基于离散元的高能效挖掘机铲斗斗型参数研究

摘要

为了解决挖掘机铲斗设计的技术瓶颈,提升铲斗正向设计能力,通过在最优轨迹下基于离散单元法对铲斗与物料作用机理研究,揭示关键斗型参数对挖掘机整机作业效率和能耗的影响规律.结果表明:不同宽深比、切削余角和刃角,铲斗填充效果和受力有明显区别.为了获得最佳的填充效率和能耗,适应不同工况的铲斗应该设计不同的参数,以挖掘和切削为主的铲斗,宽深比和刃角应设计的较小,切削余角应设计的较大;以装载为主的铲斗,则与其相反.三者的推荐范围分别为宽深比1.1～1.8,切削余角50°～72°,刃角40°～60°.同时,在其理论的指导下开发了阻力小、效率高的系列化铲斗,比上一代铲斗提升整机能效20％.