裝載機鏟斗鏟裝速度對鏟裝阻力的影響研究

黃中一，徐武彬，李 冰，溫 超

（廣西科技大學機械與交通工程學院，廣西柳州 545006）

1 引言

裝載機在工程應用中主要用于裝卸成堆散料，其作業方式由機械的前進、鏟裝、后退、轉向和卸載五個動作工作循環完成[1]，其中很大部分能量消耗在鏟裝物料上—鏟斗切削刃鏟切物料和物料沿鏟斗工作表面移動。因此，了解鏟斗與物料之間的相互作用的物理過程中的鏟裝原理與影響因素，對提高鏟裝技術，減少鏟裝阻力、降低能量消耗，提高裝載機壽命和生產率有重要意義[2]。目前國內外對裝載機鏟裝減阻的研究大多數都圍繞在斗齒設計技術、斗型設計技術、最佳鏟斗運動曲線規劃以及不同物料對鏟裝阻力的影響等方面，如：文獻[3?5]科研人員通過研究不同物料、斗齒形狀、斗齒數量對鏟裝效果的影響，優化了斗齒設計技術，減小鏟裝作業阻力；文獻[6]通過對裝載機鏟斗斗型優化設計減小鏟裝作業阻力；文獻[7]通過對裝載機鏟裝作業的軌跡進行優化設計減小鏟裝作業阻力。缺少鏟裝速度對裝載機作業阻力的影響研究。

為研究裝載機鏟斗插入速度對作業阻力的影響，首先采用散體力學法獲取更為精確的可重復性的作業阻力[8?12]，并以此為依據探究裝載機鏟斗在不同插入速度驅動下對同一料堆插入相同深度過程中的鏟裝阻力和能量消耗的情況。然后通過對插入速度與作業阻力的相關性分析，獲得插入深度、插入速度對作業阻力影響的關系方程式?！?br>