重型推土機工作裝置設計畢業(yè)設計(編輯修改稿)
2025-08-23 13:58 本頁面
【文章內容簡介】 22 推土鏟的斷面結構形式 推土作業(yè)裝置主要參數(shù)及結構尺寸的確定 鏟刀高度和寬度這兩個參數(shù)決定了推土機的推土容量，因此是決定推土機生產效率的重要參數(shù)。(1)鏟刀高度 鏟刀支地，沿地面垂直方向量出的鏟刀高稱為鏟刀高度。鏟刀高度取決于發(fā)動機的額定功率?？砂唇涷灩酱_定 （21）式中： — 為推土機在推土作業(yè)速度下所能發(fā)揮的有效牽引力，以10KN為單位。則： (2)鏟刀寬度是指鏟刀切削刃外廓寬。推土機鏟刀必須有自身開辟道路的能力，因此鏟刀寬必須大于兩側履帶每邊25～35 mm。一般來講，用同一主機，在要求相同容積的土方作業(yè)時，可用不同寬度的推土鏟，土壤越是松軟，寬度可相應大些。當鏟刀高度確定以后，可以用經驗公式確定鏟刀寬度的值。 （32）取：mm 推土鏟角度參數(shù)推土鏟的角度參數(shù)包括切削角δ、后角α、前翻角、推土鏟斜裝角ε、擋土板安裝角、推土鏟水平面回轉角φ、推土鏟垂直面傾斜角ξ等如圖23。圖 23 鏟刀角度示意圖(1)切削角δ 是鏟刀支地，刀片與地面間的夾角。切削阻力與δ有關，δ越小，切削阻力就越小。通過試驗得出結論：δ在～時切削的阻力最小。但是，由于推土機作業(yè)時，必須保證后角α ，因此δ過小不僅使α得不到保證，而且會引起刀刃尖角過小，使刀片強度受到影響。所以，在實際設計時，一般取 δ =（～）177。取δ=52176。(2)后角α 是刀片后段斜面與地平面的夾角。一般取α =～。上面已經提到，α最好不能小于，否則，由于地勢起伏會出現(xiàn)刀片背后接地現(xiàn)象，從而增加摩擦阻力，降低切削能力。取α =。(3)前翻角 是推土鏟最上緣切線與水平面間夾角。的選擇主要考慮使土屑沿推土鏟上緣向前翻滾性能良好。值隨推土鏟上部曲面的曲率半徑的變化而改變。過大，會使土壤里開上緣時不能向前翻滾；過小，必然要減小推土鏟上部的曲率半徑，這就增加了土壤沿推土鏟向上滑動的阻力，也增加了土壤對推土鏟的法向壓力，從而增加了土壤黏結在推土鏟上的可能性。考慮到推土機上坡（增大）和下坡（減?。┑挠绊?，一般取～。取。(4)推土鏟斜裝角ε是指整個推土鏟與地面傾斜安裝角度。一般取ε=75176。ε過小，一方面土屑易從推土鏟上緣往后翻落；另外，由于推土板上積土太多而引起鏟刀提升阻力增加。ε過大，切削角隨之增大，使土屑上升變形加大，增加切削阻力。取ε =75176。(5)擋土板安裝角 是指推土鏟上部擋土板與地面的夾角。一般取～。加裝擋土板的目的是防止土屑往推土板后面翻落并增加推土板前積土量。取=93176。(6)擋土板回轉角φ 是指在水平面內，推土鏟與推土機縱向軸線的夾角。對于回轉式鏟刀，側向排土時，φ的變動范圍為~。取φ =90176。(7)推土鏟傾斜角 是在垂直面內推土鏟與地平面的夾角。有了角，能使推土機在坡地上橫向推出水平切面，以及在平地上推出橫坡。另外對于較堅硬土，可用鏟角作業(yè)。用螺桿調整的取，用油缸調整的取。 取。 