【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 動(dòng)臂機(jī)構(gòu)參數(shù)的確定，即工作裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖來計(jì)算出動(dòng)臂，斗桿，連桿及鏟斗的基本參數(shù)。 α1 與A點(diǎn)坐標(biāo)的選取 動(dòng)臂的彎角 α1 ，一般可取為α1 =120176?！?40176。彎角太小會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不利。般取α1=120176。 由經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)參考其它同斗容機(jī)型，初選牲參數(shù)K3=,其中鉸點(diǎn)A點(diǎn)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(cè)繪，初選： 、與的計(jì)算 由統(tǒng)計(jì)分析可知，最大挖掘半徑R1 的值與++的值很接近，由已經(jīng)給定的最大挖掘徑R1和通過與K1 計(jì)算與選取就可以得到另外兩個(gè)尺寸。 取K1= 其中 由經(jīng)驗(yàn)公式知：取 其中q是斗容量代入q=：=1448mm 最大挖掘半徑則 所以 ，在△CZF中知道了α就可以容易的求得。的計(jì)算公式如下：代入數(shù)值可得：=同樣在△CZF中，由余弦定律得：同樣可以得到 圖 最大挖掘半徑時(shí)動(dòng)臂機(jī)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖 動(dòng)臂液壓缸全伸與全縮時(shí)的力臂比按不同的情況選取，如前所述，專用反鏟取〈，所以這里我取=。 ，根據(jù)要求可以初選 斗桿液壓缸全縮時(shí)最大，常選～根據(jù)本設(shè)計(jì)的要求可選擇 最大卸載高度時(shí)動(dòng)臂機(jī)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖取決于液壓缸布置形式。動(dòng)臂又液壓缸結(jié)構(gòu)中這一夾角較小，可能為零。動(dòng)臂單液壓缸在動(dòng)臂上的鉸點(diǎn)一般置于動(dòng)臂下翼緣加耳座上，B在Z的下面，初定，則在△CZF中可以得到： ：也可以寫成以下式子： （31）：也可以寫成以下的表達(dá)式； （32）將式（31）和（32）相加，消去得： （33）同時(shí)令 根據(jù)以上求得的數(shù)據(jù)代入得，可知：將A與B的值代入到式（33）中則得到以下式子： （34）又知特性參數(shù)： （35）則有關(guān) （36）將式（36）代入式（34）中則得一元函數(shù)。式中是在設(shè)計(jì)任務(wù)書要求的，就是已知的，、A和B都先已選出或算出，由此式可解得： 再由式（32）可求得為：代入數(shù)值得：而與滿足以下方程： （37） （38）所以：== == 一般情況下選擇是： 則解上式就可以得到。 { 對(duì)求得的值進(jìn)行驗(yàn)算： 則 的值滿足這兩個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式，說明了的值是可行的。由（37）和（38）兩式可知： 圖 最大挖掘深度時(shí)動(dòng)臂機(jī)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖 動(dòng)臂其它相關(guān)尺寸的計(jì)算 前面已經(jīng)確定了動(dòng)臂的選型為整體彎動(dòng)臂，則還要一個(gè)重要的參數(shù)是在動(dòng)臂轉(zhuǎn)彎處的高度，通過對(duì)相同容量的挖掘機(jī)進(jìn)行類比可知，初定這個(gè)高度為H=800mm。 對(duì)此，動(dòng)臂機(jī)構(gòu)的全部參數(shù)初步選出。 動(dòng)臂基本數(shù)的校核 動(dòng)臂機(jī)構(gòu)閉鎖力的校核正常挖掘力 （39） 在式（39）中—切削阻力的切向分力； C—土壤的硬度系數(shù)，對(duì)不同的土壤條件取值不同，這里設(shè)挖掘機(jī)用于III級(jí)土壤的挖掘，取值為120； R—鏟斗與斗桿鉸點(diǎn)到斗齒尖距離，即轉(zhuǎn)斗切削半徑其在前面已經(jīng)初步確定取值為1448mm； —某一挖掘位置時(shí)鏟斗總轉(zhuǎn)角的一半，這里取值為50； —某一挖掘位置處轉(zhuǎn)斗的瞬時(shí)轉(zhuǎn)角，在此處由于是求平均挖掘阻力，故初取值與相同為50； B—切削刃寬度影響系數(shù)，B=1+=1+=； A—切削角變化影響系數(shù)，； Z—帶有斗齒白唇紅系數(shù)，； X—斗側(cè)臂厚影響系數(shù)，X=1+，其中要為側(cè)臂百度，由于是初步設(shè)計(jì)，； D—切削刃擠壓土壤的力，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)和斗容量的大小選取D=；將以上的數(shù)值代入到式（39）中可以解得： = N值的求?。?