【正文】 列幾何條件：即得： （米）（米）=（米）=（米）這樣，動臂機構(gòu)的全部參數(shù)初步選出。 校核動臂力矩特性一、最大挖掘深度時動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c點的力矩。二、滿斗處于最大半徑時動臂油缸應(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）同類方法計算可得：= （米）顯然，滿斗處于最大高度時的載荷力矩要小于滿斗處于最大半徑時的值，故=28（噸/米）M，滿足要求。 斗桿機構(gòu)根據(jù)斗桿挖掘阻力計算，并參考國內(nèi)外同類型機器斗桿挖掘力值，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面最大挖掘半徑的計算一、當(dāng)下置動臂油缸全伸，斗桿油缸全縮，QV連線處于垂直狀態(tài)時，可得到最大卸載高度，如圖25：圖25二、當(dāng)下置動臂油缸全縮，F(xiàn)QV三點同一直線并處于垂直狀態(tài)時得到最大挖掘深度，如圖26：圖26三、當(dāng)斗桿油缸全縮，F(xiàn)QV三點同一直線，而且=0時可以得到停機面最大挖掘半徑，如圖27：圖27= （米）。 挖掘力的計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)和連桿機構(gòu)效率；工作油缸的背壓。對于反鏟裝置動臂油缸的理論挖掘力一般不予考慮?？傻玫秸麢C的理論挖掘力：式中，鏟斗加土和連桿機構(gòu)自重對Q點的作用力矩：噸*米。在作用下斗桿油缸受壓，動臂油缸受拉。取整個工作裝置為隔離體，列出對C點的力矩平衡方程式：= 式中，——各裝置的大小（噸）；——動臂油缸對C點的作用力臂（米）； —— 對C點的作用力臂（米）；——各裝置作用力臂（米）。取整機為隔離體，列出對傾翻支點I的力矩平衡方程式，得整機穩(wěn)定條件所允許的挖掘阻力最大值：= （噸）式中，——對I點的作用力臂（米）；——工作裝置總重（噸）；——對I點的作用力臂（米）；——機體重量（噸）； ——對I點的作用力臂（米）。綜上所述，只有在主動油缸產(chǎn)生的挖掘力同時滿足下列條件才可能實現(xiàn)：動臂油缸閉鎖條件斗桿油缸閉鎖條件整機與地面附著條件整機穩(wěn)定條件否則，整機能實現(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鏟斗挖掘軌跡是動臂油缸進行挖掘，且鏟斗尖、鏟斗與斗桿鉸點、斗桿與動臂鉸點位于同一直線上；是斗桿油缸進行挖掘，且動臂位于最低，鏟斗尖、鏟斗與斗桿鉸點、斗桿與動臂鉸點位于同一直線上；是動臂油缸全縮，斗桿油缸全伸，鏟斗油缸動作；是斗桿油缸全伸，鏟斗尖到動臂與機架鉸點最近，動臂油缸動作；是動臂油缸和斗桿油缸全伸，鏟斗油缸動作； 是動臂和鏟斗油缸全伸斗桿油缸動作； 是動臂油缸全伸，斗桿油缸全縮以鏟斗進行挖掘。已計算系統(tǒng)流量為2125升/分。 元件選擇一、油缸的選擇動臂油缸為雙缸，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)計中已選定）型號均為GQM161600。五、主油管管徑的計算挖掘機液壓系統(tǒng)主油管路的油液流速取為8米/秒。=375 （升）167。工作裝置包括動臂、斗桿和鏟斗，分別由液壓缸驅(qū)動；回轉(zhuǎn)機構(gòu)和行走裝置由液壓馬達(dá)驅(qū)動。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，實現(xiàn)執(zhí)行機構(gòu)的單一動作和同步動作。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仍能使工作機構(gòu)運轉(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，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行補油，從而消除液壓沖擊。動臂回路動臂操作位于“上升”位置時，由于動臂是雙液壓缸驅(qū)動，要求驅(qū)動功率較大，故采用合流。動臂操作位于“下降”位置時，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，1倍速工作，也可通過操作右合流閥實現(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)有限速補油回路。 圖32工作裝置（斗桿、動臂、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，整個液壓系統(tǒng)可實現(xiàn)同步操作：回轉(zhuǎn)與動臂、斗桿同步；鏟斗分別與動臂、斗桿同步。主油路進油路上均設(shè)有單向閥保壓和防倒流。第四章 整機穩(wěn)定性單斗液壓挖掘機的工作裝置呈懸臂的特點，因此工作時其自重對底部履帶邊緣產(chǎn)生很大的傾覆力矩，這個力矩完全靠機身和轉(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所示工況進行計算。此時履帶端部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)定性挖掘機在以下工況進行挖掘作業(yè)時最可能造成整機失穩(wěn)，故，進行穩(wěn)定性校核。如圖42所示。機身、底盤、配重起穩(wěn)定作用。圖42此時，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時的穩(wěn)定性挖掘機停在上裝車時工作裝置位于下坡方向，鏟斗幅度最大，裝車時調(diào)整卸土高度可能產(chǎn)生動臂下降后突然制動的動作，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底部的支乘邊緣形成一個傾覆力矩。工作裝置下降時各構(gòu)件重心繞動臂下鉸點轉(zhuǎn)動，緊急制動時，這些構(gòu)件產(chǎn)生瞬時最大慣性力： 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，挖掘機在空載時易失穩(wěn)的不利位置是：挖掘機停在斜坡上動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)定性爬坡時如圖46所示，反鏟挖掘機爬坡時，動臂放低，斗桿和鏟斗油缸伸出，迎面有風(fēng)載荷，并考慮起動時的慣性力。如圖所示：圖46爬坡時的起動慣性力：= （公斤）式中，G——挖掘機機重，15噸；v——挖掘機行走速度，；t——起動時間。 （公斤）穩(wěn)定力矩：= （公斤*米）式中，、——分別為鏟斗、斗桿、動臂、轉(zhuǎn)臺和底盤重（公斤），見表；、——分別為鏟斗、斗桿、動臂、轉(zhuǎn)臺和底盤的重量至傾覆邊的力臂（米）；則，穩(wěn)定系數(shù)：= 下坡制動時鏟斗油缸全縮，斗桿垂直于地面，下行時背后作用有風(fēng)載荷，制動時有慣性力矩。167。取以下兩個工況位置進行強度校核。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）；——斗桿重力到動臂與斗桿鉸點的力臂（米）；——鏟斗重力到動臂與斗桿鉸點的力臂（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的距離（米）；——連桿到鏟斗與斗桿鉸點的距離（米）；——連桿到搖桿與斗桿鉸點的距離（米）；——搖桿的長度（米）。鏟斗邊齒遇障礙時，橫向挖掘阻力取決于回轉(zhuǎn)平臺的制動力矩：= (噸)式中