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裝載機(jī)配裝的工作機(jī)具是鏟斗，用于鏟掘及轉(zhuǎn)運(yùn)物料。裝載機(jī)鏟斗，作為直接接觸工作物料的工作機(jī)具，是裝載機(jī)的主要磨損件之一，直接關(guān)系到使用成本。

鏟斗磨損形式及原因分析

裝載機(jī)鏟斗容積較大，一般采取鏟斗下體前端焊接耐磨材料制作的鏟刀板，鏟斗兩側(cè)安裝邊護(hù)板，然后在鏟刀板上等間距安裝斗齒，斗齒與鏟刀板的連接方式為螺栓連接。

鏟刀板磨損

鏟刀板磨損最嚴(yán)重，表現(xiàn)在厚度變薄，位于斗齒之間的鏟刀板由原來(lái)的直線型逐漸成為向內(nèi)彎曲的弧線型。

斗齒磨損

斗齒在鏟裝作業(yè)中起著“開(kāi)路先鋒”的作用，磨損速度最快，因而更換最頻繁。磨損的形式為長(zhǎng)度變短，厚度變薄，甚至上下兩部分分離。

               

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根據(jù)裝載機(jī)工作裝置的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)、鏟斗結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其受力情況，鏟斗有以下6種典型工況：水平正載、水平偏載、垂直正載、垂直偏載、水平與垂直正載和水平與垂直偏載。鏟斗所受的水平力即為鏟入阻力，垂直力即為鏟起阻力，水平力和垂直力的作用及作用位置的組合構(gòu)成以上6種工況。水平力和垂直力分別為PX、PY，其中，水平力PX由牽引力決定，水平力的大小為整機(jī)牽引力的大小；垂直力PY受裝載機(jī)縱向穩(wěn)定條件的限制，大小為整機(jī)掘起力。依據(jù)該裝載機(jī)的性能參數(shù)，確定其牽引力為165kN，掘起力為170kN。

鏟斗正載（水平正載、垂直正載和水平與垂直正載）時(shí)，對(duì)整個(gè)接觸部位添加載荷。鏟斗偏載（水平偏載、垂直偏載和水平與垂直偏載）時(shí)，對(duì)鏟斗模型進(jìn)行切割，提取原正載載荷施加部位1/2的結(jié)構(gòu)面進(jìn)行載荷施加，載荷值與正載時(shí)相同，鏟斗載荷添加位置見(jiàn)圖2。

2.3

網(wǎng)格劃分

［4］

由于鏟斗結(jié)構(gòu)尺寸較大且計(jì)算機(jī)分析計(jì)算能

力有限，因此對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)定elementsizing為30mm，設(shè)定重要板件如斗耳板、掛耳板、邊板側(cè)刃板、主刀板、副刀板、斗壁板和背板采用六面體網(wǎng)格進(jìn)行劃分，其他則自由化分。

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重慶      四川     貴州         廣西      遼寧

終獲得整體網(wǎng)格數(shù)為73832，節(jié)點(diǎn)數(shù)為278386，鏟斗網(wǎng)格劃分結(jié)果如圖3所示。2.4

鏟斗典型工況仿真結(jié)果及分析

依次進(jìn)行鏟斗6種典型工況下的剛度和強(qiáng)度

分析，重要板件斗壁板、墻板、邊板、掛耳板和斗耳板的應(yīng)力云圖以及鏟斗整體變形情況如圖4所示。

依據(jù)分析結(jié)果總結(jié)各工況下鏟斗的總變形，以及各重要板件的大應(yīng)力和大應(yīng)力位置，通過(guò)對(duì)鏟斗在6種典型工況下的有限元分析結(jié)果對(duì)比可知，鏟斗結(jié)構(gòu)存在如下問(wèn)題：

1）6種典型工況下斗壁板的大應(yīng)力為177.64MPa，多位于焊接部位，大應(yīng)力未超過(guò)材料屈服強(qiáng)度，可依據(jù)結(jié)構(gòu)特性進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn)優(yōu)化，以減小質(zhì)量。

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