裝載機設計說明書(編輯修改稿)
2025-08-16 05:51 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 后，桿ed反轉(zhuǎn)∠e5de1，桿fg反轉(zhuǎn)θ角，使鏟頭恢復到原始的插入位置，然后求符合這些條件的四桿機構(gòu)。 第四章 裝載機工作機構(gòu)受力分析 進行工作的受力分析時，應首先根據(jù)工作機構(gòu)選擇受力最大工況，并按受力最大工況下的外載荷進行受力分析。在裝載機的工作循環(huán)中，鏟斗的插入是靠行走機構(gòu)將鏟斗推入料堆的，在鏟，提斗斜載和降斗的諸工況中，鏟斗在插入后提斗的鏟挖物料工況，是工作機構(gòu)受力最大的工況，在此工況下，由于物料種類和作業(yè)條件的不同，對外載荷可簡化成載荷沿鏟斗斗刃均布的對稱受載情況和由于鏟斗偏鏟斗，料堆密實程度不均造成的偏載荷情況。由于對偏載荷的大小缺少數(shù)據(jù)，所以在計算中，往往按對稱受載計算后，以適當?shù)陌踩Ａ縼砜紤]偏載荷的影響。最大鏟取力即鏟斗斗尖接觸地面，鏟斗臂油缸向上升，鏟斗剛起時，起斗尖處產(chǎn)生的最大挖掘力。（SAE規(guī)定，在距離斗尖四英寸處產(chǎn)生的，最大垂直向上的力為最大鏟取力）。圖41圖31是根據(jù)三十八種地下礦用鏟運機的數(shù)據(jù)求得鏟取力與栽重量的經(jīng)驗關(guān)系式。圖中的每一點是一種鏟運機的數(shù)據(jù)，圖中的直線是用均值法求得的直線式。 Pt=+ GZ鏟斗的載重量， 噸 Pt最大鏟取阻力， 噸 GZ=ρgv 其中v為斗容1立方米 g= m/s2 計算 ： Pt=+ =+ =(噸)。 鏟斗臂油缸升舉斗臂的力臂隨著鏟斗接近最高位置而減少，當鏟斗臂油缸將鏟斗升舉到最高位置時，斗內(nèi)能夠被斗臂舉起的最大載荷重，就是鏟斗臂的最大舉升載荷。 最大舉升載荷應小于能夠使機體傾覆的傾翻載荷，其中鏟斗臂油缸的直徑便根據(jù)斗臂的最大升舉力來確定的。由此選DGJ160CE1（左，右兩個）作為升降油缸。 鏟斗臂的最大舉升力應能夠滿足最大舉升載荷的要求和使用邊插入邊舉臂的鏟裝操作要求，在轉(zhuǎn)載機中，取傾翻載荷的85%作為動臂的最大舉升載荷。 P= Gz 其中Gz鏟斗臂的額定載重量， 公斤計算代入數(shù)據(jù) P= Gz = = =(KN) 鏟斗在料堆內(nèi)運動時，所受的外阻力可分解成水平分量Pax及垂直分量Pay.(如圖所示)為便于進行計算取鏟斗所受的載荷為均分，動臂軸線與連桿及掛壁軸線處于同一平面內(nèi)，略去由于鉸接座占有空間而產(chǎn)生的附加扭矩。將空間超靜定結(jié)構(gòu)簡化為平面問題進行分析。圖42 取鏟斗為分離體，按力平衡可寫出方程。 按∑MB=0 得： Pax?h1+Pay?h =Pc(h2cosα1+h2 sinα1) ∴ Pc= Pax?h1+Pay?h按∑X=0 得： Pax+ Pc cosα1Pbx=0 ∴ Pbx=Pax+ Pc cosα1 按∑Y=0 得： Pby+ Pc sinα1 Pay ∴ Pby=Pay Pc sinα1 其中 N=Pax?V N= 總功率 V= ∴Pax=N/V=(噸) Pay=Gz+G 其中 Gz鏟斗的額定裝載重 G鏟斗的自重 代入數(shù)據(jù)得： Pay=+=（噸)根據(jù)工作機構(gòu)總圖，確定h1,l1,h2,l2, a各值 h1=300mm l1=550mm l2=1150mm a=35。 代入數(shù)據(jù)計算 PL,Pbx,Pby得 = = =（噸）Pbx=Pax+Pc cosα =+。 =5398(噸)Pby=PayPc sinα =。=(噸)其中負號表示受力與圖示方向相反計算得出的力PC就是拉斗油缸受力 根據(jù)工作機構(gòu)受力分析，將構(gòu)件上的作用力求得后就可以進行強度校核。： 將鏟斗臂看成是支承在固定箱體和鏟斗座上的雙支點懸梁（如下圖）。其危險斷面在D點附近上作用的應力為： σ = M/W + N/F ≤ [σ] 圖43 式中 M計算端面上的彎矩； N計算斷面上的軸向力； W計算斷面上的抗彎斷面系數(shù)； F計算端面面積。 取過D點的端面mm (如圖) 廁 M = Pby(l1l2) Pbx(h1h2) N = Pbysina + Pbxcosa σmn = M/W +N/F ≤ [σ] = 其中 Pbx = （噸） Pby = （噸）根據(jù)工作機構(gòu)總圖確定參數(shù)l1 ,l2 ,h1 ,h2 ,α. 得 : l1 =640 mm l2 =300 mm h2 =200 mm h1 =950 mm α =60186。 其中 F = 180 x 310 = 55800 mm2 W =d3/32 = (mm3) 帶入公式有： σmn = M/W + N/F = = =+ =（MPa）很顯然，鏟斗臂強度滿足要求 銷軸 材料選擇 20 CrMnMo [σ] ≤ 885 MPa 圖44 鏟斗臂前頭銷軸銷軸的彎曲應力 = ≤[σ] 式中 銷應力軸的彎曲 計算載荷， 為鉸點所受載荷的一半
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