【正文】 為使卸斗于凈，前卸式鏟斗在卸土?xí)r要求斗底與水平相交成 ?45 以上的角 (見圖)，因此從圖 及式 (2— 35)得 ?????? ?????? ??????? 4225 m a x2m a x1m in3 ? ????? ????m a x2m a x1m i n3 47 (242) 圖 不同卸載方式對 3? 的影響 底卸式鏟斗卸土?xí)r可假定斗的后壁接近于垂直枚態(tài)，斗底按近于水平位置 (圖)，因此要求 ?????? ????? 225 m a x2m a x1m in3 ? ????? ???? m a x2m a x1m in3 2 (243) 對比 (2— 42)和 (2— 43)可見 ， 從卸土要求來看，底卸式鏟斗的轉(zhuǎn)角可比前卸式少 ?45 左右。 那么由幾何推導(dǎo)可以求出工作時(shí)動臂油缸的起始力臂 qe1 和終了力臂 ce1 的值： ? ?m i n12117m i n1211m i n1 5771 s i n)s i n(s i n ???? ????????? aalaaL llle q (245) ? ?m a x12117m a x1211m a x1 5771 s i n)s i n(s i n ????? ?????????? aalaaL llle o (246) 式中各參數(shù)可見表 2— 2— 11 及公式 (2— 57)。在反鏟上由于需要提高地面以下的挖掘性能， 2a 值往往都是負(fù)值。從 1ACB? 和 2ACB? 中 (圖)還能得到如下關(guān)系式 ? ?m a x12115725272 m a x1 c os2 ???????? aallllL (250) ? ?m in12115725272 m in1 c os2 ???????? aallllL (251) 用公式 (2— 4)代入得 ? ?m a x1211222 c o s21 ????? ????? aa (252) ? ?m in121122 c o s21 ???? ????? aa (253) 令 ?? ??? m ax1211 aa ， ?? ??? m in1211 aa 代人上式，解聯(lián)立方程后得到 ? ? ? ? ? ?? ?12 14c o s2c o s2c o s2c o s2222222? ?????? ? ???????? (254) ???? c os212 ??? (255) 以上我們根據(jù)動臂轉(zhuǎn)角需要和 K 值確定了 ? 、 ? 、 ? 等比例系數(shù)和 21a 值，因此只要進(jìn) 一步求出 7l 、 5l 、 min1L 、 max1L 中任一值就可以求得其它各參數(shù)。 動臂機(jī)構(gòu)還必須按以下兩種情況進(jìn)行校核； 1)動筒在上部或下部極限位置時(shí)的舉升能力； 2)主要挖掘范圍內(nèi)挖掘時(shí)動臂油缸能提供的閉鎖能力 (借助電算結(jié)合整機(jī)挖掘力分析進(jìn)行 )。 ? 值仍建議取 ～ 。 法 6r 向阻力取決于動臂油缸的閉鎖力 39。 切向挖掘阻力 1W 作用于斗邊齒，造成對斗桿的扭矩 KPM ： 21 bWMKP ? (噸 *米 ) 按以上作用力分析，作斗桿內(nèi)力圖，包括軸力 N，斗 桿平面內(nèi)的剪力 xQ 和彎矩 xM ，斗桿平面外的剪力 yQ 和彎矩 YM ，以及扭矩 T 。BP ，取整個(gè)工作裝置為隔離體，由力矩平衡求得： ? ? ???? ? 0139。 切向最大挖掘力 1W 取決斗桿油缸的閉鎖力 39。 取動臂彎曲處進(jìn)行強(qiáng)度校核，斷面如圖 37： 斷面面積為： 410204 ???F m2 斷面轉(zhuǎn)動慣量： 10ZI ??? 取動臂安全系數(shù)為 2，材料 16Mn 的屈服極限? ?s? =350MP ，則許用應(yīng)力為： ? ? ? ? 175?? ns?? MP 斷面處壓應(yīng)力為：1 ? ?? MP 剪應(yīng)力為： 1 ? ?? MP 圖 36 彎曲正應(yīng)力： m a xm a x 1 4 3 .7ZMy MPI? ?? 此處按曲梁進(jìn)行驗(yàn)算，則 ???????? ????? ry ykFrMFN 11? =??? 且 , max??? ??? ,? ??2? 故，強(qiáng)度滿足。再取動臂為隔離體，求得動臂下鉸點(diǎn)的作用力。 滿足要求。如圖 310 所示： 圖 310 鏟斗油缸主動挖掘力為 噸。