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根据设计任务书要求，此工作装置需进行铲平工作，且工作条件相对良好，所以 选用直线型切削刃。斗刃材质采用既耐磨又耐冲击的中锰合金钢材料．侧削刃和加强 角板都用高强度耐磨钢材料制成
3.1 工作机构各铰接点位置的确定 
    工作机构各铰接点的坐标值，终必须使设计满足对工作机构设计所提供的各种要求。
在运动学方面，必须满足铲斗举升平动，大卸载高度，小卸载距离和各个位置卸载角等要求。在动力学方面，主要是满足挖掘力。举升力，生产率的要求前提下，使转斗油缸和举升油缸所需输出力及功率尽量减少。 
    目前，连杆系统尺寸参数的设计主要有两种方式，一种是图解法，一种是解析法。由于图解法比较直观，故本次设计采用图解法。 
   图解法是在初步确定了大卸载高度、小卸载距离、卸载角、轮胎尺寸和铲斗几何尺寸等整机主要参数后进行的，通过在坐标图上确定工况Ⅱ时工作机构的9 个铰接点的位置来实现。 
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1)确定坐标系，画铲斗图  
如图 3-1所示，选取直角坐标系 xOy，并选定长度比例尺    把已设计好的铲斗横截面图画在坐标系里，斗尖对准坐标原点 O，斗前壁与 x 轴呈4度前倾角，此为铲斗插入料堆时的位置，即工况Ⅰ。
确定动臂与铲斗的铰接点
工作机构是轮胎式装载机直接实现铲装物料的装置。它的结构性能，发动机功率及生产率都受其影响。它是轮胎式装载机设计的主要组成部分。其设计应满足生产条件需要，零部件受力状态良好，强度和寿命合理，结构简单紧凑，制造维修*，操作使用方便等。 
    零部件的结构形状及尺寸，材料，加工工艺均可参观现有同类产品，应用类比法初选，然后进行强度校核。
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铲斗铲装物料的过程涉及较复杂的颗粒-结构相互作用的问题，该问题又涉及土壤力学、散体力学等方面的研究，物料形态多种多样，环境变化复杂，系统试验和建模都比较困难。
离散元法（DEM，DiscreteElementMetod）是求解与分析复杂离散系统的运动规律与力学特性的一种新型数值方法。
该方法可以有效地描述非连续介质的散体运动，在模拟颗粒-结构相互作用问题方面非常适用，在铲斗设计领域也得到了一定的应用[1]。
１离散元法的基本理论及其研究现状
离散元法把离散系统看作具有一定形状和质量的离
散单元的，并根据其几何特征分为颗粒和结构体两个分系统，每个颗粒或结构体为一个单元，在运用离散元法进行数值模拟时，需对每个单元建模并进行模拟。颗粒与颗粒、颗粒与结构体之间存在接触与脱离、相对运动、接触力与能量的联系，离散元法通过循环计算的方式，跟踪颗粒单元的运动，然后利用颗粒之间、颗粒与结构体之间碰撞产生的能量交换，来求解与分析颗粒-结构相互作用的离散系统的运动规律与力学特性。
由于各单元直接通过接触产生能量交换，故建立的接触模型恰当与否将对研究结果产生重要影响；另外，颗粒间的接触碰撞又与颗粒的形状密切相关。因此，本文主要对接触模型和颗粒模型相关研究成果进行概述。１．１
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接触模型龙工855装载机铲斗
接触模型是离散元法的基础，可以描述任意形状的单元之间的接触，并且可以表述相互接触的颗粒或结构体单元的几何和物理特征[2-3]。其实质就是准静态下颗粒固体的接触力学弹塑性分析模型，通过接触模型的分析与计算，可直接得到颗粒所受的力和力矩的大小。
根据接触方式的不同，在离散元法中有硬颗粒接触和软颗粒接触两种：
（1）在硬颗粒接触模型中，忽略颗粒表面变形细节，认为颗粒之间的碰撞是瞬时完成的，碰后速度由接触过程中力对时间的积分得出，碰撞过程中能量的耗散采用恢复系数予以表达。该模型主要应用于快速运动、低浓度颗粒系统的数值模拟。
