zl50型裝載機(jī)工作裝置設(shè)計(jì)-閱讀頁(yè)
2024-08-21 23:05本頁(yè)面
【正文】 計(jì)算位置，且假定外裁荷作用在鏟斗的切削刃上。形成偏載情況時(shí)，通常是將其簡(jiǎn)化后的集中栽荷加在鏟斗側(cè)邊第一斗齒上。②鏟斗水平插入料堆，翻轉(zhuǎn)鏟斗或舉升動(dòng)臂鏟取物料時(shí)，認(rèn)為鏟斗斗齒只受垂直掘起阻力的作用。如果將對(duì)稱載荷和偏載情況分別與上述三種典型受力工況相組合，就可得到鏟斗六種典型的受力作用工況1. 對(duì)稱水平力的作用工況(圖4—2a)水平力(即插入阻力PC)的大小由裝載機(jī)的牽引力決定，其水平力的最大值為： (4—1)此處根據(jù)已知取 （4—2）——裝載機(jī)空載時(shí)的最大牽引力， ——插入力。 （4—4） 式中L—— 軸距。 W1——滿載時(shí)前橋負(fù)荷，取整機(jī)重量的75％。4．受水平偏載的作用工況(圖4—2d)5．受垂直偏載的作用工況(圖4—2e)垂直力之大小與工況(b)相同。 工作裝置的受力分析在確定了計(jì)算位置及外載荷的大小后，便可進(jìn)行工作裝置的受力分橋。同時(shí)略去鏟斗及支承橫梁對(duì)動(dòng)臂受力與變形的影響，則可取工作裝置結(jié)構(gòu)的一例進(jìn)行受力分析，如圖(3—23a)所示，其上作用的載荷取相應(yīng)工況外載荷之半進(jìn)行計(jì)算，即： （4—5）在偏載工況中(圖3—22d、e、f)，近似地用求簡(jiǎn)支粱支反力的方法，求出分配于左右動(dòng)臂平面內(nèi)的等效力 (圖4—3b)： （46）由于，所以取進(jìn)行計(jì)算。鏟斗的重量由兩部分組成，一部分是圍成鏟斗的板的重量G1，另一部分是筋板、吊耳等附屬裝置的重量ΔG，估算ΔG的值為10％G1，則 (4—8) 又 (4—9) 式中S1——鏟斗側(cè)壁的面積， t——鏟斗壁厚， S2——斗底和后斗壁的面積， SK——檔板面積， ρ——鋼板的密度（取ρ=7850kg/m3）， g——重力加速度（取g=10N/Kg），由前述可得 S1= t= S2= m2 SK= m2 代入各項(xiàng)數(shù)據(jù)可得： 3)認(rèn)為動(dòng)臂軸線與連桿——搖臂軸線處于同一平面，則所有的作用力都通過(guò)構(gòu)件(除鏟斗外)斷面的彎曲中心，即略去了由于安裝鉸座而產(chǎn)生的附加的扭轉(zhuǎn)，從而可以用軸線、折線或曲線來(lái)代替實(shí)際構(gòu)件。工作裝置的受力分橋，就是根據(jù)上述各種工況下作用在鏟斗的外力，用解析法或圖解法求出對(duì)應(yīng)工況下工作裝置各構(gòu)件的內(nèi)力。(a)水平偏載（Pxa=,PZa=0） 如圖4—4a所示，取鏟斗為脫離體，根據(jù)平衡原理，分析鏟斗的受力：由 （4—10） （4—11） 由 （4—12） 所以 （4—13） 由 (4—14) 則 （4—15） 如圖3—24b所示，取連桿為脫離體，根據(jù)平衡原理，作用于連桿兩端的力大小相等，方向相反，即： （4—16）由圖示受力分析可知，連桿此時(shí)受拉。如圖4—4c所示，取搖臂為脫離體，根據(jù)平衡原理，分橋搖臂的受力； 由 （4—30） (4—31)由 （4—32）由 （4—33）如圖3—24d所示，取動(dòng)臂為脫離體，根據(jù)平衡原理，分析動(dòng)臂的受力： 由 （4—34）由 （4—35） 由 （4—36）比較兩種工況可知第5種典型工況受力比較大，故取第5種工況為例進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。動(dòng)臂可看成是支承在前車架A點(diǎn)和動(dòng)臂油缸上鉸點(diǎn)H點(diǎn)的雙支點(diǎn)懸臂梁(圖4—5)，為簡(jiǎn)化計(jì)算，將動(dòng)臂主軸線分為BI、IJ、JA等折線，分別求各段內(nèi)的內(nèi)力Q、N、M的值。 （MPa） （4—38）式中 Q——計(jì)算斷面的剪力(N)； SZmax——計(jì)算斷面中性軸Z處的靜矩（m3）； JZ——計(jì)算斷面時(shí)對(duì)中性軸Z的慣性矩（m4）； b——計(jì)算斷面的寬度（m）。則 MPa BI段：彎矩 (4—41)軸向力 (4—42)剪力 (4—43)參考柳工856型裝載機(jī)，取動(dòng)臂厚b=60mm，寬h=200mm則m3 (4—44)F=bh==12x103m2 (4—45)將式(4—41)(4—42) (4—43) (4—44)及(4—45)代入式（4—37）和(4—39))得： IJ段：彎矩 (4—46)軸向力 (4—47)剪力 (4—48)參考柳工856型裝載機(jī)，取動(dòng)臂厚b=60mm，寬h=450mm則m3 (4—49)F=bh==27x103m2 (4—50)將式(4—46)(4—47) (4—48) (4—49)及(4—50)代入式（4—37）和(4—39))得： 鉸銷裝載機(jī)工作裝置鉸銷的一般結(jié)構(gòu)形式及受力情況，如圖4—6所示。所謂密封式鉸銷，就是鉸銷軸套的端部加一個(gè)密封圈，密封圈可以防止?jié)櫥瑒┬孤都皦m土進(jìn)入，因此可延長(zhǎng)軸銷和軸套銷的使用壽命及減少定期潤(rùn)滑的次數(shù)，使日常維修工作所消耗的時(shí)間及費(fèi)用減少。銷軸支座的擠壓應(yīng)力： （453）銷軸套的擠壓應(yīng)力： （4—54）式中——軸套的支承長(zhǎng)度。其計(jì)算根據(jù)《工程力學(xué)》中所講的方法進(jìn)行。由經(jīng)驗(yàn)公式知 （4—59） 因?yàn)棣甩?,所以σcr=σs=350MPa Fcr=A?σcr=1758KN （4—60）由于鏟斗額定載荷為50KN，所以連桿壓力為：Fmax=(50+)cos7o=57KN （4—61）所以 （4—62）滿足壓桿穩(wěn)定的要求。如圖4—7。 （MPa） （4—38）式中 Q——計(jì)算斷面的剪力(N)； SZmax——計(jì)算斷面中性軸Z處的靜矩（m3）； JZ——計(jì)算斷面時(shí)對(duì)中性軸Z的慣性矩（m4）； b——計(jì)算斷面的寬度（m）。將此截面在AutoCAD中做成面域，查詢可得 所以 圖4—7 搖臂強(qiáng)度計(jì)算簡(jiǎn)圖EF段；軸向力剪力彎矩 圖4—8 搖臂E點(diǎn)截面形狀圖和DE段一樣，此處截面N——N如圖4—8
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