1 式中， dg GG, —— 斗桿和鏟斗的重量（噸）； dll,2 —— 斗桿和鏟斗長（米）； 3r —— 斗桿重力到動臂與斗桿鉸點(diǎn)的力臂（米）； 4r —— 鏟斗重力到動臂與斗桿鉸點(diǎn)的力臂（米） 法向阻力取決于動臂油缸的閉鎖力 39。2 1 011 ( , , )B B A b g dW P r M G G G W rr ??? ? ???? (噸 ) 式中， 0r —— 切向挖掘阻力到動臂下鉸點(diǎn)的力臂（米）； 1r —— 法向挖掘阻力到動臂下鉸點(diǎn)的力臂（米）； Br —— 動臂油缸作用力到動臂下鉸點(diǎn)的力臂（米）； ),( dgbA GGGM? —— 工作裝置各個(gè)部分對動臂下鉸點(diǎn)的力矩和。 取彎矩最大處進(jìn)行校核，斷面如圖 35 所示： 圖 34 受力分析同上。 切向最大挖掘力 1W 取決斗桿油缸的閉鎖力 39。 按圖解法和力平衡方程求得 斗桿所受作用力。 工況一 動臂位于最低； 斗桿油缸作用力臂最大； 斗齒尖位于鏟斗與斗桿鉸點(diǎn)和斗桿與動臂鉸點(diǎn)連線的延長線上； 側(cè)齒遇障礙有橫向作用力。也取比例系數(shù) 圖 確定提升機(jī)構(gòu)的示意圖 圖 斗桿機(jī)構(gòu)計(jì)算示意圖 min2max2LL?? ；9min2lL?? ；98ll?? 則初始與終了力臂比 K為 K= ? ?? ?? ?? ?43m a x2m in29843m in2m a x29822 s i ns i n aaLll aaLlleeoq ????? ?????? ?? (257) 或 ? ? ? ?? ?43m a x243m i n2 s i n)(s i n aaKaa ????? ??? 最后得到 ????????????????m a x2m in2m a x2m in243c o sc o ss i ns i na r c t a n??????KKaa (258) 式中 3a 和 4a 相應(yīng)為 DF、 FC 的夾角和 EF、 FQ 的夾角。鑒于以上情況可以在預(yù)先確定油缸數(shù)目和缸徑的前提下初步選擇鉸點(diǎn)距離 AC(5l )。一般情況下正鏟的 11a 值不大干 ?45 。這些都說明正鏟的 11a 值應(yīng)當(dāng)比反鏟的小。但是求出這些參數(shù)后還必須校接所規(guī)定的其它工作參數(shù)，如最大卸載高度、最大卸載高度時(shí)的卸載半徑、最大挖掘高度時(shí)的挖掘半徑等，如不能滿足則應(yīng)加以修正。 動臂最小傾角 min1? 。所謂停機(jī)平面上的最小挖掘半徑依不同工作情況而異，有的是指鏟斗最靠近機(jī)體 (斗桿油缸全縮 )、斗齒尖處于停機(jī)平面而斗底平行于地面，在這種狀態(tài)下開始挖掘時(shí)的挖掘半徑。 以地面為橫坐標(biāo)，以回轉(zhuǎn)中心線為縱坐標(biāo)，建立直角坐標(biāo)系 XOY如圖 。但是動臂的位置隨動臂油缸的伸縮而變化，為了便于分析斗桿油缸對頭桿位置的影響，假定動臂不動，那么斗桿鉸點(diǎn) D 以及斗桿油缸在動臂上的鉸點(diǎn) B 就 可以看作為固定基座。 最大挖掘深度 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 則 錯(cuò)誤 !未找到引用源。其鉸接形式有兩種：一種是鉸接在斗桿的前端；另一種是鉸接在斗桿的尾端。 在機(jī)械基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用機(jī)構(gòu)綜合實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案的可行性。正鏟挖掘力大，能開挖停機(jī)面以上的土，宜用于開挖高度大于 2m 的干燥基坑 ， 正鏟的挖斗比同當(dāng)量的反鏟的挖掘機(jī)的斗要大一些， 其工作裝置直接決定其工作范圍和工作能力。 反鏟的開挖方式可以采用溝端開挖法，即反鏟停于溝端，后退挖土，向溝一側(cè)棄土或裝汽車運(yùn)走，也可采用溝側(cè)開挖法，即反鏟停于溝側(cè)，沿溝邊開挖，它可將土棄于距 離 溝較遠(yuǎn)的地方，如裝車則回轉(zhuǎn)角度較小，但邊坡不易控制 . 單斗液壓挖掘機(jī)主要由動臂、 斗桿、 鏟斗、動臂油缸、斗桿油缸 、鏟斗 油缸等組成。 一、 正鏟挖掘機(jī)自由度計(jì)算 根據(jù) 下 圖所示的挖掘機(jī)結(jié)構(gòu)簡圖，我們可以對其自由度進(jìn)行計(jì)算。 ：指工作裝置