【正文】 dG =24361（ N） 從而得出： yP =（ N） 土壤沿推土板上升的摩擦阻力 ?? 21 cosdm GP ? （ 1— 3） 式中： 1? ——土壤對金屬的摩擦系數(shù)，經(jīng)《工程機械》查的 1? =1； ?——推土板的切削角。 上海 交通大學畢業(yè)設(shè)計 9 代入數(shù)據(jù)求出： mP =（ N） 滾動阻力 ?cosGfPf ? （ 1— 4） 式中： G —— 機重（ KN）。經(jīng)《工程機械》查的取 f =； ? —— 坡度。 代入數(shù)據(jù)求得： )( KNPf ? 坡度阻力 ?? sinGfP ? （ 1— 5） 代入數(shù)據(jù)求得： )( KNP ?? 推土機工作過程中的總的阻力 ?? PPz （ 1— 6） ?PPPPPP fmyqz ????? 代入數(shù)據(jù)求得： )(68 KNPz ? 則拖拉機（或牽引車）的牽引功率為 ： )(360 KNVPN TKK ?? 代入數(shù)據(jù)求得： 53)(39 ?? KNN K （馬力） 推土板的合理形狀與主要參數(shù)的選擇 1． 對不同形狀推土板的橫截面加以研究后可以看出，當前多采用大曲率半徑圓弧推土板。如將大曲率半徑圓弧型推土板切削角減小，則由于推土板后傾，改善了切削條件，切下的土壤易于形成土屑并 沿著推土板流動。但是，在土屑流動過程中，土壤仍受到擠壓，因而增加了能量的消耗。但是，它卸土困難，一般應用在推土量小的場合。這種推土板具有足夠的高度和良好的切削條件，刀刃所切下的土壤形成土屑，并能在推土板曲面部分、翻滾，工作時消耗能量比較小，推土板形狀不合理，則在推土板曲面部分將殘存部分土壤，切下土壤不能眼推土板曲面流動，而是在土中自下而上的膨脹，消耗在土壤內(nèi)摩擦的能量就大為增加。 2． 為了使推土板具有足夠的高度和良好的切削條件，刀刃所切下 的土壤形成土屑，并沿板面流動、翻滾，工作時消耗能量比較小，采用直式推土板。其值為： ?sin11 Bh ? ； 1B —— 刀片的寬度（ mm）。參考《工程機械使用手冊》； 2h —— 上段直線高度。其值為： ? ? H～b ? ，取 Hb? 另外刀尖的尖角采用β =300 由幾何知識顯然：ω =1800ψ δ 其中δ =450，取ψ =800，（參考《工程機械手冊》 ∴得：ω =550 因此綜上所式，可求出 ： R=≈ 855（ mm） 推土機工作裝置的受力分析 工 作裝置的強度計算 ,首先要選擇推土機的計算位置擬定計算條件；其次，確定作用在推土機上的外載荷及作用在工作裝置各構(gòu)件上的力 ,最后對工作裝置的零部件進行強度計算。 1． 推土機正常作業(yè)時推土板中點碰到障礙物。在這個位置對推土板、支架和液壓系統(tǒng)的零部件進行強度 計算。計算條件與 1相同。 3． 在液壓操縱的推土機強制切土時，計算條件除與 1相同外，還要考慮切削深度等于零，油缸推力參加切土條件。 外載荷的確定 推土機工作過程中作用在工作裝置上外載荷有重力 G、鉸 C處外力 Pc、油缸力 S以及土壤反力 P，如圖 1— 4所示。則 XBR 39。? —— 土壤承載能力系數(shù)，中等條件土壤取 39。在這取中間值，取 39。取 X=（ cm）； μ 1—— 刀片與土壤的摩擦系數(shù)，考慮到土壤表面不平和切不平處土時刀片前棱工作的可能性，取 μ 1=1。 代入數(shù)據(jù)得： R1=22（ KN）， R2=22（ KN） 2. 