1．载荷分类
    挖掘机作业时，铲斗、斗杆、动劈及机架承受挖掘载荷、制动载荷、附加载荷（操作不当和违章操作载荷）。
    （1）挖掘载荷
    斗齿尖沿着弧线运动，对土壤进行剥离、剪切、挤压，其切线方向力为挖掘力F，其承受的阻力FZ与挖掘力F方向相反，挖掘力F与切削角和切削速度成正比，如图1所示。

    这种挖掘载荷通过铲斗、斗杆、动臂传递至回转平台、回转支承至机架，只要进行挖掘作业就必然产生挖掘载荷，传递路线如图2所示。挖掘载荷会对工作装置销轴、轴套及回转支承造成磨损，并对斗杆、动肾及机架结构件的焊缝产生不同程度应力。

    （2）制动载荷
    挖掘机在耳次作业循环中，铲斗离开地面上、下运动，由于铲斗、斗杆、动臂自身质量加上铲斗内土石方的质是，尤其是斗杆、动臂自上向下运动骤然停止时，必然产生较大惯性冲击载荷。该惯性冲击载荷施加到斗杆、动臂上，会形成较大惯性冲击力，称为制动载荷。显然，频繁的制动，尤其是部分驾驶员习惯于快停造成的紧急制动力，会对斗杆、动臂及整机相关部件造成很大冲击载荷。
    （3）附加载荷
    操作不当载荷挖掘机进行挖掘作业时，铲斗处于挖掘机下方沟槽内，驾驶员视线无法观察到。此时若铲斗初始位置不当，铲斗底板外侧顶在所挖掘的上体上，出现“压土”现象。驾驶员误认为挖掘遇到强大阻力FZ，仍加大油门甚至采用增压方式进行挖掘，就形成因操作不当产生的附加载荷，如图3所示。由此可见，操作不当的附加载荷造成的载荷远大于正常的挖掘载荷。

    违章操作载荷若挖掘现场遇到较大的建筑构件或石头，无法将其铲装全运输车上，有些驾驶员会以快速下落动臂方式，用铲斗撞碎建筑构件或石头，如图4a所示。有些驾驶员拆除建筑物时，会先全收斗杆和全收铲斗，再以快速伸斗杆，用铲斗底部撞击墙体，如图4b所示。

    操作不当的附加载荷及违章操作载荷均属于人为载荷，这2种载荷产生较大冲击力的同时，都会对铲斗、斗杆和动臂造成很大损害。

    2．受力分析
    （1）工作装置受力分析
    我们对挖掘机做铲斗挖掘、斗杆挖掘、铲斗与斗杆复合挖掘、拆墙操作工况进行了受力分析。分析结果表明，无论进行单一动作还是复合动作，铲斗、斗杆、动臂均处于受力状态；各种载荷越大，受力越大，工作装置容易出现甲期损坏、使用寿命缩短现象。
    （2）液压缸受力分析
    挖掘作业时，动作液压缸是实现挖掘的执行元件，而非动作液压缸也必须 “锁死不动”与之配合，才能对土壤实现挖掘。
    动作液压缸受力取决于挖掘阻力的大小，其形成液压力的上限通过系统主溢流阀控制，非动作液压缸无杆腔或有杆腔油液压力则是被动建立，与主溢流阀开启压力无关。动臂、斗杆在某种位置作业时，会使动作液压缸与非动作液压缸内的油液压力存在较大差异。由于挖掘机动臂、斗杆较长，非动作液压缸压力往往远大于动作液压缸油液压力，故该压力要通过安全阀泄压，以控制非动作液压缸油液压力持续升高，避免造成斗杆和动臂过早损坏。

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