【正文】 ）（米）=（米）=（米）這樣，動(dòng)臂機(jī)構(gòu)的全部參數(shù)初步選出。 校核動(dòng)臂力矩特性一、最大挖掘深度時(shí)動(dòng)臂油缸的閉鎖能力足以克服正常挖掘阻力即： （）式中為工作裝置重量時(shí)c點(diǎn)的力矩。二、滿斗處于最大半徑時(shí)動(dòng)臂油缸應(yīng)有足夠的提升力矩。可得：圖22（米）=176。又有在三角形ABC中，（米）176。則動(dòng)臂油缸大腔作用面積：F1= = （厘米），油缸的推力：= （噸）油缸提升力矩：=（噸/米）M滿足要求。按（2）同類方法計(jì)算可得：= （米）顯然，滿斗處于最大高度時(shí)的載荷力矩要小于滿斗處于最大半徑時(shí)的值，故=28（噸/米）M，滿足要求。 斗桿機(jī)構(gòu)根據(jù)斗桿挖掘阻力計(jì)算，并參考國內(nèi)外同類型機(jī)器斗桿挖掘力值，取最大挖掘力為80KN或8t，斗桿油缸直徑D=125毫米，工作壓力公斤/厘米。則：（米）（米）斗桿上=138176。167。取176。）四者之間有以下幾何關(guān)系：取土壤松散系數(shù)，得B=。取。三、轉(zhuǎn)角范圍為162176。、最大挖掘深度和停機(jī)面最大挖掘半徑的計(jì)算一、當(dāng)下置動(dòng)臂油缸全伸，斗桿油缸全縮，QV連線處于垂直狀態(tài)時(shí)，可得到最大卸載高度，如圖25：圖25二、當(dāng)下置動(dòng)臂油缸全縮，F(xiàn)QV三點(diǎn)同一直線并處于垂直狀態(tài)時(shí)得到最大挖掘深度，如圖26：圖26三、當(dāng)斗桿油缸全縮，F(xiàn)QV三點(diǎn)同一直線，而且=0時(shí)可以得到停機(jī)面最大挖掘半徑，如圖27：圖27= （米）。 挖掘力的計(jì)算反鏟裝置挖掘力可按以下情況分為工作油缸的理論挖掘力、整機(jī)的理論挖掘力。假定不考慮以下因素：工作裝置自重和土重；液壓系統(tǒng)和連桿機(jī)構(gòu)效率；工作油缸的背壓。對于反鏟裝置動(dòng)臂油缸的理論挖掘力一般不予考慮?？傻玫秸麢C(jī)的理論挖掘力：式中，鏟斗加土和連桿機(jī)構(gòu)自重對Q點(diǎn)的作用力矩：噸*米。在作用下斗桿油缸受壓，動(dòng)臂油缸受拉。取整個(gè)工作裝置為隔離體，列出對C點(diǎn)的力矩平衡方程式：= 式中，——各裝置的大?。▏崳弧?jiǎng)颖塾透讓點(diǎn)的作用力臂（米）； —— 對C點(diǎn)的作用力臂（米）；——各裝置作用力臂（米）。取整機(jī)為隔離體，列出對傾翻支點(diǎn)I的力矩平衡方程式，得整機(jī)穩(wěn)定條件所允許的挖掘阻力最大值：= （噸）式中，——對I點(diǎn)的作用力臂（米）；——工作裝置總重（噸）；——對I點(diǎn)的作用力臂（米）；——機(jī)體重量（噸）； ——對I點(diǎn)的作用力臂（米）。綜上所述，只有在主動(dòng)油缸產(chǎn)生的挖掘力同時(shí)滿足下列條件才可能實(shí)現(xiàn)：動(dòng)臂油缸閉鎖條件斗桿油缸閉鎖條件整機(jī)與地面附著條件整機(jī)穩(wěn)定條件否則，整機(jī)能實(shí)現(xiàn)的理論挖掘力被和中的最小值所確定。 挖掘范圍挖掘軌跡如圖28所示：CFEABDG圖28鏟斗挖掘軌跡是動(dòng)臂油缸進(jìn)行挖掘，且鏟斗尖、鏟斗與斗桿鉸點(diǎn)、斗桿與動(dòng)臂鉸點(diǎn)位于同一直線上；是斗桿油缸進(jìn)行挖掘，且動(dòng)臂位于最低，鏟斗尖、鏟斗與斗桿鉸點(diǎn)、斗桿與動(dòng)臂鉸點(diǎn)位于同一直線上；是動(dòng)臂油缸全縮，斗桿油缸全伸，鏟斗油缸動(dòng)作；是斗桿油缸全伸，鏟斗尖到動(dòng)臂與機(jī)架鉸點(diǎn)最近，動(dòng)臂油缸動(dòng)作；是動(dòng)臂油缸和斗桿油缸全伸，鏟斗油缸動(dòng)作； 是動(dòng)臂和鏟斗油缸全伸斗桿油缸動(dòng)作； 是動(dòng)臂油缸全伸，斗桿油缸全縮以鏟斗進(jìn)行挖掘。已計(jì)算系統(tǒng)流量為2125升/分。 