【正文】 數(shù)： K1= 標(biāo)準(zhǔn)斗桿系數(shù)： Kl2= 斗長(zhǎng)度系數(shù)： Kl3= 13 設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說明 結(jié)果 將上述系數(shù)分別代入上式中，得： 臂長(zhǎng)： l1=5263mm 斗桿長(zhǎng)： l2=2339mm 斗長(zhǎng)度： l3=1462mm 2)質(zhì)量參數(shù)及質(zhì)量的確定 質(zhì)量參數(shù)主要包括各部分重，機(jī)體重心位置等，可以按下式確定： (1)各 機(jī)構(gòu) 重 量 ： i GiG K G?? 見表 21 其中， GiK 為各部分質(zhì)量系數(shù)， 見 《工程機(jī)械設(shè)計(jì)》表 14 表 21各 機(jī)構(gòu) 重 量 各機(jī)構(gòu)重量 質(zhì)量參數(shù) 質(zhì)量系數(shù)K 計(jì)算得參數(shù)值 機(jī)體質(zhì)量（噸） t GtG K G?? 底盤質(zhì)量 （噸） up GupG K G?? 轉(zhuǎn)臺(tái)質(zhì)量 （噸） d GdG K G?? 配重質(zhì)量 （噸） p GpG K G?? 反鏟質(zhì)量 （噸） f GfG K G?? (2)機(jī)體重心位置： 機(jī)體重心與回轉(zhuǎn)中心的距離： 3t ete K Gm?? 其中， Ket為機(jī)體重心離中心距系數(shù)，查書表 14，取Ket= 則將其代入上式得 et= 機(jī)體離重心高度 3t yty K Gm?? 其中， Kyt為機(jī)體重心離地面位置系數(shù)，查書表 14，取 Kyt= 則將其代入上式得 yt= (3)挖掘力參數(shù)： 反鏟斗齒最大轉(zhuǎn)斗挖掘力： l1=5263mm l2=2339mm l3=1462mm et= yt= 14 設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說明 結(jié)果 工作液壓缸的理論挖掘力 ffP K G??（ KN） 由《工程機(jī)械設(shè)計(jì)》表 15，取： Kf= 代入上式得 Pf= （ 4）回旋 機(jī)構(gòu)參數(shù)表 22： 表 22 回旋機(jī)構(gòu)參數(shù) 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)參數(shù) 經(jīng)驗(yàn)參數(shù) 系數(shù) K 計(jì)算得參數(shù)值 轉(zhuǎn)臺(tái)啟動(dòng)力矩（ Nm） 43M K G? 960 70716 轉(zhuǎn)臺(tái)制動(dòng)力矩（ Nm） 43zM KG? 1500 109651 轉(zhuǎn) 動(dòng) 慣 量（ Nm使履帶張得過緊，負(fù)荷會(huì)很大。磨損的快慢，除了與材料本身性能有關(guān)外，還與相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度、接觸的負(fù)荷大小成正比。 。 。 合理使用履帶應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 。 ，自裝機(jī)使用之日起，在符合說明書的規(guī)定的條件下，所有零件均不得損壞。 12 設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說明 結(jié)果 其他參數(shù)的選擇與計(jì)算 ，每節(jié)應(yīng)能靈活轉(zhuǎn)動(dòng)，不得有卡死現(xiàn)象。對(duì)液壓挖掘機(jī)通常取 130 .1 3 0 .3 5 0 .9h G m? 或 。這是除履帶外機(jī)械最低點(diǎn)與地面之間的距離，它表明挖掘機(jī)通過地面障礙物（石頭，樹等）的能力。如用在軟地面工作則可加長(zhǎng)履帶長(zhǎng)度和加大履帶寬度來降低最大比壓值?！?4176。 sinMM?? 。 cosMM?? ， 39。設(shè)一條履帶所受 的荷重為 P偏心距為 e，則履帶兩端的最大最小比壓為 m a x m in 6(1 )pebL L?｛ pp ｝ = 考慮到橫向穩(wěn)定極限條件，設(shè)挖掘力合 力 G位于長(zhǎng)度等于履帶 寬度 B 的二分之一的半徑上，半徑與行走裝置的縱向夾角為ａ。因此與重心位置的關(guān)系對(duì)正確設(shè)計(jì)履帶行走裝置是非常重要的。其中一端的比壓最大為 maxp ，另一端比壓最小 minp ，甚至為零。例如，一條履帶與地面 完全接觸，另一條履帶在某一點(diǎn)上 。若挖掘 機(jī)的兩條履帶與土壤表面完全接觸，并且挖掘機(jī)重心近似于支撐面中心，則挖掘機(jī)對(duì)土壤產(chǎn)生的壓力稱為土壤的平均比壓： 1G 102blp ??或10G 102b(l+ )? 式中 G—— 挖掘機(jī)的工作重量（Ｎ）； Ｌ —— 履帶的支撐長(zhǎng)度（ cm）； b—— 履帶的寬度（ cm）； h0—— 履帶的高度（ cm）； 平均比壓是履帶式挖掘機(jī)的一個(gè)重要指標(biāo)，可以與同類型產(chǎn)品做比較。 