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当反铲装置的结构形式及尺寸已定时，即可用作图法求出挖掘包络图，即挖掘机构在工作位置时，所能控制到的作业范围。对反铲工作装置而言，包络图中可能有部分区域靠近甚至深入到挖掘机构停机点以下，这一范围的土壤虽能挖及，但可能引起土壤的崩塌而影响作业的稳定性和性，除有条件的挖沟作业外，一般不使用。 

挖掘机构的铲斗大挖掘力除决定于液压系统的压力、液压缸的尺寸，以及各液压缸间作用力的影响(液压缸闭锁能力的限制外，还受整机稳定性和附着性的影响。因此，工作装置不可能在任何位置都能发挥其铲斗大挖掘力。 

反铲工作装置一般采用转斗卸土，卸载较准确、平稳，便于装车工作。 

2.2 挖掘机构的设计原则 

1.满足主要工作尺寸及作业范围的要求，在设计时应考与同类机型相比时的性，性能与主参数应符合国家标准之规定。 2.满足整机挖掘力大小及分布情况的要求。 3.功率利用情况好，理论工作循环时间短。

4.确定各铰点布置，结构形状应尽可能使受力状态有利，在保证刚度和强度的前提下,重量越轻越好。 

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5.应考虑到通用性和稳定性。 6.运输或停放时应有合理的姿态。 

7.液压缸设计应考虑到三化，采用系列参数。 8.工作装置应可靠，拆装维修方便。 9.满足特殊使用要求。 

2.3 挖掘机构运动学分析 2.3.1 动臂机构 

参见图 2-1，反铲工作考虑到主要作业区域在地面以下，为有利于挖深，一般常选用弯动臂，考虑到动臂强度，弯角α一般不宜太小，推荐取 120°~140°。角度α一般不小于 45°，同样有利于地面以下作业。初步设计常取 K=L/L，

（ZF/ZC）=1.1~1.3或 B、Z 点重合，考虑到变形的需要可取K=1.1~1.9为结构的宜于实现，动臂的仰角一般不大于 45°，俯角一般不小于-52°，保证△ABC 在运动过程中均成立。考虑到动臂液压缸的稳定性，一般常取伸缩比为:λ=1.6～1.7，对通用式挖掘机构常取:L=(0.5～0.6·L

，动臂与斗杆的长度比 K=l/l，可在很

大范围内变动，一般为:K＞2 称为长动臂短斗杆方案；K＜1.5 称为短动臂长斗杆方案；K=1.5～2 时称为中间方案。动臂液压缸的力臂比:K=e/e=(动臂缸全伸时对C点的力臂/(动臂缸全缩时对 C 点的力臂，专用反铲要求地面以下挖掘时，动臂液压缸能有足够的闭锁力距，可以取K＜0.8，考虑到以反铲为主的通用式挖掘机构，并适当照顾其它换用装置，保证地面以上作业时能有足够的提升力矩，常取K=0.8～1.1。