推土鏟曲率半徑推土鏟曲率半徑R是決定推土鏟形狀的重要參數(shù)之一。它直接影響推土機作業(yè)性能。R過小，增加土屑沿推土鏟上升的阻力，并且導致卸土不干凈；R過大，土屑容易向推土鏟后面翻落，減少推土鏟前面積土量。因此確定R值要綜合考慮上述因素，其中最主要的就是避免土屑向推土鏟后面翻落，也就是要求90176。通常取R=。取。 推土鏟直線部分及擋土板尺寸檔土板垂直高度一般為（～）Bg。擋土板上邊寬度大于發(fā)動機罩的寬度、不小于推土鏟寬度的；擋土板下邊的寬度，固定式推土鏟取其為推土鏟寬，回轉式推土鏟則取其為推土鏟寬的。取垂直高度mm。 推土工作裝置運動分析 側傾機構運動分析鏟刀側傾機構如圖24所示。側傾油缸的伸縮使各構件和鏟刀運動副產生位移，由于機體支承在地面上，不會傾斜，整個推土鏟框架機構便隨之產生側傾，從而實現(xiàn)鏟刀側傾運動。計算側傾量時假設:① 左頂推梁相對鏟刀運動是微小的, 可看作相對鏟刀近似固定不動。② 在側傾油缸作用下, 右頂推梁僅繞著橫銷軸O1O2軸線轉動, 忽略其橫向擺動[17]。1鏟刀 2托架 4左、右支臂 6左、右頂推梁 7機體 8螺桿 9側傾油缸活塞桿 10油缸體圖 24 鏟刀側傾機構簡圖圖25是右頂推梁部分計算簡圖, 圖中DA 線表示側傾油缸行程, O為頂推梁與鏟刀連接橫銷軸的軸心，是側傾油缸上端點與橫銷軸軸心的距離，是側傾油缸下端點與橫銷軸軸心的距離，是和的夾角，是頂推梁長度, β是頂推梁與地面最初夾角, L是側傾油缸行程。對左頂推梁部分,DA是螺桿,設其長度為,相應于的角度設為, 則 (23)以O點為坐標原點時, 左頂推梁鉸點的坐標為 (24)右頂推梁鉸點的坐標為 （25）左傾時, 右傾時, 則左、右頂推梁后鉸點之間的標差為 （26）計算時假定左頂推梁和鏟刀不動, 機體傾斜, 實際上機體是不動的, 因而只能是鏟刀運動。要將傾斜的機體線轉平至, 通過空間轉動變換矩陣二次轉動來實現(xiàn) , 如圖26所示, 點為原點, Y 軸通過和點, Z 軸垂直地面, X 軸平行地面。先繞X 軸轉θ角, 再繞Z 軸轉α角, 轉動矩陣為 （27）圖 25右頂推梁部分計算簡圖式中：設b 為鏟刀兩尖角點橫向的寬度，當鏟刀平放時，左右兩尖角點坐標差為：。當側傾時, 鏟刀經轉動矩陣變換后, 左右兩尖角點的坐標差為：，，是鏟刀側傾量。圖 26 機體轉動參考坐標系 升降機構運動分析鏟刀升降機構如圖27所示。1活塞桿 2油剛體 3頂推梁 4機體圖 27 鏟刀升降機構分析簡圖鏟刀通過升降油缸活塞桿的伸縮, 使頂推梁繞機體上過C 點的軸轉動, 實現(xiàn)升降動作。分析和計算升降機構運動時假設: ① 油缸活塞作等速運動。② 不計鉸接點的摩擦。③ 不考慮液壓油的可壓縮性。油缸活塞桿上A點的運動系點的合成運動, 其絕對運動為圍繞C點的轉動, 它可分解為沿油缸中心軸線方向作移動的相對運動, 以及繞B 點轉動的牽連運動。(1)頂推梁與油缸轉動角度分析 采用復數(shù)向量法分析, 設AC = a,BC = d ,AB =S , , 建立機構封閉向量方程式為
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