2.1 认识液压挖掘臂（课件）《液压与气动综合实训》（教科版）同步精品课堂

2.1 认识液压挖掘臂 《液压与气动综合实训》（科学出版社） 同步精品课堂—中职专业课 1 学习目标 学习 目标 1.精准阐述液压挖掘机的组成 2.能够判断设备各部分工作状态是否正常，具备初步故障排查技能 3.透彻理解挖掘臂机构运动原理 4.能够运用所学知识计算挖掘臂运动参数 新知学习 情景导入 同学们，想象一下，在城市建设工地上，一台巨型液压挖掘机正忙碌作业。它的挖掘臂灵活挥舞，精准地抓起大量泥土与石块，就像一位大力士在轻松完成高难度任务。这看似简单的动作背后，蕴含着复杂的机械原理。今天，我们就深入探究这一神奇设备。我们将学习液压挖掘机的组成，了解挖掘臂机构运动分析，知晓其独特特点。这不仅能解开挖掘臂高效作业的秘密，还能为大家开启机械工程知识大门，为未来投身相关领域奠定基础 。 新知学习 一、液压挖掘机 液压挖掘机是在传统机械系统基础之上发展起来的一种周期性作业土方机器。液压挖掘臂为挖掘机的执行元件，它拥有两个直线型双作用液压缸，具备两个自由度。由于在动力元件与执行元件 之间采用液压传动，因此液压挖掘臂具有输出 力大、工作平稳等特点、液压挖掘机如图所示。 新知学习 二、液压挖掘臂 新知学习 工程机械核心部件 高效作业性能 多功能作业能力 液压挖掘臂是液压挖掘机的核心工作装置，主要用于完成挖掘、装载、平整等土方作业，是工程机械中不可或缺的重要组成部分。 液压挖掘臂采用液压驱动系统，具有强大的动力输出和精确的控制能力，能够高效完成各种复杂的土方作业任务，显著提高施工效率。 液压挖掘臂通过更换不同的工作装置（如铲斗、抓斗等），可以实现多种作业功能，包括挖掘、破碎、抓取、装载等，适应不同工程需求。 三、液压挖掘机的组成 如图 2.2 所示，液压挖掘机主要由发动机、液压系统、工作装置、行走装置和电气控制五部分组成。液压系统由液压泵、控制阀、液压缸、液压马达、回路等组成；电气控制系统包括监控盘、发动机控制系统、泵控制系统、各类传感器、各类电磁阀等。 新知学习 四、液压挖掘机工作原理 新知学习 1、液压驱动原理 液压挖掘臂的工作原理基于液压传动，发动机驱动液压泵产生高压油液，通过液压管路传输到液压缸或液压马达，将液压能转化为机械能，驱动挖掘臂各部件运动。 2、杠杆作用机制 液压挖掘臂通过动臂、斗杆和铲斗的铰接结构，利用杠杆原理实现挖掘、提升和卸土等动作，液压缸的伸缩和摆动控制各部件的位置和姿态，完成复杂的作业任务。 3、控制系统操作 操作人员通过控制手柄或脚踏板，操纵液压阀的开闭，调节液压油的流向和流量，从而控制挖掘臂的动作速度和力度，实现精确的作业控制。 五、液压挖掘机操作技巧 熟悉操作手柄——液压挖掘臂的操作手柄通常包括操纵杆、脚踏板和控制按钮。操作人员在操作前应先熟悉各个手柄的功能和作用，了解如何通过不同的组合来实现挖掘、旋转、提升和降低等动作，以确保操作流畅和高效。 注意作业姿势——在操作液压挖掘臂时，坐姿和手势都非常重要。操作人员应保持舒适的坐姿，手握操纵杆时要放松，避免过度用力。良好的作业姿势不仅能提高操作的灵活性，还能减少疲劳，提高工作效率。 新知学习 单击“下一步”按钮，出现图12所示界面，输入产品序列号 单击“下一步”按钮，出现图12所示界面，输入产品序列号 五、液压挖掘机操作技巧 控制作业速度——在进行挖掘作业时，操作人员应根据地面的情况和挖掘深度，合理控制作业速度。过快的操作可能导致设备损坏或作业不精确，而过慢则会降低工作效率。因此，在保证安全的前提下，找到合适的作业速度是关键。 注意视野——液压挖掘臂作业时，视野的清晰度直接影响操作的安全性和精确性。操作人员应定期清洁前窗和后窗，确保没有污垢或障碍物影响视线。同时，注意周围环境，避免碰撞和意外发生。 新知学习 六、液压挖掘机的日常维护 定期更换液压油——液压油是液压挖掘臂液压系统的重要部分，定期检查液压油的油位和油质，可以避免因为液压系统故障导致机器损坏。建议每隔500小时或者一个月更换一次液压油，以确保系统的正常运行。 定期清洗散热器——液压挖掘臂在工作时会产生大量热量，散热器起到散热的作用，如果散热器积满灰尘和杂物，会导致发动机过热。建议每天结束工作后，使用高压水枪清洗散热器，以保持其良好的散热性能。 