反鏟液壓挖掘機(jī)工作機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-24 13:31 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 則斗桿的作用力臂 e2 =l9Sin∠DEF 顯然斗桿的最大作用力臂 e2max = l9 鏟斗的運(yùn)動(dòng)分析 鏟斗的傳動(dòng)比鏟斗相對于X—Y坐標(biāo)系的運(yùn)動(dòng)是、和的函數(shù)，情況較復(fù)雜?，F(xiàn)先討論鏟斗相對于斗桿的運(yùn)動(dòng)。圖 鏟斗連桿機(jī)構(gòu)計(jì)算簡圖當(dāng)給定了鏟斗液壓缸長度，由表一原始參數(shù)及推導(dǎo)參數(shù)出發(fā)，（）、（）、（）、（）、（）、 （）、（）、 （）、（）、 （）、（）、（）等值。由圖34鏟斗液壓缸對N點(diǎn)的作用力臂為 連桿HK對N點(diǎn)作的用力臂為 連桿HK對Q點(diǎn)作的用力臂為 鏟斗連桿機(jī)構(gòu)的總傳動(dòng)比為 鏟斗相對于斗桿的擺角范圍 當(dāng)取上和時(shí)可分別求得和。于是得： 斗齒尖坐標(biāo)方程斗齒尖V的坐標(biāo)值和是、和的函數(shù)。 只要推導(dǎo)出和的函數(shù)表達(dá)式，那么整機(jī)作業(yè)范圍就可以確定?，F(xiàn)按圖 推導(dǎo)如下。結(jié)合表一以及前面計(jì)算得到的有關(guān)參數(shù)值，通過幾何和三角函數(shù)運(yùn)算，可依次求得：（）、（）、（）、（）、（）、（）、（）、（）等最后得到: 最大挖掘深度計(jì)算簡圖 最大卸載高度當(dāng)動(dòng)臂液壓缸全伸，斗桿液壓缸全縮，鏟斗液壓缸處于適當(dāng)位置使QV連線處于垂直狀態(tài)時(shí)得到最大卸載高度為： 故Q點(diǎn)坐標(biāo)為： 式中： 因此V點(diǎn)坐標(biāo)為： 就是最大卸載高度 最大挖掘半徑當(dāng)斗桿液壓缸全縮，鏟斗液壓缸處于適當(dāng)位置使QV轉(zhuǎn)到CQ的延長線上，CV水平時(shí)得到最大挖掘半徑： 就是最大挖掘半徑。 最大挖掘半徑時(shí)的工況是水平面最大挖掘半徑工況下C、V連線繞C點(diǎn)轉(zhuǎn)到水平面而成的。通過兩者的幾何關(guān)系，我們可計(jì)算得到：l 30 = 85mm ；l 40 = 9800mm；=9885mm此上，已對液壓挖掘機(jī)的動(dòng)臂、斗桿、鏟斗的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)作了分析。第4章 工作裝置各部分的基本尺寸計(jì)算和驗(yàn)證液壓挖掘機(jī)基本參數(shù)是表示和衡量挖掘機(jī)性能的重要指標(biāo)，本文主要計(jì)算和驗(yàn)證鏟斗、動(dòng)臂、斗桿的尺寸。 鏟斗各參數(shù)的確定 鏟斗結(jié)構(gòu)形狀的設(shè)計(jì)及基本要求對于液壓挖掘機(jī)，考慮到現(xiàn)實(shí)工作狀況和查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，對鏟斗結(jié)構(gòu)形狀的設(shè)計(jì)有以下基本要求：（1）、要有利于物料的自由流動(dòng)，因此，鏟斗內(nèi)壁不宜設(shè)置橫向凸緣、棱角等。斗底的縱向剖面形狀要適合各種物料的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。（2）、要使物料易于卸凈，縮短卸載時(shí)間，并提高鏟斗有效容積。 （3）、為使裝進(jìn)鏟斗的物料不易掉出，斗寬與物料直徑之比應(yīng)不大于：1.（4）、裝設(shè)斗齒有利于增大鏟斗與物料剛接觸時(shí)的挖掘比壓，以便切人或破碎阻力較大的物料。挖硬土或碎石時(shí)還能把石塊從土壤中耙出。對斗齒的材料、形狀、安裝結(jié)構(gòu)及其尺寸參數(shù)的基本要求是挖掘阻力小，耐磨，易于更換。 鏟斗主要參數(shù)的確定 當(dāng)鏟斗容量q一定時(shí)，挖掘轉(zhuǎn)角，挖掘半徑和平均斗寬b之間存在一定的關(guān)系，即具有尺寸和b的鏟斗轉(zhuǎn)過角度所切下的土壤剛好裝滿鏟斗，于是斗容量可按下式計(jì)算： ()式中：——鏟斗充滿系數(shù)；——土壤松散系數(shù)。（查表）一般取: ()的取值范圍： ()式中： q——鏟斗容量，； b——鏟斗平均寬度，m。 因?yàn)閝=，查表跟經(jīng)驗(yàn)公式取 b=，初選 = 1450mm得出 φ = 95/2 = 176。鏟斗挖掘體積土壤所消耗的能量稱為切削能容量。