目前裝載機工作裝置雖然普遍采用反轉六連桿機構，但由于機構鉸點位置的不同，工作過程中的速度特性并不相同。本文在正確建立機構模型的基礎上對此進行分析，簡單說明鉸點位置對速度特性的影響。
　　1 機構模型的建立
　?。保睓C構組合的分析
　　裝載機工作裝置的機構組成比較復雜，其機構的組成方式在不同的工作階段是不同的。根據(jù)實際情況，參照圖1， 裝載機工作裝置的動作可分為4個階段：①鏟裝結束后，轉斗液壓缸伸長，鏟斗逆時針轉動，作出收斗動作；②轉斗液壓缸長度固定，動臂液壓缸伸長，實現(xiàn)工作裝置的提升； ③轉斗液壓缸縮短，鏟斗順時針轉動，實現(xiàn)卸料；④轉斗液壓缸長度固定，動臂液壓缸縮短，動臂下降，鏟斗自動放平接地（此階段要求裝載機具有自動放平功能）。

　　按照上述工作過程分析，可將機構作如下分解：第①、③階段機構組合方式相同，此時動臂靜止，機構由轉斗液壓缸的液動連桿機構ＨＥＤ和鏟斗四連桿機構ＡＢＣＤ串聯(lián)而成；第②、④階段機構組合方式相同，此時轉斗液壓缸ＨＥ閉鎖，相當于定長桿件，機構由動臂液壓缸液動連桿機構ＯＦＧ、搖臂四連桿機構ＯＤＥＨ、鏟斗四連桿機構ＡＢＣＤ串聯(lián)，同時串聯(lián)所得的運動又和液動連桿機構ＯＦＧ輸出的運動合成。
　?。保矓?shù)學模型的建立
　　根據(jù)機構組合的分析，雖然在不同的工作階段工作裝置的組合方式是不同的，但各階段均由液動連桿機構和四連桿機構兩種基本機構經(jīng)過不同的方式組合而成。對于基本機構，其數(shù)學模型的建立是比較方便的。對于液動連桿機構運用余弦定理和反余弦函數(shù)即可得到輸出構件的位置函數(shù)；對于四連桿機構運用封閉矢量法，建立方程，解方程即可得到輸出構件的位置函數(shù)，對位置關系的表達式進行一階、二階求導，即可得出輸出構件的速度、加速度特性。對于工作裝置的組合機構，只需根據(jù)實際機構的組合方式，調(diào)用基本機構的數(shù)學模型，并按實際情況輸入各機構的參數(shù)，就能得到組合機構的模型。
　?。保?計算工具的選用
　　利用Excel軟件強大的函數(shù)功能和模擬運算功能即可實現(xiàn)機構運動特性的自動計算，其圖表功能可快速生成各構件運動參數(shù)曲線。對于組合類型相同而機構尺寸不同的工作裝置，只需輸入相應的機構參數(shù)，即可得到其運動特性。
　　2 機構速度特性的分析
　　為便于分析，設定動臂液壓缸活塞運動速度為0.12 m/s，轉斗液壓缸速度為0.16 m/s；參照圖1設定鏟斗的轉動方向，轉速逆時針為正向。下列討論的4種工作裝置分別為ZL50E、ZL50、ZL40、ZL30，圖2至圖5中依次對應為系列1、2、3、4曲線。圖中的橫坐標代表將液壓缸的行程20等分后，活塞在運動時所處位置；縱坐標代表鏟斗轉速，單位為rad/s。
　　２．１ 收斗速度特性分析
　　對圖2進行觀察分析可知，4種工作裝置在收斗的前半階段，各工作裝置的速度特性基本相同，近似為勻速轉動；但后半階段，速度特性的差異明顯。ZL50E在轉速稍有遞增后，又呈現(xiàn)下降；ZL50、ZL40、ZL30在后半階段轉速均持續(xù)遞增，其中以ZL40的遞增最快。收斗結束時，鏟斗與限位塊發(fā)生碰撞，由于ZL50、ZL40、ZL30的轉速較高，產(chǎn)生沖擊較大，容易導致液壓元件和焊接件損壞；而ZL50E由于收斗結束時的鏟斗轉速較低，沖擊較小，其速度特性比較理想。
　　圖２ 收斗速度特性分析

　?。玻?提升速度特性分析
　　提升時，對鏟斗位置角的變化要求如下：提升初期，鏟斗位置角必須增加，從而避免物料撒落；盡量減小整個提升過程中鏟斗位置角的變化。對圖3所示的提升速度特性進行觀察分析，ZL50E、ZL50的速度特性的變化比較相似，鏟斗的轉速正向由大逐漸減小，在提升接近結束時，鏟斗的轉速負向略微增大，可知鏟斗位置角持續(xù)遞增，在提升接近結束時，鏟斗位置角有一定的減??；由于ZL50E的鏟斗轉速明顯較大，所以整個提升過程中鏟斗位置角的變化較大。對于ZL40，鏟斗轉速開始負向由大減小，然后又正向逐漸增大，可知提升開始時鏟斗位置角存在減小，而開始時鏟斗位置角的減小容易導致物料的撒落，降低工作效率，應該予以避免。對于ZL30，鏟斗轉速開始正向由小變大，持續(xù)一段近似勻速的轉動后，在提升接近結束時，鏟斗的轉速正向由大變小，近似為零，鏟斗位置角持續(xù)遞增，且角度變化量較小。分析比較后可知，ZL50、 ZL30在提升時鏟斗的速度特性比較理想。
　　圖３ 提升速度特性分析

２．３ 卸料速度特性分析
（1）對圖4進行觀察分析，ZL50E、ZL50在整個卸料過程中，鏟斗轉速變化為負向由小增大，然后又逐漸減??；此速度特性可有效減輕卸料時物料對卡車的沖擊，同時由于卸料結束時轉速較低，鏟斗與限位塊的碰撞較輕，不易造成液壓元件、焊接件的損壞，但對于ZL50由于轉速太低，碰撞較輕，在鏟裝粘性物料時，可能造成部分物料的粘積，卸凈度較低。ZL40、ZL30在整個卸料過程中，鏟斗轉速變化為負向持續(xù)遞增，特別在卸料接近結束時，速度曲線迅速上升，容易造成對卡車等運輸工具較大的沖擊，同時也會造成鏟斗與限位塊的劇烈碰撞，引起液壓元