鉸 C處反力 cP 鉸 C處反力 cP 可分為 cX 和 cZ ，如圖 1— 4所示?？紤]外載荷作用的動力特性，頂推力計算如下 TkT gg? （ 1— 10） 式中 gT —— 考慮動力特性時的頂推力； gk —— 動力性系數(shù) gk =； T—— 拖拉機（或牽引車）最大牽引力，其值為： ?2GT? 或 ?TGT? 其中 G2—— 提起推土板時推土機總重，由已知可知： G2=330（ KN）； ? —— 附著系數(shù)， ? =～ 。 代 入數(shù)據(jù)可求得： T=（ KN） 則 gT =（ KN） 3. 土壤的反力 曹小平 履帶式推土機液壓系統(tǒng)設(shè)計 14 假定土壤對推土板表面的勻稱載荷集中作用到推土板刀刃中點上。將以上各力在相應的坐標軸上投影，可求出 P的分力 P P2，如 圖 1— 6（ a）、（ b）所示。推土板升降油缸的力取決于推土機的工作狀態(tài)和推土機的整機穩(wěn)定性。 圖 1— 7 推土板強制切土時計算 參考同類產(chǎn)品初選推土機工作機構(gòu)的各個尺寸，如下： sr =； l=3m； l0=； m=； G=1500kg； θ =450。 取 0?? cM 0210 ????? strSRmRGl 其中 G—— 工作裝置重量 。1 GlmlXBkrS st ??? ? （ 1— 11） 代入數(shù)據(jù)求得： St=（ KN） （ 2） 油缸拉力的確定 推土機切削終了，推土機由切削位置變?yōu)檫\輸位置，工作裝置提升時，起升力既油缸拉力，由圖 1— 8可求出：取 0?? cM 曹小平 履帶式推土機液壓系統(tǒng)設(shè)計 16 圖 1— 8 推土板起升受力計算 00111 ????? slrSGllGQlmP 參考同類產(chǎn)品初選工作機構(gòu)的各個尺寸如下： l1=； 式中 tG —— 被抬起土壤的重量，其值為； 0?BFG tt? 其中 tF —— 推土板內(nèi)土壤面積，圖 1— 8畫陰影部分，由幾何知識易求得： tF =（ m3） 從而的出： tG =（ KN） Q —— 被抬土壤與留下土壤間的滑移阻力，其值為： 其中 F—— 滑移面積（假定滑移沿著通過刀尖的垂直平面進行）， F=BH（ mm2） =48000（ mm2） C—— 滑移時土壤粘結(jié)力（ N/cm2）；參考《工程機械》查得 C=； 從而求得： Q=（ KN）； P1—— 作用于工作裝置上土壤水平分力之和，取 P1=T=R=（ KN）。 油缸拉力的最大值受整機穩(wěn)定條件限制，此時拖拉機會繞 A點傾翻，如圖 1— 9所示。 ?c o sm a xlgccm STXX ??? （ 1— 14） ? ?mXrSllGllGlZZ cltccm ???????? 0m a x10 )()(1 （ 1— 15） 參考同類產(chǎn)品初選工作機構(gòu)的各個尺寸如下： mrs ? ； CL =； KNGT 265? ； 代入數(shù)據(jù)，將式（ 1— 13）、（ 1— 14）、（ 1— 15）聯(lián)立求得： )( 3 9)( 0 6m a x KN＞SKNS ll ?? 。 其中 lS 是作用在活塞桿上的外載荷。但由于活塞質(zhì)量和速度并不是很大，相比外載荷更是微不足道，因此可以忽略不計。 （ 1— 17） 液壓系統(tǒng)主要參數(shù)計算 初選系統(tǒng)工作壓力 參考同類產(chǎn)品，初選工作壓力 P=25（ aMP ）； 計算液壓缸的主要結(jié)構(gòu)尺寸 上海 交通大學畢業(yè)設(shè)計 19 1). 