【導(dǎo)讀】各部件之間的相互協(xié)調(diào)。推土工作裝置是推土機的重要部件,其設(shè)計參數(shù)的。優(yōu)劣將直接影響到推土機的性能。在全面了解履帶式推土機結(jié)構(gòu)與工作原。文中詳細敘述了履帶式推

　　

【正文】 et KVm ? （ 226） 式中： V — 推土板前土堆的容積，取 。 Ke — 土的松散系數(shù)，取 ； ρ — 土的密度，取 2020kg/m3。 (4)切線牽引力 切線牽引力等于各阻力之和，表示為 2 1 0???? XafK FFFF kN （ 227） 而經(jīng)過計算，推土機在滿鏟運輸工況下的切線牽引力大約為 。 馬達的輸出轉(zhuǎn)矩 mM / ( ) 500. 6m K m mM M ni Nm??? （ 228） 1 0 3 7 9 0/ ?? XdKK rFM ? Nm （ 229） 式中： KM — 驅(qū)動輪的輸出轉(zhuǎn)矩， Nm； mM — 馬達的輸出轉(zhuǎn)矩， Nm； dr — 驅(qū)動輪的動力半徑，取 ； mi — 機械部分總傳動比，取 ； X? — 行走機構(gòu)的效率，取 ； m? — 傳動系的效率，三級齒輪傳動可取為 ； n — 馬達的數(shù)量，取 2。 液壓馬達的選擇 液壓馬達的基本參數(shù)主要是排量 mq 和轉(zhuǎn)速 mn ，所選擇的液壓馬達必須滿足 17 機械的動力及行駛速度的要求。 （ 1）液壓馬達的排量 0 1)/(2 ??? mMmm PMq ?? mL/r （ 230） 式中：mM? — 馬達的機械效率，取 ； P? — 系統(tǒng)壓差，取 ； （ 2）液壓馬達的轉(zhuǎn)速 液壓馬達的轉(zhuǎn)速應(yīng)按照推土機作業(yè)時的最大速度來確定： 2 26 9)1(101 20 3 ???? ? ??? dmm rin r/min （ 231） 式中： υ — 推土機在作業(yè)工況時的最大速度，取 3km/h； δ — 滑轉(zhuǎn)率，取 10%； 根據(jù)以上計算出排量和馬達在大排量時的最高轉(zhuǎn)速以及系統(tǒng)的工作壓力，可選擇標準系列的馬達。 行走液壓泵的選擇 在選擇了液壓馬達后，液壓泵的選擇應(yīng)滿足液壓馬達對流量和壓力的要求。 液壓泵的流量應(yīng)滿足馬達在作業(yè)時的最大速度的要求，由下式確定： ?? pmmmP qnQ ? L/min （ 232） 式中： pm? — 馬達的容積效率，取 ； 行走液壓泵的排量可按下式確定： ?? VPP PP n Qq ? mL/r （ 233） 式中： Pn — 泵的轉(zhuǎn)速，可由發(fā)動機的轉(zhuǎn)速確定為 2200 r/min； VP? — 泵的容積效率，取 。 由外負載決定的系統(tǒng)的壓力差 2 / ( ) 3 0 .9mm m MP M q M P a??? ? ? （ 234） 驅(qū)動功率的計算 )3600/( XKK FP ???? （ 235） 式中： ?? — 推土機切削土?xí)r的工作速度，取 。 18 牽引功率的計算 143/ ?? ?KPP kW （ 236） 式中： η — 行走系統(tǒng)總效率，等于從發(fā)動機到驅(qū)動輪之間各種傳動元件的效率之乘積，根據(jù)計算取 。 液壓驅(qū)動裝置輸入功率及 轉(zhuǎn)矩的計算 考慮到工作裝置液壓泵和一些輔助裝置的功率消耗，行駛驅(qū)動液壓泵在切削工況下的輸入總功率為： 4 4321 ????? fffeip PPPPP kW （ 237） 式中： eP — 發(fā)動機的額定功率，為 179 kW； 1fP — 輔助裝置空載消耗的發(fā)動機功率， ?fP ?eP kW； 2fP — 工 作液壓泵消耗的功率，由于推土機在切削時一般不要求工作液壓泵動作，所以實際消耗功率按正常工作的 30%來取，取為 kW； 3fP — 補油泵消耗的功率， kW。 所以行駛驅(qū)動液壓泵的輸入轉(zhuǎn)矩： 9 5 5 0 / 6 .8 62ip ip pP mMn N?? （ 238） 泵在推土機切削土的時候所需的功率和轉(zhuǎn)矩分別為： ???? PPi PQP ?kW （ 239） 式中： ?PQ — 泵在推 土機切削土的時候的流量，經(jīng)計算得 L/min； P? — 泵的總效率， 取 。 0 1/9 5 5 0 ?? pii nPM Nm （ 240） 由以上的計算可見，泵的吸收功率介于輸入功率和牽引功率之間，即 ipP ＞ iP＞ P；輸入轉(zhuǎn)矩也滿足系統(tǒng)工作時的要求。 按照以上同樣的計算方法，計算推土機在滿鏟運輸工況下的牽引功率為： WP k? 液壓泵在滿鏟運輸工況下，需要考慮工作鏟提升所消耗的功率，此時輸入的總功率和轉(zhuǎn)矩為： ipipkWM mP N?? 