，當(dāng)斗桿油缸全縮時(shí)，E，Q，V三點(diǎn)共線，且斗齒尖V和鉸點(diǎn)C在同一水平線上，代入數(shù)值得：則=74207379=41mm 代入數(shù)值得：=1300+ =1853mm 最大挖掘半徑計(jì)算簡(jiǎn)圖，最大挖掘深度時(shí)的挖掘力力矩； （310）=（+）=動(dòng)臂油缸的閉鎖力 解之得： =其中為動(dòng)臂油缸小腔作用面積，鎖緊壓力：最大挖掘半徑工作裝置自身重力所產(chǎn)生的力矩為 要求力矩，自行應(yīng)該需要知道作用力和作用力臂。在此處，則是先要求出工作裝置各個(gè)部分的重量；由經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)，初步估計(jì)工作裝置各部分質(zhì)量如下：動(dòng)臂 斗桿 鏟斗 斗桿 鏟斗缸 連桿機(jī)構(gòu) 動(dòng)臂油缸 當(dāng)處于最大挖掘深度時(shí)： 由前面的計(jì)算可知=另外根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式斗內(nèi)土重=： 代入數(shù)值得： 動(dòng)臂油缸的閉鎖力與工作裝置重力所產(chǎn)生的力矩（對(duì)C點(diǎn)的矩）： 由前面的計(jì)算可知：=則這說明動(dòng)臂油缸的閉鎖力與工作裝置重力所產(chǎn)生的力矩略大于平均挖掘姐力滿足要求。 最大挖掘深度計(jì)算簡(jiǎn)圖 當(dāng)滿斗處最大挖掘半徑時(shí)，動(dòng)臂油缸提升力矩校核NH搖臂 HK連桿 C動(dòng)臂下鉸點(diǎn) A動(dòng)臂油缸下鉸點(diǎn) B動(dòng)臂與動(dòng)臂油缸鉸點(diǎn) P動(dòng)臂上鉸點(diǎn) D斗桿油缸上鉸點(diǎn) E斗桿下鉸點(diǎn) G鏟斗油缸下鉸點(diǎn) Q鏟斗下鉸點(diǎn) K鏟斗上鉸點(diǎn) V鏟斗斗齒尖 工作裝置重量級(jí) ：代入數(shù)值得： 按經(jīng)驗(yàn)公式取土的重量：當(dāng)處最大挖掘半徑時(shí)，則有： 代入數(shù)值得：動(dòng)臂油缸的推力：如前圖所示：在CAB中 同樣在CAB當(dāng)中由余弦定律可知： 代入數(shù)值得：由等面積的方法可知以下等式： 則力臂代入數(shù)值可知：則此時(shí)動(dòng)臂油缸的提升力矩為： 故滿足要求。4 斗桿機(jī)構(gòu)參數(shù)的計(jì)算及校核 斗桿參數(shù)的計(jì)算及選擇應(yīng)考慮的因素 第一：保證斗桿液壓缸有足夠的斗齒挖掘力。一般來說希望液壓缸在全行程中產(chǎn)生的斗齒挖掘力始終大于正常挖掘阻力；液壓缸全伸時(shí)的作用力矩應(yīng)足以支撐滿載斗和斗桿靜止不動(dòng)；液壓缸作用力臂最大時(shí)產(chǎn)生的的最大斗齒挖掘力大于要求克服的最大挖掘阻力。 第二：保證斗桿液壓缸有必要的閉鎖能力。對(duì)于以轉(zhuǎn)斗挖掘力為主的中小型反鏟，選擇斗桿機(jī)構(gòu)參數(shù)時(shí)必須注意轉(zhuǎn)斗挖掘時(shí)斗桿液壓缸的閉鎖能力，要求在主要挖掘區(qū)內(nèi)轉(zhuǎn)斗液壓缸的挖掘力能得到充分的發(fā)揮。 第三：保證斗桿的擺角范圍。斗桿的擺角范圍大致在——之間。大在滿足工作范圍和運(yùn)輸要求的前提下此值應(yīng)盡可能小些，對(duì)以斗桿挖掘?yàn)橹鞯闹行蜋C(jī)更應(yīng)注意到這一點(diǎn)。一般說斗桿愈長(zhǎng)，其擺角也可稍小。當(dāng)斗桿液壓缸和轉(zhuǎn)斗液壓缸同時(shí)伸出最長(zhǎng)時(shí)，鏟斗前壁與動(dòng)臂之間的距離應(yīng)大于10cm。 斗桿基本參數(shù)的確定 斗桿液壓缸的最大作用力臂及的計(jì)算 根據(jù)斗桿挖掘阻力計(jì)算，并參考國(guó)內(nèi)外同型機(jī)器斗桿挖掘力值，按要求的最大挖掘力確定斗桿液壓缸的最大作用力臂，取整個(gè)斗桿為研究對(duì)象，可得斗桿油缸最大作用力臂的表達(dá)式為： = = mm 斗桿機(jī)構(gòu)參數(shù)計(jì)算簡(jiǎn)圖，斗桿液壓缸初始力臂與最大力臂之比是斗桿擺角的余弦函數(shù)，則存在以下式子?？梢娨讯〞r(shí)愈大，和就愈小，即平均挖掘力就越小。要得到較大的的平均挖掘力，就要盡量減少，初取= ： = = mm而 == mm，由余弦定律知： = = mm 斗桿其它相關(guān)尺的計(jì)算 斗桿上取決于結(jié)構(gòu)因素和工作范圍（），一般在——之間，初定=，同樣的動(dòng)臂上的也是結(jié)構(gòu)尺寸，并按結(jié)構(gòu)因素分析，可初選=。 斗桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度校核 斗桿的受力分析 斗桿要受到彎矩的作用，故要找出斗桿的最大彎矩進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。根據(jù)分析和以往的實(shí)驗(yàn)表明，在鏟斗進(jìn)行挖掘時(shí)，產(chǎn)生最大彎矩的工況可能能有以下兩個(gè)； 第一工況位置，其滿足以下條件：1） 動(dòng)臂處于最低位置，即動(dòng)臂油缸全縮。2） 斗桿油缸的力臂最大。3） 鏟斗齒尖在動(dòng)辟與斗桿鉸點(diǎn)和斗桿與鏟斗鉸點(diǎn)的連線上。4） 側(cè)齒挖掘時(shí)受到橫向力的作用。第二工況位置，其滿足的以下條件：