【正文】 徑DD1 CDYPMXC+MREW2—EEφKKA（長）25029918090110500+s100100M482M953*110表5—2動(dòng)臂油缸參數(shù)缸徑DD1 CDYPMXC+MREW2—EEφKKA（長）140166806595630+s7070M422M682*75 轉(zhuǎn)斗油缸的選擇 1）轉(zhuǎn)斗油缸作用力的確定。由圖5—1所示，裝載機(jī)在鏟掘工況，動(dòng)臂油缸閉鎖，轉(zhuǎn)斗油缸發(fā)出最大崛起力時(shí)，其主動(dòng)力按下式計(jì)算： （5—1）式中 ：K——考慮連桿機(jī)構(gòu)摩擦損失的系數(shù)，取K＝； ——最大鏟起力； ——鏟斗自重； n——轉(zhuǎn)斗油缸數(shù)。其中 1） 根據(jù)載荷和系統(tǒng)壓力計(jì)算油缸內(nèi)徑D 。當(dāng)油缸大腔進(jìn)油，活塞桿承受推力P1 （5—2）即式中：D——油缸內(nèi)徑； p——系統(tǒng)壓力；η——油缸機(jī)械效率，對(duì)于橡膠密封η=。 由于則 在系列中取D=250mm. 3）確定活塞桿直徑d 速比，壓力較大時(shí)選用大值，此處取則， （5—3） 圖51 油缸主動(dòng)力的計(jì)算簡圖 取系列值d=180mm. 4)計(jì)算油缸壁厚 （5—4） 式中：py——試驗(yàn)壓力，取24MPa； [σ]——許用應(yīng)力，油缸材料選用45號(hào)鋼，其σb=700MPa，n=5,即 所以 在系列中取δ= 根據(jù)上述數(shù)據(jù)選用油缸型號(hào)為HSGF250/180——354x854. 動(dòng)臂油缸的選擇 1）動(dòng)臂油缸主動(dòng)力的確定 由圖51所示，當(dāng)轉(zhuǎn)斗油缸閉鎖，動(dòng)臂油缸產(chǎn)生最大崛起力時(shí)其主動(dòng)力按下式計(jì)算： （5—5）式中 ：K2——考慮連桿機(jī)構(gòu)摩擦損失的系數(shù)，取K2＝； ——最大鏟起力； ——?jiǎng)颖圩灾?，在CAD中求得其面積，并算出體積從而求得Gs約為30KN； n——轉(zhuǎn)斗油缸數(shù)。PF，——未考慮連桿機(jī)構(gòu)摩擦損失的轉(zhuǎn)斗油缸被動(dòng)力‘2） 根據(jù)載荷和系統(tǒng)壓力計(jì)算油缸內(nèi)徑D 。當(dāng)油缸大腔進(jìn)油，活塞桿承受推力P1 （5—6）即式中：D——油缸內(nèi)徑； p——系統(tǒng)壓力；η——油缸機(jī)械效率，對(duì)于橡膠密封η=。 由于則 在系列中取D=140mm. 3）確定活塞桿直徑d 速比，壓力較大時(shí)選用大值，此處取則， （5—7）取系列d=80mm.4)計(jì)算油缸壁厚 （5—8） 式中：py——試驗(yàn)壓力，取24MPa； [σ]——許用應(yīng)力，油缸材料選用45號(hào)鋼，其σb=700MPa，n=5,即 所以 在系列中取δ=13mm 根據(jù)上述數(shù)據(jù)選用油缸型號(hào)為HSGF140/80——700x1330. 轉(zhuǎn)斗油缸與動(dòng)臂油缸被動(dòng)作用力的確定轉(zhuǎn)斗油隨和動(dòng)臂油缸的被動(dòng)作用力PP4，是根據(jù)裝載機(jī)在工作中， 工作裝置受力最大的計(jì)算工況確定的。因此，可直接利用本章第四節(jié)強(qiáng)度計(jì)算中六種工況的計(jì)算結(jié)果，取其中的最大值作為轉(zhuǎn)斗油隨和動(dòng)臂油缸的被動(dòng)作用力。據(jù)此可以確定液壓系統(tǒng)過載閥的調(diào)定壓力。通常過載悶的調(diào)定壓力要比油缸最大被動(dòng)力大20％左右。6. 工作裝置的限位機(jī)構(gòu)裝載機(jī)工作時(shí)，為使操縱方便，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，要求在工作裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)小，對(duì)鏟斗在地面時(shí)的后傾角，一般不小于，在最大卸載高度時(shí)的卸載角(或前傾角)，—般不小于。對(duì)動(dòng)臂提升與下降的高度進(jìn)行控制與限位。因此，需要有相應(yīng)的限位裝置與限位機(jī)構(gòu)。此外，當(dāng)鏟斗在某一卸載高度卸載后，要求自動(dòng)控制鏟斗卸載后的后傾角，使之放下動(dòng)臂時(shí)、鏟斗能自動(dòng)放平。因此需要有鏟斗自動(dòng)放平機(jī)構(gòu)。鏟斗轉(zhuǎn)角限位裝置通常采用簡單的檔塊結(jié)構(gòu)。如圖6—1所示，把擋塊直接焊在鏟斗后斗壁將面上，擋塊4用來限制鏟斗的后傾角，檔塊B用來限制鏟斗的前傾角，與之相對(duì)應(yīng)的擋塊則分別焊在工作裝置的動(dòng)臂或橫梁上。作業(yè)時(shí)，裝載機(jī)水平插入料堆，然后操縱轉(zhuǎn)斗油缸使鏟斗上翻，在運(yùn)輸位置的鏟斗后傾到45。時(shí)，鏟斗上的擋塊4與動(dòng)臂或橫梁上相應(yīng)的檔塊相碰(圖6—1b)鏟斗即停止上翻。由于轉(zhuǎn)斗油缸控制閥尚未回到中立位置，故油泵繼續(xù)向轉(zhuǎn)斗油缸供油，造成液壓系統(tǒng)的壓力超過過載悶調(diào)出壓力，過載悶打開，避免機(jī)構(gòu)損壞。鏟斗前傾角的限位原理與上述一樣，在最大卸載高度的鏟斗前傾角達(dá)到時(shí)，鏟斗上的擋塊B與動(dòng)臂或橫梁上相對(duì)應(yīng)的擋塊相碰(圖3—28a)，鏟斗即停止前傾。鏟斗前傾角的限位擋塊的作用是有利于鏟斗中物料的倒凈。當(dāng)裝載粘性物料時(shí)，可以來回搬動(dòng)轉(zhuǎn)斗油缸控制閥，使鏟斗和限位擋塊碰撞，使物料抖落倒凈。動(dòng)臂升降自動(dòng)限位機(jī)構(gòu)的作用是把動(dòng)臂油缸控制閥放于提升(或下降)位置，提升(或下降)到一定高度時(shí)，動(dòng)臂油缸控制閥自動(dòng)地返回中立位置。動(dòng)臂升降的自動(dòng)限位機(jī)構(gòu)通常采用動(dòng)臂油缸控制閥自動(dòng)復(fù)位結(jié)構(gòu)。