確定液壓缸受拉時載荷最大，其載荷為 ； 則 lSAPAP ??? 1221 （ 1— 18） 2P —— 液壓缸回油腔壓力，即背壓力，參照表 2— 4取值為 2P =1MPa 1P —— 液壓缸工作腔壓力，其值1P =P=25MPa； 又參照表 2— 5得： ?Dd （ 1— 19） 由（ 1— 18）、（ 1— 19）式代入數(shù)據(jù)求得： D=85（ mm）， d=60（ mm） 粗算其行程： )(5 3 045c o s)1 5 0 03 0 0 0(21 0 mmS ???? 取行程為 S =600（ mm） 參考《機械設(shè)計設(shè)計手冊》《液壓傳動》部分的工程用液壓缸的選擇，選擇型號為： 8 0 03 5 1 1/ ??? HdDH S G K ； 其 D=100（ mm）， d=70（ mm）。 計算液壓馬達的排量 液壓馬達是雙旋轉(zhuǎn)的，其回油直接接回油箱，視其出口壓力為零。對于推土板的垂直傾斜運動，需用有控制推土板傾斜的液壓油缸，因其只有傾斜運動，固液壓油缸選為單活塞桿雙作用液壓油缸進行控制；而對于推土板的的升降運動，也可用單活塞雙作用液壓油缸進行控制。 對于鏟刀垂直傾斜油缸，當其工作時，即控制閥的中位時，油泵產(chǎn)生的壓力油要直回油箱；而當其工作時，操縱控制閥，壓力油又能改變方向從而使油缸活塞桿能產(chǎn)生不同的運動方向， 即收縮及拉伸運動。 同理，松土器的分析也一樣，控制閥也選用三位五通手動換向閥進行控制。因而還需在與松土器有桿面相連的油路上連接一過載閥進行保護。在這我們采用一單向閥直接裝在油缸與油箱之間，從而避免上述情況。 鏟刀升降油缸是綜合上述兩種情況選擇控制閥的。因此其需選用四位五通手動換向閥。 上述三種油缸還需滿足他們產(chǎn)生的運動不能同時產(chǎn)生，否則就會產(chǎn)生干涉。當馬達不工作時自成閉式循環(huán)回路供補油（供油源是給液壓缸供油的液壓泵提供的，因此還需一個兩位四通的電磁閥控制） 。當馬達碰到超負荷工作的情況下還需有壓力保護，負負荷工作時限制回路壓力，因還需在馬達的進油口連接一個益流閥，出油口連接一安全閥。 綜上所述，馬達需選用四個，兩個驅(qū)動履帶行走，另兩個馬達實現(xiàn)兩條履帶的同步行走。(201 MPaP ? （ 1— 26） ??P —— 泵到執(zhí)行元件間總的管路損失。 2). 流量的確定 ? ??? m a xQKQp （ 1— 27） K—— 泄露系數(shù)，取 K=； ?maxQ —— 最大流量工況，在這 sLQ ax ?? 代入數(shù)據(jù)可求得： m LsLQ p ?? ； 因選 用兩個液壓泵，固一個液壓泵流量 LQ p ? 。 液壓馬達的選 擇 前面已求的馬達排量為 rLrLqq ??? ，系統(tǒng)的工作壓力為 25MPa，馬達的轉(zhuǎn)矩 ? ?mNmNT ???? 7947431788 。柱塞馬達。 液壓閥的選擇 選擇液壓閥主要時據(jù)是閥的工作壓力和流過閥的流量。 參照表 — 3取 a=6； 算得有效容積 ? ? mV ??? 。 ?? 222 vP ?? 23 ???????????nn PP 式中 Q—— 通過閥的實際流量 ? ?sm3 ； nQ —— 閥的額定流量 ? ?sm3 ； 曹小平 履帶式推土機液壓系統(tǒng)設(shè)計 26 nP? —— 閥的額定壓力損失 ? ?Pa ； 從查《工程機械產(chǎn)品樣本》得： nP? =； ?n