新知学习 六、液压挖掘机的日常维护 定期检查润滑油——液压挖掘臂的各个零部件需要润滑油的润滑，定期检查润滑油的油位和油质，可以保证机器的正常工作。建议每隔100小时或者一周更换一次润滑油，以减少磨损和延长设备寿命。 定期检查轮胎和履带——液压挖掘臂的轮胎和履带是重要的工作部件，如果轮胎或履带损坏，会导致机器无法正常工作。建议每天开始工作前检查轮胎和履带的状态，及时更换损坏的轮胎或履带，以确保设备的稳定性和安全性。 新知学习 七、挖掘臂机构运动分析 新知学习 液压挖掘机典型的工作循环过程如下:动力臂下降→斗杆下摆→挖斗下挖→动力臂上升→斗杆上升→挖斗抬升。液压挖掘臂具有两个直线型双作用液压缸，具备两个自由度，分别为斗杆摆动与挖斗摆动。挖掘臂动作控制过程如下:斗杆下摆→挖斗下挖→斗杆上摆→挖斗倾倒，如图 2.3 所示。 随堂练习 (1)简述液压挖掘机的组成部分及其各自的作用？ (2)分析挖掘臂在挖掘过程中的运动原理。 课堂练习 1.液压挖掘机的动力系统通常采用（ ）​ A. 汽油机​ B. 柴油机​ C. 电动机​ D. 蒸汽机 答案：B​ 解析：在液压挖掘机中，柴油机因其功率大、扭矩高、适应复杂工况等特点，成为动力系统的常见选择。汽油机功率相对较小，电动机受场地供电限制，蒸汽机效率低且结构复杂，均不适合液压挖掘机的工作需求，所以选 B。 课堂练习 2.液压挖掘臂在材质选择上，主要考虑的因素是（ ）​ A. 重量轻​ B. 价格便宜​ C. 高强度和耐磨性​ D. 外观美观 答案：C​ 解析：液压挖掘臂在工作中承受巨大的挖掘力和磨损，所以需要具备高强度来抵抗外力，以及良好的耐磨性来保证使用寿命。重量轻、价格便宜不是主要考虑因素，外观美观与挖掘臂的工作性能无关，因此选 C。 课堂练习 3.挖掘臂在挖掘过程中，以下哪种力起到主要作用（ ）​ A. 重力​ B. 摩擦力​ C. 挖掘力​ D. 离心力 答案：C​ 解析：挖掘力是直接作用于挖掘对象，使其被挖起的力，在挖掘过程中起主导作用。重力对挖掘有一定影响，但不是主要的挖掘动力；摩擦力主要是阻碍挖掘臂运动，离心力在挖掘臂正常挖掘时基本不产生作用，所以选 C。 课堂练习 4.液压挖掘机工作装置中，连接挖掘臂和铲斗的部件是（ ）​ A. 回转平台​ B. 斗杆​ C. 履带​ D. 液压油缸 答案：B​ 解析：斗杆一端连接挖掘臂，另一端连接铲斗，起到传递动力和改变挖掘角度的作用。回转平台用于实现挖掘机上部的回转，履带是行走装置，液压油缸为挖掘臂、斗杆等的运动提供动力，所以选 B。 课堂练习 5.液压挖掘臂能够实现灵活且精准动作，主要得益于（ ）​ A. 简单的结构设计​ B. 先进的液压控制系统​ C. 高强度的钢材​ D. 大尺寸的铲斗 答案：B​ 解析：先进的液压控制系统能够精确控制液压油的流量、压力和方向，从而精准地控制挖掘臂各部件的运动，实现灵活且精准的动作。简单的结构设计不利于实现复杂动作，高强度钢材主要影响挖掘臂的强度和耐用性，大尺寸铲斗与挖掘臂动作的灵活性和精准性无关，所以选 B。 课堂练习 6.当挖掘臂伸展时，其运动轨迹近似为（ ）​ A. 直线​ B. 弧线​ C. 折线​ D. 不规则曲线 答案：B​ 解析：挖掘臂通过液压油缸驱动关节转动来实现伸展，其运动轨迹是以关节为圆心，以臂长为半径的一部分弧线，而不是直线、折线或不规则曲线，所以选 B。 课堂练习 7.以下不属于液压挖掘机回转机构作用的是（ ）​ A. 改变挖掘方向​ B. 提高挖掘效率​ C. 调整挖掘位置​ D. 支撑整个工作装置 答案：D​ 解析：回转机构通过转动使挖掘机上部能够改变方向，从而调整挖掘位置，提高挖掘效率。支撑整个工作装置的是底盘等结构，而非回转机构，所以选 D。 课堂练习 8.液压挖掘臂在硬岩挖掘工况下，需要具备的特点是（ ）​ A. 更长的臂长​ B. 更高的挖掘力和耐磨性​ C. 更灵活的动作​ D. 更轻量化的设计 答案：B​ 解析：硬岩挖掘时，岩石硬度大，需要挖掘臂具备更高的挖掘力来破碎岩石，同时良好的耐磨性以应对硬岩对挖掘臂的强烈磨损。更长的臂长、更灵活的动作、更轻量化的设计在硬岩挖掘工况下并非关键需求，所以选 B。 课堂小结 感谢观看 $$