设计理论的发展具有重要的意义。 第五，针对该类型正铲液压挖掘机斗齿尖具有水平直线运动轨迹这一特性，对水平直线推压过程中各机构运动情况和挖掘力发挥情况进行了分析，并对整机稳定性各个工况的稳定性计算方法进行了研究。 第六，基于以上的分析研究，在VB编程环境下编制了“大型正铲液压挖掘机挖掘性能分析通用软件”，该软件具有“人机交互”的参数化输入的优点，且集成了正铲液压挖掘机运动分析，牵连机构分析，挖掘图谱分析，挖掘图谱叠加分析，水平直线挖掘分析，指定角度挖掘力及各铰点受力分析，整机稳定性分析和提升过程中铲斗“平动”问题分析的功能。软件成功应用于实际产品的方案设计中，充分体现了该挖掘性能通用分析方法在指导设计中的重要作用，使挖掘机改进方案的综合挖掘性能较原始方案有了很大的提高。实践证明所编软件具有客观、可靠和通用性强的特点，能直接为生产服务。 |
| 作者： | 张石强 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 陈进 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2006 |
| 正文语种： | 中文 |
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