總體參數(shù)的確定 總體參數(shù)的確定主要是履帶接地比壓和履帶尺寸的確定。 機(jī)重：是指帶標(biāo)準(zhǔn)反鏟或正鏟工作裝置和標(biāo)準(zhǔn)行走裝置時(shí)的整機(jī)工作質(zhì)量（ t）。 我國(guó)液壓挖掘機(jī)標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的主參 數(shù)的定義為：標(biāo)準(zhǔn)斗容量：指挖掘機(jī) 容重 18000 N∕ m3的土壤時(shí)，鏟斗堆尖時(shí)的斗容量（ m3）。功率反映了機(jī)械的動(dòng)力級(jí)，與其他參數(shù)有函數(shù)關(guān)系。如斗容量直接反映了機(jī)械本身的挖掘能力和效果。 單斗液壓挖掘機(jī)的主要參數(shù) 如工作尺寸，機(jī)體外形尺寸和 工作裝置尺寸等； 2. 質(zhì)量參數(shù) 如整機(jī)重，各主要部件（或總成）的重等； 3. 功率參數(shù) 如發(fā)動(dòng)機(jī)，液壓系統(tǒng)及主要機(jī)構(gòu)功率，力和速度等； 4. 經(jīng)濟(jì)指標(biāo)參數(shù) 如作業(yè)周期，生產(chǎn)率等。 4）理論分析計(jì)算法：即按擬定的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) ，在理論分析與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行分析計(jì)算，得出參數(shù)值。 2）經(jīng)驗(yàn)公式法（或稱查表法）：即按概率統(tǒng)計(jì)歸納得到的經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行概略的計(jì)算，得到參數(shù)。 4）與國(guó)內(nèi)外同類型產(chǎn)品相比有較先進(jìn)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和可靠性的工作性能 —— 先進(jìn)性。 2）適用于生產(chǎn)廠商的制造條件 —— 可能性。因?yàn)橥诰驒C(jī)是一個(gè)有機(jī)的整體，其性能的優(yōu)劣不僅與各部件的性能有 9 設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說明 結(jié)果 單斗液壓挖掘機(jī)的主要參數(shù) 關(guān)，更重 要的是取決于各部件結(jié)構(gòu)特性的協(xié)調(diào)匹配。要實(shí)事求是的分析和滿足各項(xiàng)性能的要求。它與挖掘機(jī)各主要 機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式和布置方案密切相關(guān)。 主要參數(shù)及選擇基本依據(jù)是： 1）設(shè)計(jì)任務(wù)書所規(guī)定的鏟斗容量、用途和作業(yè)要 求，工作條件等； 2）有關(guān)國(guó)內(nèi)外同類型、同等級(jí)液壓挖掘機(jī)的技術(shù)資料，國(guó)家及企業(yè)的系列標(biāo)準(zhǔn)； 3）理論分析和經(jīng)驗(yàn)計(jì)算； 4）主要單位的要求和制造廠的生產(chǎn)條件等。 通過總體設(shè)計(jì)對(duì) 所設(shè)計(jì)的液壓挖掘機(jī)作出初步的全面規(guī)劃，提出有關(guān)數(shù)據(jù)、資料、總體圖等，為下一步設(shè)計(jì)分析計(jì)算提出依據(jù)。 。 。總體設(shè)計(jì)主要內(nèi)容如下： ，確定設(shè)計(jì)思想和原則，并提出整機(jī)結(jié)構(gòu)方案的初步設(shè)想。（ 8）開展液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 理論和系統(tǒng)性能分析研究。（ 6）提高液壓元件和系統(tǒng)的工作可靠性。（ 4）開展液壓自動(dòng)控制技術(shù)方面的研究與開發(fā)。（ 2）提高技術(shù)性能和控制性能。目前研究液壓挖掘機(jī)工作裝置設(shè)計(jì)的重點(diǎn)在于，為了使挖掘機(jī)設(shè)計(jì)人員從繁忙的計(jì)算中解脫出來，現(xiàn)有工作裝置機(jī)構(gòu)的計(jì)算機(jī)輔助計(jì)算和優(yōu)化設(shè)計(jì)，即大多數(shù)的液壓挖掘機(jī)工作裝置設(shè)計(jì)研究在現(xiàn)有機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上局限進(jìn)行的，在這種情況下開發(fā)出一個(gè)專業(yè)的工作裝置設(shè)計(jì)工具和軟件顯得非常的重要。雖然部分軟件也有一定的分析計(jì)算能力，但是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到設(shè)計(jì)需要，對(duì)液壓挖掘機(jī)進(jìn)行分析的大型通用軟件目前市場(chǎng)上還很少。因此，開發(fā)出的軟件缺 7 少通用性，不能使用于挖掘機(jī)工作裝鶯的一些通用問題的解決，對(duì)工程機(jī)械這個(gè)行業(yè)不具有通用性。