【正文】 頂 推 梁 。在計(jì)算變形時(shí) , 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(jìn)行支臂變形計(jì)算時(shí) , 不僅要考慮彎矩的影響 , 也要考慮軸向力引起的變形。 C2C 2X 39。 C1C 1X 39。 1X 39。 1X 39。 C1 X 39。 C1C 1 C 2Y 39。 2 X 39。 1 X 39。1O KC 1X C1C 2P 39。1O KY C1C 1X C1Y C2C 2P 39。參照構(gòu)件基本體系圖 212, 繪制兩個(gè)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(jì)算位置可簡(jiǎn)化為兩個(gè)兩次超靜定體系的組合 , 求解這兩個(gè)超靜定系統(tǒng) , 解出支反力和兩個(gè)水平支臂的約束反力 , 再將兩個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行疊加就等價(jià)于原系統(tǒng)。則： ?1P 867441N 在頂推梁平面內(nèi) , 構(gòu)件具有 3個(gè)多余約束 , 即頂推梁支座多余一個(gè)約束及水平支臂多余兩個(gè)約束。、 ?? =176。分別對(duì) Z 軸取力平衡方程式和對(duì) X 軸取力矩平衡方程式 , 求出 1C 和 2C 鉸點(diǎn)反力 1cZ 和 2cZ [16]。 由此可見(jiàn)，在作業(yè)和非作業(yè)兩種狀態(tài)下基本可以滿足推土機(jī)速度設(shè)計(jì)要求。 行走速度的計(jì)算 馬達(dá)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(dá)大排量）為： Mmd inr /)1(10120 3 ??? ??? ? （ 242） 將數(shù)據(jù)代入上式，得 υ = km/h。7410iikWmPM N?? 由此可見(jiàn)，在滿鏟運(yùn)輸工況下的功率和轉(zhuǎn)矩均能保證推土機(jī)正常工作。 按照以上同樣的計(jì)算方法，計(jì)算推土機(jī)在滿鏟運(yùn)輸工況下的牽引功率為： WP k? 液壓泵在滿鏟運(yùn)輸工況下，需要考慮工作鏟提升所消耗的功率，此時(shí)輸入的總功率和轉(zhuǎn)矩為： 0 1/9 5 5 0 ?? pii nPM N 所以行駛驅(qū)動(dòng)液壓泵的輸入轉(zhuǎn)矩： 9 5 5 0 / 6 .8 18 牽引功率的計(jì)算 143/ ?? ?KPP kW （ 236） 式中： η — 行走系統(tǒng)總效率，等于從發(fā)動(dòng)機(jī)到驅(qū)動(dòng)輪之間各種傳動(dòng)元件的效率之乘積，根據(jù)計(jì)算取 。 液壓泵的流量應(yīng)滿足馬達(dá)在作業(yè)時(shí)的最大速度的要求，由下式確定： ?? pmmmP qnQ ? L/min （ 232） 式中： pm? — 馬達(dá)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(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速確定為 2200 r/min； VP? — 泵的容積效率，取 。 （ 1）液壓馬達(dá)的排量 0 1)/(2 ??? mMmm PMq ?? mL/r （ 230） 式中：mM? — 馬達(dá)的機(jī)械效率，取 ； P? — 系統(tǒng)壓差，取 ； （ 2）液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速 液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速應(yīng)按照推土機(jī)作業(yè)時(shí)的最大速度來(lái)確定： 2 26 9)1(101 20 3 ???? ? ??? dmm rin r/min （ 231） 式中： υ — 推土機(jī)在作業(yè)工況時(shí)的最大速度，取 3km/h； δ — 滑轉(zhuǎn)率，取 10%； 根據(jù)以上計(jì)算出排量和馬達(dá)在大排量時(shí)的最高轉(zhuǎn)速以及系統(tǒng)的工作壓力，可選擇標(biāo)準(zhǔn)系列的馬達(dá)。m； dr — 驅(qū)動(dòng)輪的動(dòng)力半徑，取 ； mi — 機(jī)械部分總傳動(dòng)比，取 ； X? — 行走機(jī)構(gòu)的效率，取 ； m? — 傳動(dòng)系的效率，三級(jí)齒輪傳動(dòng)可取為 ； n — 馬達(dá)的數(shù)量，取 2。m （ 229） 式中： KM — 驅(qū)動(dòng)輪的輸出轉(zhuǎn)矩， N 馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩 mM / ( ) 500. Ke — 土的松散系數(shù)，取 ； ρ — 土的密度，取 2020kg/m3。 一般來(lái)說(shuō)，切削阻力中切土阻力最大，除了切土阻力外的 切削阻力計(jì)算，可用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： ????? gmFFFF tkN （ 225） 式中： tm — 推土板前面的土堆質(zhì)量。 (2)坡道阻力 推土機(jī)坡道阻力 aF 計(jì)算公式如下： 16s in ?? ?mgF a kN （ 223） (3)工作阻力 推土機(jī)的工作阻力 XF 計(jì)算公式如下： 1 2 3 4 510 sin 1 2 0Xb b gF F F F F FFK kA K h B N?? ? ? ? ?? ? ? （ 224） 式中： bK — 單位面積的切削阻力，取 ； 0A — 切削土層沿推土機(jī)縱軸垂直方向的投影面積； h — 切削深度，取 ； gB — 推土板寬，取 ； φ — 推土板回轉(zhuǎn)角，取 90176。