【正文】 由彎矩控制。如圖47所示：圖47則，穩(wěn)定力矩：= （公斤*米）傾覆力矩：= （公斤*米）則，穩(wěn)定系數(shù)：=第五章 主要結(jié)構(gòu)件的計(jì)算主要結(jié)構(gòu)件的計(jì)算主要是指對斗桿和動臂在不利工況下進(jìn)行載荷分析，以計(jì)算其材料與結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。起動慣性力矩：= （公斤*米）式中，——整機(jī)的重心高（米），見表；傾覆力矩：= （公斤*米）式中，——配重的重量（公斤），見表；——配重的重量對傾覆邊緣的力臂（米）；W——風(fēng)載荷（公斤）；——風(fēng)載荷作用高度（米）。取坡角為27176。如圖45所示：圖45此時(shí)，穩(wěn)定力矩是：= （公斤*米）傾覆力矩是：= （公斤*米）式中，、——分別為鏟斗、斗桿和動臂重（公斤），見表；、——分別為轉(zhuǎn)臺和底盤的重量（公斤），見表；、——轉(zhuǎn)臺和底盤的重量對傾覆邊緣的力臂（米）；——工作裝置各構(gòu)件的重量對傾覆邊緣的力臂（米）；W——風(fēng)載荷（公斤）；——風(fēng)載荷作用高度（米）。則，穩(wěn)定系數(shù)：=二、自身穩(wěn)定性挖掘機(jī)的機(jī)身重量和配重在作業(yè)狀態(tài)起穩(wěn)定作用，但在空載時(shí)卻對底盤邊緣形成向后翻的傾覆力矩，而此時(shí)工作裝置的重量起到了穩(wěn)定作用。則，總傾覆力矩：=+= （公斤*米）挖掘機(jī)各部分重量對傾覆邊緣A形成穩(wěn)定力矩，此外轉(zhuǎn)臺的慣性力矩亦起到穩(wěn)定作用。故，總傾覆力矩：=+= （公斤*米）式中，——為工作裝置各構(gòu)件重量至傾覆邊緣的力矩（米）；穩(wěn)定力矩：= （公斤*米）則，穩(wěn)定系數(shù)：=挖掘機(jī)在斜坡上滿斗回轉(zhuǎn)緊急制動時(shí)如圖44所示：圖44挖掘機(jī)在斜坡上工作，轉(zhuǎn)臺回轉(zhuǎn)緊急制動時(shí)，整個(gè)工作裝置及回轉(zhuǎn)平臺各部分重量將產(chǎn)生慣性力：式中，——工作裝置各構(gòu)件重量（公斤），見表；——構(gòu)件重心至回轉(zhuǎn)中心的回轉(zhuǎn)半徑（米）；——轉(zhuǎn)臺的回轉(zhuǎn)角減速度，在回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)計(jì)算中已求出，；g——重力加速度。再測得這些慣性力對地面傾覆邊緣的力臂，則慣性力產(chǎn)生的傾覆力矩為。如圖43所示：圖43動臂下降制動時(shí)角減速度：= （弧度/秒）式中，P——?jiǎng)颖塾透椎淖畲笞饔昧?，已算，；h——?jiǎng)颖塾透鬃饔昧颖巯裸q點(diǎn)的力臂，；——工作裝置各構(gòu)件重量（公斤），見表；——各重量對動臂下鉸點(diǎn)的力臂（米）；——各重量重心到動臂下鉸點(diǎn)的距離（米）；g——重力加速度。取坡角為11176。傾覆支點(diǎn)為左履帶中點(diǎn)，工作裝置和土重對履帶支承邊形成傾覆力矩，風(fēng)載荷按最不利情況考慮，即風(fēng)向使挖掘機(jī)有傾覆的趨勢。 在斜坡上滿斗最大幅度時(shí)這時(shí)鏟斗裝滿土幅度最大，挖掘機(jī)停在斜坡上且工作裝置位于下坡方向。挖掘機(jī)的穩(wěn)定性以穩(wěn)定系數(shù)K表示，它是挖掘機(jī)在工作或非工作狀態(tài)時(shí)對于傾覆邊緣的穩(wěn)定力矩與傾覆力矩的比值。 穩(wěn)定性校核校核時(shí)，還要考慮可能發(fā)生的不利因素，如坡度、風(fēng)載荷和慣性力等的影響。