【正文】 初選履帶 最大接地比壓決定了挖掘機(jī)能否在松軟地面上工作。 挖掘機(jī)的合力 G 將按作用的位置分配在兩條履帶上。 重心對截面重心 O點(diǎn)的力矩為 M G r?? 將此力矩 沿履帶方向及垂直于履帶方向?yàn)?M’ 及 M’’ ； 39。39。 在一般結(jié)構(gòu)的挖掘機(jī)中ａ很小（ 2176。），近似為零，故可以認(rèn)為履帶最大比壓發(fā)生在工作裝置順履帶方向的位置，可由上述公式的 max 23 ( )Gp b L B? ? 從上式 可看出：比值 L／ B 不應(yīng)太小，否則會加大 maxp值，一般情況下 L／ B 為 ～ 。 最小離地間隙 h 也是一個重要的參數(shù)。離地間隙要適當(dāng)，因?yàn)樗绊懙綑C(jī)械的重心位置，穩(wěn)定性以及機(jī)械機(jī)構(gòu)等。 初選履帶 關(guān)于履帶選擇的一些要求 ，其兩端 的突出部分對稱度不得超過 ，銷軸與鏈軌的壓裝部分應(yīng)勻等。 ，每十節(jié)內(nèi)的直線度不得大于 4mm，履帶全長不得大于 8mm。 的選擇，型號 LD229，履帶的名義節(jié)距為 229mm，履帶節(jié)距為 ，履帶板寬度為 600mm。 帶的張緊度。 。 履帶行走機(jī)構(gòu)零部件之間相互接觸、相對運(yùn)動就產(chǎn)生摩擦。由于履帶銷之間的節(jié)距大于驅(qū)動齒輪的節(jié)距，所以使驅(qū)動齒輪磨尖。 其他參數(shù)的選擇與計算 經(jīng)驗(yàn)公式計算法（查表法）是以液壓挖掘機(jī)的機(jī)重為指標(biāo)，對現(xiàn)代液壓挖掘機(jī)的總體參數(shù)用概率方法得到各主要參數(shù)的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，以公式來確定挖掘機(jī)的各種參數(shù)。 s2） 53f jfJ K G? 1000 213747 制動減速度（ rad/s） 13zf fKG?? ?? 轉(zhuǎn) 臺 速 度（ r/min） 16nn KGe?? 回轉(zhuǎn)時間（ s） 16tf tfKG? ? 理論周期（ s） 16zo zot K G? 10 第 3 章 挖掘機(jī)工作阻力 挖掘力是衡量反鏟工作裝置挖掘性能的重要指標(biāo)之一。為便于進(jìn)行設(shè)計方案的分析比較，對挖掘機(jī)概念規(guī)定如下。 工作液壓缸的理論挖掘力 反鏟裝置主要采用斗桿液壓缸或鏟斗液壓缸進(jìn)行挖掘。 鏟斗油缸的理論挖掘力 鏟斗挖掘時鏟斗液壓缸的理論挖掘力為 133 3 323 ()oDrrP P P i f Lrl?? ? ? ? ?? 式中 P3—— 鏟斗液壓缸的理論推力， P3=F3 對于已定的工作裝置鏟斗液壓缸理論挖掘力是該液壓缸瞬時長度 L3的函數(shù)，顯然當(dāng) i=imax時 POD=PODmax，即得到鏟斗液壓缸的最大理論挖掘力。 p， F2 為鏟斗液壓缸 大腔作用面積， p為液壓系統(tǒng)工作壓力； r r6—— 力臂值 對于已定的工作裝置 r5是 L2的函數(shù)， r6是 L3的函數(shù)，因此 POG是 L2和 L3的二元函數(shù)。當(dāng) F，Q， V三點(diǎn)處于一直線時 r6= r6max，同時如果 r5= r5min（此時L2=L2min或 L2=L2max）則可得 POG的最小值。 