如圖6—2所示，氣控閥5安裝在動(dòng)臂后鉸接點(diǎn)處，并由可調(diào)的凸決4控制，凸塊安裝在動(dòng)臂后鉸接點(diǎn)上，隨動(dòng)臂鉸接點(diǎn)一起轉(zhuǎn)動(dòng)。氣控閥的進(jìn)氣口與貯氣罐相連，出氣口與動(dòng)臂油缸控制閥7的進(jìn)氣口相連。當(dāng)操縱動(dòng)臂上升時(shí)，控制陰借定位機(jī)構(gòu)使動(dòng)臂操縱桿停留在上升位置；當(dāng)動(dòng)臂提升到最大高度隊(duì)凸塊與氣控閥的觸頭相碰使氣控閥打開，壓縮空氣(一般不超過8公斤／厘米2)進(jìn)入動(dòng)臂油缸控制閥的進(jìn)氣口，推動(dòng)控制閥里的活動(dòng)柱塞移動(dòng)，使定位機(jī)構(gòu)失去定位作用，控制閥便在回位彈簧作用下返回中間位置(可參閱ZL50裝載機(jī)分配閥)，動(dòng)臂即停止上升動(dòng)臂下降的自動(dòng)限位原理與上述相同。 參考文獻(xiàn)[1] 吉林工業(yè)大學(xué)工程機(jī)械教研室. 輪式裝載機(jī)設(shè)計(jì)（M）. 北京：中國建筑工業(yè)出版社. 1982. 11：63－85[2] 楊晉升. 鏟土運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)（M）. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社. 1981. 5[3] 周復(fù)光. 鏟土運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)與計(jì)算(M). 北京：水利水電出版社. 1988. 6：99－143[4] 張瑞肖. 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Finite element (FE) and multibody simulation (MBS) tools are frequently used for virtual prototyping in mechanical engineering tools can effectively support the process of problem identification, concept verification, and detailed optimization. The industrial use of VP tools can be enhanced by developing methods that support situated modeling,efficient simulation, and visualization based on virtualreality (VR) technology. In this paper we have concentrated on the development of methods for inverse modeling and VR animation. The method presented is illustrated by a simulation and visualization of internal dynamic forces in a wheel loader when excavating granulated material such as gravel or seed.Key words: Virtual prototyping, inverse modeling, FE,MBS, visualization 1 IntroductionVirtual reality (VR) tools offer new possibilities for product development, including simulation, skills training,and munication with distributed colleagues [1]. Virtualprototyping (VP) uses VR technology to investigate and explore a product before it is manufactured. The aim of VP is to reduce the number of physical prototypes needed and thus save both time and money. Finite element (FE) and multibody simulation (MBS) tools are monly used for virtual prototyping in mechanical engineering today. These tools can provide effective support for the process of verifying formulated requirements. For example, they can be used to evaluate and select alternative solutions or as a final check or optimization of a solution concept. The useof VP tools is even more effective if they are supported by an information framework for handling the information created during the verification process. Effective use of VP tools requires integration of methods and models. Integration can be achieved by using various types of frameworks, such as product lifecycle management (PLM) systems or extended PLM systems, in which some models can