反鏟鏟斗的主要參數(shù)，即平均鏟斗寬度b，切削轉(zhuǎn)角和挖掘半徑對轉(zhuǎn)斗底切削能容量有直接影響，可用下式表示： () 式中： ——鏟斗切削能容量，； ——考慮切削過程中其他影響因素的系數(shù)；（理想狀態(tài)?。? ——具有應(yīng)力因次的系數(shù)，在鏟斗容量q=～1時(shí)，取=； ——具有容積質(zhì)量因次的系數(shù)，在鏟斗容量q=～1時(shí)，取=。顯然，在設(shè)計(jì)鏟斗時(shí)，在滿足鏟斗容量q的條件下，應(yīng)使鏟斗切削能容量E最小。由上式可以看出，減小角，增大鏟斗寬度b和切削半徑能夠減低E，計(jì)算得 E =鏟斗兩個(gè)鉸點(diǎn)K、Q之間的間距l(xiāng)24和l3的比值k2的選?。簂24太大將影響機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)特性，太小則影響鏟斗的結(jié)構(gòu)剛度，初選特性參數(shù)k2 = 。由于鏟斗的轉(zhuǎn)角較大，而k2的取值較小，故初選α10 =∠KQV =110176。 動(dòng)臂機(jī)構(gòu)參數(shù)的確定初選動(dòng)臂轉(zhuǎn)角α1=120176。由經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)和參考其它同斗容機(jī)型，初選特性參數(shù)k3 =（k3 = L42/L41）鉸點(diǎn)A坐標(biāo)的選擇：由底盤和轉(zhuǎn)臺(tái)結(jié)構(gòu)，并結(jié)合同斗容其它機(jī)型的測繪，初選：XA = 430 mm ；YA = 1200mm: 最大挖掘半徑值一般與的值很接近。因此要求，已知的和可按下列近似經(jīng)驗(yàn)公式初定和，即：由: 其中:K1= l3=1550mm 且 = 9885mm 可解得：l2 = （R l3）/（1+ k1）=（98851550）/（1+）= 3000mm l1 = k1l2 = 3000 = 5400mm: 在中已知、可得： 計(jì)算得 α3 9 =176。:由經(jīng)驗(yàn)和反鏟工作裝置對閉鎖力的要求初取k4 = 初選α11 = 。斗桿油缸全縮時(shí)，∠ CFQ =α32 –α8最大，依經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)和便于計(jì)算，初選（α32 –α8）max = 160176。由于采用雙動(dòng)臂油缸，∠BCZ的取值較小，初取∠BCZ=5176。，在三角形CZF中：∠ZCF= πα1α39 =176。∠BCF=α3=∠ZCF∠ZCB =176。最大卸載高度的表達(dá)式為：H3max= YC+l1Sin（θ1α20α11）–l2–l3 最大挖掘深度絕對值的表達(dá)式為：H1max = l2+l3+l1Sin（α11θ1min+α2） l5 Sinα11 YA) 令A(yù) =α2+α11 = + = 93 B = A + （α32 –α8）max = 93 +（160）=67H1max + H3max l1[Sin（θ1max93）+ Sin（93 θ1min）] + l2 Sin[（θ1max +67）+1]= 0 又特性參數(shù)：可得： θ1max =152 θ1min = H1max = l2+l3+l1Sin（α11θ1min+α2） l5 Sinα11YA L5 = [l2+l3+l1Sin（α11θ1min+α2） YA H1max ]/ Sinα11 =750mm而θ1min與θ1max需要滿足以下條件θ1min = COS1[（σ2+1ρ2）/2σ] θ1max = COS1[（σ2+1λ12ρ2）/2σ] ρ = σ = 1 而ρ+ 1 = + 1 = σ （1 + σ）/ρ = 1/ = λ （λ= ） ρ、σ滿足經(jīng)驗(yàn)條件，說明ρ、σ的取值是可行的。則l7=σl5= 2335mm L1min =ρl5=1880mm L1max =λ1 L1min =3010mm至此，動(dòng)臂機(jī)構(gòu)的各主要基本參數(shù)已初步確定。 斗桿機(jī)構(gòu)基本參數(shù)的選擇取整個(gè)斗桿為研究對象，可得斗桿油缸最大作用力臂的表達(dá)式： e2max = l9 = PGmax （l2 + l3 ）/ P2 = 940 mm ，斗桿油缸的初始位置力臂e20與最大力臂e2max有以下關(guān)系:e20/e2max = l9COS(ψ2max/2)/l9 = COS (ψ2max/2), ψ2max越大,則e20越小,就要盡量減少ψ2max,初取ψ2max = 90176?！螮
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