所以推土機(jī) 所需驅(qū)動(dòng)功率及轉(zhuǎn)矩由推土機(jī)在切土階段時(shí)的切線牽引力來(lái)確定 [19]。 液壓泵采用力士樂(lè) A4VG/125 變量柱塞泵，補(bǔ)油泵排量 45 mL/r，補(bǔ)油壓力，液壓馬達(dá)選用 A6VM107 變量柱塞泵馬達(dá)。 以前幾乎所有的松土器都采用鑄鋼件，隨著機(jī)器的大型化和牽引力的增加，逐漸為高韌性鍛鋼所代替。 齒尖鑲塊的材料，除要求強(qiáng)度高、韌性好（ HRC＞ 50， 1000?b? kN/cm3）之外，還要求有高的抗回火軟化性能和二次硬化的能力。并且作業(yè)過(guò)程中溫度可高達(dá) ?650 ～?800 ，齒芯部溫度亦可高達(dá) ?300 ～ ?350 。 F NF Xδ 圖 29 尖銳刃口的切削阻力 松土齒材料的選用 松土器齒尖切入巖石層，將受到嚴(yán)重磨損。 取 650?l mm。 齒桿厚度為： ?1b （ ～ ） b （ 220） 取 801?b mm。 (3)鑲塊寬度 b 試驗(yàn)證明，齒尖鑲塊的寬度 b 與松土深度成下列關(guān)系： / 4 100mmbh?? （ 219） 14 取 95?b mm。 ～ 10176。 ～ 7176。取 δ =37176。 ～ 45176。 (1)切削角 δ 松土齒的切削角 δ 指齒尖鑲塊前面與地面之間的夾角，它對(duì)切削阻力有重要的影響，合理的切削角對(duì)減少切削阻力是至關(guān)重要的。取提升速度為 m/s，下降速度為 m/s。 耙裂 作業(yè)速度 松土齒運(yùn)動(dòng)速度即為推土機(jī)的作業(yè)速度。 （ 3）特大型推土機(jī)的合理耙裂深度為 1500 mm。 （ 1）中型推土機(jī)最大耙裂深度為 600～ 800mm，合理耙裂深度為 700 mm。 查閱資料 [11]： ?H? 則： ( ) 13 9. 6 kNKP H S Z HF G F ?? ? ? 耙裂深度 h 耙裂深度由松土齒數(shù)目和推土機(jī)的額定牽引力確定。 1支撐架 2提升油缸 3上拉桿 4橫梁 5齒桿 6下拉桿 圖 28 松土器 13 松土器參數(shù)選擇 確定有效牽引力 推土機(jī)所具有的額定牽引力 KPHF 用來(lái)克服松土器的作業(yè)阻力。 松土器結(jié)構(gòu)的確定 松土器的分類(lèi) 松土器可分為鉸鏈?zhǔn)?、平行四邊形式、可調(diào)整平行四邊形式和徑向可調(diào)式四種基本形式。在鐵路、公路等大型土石方施工中，利用松土器進(jìn)行裂土作業(yè)，不僅具有更高的松土效率，而且費(fèi)用較低。 (1)頂推梁與油缸轉(zhuǎn)動(dòng)角度分析 采用復(fù)數(shù)向量法分析 , 設(shè) AC = a,BC = d ,AB =S , 如圖 , 建立機(jī)構(gòu)封閉向量方程式為 dseae ii ?? 21 ?? （ 28） 1222 c o s2 ?addaS ??? （ 29） 油缸長(zhǎng)度 S 可變 , E 點(diǎn)固接 , AEC? 固定 , 所以 a、 d 已知且固定 , 化簡(jiǎn)得 ????????????? ?????saadsda122221s ina r c s in2a r c c o s??? （ 210） (2)頂推梁與油缸轉(zhuǎn)動(dòng)速度分析 將式 ()對(duì)時(shí)間求導(dǎo)，可得 0221 2321 ??? ??? ??? irii eeiseia （ 211） 上式兩端同乘以 2?ie? 展開(kāi) , 由實(shí)部和虛部求出頂推梁角速度 1? 和油缸轉(zhuǎn)動(dòng) 11 牽連角速度 2? ? ?? ?????????????saar211221231c o ss in???????? （ 212） 式中： 23r? — 油缸活塞桿相對(duì)速度 由于把鏟刀看作和頂推梁固接 , 其運(yùn)動(dòng)可以看作是剛體繞軸心 C的轉(zhuǎn)動(dòng)問(wèn)題。 ③ 不考慮液壓油的可壓縮性。分析和計(jì)算升降機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)假設(shè) : ① 油缸活塞作等速運(yùn)動(dòng)。 Δα 圖 26 機(jī)體 轉(zhuǎn)動(dòng)參考坐標(biāo)系 10 升降機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析 鏟刀升降機(jī)構(gòu)如圖 27所示。當(dāng)側(cè)傾時(shí) , 鏟刀經(jīng)轉(zhuǎn)動(dòng)矩陣變換后 , 左右兩尖角點(diǎn)的坐標(biāo)差為： ?? sinc osbX ??? ， ?? coscosbY ?? ， ?sinbZ?? ， Z? 是鏟刀側(cè)傾量。要將傾斜的機(jī)體線 21BB? 轉(zhuǎn)平至 21BB , 通過(guò)空間轉(zhuǎn)動(dòng)變換矩陣二次轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn) , 如圖 26所示 , 1B 點(diǎn)為原點(diǎn) , Y 軸通過(guò) 1B 和 2B 點(diǎn) , Z 軸垂直地面 , X 軸平行地面。 1鏟刀 2托架 4左、右支臂 6左、右頂推梁 7機(jī)體 8螺桿 9側(cè)傾油缸活塞桿 10油缸體 圖 24 鏟刀側(cè)傾機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖 圖 25