【正文】 ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 其中 C—— 表示土壤硬度的系數(shù)，對 III 級土宜取 C=90~150；取 C=120 R—— 轉(zhuǎn)斗切削半徑；取 3 832R l mm?? max? —— 挖掘過程中鏟斗總轉(zhuǎn)角的一半；本設(shè)計中取 max 48? ? 176。當斗容量 q〈 時 D 應(yīng)小于 10000N。 取不同的一組 ?列表計算 鏟斗挖掘阻力 W1。 表 不同位置切削阻力計算列表 瞬時 轉(zhuǎn)角 φ（176。為起點） 畢業(yè)設(shè)計（論文） 共 58 頁 第 20 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 圖 切削阻力隨瞬時轉(zhuǎn)角變化曲線 轉(zhuǎn)斗挖掘裝土阻力的切向分力： 39。 計算表明： /11WW與 相比很小，可忽略不計。土質(zhì)愈均勻， 2W 愈小。這樣 1maxW 就可看作為轉(zhuǎn)斗挖掘的最大阻力。也即把半月形切削斷面看作等面積的的條形斷面，條形斷面長度等于斗齒轉(zhuǎn)過的圓弧長度與其相應(yīng)之弦的平均值，平均切削厚度為： ? ?22sin 2 9 0 sin 21 8 0 21 8 0 sinsin180RRRhR?? ?? ? ??? ? ? ????? ???? ????????? 平均挖掘阻力為 : 畢業(yè)設(shè)計（論文） 共 58 頁 第 21 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ? ?? ? 1 .3 513 .1 4 1 6 9 0 sin 23 .1 4 1 6 1 8 0 sinJRW C b A ZX D???????????????? 式中 ? 用角度代入，一般所謂平均阻力是指裝滿鏟斗的全過程阻力平均值，因此應(yīng)取 max??? 。一般取斗桿在挖掘過程中的總轉(zhuǎn)角為 ??? 80~50g? ，在轉(zhuǎn)角行 程中鏟斗被裝滿。在本設(shè)計中62 1820r FV l mm? ? ? 斗桿挖掘時的切削厚度 gh 可按下式計算： 60 .0 1 7 4 5g sgqqh B S K r B??? 斗桿 挖掘阻力為： 01 0 060 .0 1 7 4 5g gsKqW K h B rK??? 當取 Ⅲ 級土壤時， 0 10K? ， ? 。 g? —— 斗桿挖掘時鏟斗轉(zhuǎn)角，該轉(zhuǎn)角主要為避免挖掘時，斗底接觸土壤，一般 g? =50176。本設(shè)計中取 g? =60176。 確定的油缸參數(shù)列表。最長處∠ ACB=127176。同時也能確定動臂油缸鉸點 B的位置 得出動臂油缸參數(shù)如表 所示： 表 動臂油缸參數(shù)列表 型號 缸徑 D 桿徑 d L1max L1min △ 額定工作壓力 允許工作壓力 HSGK02 80mm 40mm 1567mm 966mm 365mm 20Mpa 圖 動臂油缸的確定 （ 2） 斗桿油缸的確定（如圖 ） 在斗桿在初始位置和最大轉(zhuǎn)角處斗桿油缸最短和最長，以兩個位置斗桿的 E 點作圓，且滿足兩倍最短減去最長結(jié)果為 365mm。通過作圖得到 m in m a x1 1 6 0 , 1 9 6 0 , 1 5 4 4 , 1 7 6 3E D m m E D m m D F m m CD m m? ? ? ? 斗桿油缸參數(shù)如表 所示 畢業(yè)設(shè)計（論文） 共 58 頁 第 23 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 表 斗桿油缸參數(shù)列表 型號 缸徑 D 桿徑 d L2max L2min △ 額定工作壓力 允許工作壓力 HSGK02 80mm 40mm 1960mm 1160mm 360mm 20Mpa 圖 斗桿油缸的確定 （ 3）鏟斗油缸的確定（如圖 ） 取鏟斗轉(zhuǎn)角為 170176。通過作圖法得到： m in m a x1 2 0 0 , 2 0 4 0G H m m G H m m??；由圖上測量出 EG=370mm， FG=423mm。 表 鏟斗油缸參數(shù)列表 型號 缸徑 D 桿徑 d L3max L3min △值 額定工作壓力 最大工作壓力 HSGK02 80mm 40mm 2040mm 1200mm 360mm 20Kpa 畢業(yè)設(shè)計（論文） 共 58 頁 第 24 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 圖 鏟斗油缸的確定 鏟斗、斗桿理論挖掘力計算 反 鏟裝置主要采用斗桿液壓缸或鏟斗液壓缸進行挖掘。 工作液壓缸外伸時由該液壓缸理論推力所能產(chǎn)生的斗齒切向挖掘力稱為工作液壓缸的理論挖掘力 如圖所示，鏟斗挖掘時鏟斗液壓缸的理論挖掘力為： 130 3 3 323()D rrP P P i f Lrl?? ? ? ? ?? 