008 挖掘机 – 大师码

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1、挖掘机 #

最初挖掘机是手动的,从发明至今已经有一百三十多年了,期间经历了由蒸汽驱动斗回转挖掘机到电力驱动和内燃机驱动回转挖掘机、应用机电液一体化技术的全自动液压挖掘机的逐步发展过程。

挖掘机的发展中衍生出三代挖掘机。下面是对三代挖掘机的介绍。

第一代挖掘机:电动机、内燃机的出现使挖掘机有了先进而合适的电动装置,于是各种挖掘机产品相继诞生。1899年,第一台电动挖掘机出现了。第一次世界大战后,柴油发动机也应用在挖掘机上,这种柴油发动机(或电动机)驱动的机械式挖掘机是第一代挖掘机，下图所示是1929年产的一台电动式挖掘机。

第二代挖掘机:随着液压技术的广泛使用,使挖掘机有了更加科学适用的传动装置,液压传动代替机械传动是挖掘机技术上的一次大飞跃，机械传动液压化挖掘机是第二代挖掘机。第一台液压挖掘机由法国波克兰工厂发明。由于液压技术的应用,20世纪40年代有了在拖拉机上配装液压反铲地悬挂挖掘机。

1950年德国的第一台液压挖掘机诞生了

1961年,第一台全液压反铲挖掘机由法国工厂推出,从而在挖掘机的技术发展领域开创了全新空间。

第三代挖掘机:电子技术尤其是计算机技术的广泛应用,使挖掘机有了自动化的控制系统,也使挖掘机向高性能、自动化和智能化方向发展。机电一体化的萌芽发生在1965年前后而在批量生产的液压挖掘机上采用机电一体化技术则在1985年左右,当时主要目的是为了节能。挖掘机电子化是第三代挖掘机的标志。

中国的挖掘机生产起步较晚，从1954年抚顺挖掘机厂生产第一台机械式单斗挖掘机至今，大体上经历了测绘仿制、自主研制开发和发展提高等三个阶段。

2、互动思考：挖掘机的迭代和起重机有何异同点 #

3、积木搭建和介绍 #

带领小朋友制作挖掘机模型，引导小朋友说出使用哪些积木颗粒，模拟了挖掘机的哪些部分结构，实现了哪些功能。

4、理论知识 #

知识点1：连杆机构

前面我们已经介绍过几种特殊的连杆机构,这节课我们具体介绍一般的连杆机构。

连杆机构指由若干(两个以上)有确定相对运动的构件用低副联接组成的机构。平面连杆机构是所有构件都在相互平行的平面内运动的机构。
连杆机构若是从简单说就是几根长杆连接在一起,由主动杆依次带动,最终带动输出杆的运动，下图所示,左侧黄色长杆为主动杆,当它绕一点摆动时,依次带动后面长杆,最终带动右侧蓝色长杆左右移动。平面连杆机构在各种机械和仪器中获得广泛应用,但其自身有优点也有缺点。

优点:低副接触压强小，耐磨损；易于加工，几何形状能保证本身封闭；转动副和移动副的接触表面是圆柱面和平面，制造简便，易于获得较高的制造精度。

缺点:低副中存在间隙，数目较多的低副会引起运动累计误差；设计比较复杂，不易精确地实现复杂地运动规律。

知识点2：液压

液压传动的基本工作原理基于工程流体力学的帕斯卡原理，主要以液体的压力来传递能量。

挖掘机的液压系统就是按照挖掘机工作装置和各个机构的传动要求，把各种液压元件用管路有机地连接起来的组合体。主要包含了液压油箱、主泵、多路阀、各管路及执行各动作的油缸、马达等部件。其功能是，以油液为工作介质，利用液压泵将发动机的机械能转变为液压能并进行传送，然后通过液压缸和液压马达等将液压能转返为机械能，实现挖掘机的各种动作。

知识点3：挖掘机的分类

按驱动方式,挖掘机可以分为内燃机驱动挖掘机和电力驱动挖掘机两种。其中电动挖掘机主要应用在高原缺氧与地下矿井和其它一些易燃易爆的场所。

按照规模大小的不同,挖掘机可以分为大型挖掘机、中型挖掘机和小型挖掘机。对于区分标准，各生产厂家没有统一。比如日立区分标准是：迷你型、小型、中型和大型挖掘机。

按照行走方式的不同,挖掘机可分为履带式挖掘机和轮式挖掘机。轮式挖机和履带式挖机的优劣势区别主要在于使用范围，轮式挖机行走是轮胎式：好处是便于场地间的中转，不需要使用板车拖运，同时由于轮式挖机普遍是小型挖掘机机型在6吨到16吨，在狭窄施工空间具有一定优势。不足之处是轮式挖机在土质松软的工地很难施工，同时还会经常补胎。履带式挖机行走是用履带：好处就是适用于任何工况，机型齐全，技术成熟。相对轮式的劣势就是转运必须使用板车。履带式挖掘机是目前的主流形式，机器可以由0.1吨做到1000吨。

按照传动方式的不同,挖掘机可分为液压挖掘机和机械挖掘机。液压式挖掘机与机械式挖掘机得区别具体在驱动力不同。液压靠液压缸，机械靠钢丝绳和齿轮、转轮。液压挖掘机是一种多功能机械，被广泛应用于水利工程，交通运输，电力工程和矿山采掘等机械施工中，它在减轻繁重的体力劳动，保证工程质量，加快建设速度。机械挖掘机主要用在些大型矿山上，转运矿石，下图为机械索铲挖掘机。