（2）在软颗粒接触模型（软球模型）中，允许颗粒碰撞持续一定的时间，并且在接触点处允许出现重叠，同时可以考虑多个颗粒的碰撞，计算时不考虑颗粒表面变形和接触力加载历史，根据颗粒间法向重叠量和切向位移计算接触力，计算强度大小。
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简单易用：磨宝筛分铲斗简化了安装和使用过程。实际上，某些型号的铲斗甚至不需要*三根排油管。
适合机型：适合挖掘机、小型挖掘机、挖掘装载机。
装载机、推土机等工程机械工作条件恶劣，受力复杂多变，磨损严重，尤其是各铰销、销套以及销套座等，往往是摩擦损伤严重的部位（见附图）。现以某型装载机铲斗下销座摩擦损伤的修复为例，介绍这类损伤件的更换和焊接修复方法。
1.分析铲斗下销座孔磨损情况
修复前应记录下铰销、销套以及销套座孔的磨损状况，测量下铰销与轴套的配合间隙，与使用极限相对比，若磨损量**过使用极限后就应及时维修复。
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2.测量并确定下销座尺寸
采用焊接修复下销座时，必须把损坏的下销座切割下来，
重新焊接上新加工的下销座。而新下销座的加工需要准确的尺寸数据，这就需要对旧的下销座进行数据测量。但是，旧下销座经过长期使用后，一般都损伤严重，已失去原有的尺寸精度和外部形状，这就影响到测量数据的准确性。
为此可采取以下方法：一是找到该产品的技术图纸；二是找相同型号的较新的该型机进行比对性测量；三是用游标卡尺测量磨损情况轻的下销座尺寸，并对磨损量进行相应推算，调整所测数据。如测得的下销座厚度为35mm，确定新的下销座尺寸时，可把其厚度调整为45mm。调整理由有4点：一是基于对下销座轴向间隙的测量以及对轴向磨损量的估算；二是动臂下端的下销座两侧因磨损变薄，在不对动臂下端的销座两侧堆焊加厚时，通过适当加厚铲斗销座，可以弥补动臂下销轴孔两侧面的磨损量，使轴向间隙恢复正常；三是便于焊接、确保牢固；四是加厚铲斗新下销座在空间位置上不受限制，则不会造成其他不利影响。
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一、铲斗材料及其焊接性 
  1、ZL50型装载机的斗体材料为Ｑ345，其焊接性良好。斗齿材料为ＺＧＭｎ13（高锰钢），在高温下呈单相奥氏体组织，具有很好的韧性，在冲击载荷作用下因表面层加工硬化而具有高耐磨性。但这种钢焊接性较差：一是在焊接热影响区析出碳化物引起材料脆化；二是焊缝产生热裂纹，特别是在近缝区产生液化裂纹。经分析，当高锰钢再次加热且冷
却速度较快时，碳化物首先在晶界处析出，随着停留时间的延长，其脆性显著增加。为减少碳化物的析出，防止材料失去韧性而变脆，应采取措施加快其冷却速度，即缩短在高温下的停留时间。 
2、高镍低锰的高强钢种，液化裂纹倾向较大，随热输入的增大而增加。因此，高强钢焊接时，随着钢种强度级别的提高，产生裂纹的倾向增大。产生裂纹的主要因素是：焊缝中的扩散氢含量、接头的拘束程度以及金属的淬硬组织。 
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防止热裂纹产生的办法是，降低基本金属或焊接材料中Ｓ和Ｐ的含量；也可从焊接工艺上采取措施尽量降低焊接应力，如采用短段焊、间歇焊、分散焊和焊后锤击等。在斗体上堆焊高锰钢时，可以先焊一层Ｃｒ－Ｎｉ、Ｃｒ－Ｎｉ－Ｍｎ或Ｃｒ－Ｍｎ奥氏体钢作隔离焊道，可防止裂纹。 
3、中碳调质钢焊接中有较大的结晶裂纹的倾向 ，主要取决于Mn/S比和含碳量，高镍低锰的高强钢种，液化裂纹的倾向随热输入的增大而增加。 
二、焊接要求 
1、施焊层不得有裂纹、夹渣、未熔合、咬边等缺陷。 2、焊接参数的正确设定：在焊缝质量的前提下，采用大电流、较慢的焊接速度。
3、焊接后需马上进行水冷和锤击，应力的分散。 4、对焊接设备要求严格,采用直流焊机，特点引弧*,燃烧稳定，焊接操作方面尽量采用窄间隙、短段焊、间歇焊等等。
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