元件選擇一、油缸的選擇動(dòng)臂油缸為雙缸，鏟斗和斗桿油缸均為單缸，缸徑均為125毫米。查相關(guān)資料，主油泵采用埋油斜軸式軸向柱塞雙向變量泵, 參數(shù)如下：表31主油泵相關(guān)參數(shù)型號公稱排量 mL/r額定壓力 Mpa額定轉(zhuǎn)速r/minZB125,125EV125252200控制油路采用齒輪泵CBB20,參數(shù)如下：表32齒輪泵CBB20相關(guān)參數(shù)型號公稱排量mL/r額定壓力MPa額定轉(zhuǎn)速r/min驅(qū)動(dòng)功率KW重量Kg容積效率CBB2020145090三、馬達(dá)的選擇回轉(zhuǎn)馬達(dá)和行走馬達(dá)（在上述設(shè)計(jì)中已選定）型號均為GQM161600。五、主油管管徑的計(jì)算挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)主油管路的油液流速取為8米/秒。=375 （升）167。工作裝置包括動(dòng)臂、斗桿和鏟斗，分別由液壓缸驅(qū)動(dòng)；回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和行走裝置由液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。液壓系統(tǒng)為雙泵雙回路全功率調(diào)節(jié)變量系統(tǒng)。通過操縱減壓閥式先導(dǎo)閥手柄的不同方向和位置，使來自先導(dǎo)油泵的液壓油控制液控多路換向閥的開度和換向，實(shí)現(xiàn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的單一動(dòng)作和同步動(dòng)作。一、主要回路組成全功率變量泵組調(diào)節(jié)回路、減壓閥式先導(dǎo)操縱控制回路、回轉(zhuǎn)回路、行走回路、動(dòng)臂回路、斗桿回路及鏟斗回路。全功率變量泵組調(diào)節(jié)回路兩臺主泵均為軸向柱塞變量泵，由旋轉(zhuǎn)部件、斜盤部件和閥部件組成。減壓閥式先導(dǎo)操縱控制回路控制回路的壓力油由先導(dǎo)油泵提供。在控制回路進(jìn)油路上，設(shè)有氣體隔離式蓄能器，保證有一定的操縱壓力，并在液壓泵不工作或損壞時(shí)仍能使工作機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)。工作力矩為 6158nm。兩限壓閥常閉，當(dāng)馬達(dá)突然停止或轉(zhuǎn)向時(shí)，高壓腔的壓力油經(jīng)限壓閥泄回油箱，低壓腔則由單向閥進(jìn)行補(bǔ)油，從而消除液壓沖擊。動(dòng)臂回路動(dòng)臂操作位于“上升”位置時(shí)，由于動(dòng)臂是雙液壓缸驅(qū)動(dòng)，要求驅(qū)動(dòng)功率較大，故采用合流。動(dòng)臂操作位于“下降”位置時(shí)，只有單泵供油，即只有 1 倍速。鏟斗回路鏟斗液壓缸由單泵供油時(shí)，1倍速工作，也可通過操作右合流閥實(shí)現(xiàn)雙泵合流供油，2倍速作業(yè)。如圖32示，為防止超速溜坡現(xiàn)象，設(shè)有限速補(bǔ)油回路。 圖32工作裝置（斗桿、動(dòng)臂、鏟斗）以及回轉(zhuǎn)、行走裝置的控制閥均為三位六通液控閥，兩合流閥均為二位二通電磁閥。二、同步操作當(dāng)兩主泵分別供油時(shí)，整個(gè)液壓系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)同步操作：回轉(zhuǎn)與動(dòng)臂、斗桿同步；鏟斗分別與動(dòng)臂、斗桿同步。主油路進(jìn)油路上均設(shè)有單向閥保壓和防倒流。第四章 整機(jī)穩(wěn)定性單斗液壓挖掘機(jī)的工作裝置呈懸臂的特點(diǎn)，因此工作時(shí)其自重對底部履帶邊緣產(chǎn)生很大的傾覆力矩，這個(gè)力矩完全靠機(jī)身和轉(zhuǎn)臺后部另加的配重所產(chǎn)生的力矩來平衡，使挖掘機(jī)能在各種工況下穩(wěn)定地工作。 