國(guó)內(nèi)眾多的研究人員和單位對(duì)液壓挖掘機(jī)工作裝置設(shè)計(jì)進(jìn)行了不少研究，開發(fā)了其設(shè)計(jì)軟件，他們的研究基本上局限于解決某些問題，即工作裝置的幾何參數(shù)、運(yùn)動(dòng)參數(shù)和力參數(shù)等的解決。這樣，引進(jìn)和消化國(guó)外的不少技術(shù)，在技術(shù)方面都有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。 國(guó)內(nèi)原有的數(shù)家挖掘機(jī)專業(yè)生產(chǎn)廠為了生存和發(fā)展，利用自身的實(shí)力和豐富的挖掘機(jī)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，紛紛在工廠的技術(shù)改造、試驗(yàn)研究、新產(chǎn)品開發(fā)方面下大功夫。當(dāng)時(shí)出于受配件如發(fā)動(dòng)機(jī)、液壓件及企業(yè)自身?xiàng)l件的影響，其質(zhì)量和產(chǎn)量遠(yuǎn)未達(dá)到應(yīng)有的水平，與國(guó)外同類產(chǎn)品相比也存在較大差距。 （ 9） 人機(jī)工程學(xué)在設(shè)計(jì)中的充分利用。 （ 7） 應(yīng)用微電子、氣、液等機(jī)電一體化綜合技 6 國(guó)內(nèi)發(fā)展概況 術(shù)。 （ 5） 由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)向電力驅(qū)動(dòng)發(fā)展。 （ 3） 不斷提高可靠性和使用壽命。目前，單斗液壓挖掘機(jī)的發(fā)展著眼于動(dòng)力和傳動(dòng)系統(tǒng)的改進(jìn) 以達(dá)到高效節(jié)能；應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，成本不斷降低，向標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化發(fā)展，以提高零部件、配件的可靠性，從而保證整機(jī)的可靠性；電子計(jì)算機(jī)檢測(cè)與控制，實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化；提高機(jī)械作業(yè)性能，降低噪音，減少停機(jī)維修時(shí)間，提高適應(yīng)能力，消除公害，縱觀未來，單斗液壓挖掘機(jī)有以下的趨勢(shì)： （ 1） 向大型化發(fā)展的同時(shí)向微型化發(fā)展。我國(guó)已經(jīng)形成了挖掘機(jī)的系列化生產(chǎn)，近年來還開發(fā)了許多新產(chǎn)品，引進(jìn)了國(guó)外的一些 先進(jìn)的生產(chǎn)率較高的挖掘機(jī)型號(hào)。 當(dāng)前，國(guó)際上挖掘機(jī)的生產(chǎn)正向大型化、微型化、多能化和專用化的方向發(fā)展。再如韓國(guó)現(xiàn)代公司生產(chǎn)的 ROBEX4503 型液壓挖掘機(jī)，有四種功率模式，通過集成化的電子控制系統(tǒng)自動(dòng)確定 最佳的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和液壓泵的輸出參數(shù)，使得發(fā)動(dòng)機(jī)、液壓泵的速度及液壓用液壓系統(tǒng)壓力與實(shí)際工況相適應(yīng)，從而獲得最高的生產(chǎn)率和最佳的燃油消耗。例如美國(guó)卡特彼勒公司 1955年以后推出的 300B系列液壓挖掘機(jī)，采用一種命名為 maestro 的系統(tǒng)，通過載荷傳感液壓裝置，控制發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率，實(shí)現(xiàn)與液壓泵的 5 嚴(yán)格匹配。德國(guó)是世界上較早開發(fā)研制挖掘機(jī)的國(guó)家， 1954 年和 1955 年德國(guó)的德馬克和利渤海爾公司分別開發(fā)了全液壓挖掘機(jī)；美國(guó)是繼德國(guó)以后生產(chǎn)挖掘機(jī)歷史最長(zhǎng)、數(shù)量最大、品種最多和技術(shù)水平處于領(lǐng)先地位的國(guó)家；日本挖掘機(jī)制造業(yè)是在二次大戰(zhàn)后發(fā)展上起來的，其主要特點(diǎn)是在引進(jìn)、消化先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過大膽創(chuàng)新發(fā)展起來的；韓國(guó)是液壓挖掘機(jī)生產(chǎn)的后起之秀， 20 世紀(jì) 70年代開始引進(jìn)技術(shù)，由于產(chǎn)業(yè)政策進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)，并已擠入國(guó)際液壓挖掘機(jī)的主要生產(chǎn)國(guó)之一。 按行走裝置的不同，液壓挖掘機(jī)可分為履帶式、輪胎式、汽車式、懸掛式及拖式等多種。主要用于礦山挖掘和裝載，稱采礦或礦用型。中小型多數(shù)為通用型，即以挖掘土壤容重 18000N∕ m3