結(jié)合前面的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。圖41全部作用力對A點(diǎn)取矩，即。動臂上下鉸點(diǎn)連線水平，斗桿垂直于地面，切向挖掘阻力垂直向下，用轉(zhuǎn)斗挖掘，動臂和斗桿油缸的閉縮力足夠大。167。液壓油回油箱油路上設(shè)有冷油用的冷油器，以及防止油路堵塞的全流量濾清器。三、輔助元件回路中均設(shè)有過載安全閥和單向補(bǔ)油閥。過載溢流壓力均為 300 公斤/厘米 2 。當(dāng)馬達(dá)超速時(shí)，進(jìn)油供應(yīng)不及，壓力降低，二位二通閥右移，回油通道關(guān)小或關(guān)閉，行走馬達(dá)減速制動，保證了行走裝置安全運(yùn)行。行走回路左右行走馬達(dá)液壓油分別由兩主泵提供?；赜蜁r(shí)，液壓油通過平衡閥使之流速緩慢，足以避免油路中的吸空現(xiàn)象，并防止動臂收縮時(shí)因自重失速。操作左合流閥使兩主泵來的壓力油合流，實(shí)現(xiàn) 2 倍速。 圖31 斗桿回路斗桿液壓缸由單泵供油時(shí)，1倍速工作，也可通過操作左合流閥實(shí)現(xiàn)雙泵合流供油，2倍速作業(yè)。挖掘機(jī)回轉(zhuǎn)時(shí)，由于上車轉(zhuǎn)動慣量很大，在起動制動和突然換向時(shí)，易引起很大的液壓沖擊，因此設(shè)置如圖31所示緩沖回路?；剞D(zhuǎn)回路回轉(zhuǎn)馬達(dá)型號為 GQM161600 。工作壓力由泵出口處的溢流閥調(diào)定為 25 公斤/厘米 2 。根據(jù)調(diào)節(jié)器改變主泵斜盤擺交，就可以改變泵的輸出流量和壓力。以下分別就各回路進(jìn)行分析。工作回路除容積調(diào)速外，尚有節(jié)流調(diào)速和雙泵合流的有級調(diào)速。液壓泵組包括兩臺軸向柱塞式變量泵（主泵）和一臺齒輪泵（先導(dǎo)油泵）。其工作循環(huán)是：以鏟斗切削土壤，裝滿后提升，回轉(zhuǎn)至卸土位置，卸空后的鏟斗再回到挖掘位置，開始下一次作業(yè)。 系統(tǒng)分析由柴油機(jī)驅(qū)動液壓油泵,向工作裝置、轉(zhuǎn)臺回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和行走裝置的執(zhí)行元件輸送液壓油。= （厘米）六、油箱容量的計(jì)算油箱為開式。四、發(fā)動機(jī)的選擇 由于變量系統(tǒng)油泵經(jīng)常在滿載或超載情況下工作，功率利用系數(shù)比較高，為了保證功率儲備，同時(shí)考慮到輔助設(shè)備的動力消耗，取發(fā)動機(jī)功率： （馬力）查相關(guān)資料，采用4120F型風(fēng)冷柴油機(jī)。二、油泵的選擇油泵功率：= （馬力）式中，——油泵的最大工作壓力（公斤/厘米2）；——油泵的流量（升/分）；——油泵的總效率，；R——變量系數(shù)。 167。第三章 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)根據(jù)國家公稱壓力及流量系列, 選用系統(tǒng)壓力為250公斤/厘米2。167。附著條件所限制的挖掘阻力值可由整機(jī)受力的坐標(biāo)投影平衡方程求得：= （噸）式中，——整機(jī)重量（噸）；——行走裝置與地面附著系數(shù)；——挖掘阻力的水平傾角，取為20176?？傻茫? （噸）同理：= （噸）式中，——對F點(diǎn)的作用力臂（米）；——各裝置對F點(diǎn)的力矩（噸*米）；——斗桿油缸對F點(diǎn)的作用力臂（米）。