初步確定配重如圖41所示工況進(jìn)行計(jì)算。此時(shí)履帶端部A為傾翻邊緣。即：= （噸）式中，——切向挖掘阻力，已算，；、——分別為鏟斗和土、斗桿、動(dòng)臂、轉(zhuǎn)臺和底盤的重量（公斤），見表；——切向挖掘阻力至傾覆邊的力臂（米）；、——分別為鏟斗、斗桿、動(dòng)臂、轉(zhuǎn)臺和底盤的重量至傾覆邊的力臂（米）；——配重的重量至傾覆邊的力臂（米）。167。風(fēng)載荷在此取25公斤/米。一．作業(yè)穩(wěn)定性挖掘機(jī)在以下工況進(jìn)行挖掘作業(yè)時(shí)最可能造成整機(jī)失穩(wěn)，故，進(jìn)行穩(wěn)定性校核。如圖42所示。機(jī)身、底盤、配重起穩(wěn)定作用。圖42此時(shí)，傾覆力矩：= （公斤*米）穩(wěn)定力矩：= （公斤*米）則，穩(wěn)定系數(shù)：=在斜坡上滿斗下降制動(dòng)時(shí)的穩(wěn)定性挖掘機(jī)停在上裝車時(shí)工作裝置位于下坡方向，鏟斗幅度最大，裝車時(shí)調(diào)整卸土高度可能產(chǎn)生動(dòng)臂下降后突然制動(dòng)的動(dòng)作，從而產(chǎn)生很大的向下作用的慣性力，這些慣性力對挖掘機(jī)底部的支乘邊緣形成一個(gè)傾覆力矩。工作裝置下降時(shí)各構(gòu)件重心繞動(dòng)臂下鉸點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，緊急制動(dòng)時(shí)，這些構(gòu)件產(chǎn)生瞬時(shí)最大慣性力： 代入數(shù)值，得鏟斗、*米、**米。另外，工作裝置也產(chǎn)生傾覆力矩。這些慣性力（除轉(zhuǎn)臺外）對傾覆邊緣產(chǎn)生傾覆力矩，風(fēng)載荷W的傾覆力矩。故，穩(wěn)定力矩：= （公斤*米）式中，、——分別為轉(zhuǎn)臺、底盤和配重的重量（公斤）；、——分別為轉(zhuǎn)臺、底盤和配重對傾覆邊緣的力臂（米）；——各工作裝置對傾覆邊緣的力臂（米）；——轉(zhuǎn)臺的慣性力（公斤）；——轉(zhuǎn)臺的重心高度（米）。如圖，挖掘機(jī)在空載時(shí)易失穩(wěn)的不利位置是：挖掘機(jī)停在斜坡上動(dòng)臂抬的最高位于上坡方向，幅度最小，風(fēng)向正面吹。則，穩(wěn)定系數(shù)：=三、行走穩(wěn)定性爬坡時(shí)如圖46所示，反鏟挖掘機(jī)爬坡時(shí)，動(dòng)臂放低，斗桿和鏟斗油缸伸出，迎面有風(fēng)載荷，并考慮起動(dòng)時(shí)的慣性力。如圖所示：圖46爬坡時(shí)的起動(dòng)慣性力：= （公斤）式中，G——挖掘機(jī)機(jī)重，15噸；v——挖掘機(jī)行走速度，；t——起動(dòng)時(shí)間。 （公斤）穩(wěn)定力矩：= （公斤*米）式中，、——分別為鏟斗、斗桿、動(dòng)臂、轉(zhuǎn)臺和底盤重（公斤），見表；、——分別為鏟斗、斗桿、動(dòng)臂、轉(zhuǎn)臺和底盤的重量至傾覆邊的力臂（米）；則，穩(wěn)定系數(shù)：= 下坡制動(dòng)時(shí)鏟斗油缸全縮，斗桿垂直于地面，下行時(shí)背后作用有風(fēng)載荷，制動(dòng)時(shí)有慣性力矩。167。取以下兩個(gè)工況位置進(jìn)行強(qiáng)度校核。圖51切向最大挖掘力取決斗桿油缸的閉鎖力，取斗桿為隔離體，按力矩平衡求得：= (噸)式中，——斗桿和鏟斗的重量（噸）；——斗桿和鏟斗長（米）；——斗桿重力到動(dòng)臂與斗桿鉸點(diǎn)的力臂（米）；——鏟斗重力到動(dòng)臂與斗桿鉸點(diǎn)的力臂（米）取鏟斗為隔離體，按力矩平衡求得鏟斗油缸工作力：= (噸)式中，——鏟斗重力到鏟斗與斗桿鉸點(diǎn)的距離（米）；——連桿到鏟斗與斗桿鉸點(diǎn)的距離（米）；——連桿到搖桿與斗桿鉸點(diǎn)的距離（米）；——搖桿的長度（米）。鏟斗邊齒遇障礙時(shí)，橫向挖掘阻力取決于回轉(zhuǎn)平臺的制動(dòng)力矩：= (噸)式中，——橫向挖掘阻力