此時泵所需的功率和轉(zhuǎn)矩分別為： 19 7410iikWmPM N?? 由此可見，在滿鏟運輸工況下的功率和轉(zhuǎn)矩均能保證推土機正常工作。 由以上計算分析可見，所選泵和馬達組成的閉式系統(tǒng)能滿足推土機工作時的功率和轉(zhuǎn)矩要求。 行走速度的計算 馬達的最大輸出轉(zhuǎn)速 [18]： mVmVPPPm qnqn /??? （ 241） 作業(yè)工況下的行走速度（即低擋馬達大排量）為： Mmd inr /)1(10120 3 ??? ??? ? （ 242） 將數(shù)據(jù)代入上式，得 υ = km/h。 非作業(yè)工況下的行走速度（即高擋馬達小排量）為： Mmd inr /10120 3?? ??? （ 243） 將數(shù)據(jù)代入上式，得 υ = 。 由此可見，在作業(yè)和非作業(yè)兩種狀態(tài)下基本可以滿足推土機速度設(shè)計要求。 頂推梁強度計算 鉸點反力 的計算 以整個工作裝置為研究對象 , 如圖 211 所示。分別對 Z 軸取力平衡方程式和對 X 軸取力矩平衡方程式 , 求出 1C 和 2C 鉸點反力 1cZ 和 2cZ [16]。 222s in 9 9211 gZc Gl llPSZ ????????? ??? ? （ 244） 222s in 9 9212 gZc Gl llPSZ ????????? ??? ? （ 245） 式中： gG — 鏟刀自重 . 1S — 鏟刀極限提升力 20 λ — 1S 與水平面間夾角 ZP — 鏟刀垂直反力 ?。?2470?gG kg、 1S =698000N、 ?? ? 、 61370?ZP N 則： 2421081 ?cZ N 3125422 ?cZ N θ 1θ 2θ 3 圖 211 推土機鏟刀計算位置圖 超靜定體系模型的簡化 將 XP 和 1S 轉(zhuǎn)換到頂推梁平面上 , 其合力為 ?? ??? c o sc o s 111 SPP X （ 246） 式中： 1? — XP 與頂推梁平面間夾角 ?? — 1S 與頂推梁平面間夾角 XP — 鏟刀水平反力 1S — 鏟刀極限提升力 21 ?。?1? =176。、 ?? =176。、 XP =499800N、 1S =698000N。則： ?1P 867441N 在頂推梁平面內(nèi) , 構(gòu)件具有 3個多余約束 , 即頂推梁支座多余一個約束及水平支臂多余兩個約束。由于力 1P 作用在推土板角部 , 載荷既不是對稱的 ,又不是反對稱的 , 因此 , 可將 1P 的作用變?yōu)橛蓛蓚€對稱載荷作用和兩個反對稱載荷作用的構(gòu)件基本體系 , 如圖 312所示。參照構(gòu)件基本體系圖 212, 繪制兩個系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu) , 如圖 213所示 , 其中 2/11 PP ?? , 圖中兩水平支臂的約束相同或相反 , 所以此計算位置可簡化為兩個兩次超靜定體系的組合 , 求解這兩個超靜定系統(tǒng) , 解出支反力和兩個水平支臂的約束反力 , 再將兩個系統(tǒng)進行疊加就等價于原系統(tǒng)。建立兩個補充方程為： 011122111 ?????? ?PXX ?? (247) 012222211 ?????? ?PXX ?? (248) 式中： ?1X 、 ?2X — 去除多余約束后假設(shè)的未知反力 11? 、 12? 、 ??11P — 分別為在 ?1X 、 ?2X 和 ?1P 力作用下沿 ?1X 位移量 21? 、 22? 、 ??12P — 分別為在 ?1X 、 ?2X 和 ?1P 力作用下沿 ?2X 位移量 P 39。1O KY C1C 1X C1Y C2C 2P 39。1DθB BX C2KDKDP 39。1O KC 1X C1C 2P 39。1DθB BX C2 圖 212 構(gòu)件基本體系圖 22 X 39。 1 X 39。 1K O KX 39。 2 X 39。 2D DY 39。 C1C 1 C 2Y 39。 C2X 39。 C1 X 39。 C2KDX 39。 1X 39。 2O KDX 39。 1X 39。 2Y 39。 C1C 1X 39。 C1Y 39。 C2C 2X 39。 C2 圖 213 基本結(jié)構(gòu)圖 在頂推梁、鏟刀以及支臂組成的組合結(jié)構(gòu)中 , 支臂可認為是二力桿。在計算變形時 , 支臂軸向力引起的變形是不能忽略的 , 因此 , 在利用維利沙金法進行支臂變形計算時 , 不僅要考慮彎矩的影響 , 也要考慮軸向力引起的變形。計算出在對稱載荷作用體系和反對稱載荷作用體系中 ?1X 、 ?2X 值 , 然后進行疊加 ,得出原載荷作用體系中結(jié)構(gòu)的 1X 、 2X ,進而求出結(jié)構(gòu)在 1P 、 1X 、 2X 作用下的鉸點反力1cX 、 2cX 、 1cY 和 2cY 。 頂 推 梁