設(shè)動臂油缸不被拉長的條件所限制的挖掘阻力為。能克服的最大挖掘阻力大小與相等，方向相反，即：==。二、整機(jī)的理論挖掘力假定挖掘力的方向?yàn)槎俘X運(yùn)動軌跡的切線方向，如圖工況為鏟斗油缸挖掘，鏟斗油缸主動作用產(chǎn)生的挖掘力為，大小已知。鏟斗挖掘時(shí)，鏟斗油缸的理論挖掘力： （噸）式中，鏟斗油缸大腔作用面積：== （厘米）鏟斗油缸的理論推力： （噸）液壓系統(tǒng)工作壓力：p=250公斤/厘米鏟斗連桿機(jī)構(gòu)的總傳動比：。一、工作油缸的理論挖掘力反鏟裝置主要采用鏟斗油缸進(jìn)行挖掘。167。167。得：E==式中，K——挖掘過程中考慮其它因素影響的系數(shù)。轉(zhuǎn)斗挖掘時(shí)挖掘米容積的土所耗的能量稱為轉(zhuǎn)斗挖掘能容量，用符號E表示。則： （米）二、斗形參數(shù)的選擇斗容量q、平均斗寬B、轉(zhuǎn)斗挖掘半徑R和轉(zhuǎn)斗挖掘裝滿轉(zhuǎn)角2（取為95176。 鏟斗機(jī)構(gòu)的參數(shù)選擇一、基本參數(shù)的選擇如圖24：圖24在鏟斗連桿機(jī)構(gòu)中可取F、N、Q三點(diǎn)一直線。=5176。則：斗桿油缸大腔作用面積：= = （厘米）油缸的推力：= （噸）最大作用力臂：= （米）如圖23：圖23取斗桿擺角176。167。（3）滿斗處于最大高度時(shí)的動臂缸應(yīng)該有足夠的提升力。得： =（米）取動臂油缸直徑D=125毫米，工作壓力公斤/厘米。=176。即：M估計(jì)土重噸，載荷力矩的近似表達(dá)式：= （噸/米）如圖22示，三角形FCQ中176。工作裝置重量參照表２－７估計(jì)如下表所示： 表21工作裝置重量估計(jì)值重 量（噸）動臂斗桿鏟斗斗桿缸鏟斗缸連桿搖桿1代入數(shù)據(jù)后計(jì)算可得：左＝＝右，即滿足要求。167?？紤]結(jié)構(gòu)尺寸、運(yùn)動余量、穩(wěn)定性構(gòu)件運(yùn)動幅度等因素，取因：得：176。圖21取=60基本用于反鏟。176。得： = （米）= （米）=27176。最大挖掘半徑一般與動臂長、斗桿長和鏟斗長的和值相等，按經(jīng)驗(yàn)公式取其值=米如圖，在三角形CZF中，?。簞颖蹚澖?120176。167。三、動臂與斗桿的長度比，采用中間方案，即特性參數(shù)=~2之間。表11計(jì)算所得的單斗挖掘機(jī)機(jī)體尺寸和工作尺寸名 稱尺寸（米）名 稱尺寸（米）履帶接地長度軌距司機(jī)室頂高轉(zhuǎn)臺離地高尾部半徑機(jī)棚高最小離地間隙履帶寬臂鉸與油缸鉸距履帶總高臂鉸離地高臂鉸離回轉(zhuǎn)中心前部離回轉(zhuǎn)中心動臂長度斗桿長鏟斗長第二章 工作裝置設(shè)計(jì)該挖掘機(jī)工作裝置為反鏟裝置，采用如下結(jié)構(gòu)方案：一、采用整體式彎動臂，動臂油缸下置式。 尺寸參數(shù)的選擇以液壓挖掘機(jī)的機(jī)重為指標(biāo)，用以下公式近似確定：線尺寸參：=面積參數(shù)：=體積參數(shù)： =式中， ，分別是各個(gè)線向、面積、體積尺寸經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，查《單斗液壓挖掘機(jī)》表14。 第一章 整機(jī)參數(shù)167。預(yù)計(jì)近幾年國內(nèi)市場每年需求挖掘機(jī)1200015000臺。“九五”期間還將投資5500億元，新建公路11萬公里，其中高速公路6000公里；港口將新建萬噸以上的舶位100個(gè)，新增吞吐能力2百多萬噸；同時(shí)還要大力發(fā)展原油、天然氣管道建設(shè)；在能源工業(yè)方面，將新建20座大型水電站，若干