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DWY25多功能全液壓挖掘機(jī),課題來(lái)源：成都神鋼公司指導(dǎo)教師：趙偉民教授答辯人：廖剛2009.6,1概述,近幾年來(lái)，國(guó)家加大了對(duì)交通方面的投資力度，尤其是在金融危機(jī)下，我國(guó)政府采取擴(kuò)大內(nèi)需宏觀經(jīng)濟(jì)政策，以應(yīng)對(duì)復(fù)雜多變的形勢(shì)。在拉動(dòng)內(nèi)需的措施中加強(qiáng)了對(duì)鐵路、高速公路、城鄉(xiāng)道路的建設(shè)，這就為工程機(jī)械的的發(fā)展，提供前所未有的機(jī)遇。而作為交通運(yùn)輸、能源開(kāi)發(fā)以及城鎮(zhèn)建設(shè)等各項(xiàng)工程建設(shè)的挖掘機(jī)就顯示出他的巨大作用。因此，重視和加速挖掘機(jī)改進(jìn)創(chuàng)新，穩(wěn)定提高產(chǎn)品質(zhì)量，對(duì)加速現(xiàn)代化工程建設(shè)有著重大的意義。,國(guó)內(nèi)外挖掘機(jī)的發(fā)展情況,挖掘機(jī)在國(guó)外早已形成系列，技術(shù)比較成熟。生產(chǎn)廠家主要有美國(guó)的卡特彼勒公司，OW2=0.42W1，在solidworks中的載荷和網(wǎng)格約束（如圖3-6）。,圖3-6鏟斗載荷和網(wǎng)格劃分,a）應(yīng)力圖,b）位移圖,圖3-7鏟斗分析結(jié)果,鏟斗材料為Q235,由結(jié)果可知鏟斗的設(shè)計(jì)符合強(qiáng)度要求。,3.3.2斗桿的設(shè)計(jì)校核計(jì)算位置1的條件為：（1）動(dòng)臂位于最低（動(dòng)臂液壓缸全縮）；（2）斗桿液壓缸作用力臂最大（斗桿液壓缸與斗桿尾部夾角為90度）；（3）斗齒尖位于鏟斗與斗桿鉸點(diǎn)和斗桿與動(dòng)臂鉸點(diǎn)連線的延長(zhǎng)線上；（4）側(cè)齒遇障礙作用有側(cè)向力。計(jì)算位置2的條件為：（1）動(dòng)臂位于動(dòng)臂液壓缸對(duì)鉸點(diǎn)有最大作用力臂處；（2）斗桿液壓缸作用力臂最大；（3）鏟斗位于發(fā)揮最大挖掘力位置；（4）正常挖掘，即挖掘阻力對(duì)稱(chēng)于鏟斗，無(wú)側(cè)向力作用。,a）斗桿計(jì)算位置1應(yīng)力圖,b）斗桿計(jì)算位置2應(yīng)力圖,材料為Q235,由應(yīng)力結(jié)果分布可以看出斗桿設(shè)計(jì)符合強(qiáng)度設(shè)計(jì)要求。,圖3-8斗桿結(jié)果分析,3.3.3組合式動(dòng)臂的有限元分析計(jì)算位置1其應(yīng)滿(mǎn)足以下條件：（1）動(dòng)臂油缸全縮；（2）斗齒尖、鏟斗與斗桿鉸點(diǎn)、斗桿與副動(dòng)臂鉸點(diǎn)在同一條直線；（3）鏟斗挖掘時(shí)，斗齒邊遇到障礙。該工況也就是最大挖掘深度工況。計(jì)算位置2其滿(mǎn)足以下條件：（1）動(dòng)臂油缸的作用力臂最大；（2）斗桿的作用力臂最大；（3）鏟斗進(jìn)行正常挖掘，鏟斗位于最大挖掘力位置。,a）副動(dòng)臂網(wǎng)格劃分和載荷,b）副動(dòng)臂計(jì)算位置1應(yīng)力圖,,c）副動(dòng)臂計(jì)算位置2應(yīng)力圖,圖3-9副動(dòng)臂分析結(jié)果,副動(dòng)臂材料為Q345,由應(yīng)力結(jié)果知副動(dòng)臂設(shè)計(jì)符合強(qiáng)度要求。,圖3-10主動(dòng)臂網(wǎng)格劃分,,,a）主動(dòng)臂計(jì)算位置1應(yīng)力圖,b）主動(dòng)臂計(jì)算位置2應(yīng)力圖,圖3-11主動(dòng)臂分析結(jié)果,主動(dòng)臂材料為HQ60,由結(jié)果可知主動(dòng)臂設(shè)計(jì)符合強(qiáng)度要求,第4章穩(wěn)定性分析,4.1穩(wěn)定性分析挖掘機(jī)的穩(wěn)定性是指在最不利的傾覆線上的穩(wěn)定力矩之和大于或等于傾覆力矩之和。一般用穩(wěn)定性系數(shù)K（1.0～1.25）來(lái)表示起重機(jī)的穩(wěn)定性：,,,a.挖掘失穩(wěn)狀態(tài)1b.挖掘失穩(wěn)狀態(tài)2,c.挖掘失穩(wěn)狀態(tài)3,圖4-1挖掘機(jī)失穩(wěn)狀態(tài)圖,根據(jù)挖掘機(jī)的三種極限工況進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算，結(jié)果都能使得K≥1,符合挖掘機(jī)的穩(wěn)定性要求。,第5章液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì),1、限壓回路整個(gè)系統(tǒng)設(shè)置一個(gè)限壓回路用來(lái)限制系統(tǒng)的壓力，使系統(tǒng)壓力不超過(guò)調(diào)定的值，用溢流閥來(lái)實(shí)現(xiàn)限壓。2、卸荷回路卸荷回路采用換向閥中位卸荷。3、回轉(zhuǎn)回路在挖掘機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的回路上設(shè)有緩沖閥，利用緩沖閥使液壓馬達(dá)高壓腔的油液超過(guò)一定壓力時(shí)獲得出路。4、節(jié)流調(diào)速和背壓回路在液壓缸的回油路上裝以單向節(jié)流閥，形成節(jié)流限速回路。為了防止動(dòng)臂因自重降落速度太快而發(fā)生危險(xiǎn)，其大腔回油路上裝以單向節(jié)流閥，使動(dòng)臂下降速度受節(jié)流控制。在各個(gè)液壓缸的進(jìn)油和回油路上裝以背壓閥，實(shí)現(xiàn)各個(gè)液壓缸的安全工作。5、行走限壓回路利用節(jié)流閥調(diào)節(jié)馬達(dá)回油速度，防止挖掘機(jī)超速溜坡。,圖5-1液壓原理圖,展望,(1)運(yùn)用優(yōu)化設(shè)計(jì)、有限元分析等手段對(duì)結(jié)構(gòu)優(yōu)化。(2)對(duì)模型進(jìn)行試驗(yàn)研究。(3)根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步改進(jìn)設(shè)計(jì)及其建模工作。,謝謝！,敬請(qǐng)各位老師多提寶貴意見(jiàn)！,