式中 3P —— 鏟斗液壓缸的理論推力， 33P F p??， 3F 為鏟斗液壓桿大腔作用面積， p 為液壓系統(tǒng)工作壓力； 6 3 233 2 0 1 0 ( 8 0 1 0 ) 1 0 0 6 7 54P F p ? ?? ? ? ? ? ? ? ? 1r、 2r 、 3r —— 力臂值。時的力臂值。起點） 表 鏟斗連桿機構(gòu)不同轉(zhuǎn)角下的力臂值及理論挖掘阻力計算值 鏟斗轉(zhuǎn)角φ 1()rmm 2()rmm 3()r mm 3()l mm 計算 ()ODPN 0 213 213 186 832 22478 10 285 253 216 832 29405 20 358 289 238 832 35628 30 414 322 257 832 39921 40 454 351 273 832 42665 50 480 375 286 832 44234 60 495 398 294 832 44183 70 500 417 298 832 43178 80 497 431 300 832 41801 90 488 441 297 832 39710 110 454 512 286 832 30642 130 409 463 266 832 28390 150 357 461 243 832 22740 170 303 450 216 832 17572 鏟斗挖掘時鏟斗液壓缸的理論挖掘力隨鏟斗轉(zhuǎn)角變化曲線如圖 所示（以鏟斗油缸 最短是為 0176。 畢業(yè)設(shè)計（論文） 共 58 頁 第 26 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 圖 理論挖掘力隨鏟斗轉(zhuǎn)角變化的曲線 將鏟斗理論挖掘力與切削阻力繪制在一張圖上如圖 （以鏟斗油缸最短是0176。 斗桿液壓缸的理論挖掘力為： 50 2 2 36( , )Q rP P f L Lr? ? ? 式中 2P—— 斗桿液壓缸的理論推力， 22P Fp? ， 其中 2F 為斗桿液壓缸大腔作用面積， p 為液壓系統(tǒng)工作壓力。借助 CAD 圖，在斗桿轉(zhuǎn)到不同角度時測量得到，如圖 畢業(yè)設(shè)計（論文） 共 58 頁 第 27 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 為斗桿轉(zhuǎn)到 80176。起點） 表 斗桿機構(gòu)不同位置下的力臂值及理論挖掘力計算值 斗桿轉(zhuǎn)角 φ 2 r5（ mm） r6（ mm） 斗桿理論挖掘力 0 366 2652 13873 20 473 2652 17934 40 499 2652 18919 60 466 2652 17663 80 393 2652 14898 100 292 2652 11068 108 249 2652 9440 繪制斗桿理論挖掘力隨斗桿瞬時轉(zhuǎn)角的 變化曲線如圖 所示（以斗桿油缸最短是為 0176。 畢業(yè)設(shè)計（論文） 共 58 頁 第 28 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 圖 斗桿理論挖掘力隨斗桿瞬時轉(zhuǎn)角變化曲線圖 將斗桿理論挖掘力與挖掘阻力繪制在一張圖上如圖 所示（以斗桿油缸最短是為0176。 動臂油缸作用力計算 臂油液壓缸應(yīng)保證反鏟作業(yè)過程中在任何位置上都能提起帶有滿載鏟斗的工作裝置到達最高和最遠的位置。 對動臂在轉(zhuǎn)臺上的鉸點 C取矩，可以得到各位置下所需的動臂液壓缸作用力： 611()i i t tiP G r G r e???? 畢業(yè)設(shè)計（論文） 共 58 頁 第 29 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 式中 iG—— 工作裝置各構(gòu)件的重量，初步設(shè)計時可通過經(jīng)驗公式法取用； tG—— 斗中土重； (1 .6 ~ 1 .8 ) 0 .1 5 0 .2 4 ~ 0 .2 7tGt? ? ?；取土重為 ir 和 tr —— 各構(gòu)件及斗內(nèi)土壤重心到點 C的力臂。） 質(zhì)量（ t） 動臂 斗桿 鏟斗 斗桿缸 鏟斗缸 連桿搖桿 動臂缸 機重 設(shè)計機型 5 機型 2 4 （ 2）、提升力計算（三種 工況均作圖分析 ） 工況Ⅰ：最大挖深時滿斗提升，此時動臂油缸全縮，斗桿垂直地面，鏟斗轉(zhuǎn)至水平，這時計土重和工裝重。 求得 tF ， 26000tF? N，動臂缸推力為 100531N，提升力 ＜動臂缸推力。 求得 tF =19279N，動臂缸推力為 100531N，提升力 ＜動臂缸推力。 求得 tF =18336N， 動臂缸推力為 100531N，提升力 ＜動臂缸推