對反鏟裝置，動臂液壓缸的理論挖 掘力一般不予考慮。 當(dāng)全面考慮這些條件后得到的工作液壓缸能實(shí)現(xiàn)的挖掘力值就是挖掘機(jī)在該工況下的挖掘力。 求得的挖掘力值稱為整機(jī)的理論挖掘力。當(dāng)用于特殊作業(yè)條件時求整機(jī)的挖掘力必須考慮坡度、風(fēng)力等影響。 用電子計算機(jī)分析比較各種設(shè)計方案的挖掘性能或驗(yàn)算已制成的挖掘性能，并與機(jī)器的使用或測試結(jié)果相對照， 即可為改進(jìn)設(shè)計提供依據(jù)，又可檢驗(yàn)理論計算的正確程度，對在大量機(jī)型進(jìn)行計算分析的基礎(chǔ)上即可為優(yōu)化設(shè)計積累資料和提供簡化依據(jù)。 ，并保證在任意位置都能卸凈鏟斗中的物料。 的工作條件，確保工作安全，視野良好，操作簡單，維修方便。反鏟動臂分為整體式和組合式兩類。 直動臂構(gòu)造簡單、輕巧、布置緊湊，主要用于懸掛式挖掘機(jī)。整體式彎動臂在彎曲處的結(jié)構(gòu)形狀和強(qiáng)度值得注意。它的缺點(diǎn)是替換工作裝置少，通用性較差。往往需要配備幾套完全不通用的工作裝置。 綜合考慮本次設(shè)計選擇整體式彎動臂。 ①油缸前傾布置方案，動臂油缸與動臂鉸接于 E點(diǎn)。 ②油缸后傾布置方案，當(dāng)動臂油缸全伸出，將動臂舉升到上極限位置時，動臂油缸軸線向 后方傾斜。 此外，在后傾方案中，動臂 EF 部分往往比前傾方案的長，因此動臂所受彎矩也比較大。然而，后傾方案動臂下鉸點(diǎn) C與動臂油缸下鉸點(diǎn) D 的距離 CD 比前傾方案的大，則動臂在上下兩極位置時，動臂油缸的作用力臂 Cp 也較大。 本次設(shè)計根據(jù)設(shè)計要求參數(shù)，綜合考慮，采用動臂油缸前傾布置方案。由于本次設(shè)計的是中小型挖掘機(jī)，故本次設(shè)計采用單動臂油缸。有些反鏟采用組合式斗桿。 。 。 ?！?25176。 在滿足工作范圍和運(yùn)輸要求的前提下此值應(yīng)盡可能取得小些，對以斗桿挖掘?yàn)橹鞯闹行蜋C(jī)更應(yīng)注意到這一點(diǎn) 。當(dāng)斗桿油缸和轉(zhuǎn)斗油缸同時伸出最長時，斗前壁 與 動臂之間的距離應(yīng)大于 10cm。在計算中初定鉸點(diǎn)位置，如不夠合理，應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)修改。一般當(dāng) 1K ＞ 2時，（有的反鏟取 1K＞ 3）稱為長動臂短斗桿方案，當(dāng) 1K ＜ 時屬于短動臂長斗桿方案。 要求適用性較強(qiáng)而又無配套替換構(gòu)件或可調(diào)結(jié)構(gòu)的反鏟常取中間比例方案。在使用條件單一，作業(yè)對象明確的條件下采用整體式動臂和斗桿固定鉸接， 1K 值由作業(yè)條件確定。而 1K 值小宜用于以轉(zhuǎn)斗挖掘?yàn)橹鳌? 確定鏟斗的結(jié)構(gòu)形式的斗齒的安裝結(jié)構(gòu) 基本要求 ： 1．有利于物料的自由流 動，因此鏟斗內(nèi)壁不宜設(shè)置橫向凸緣、棱角等。 2．要使物料易于卸凈。 1K ＝ 2 21 設(shè)計項(xiàng)目 計算與說明 結(jié)果 國外采用設(shè)有強(qiáng)制卸土的粘土鏟斗。當(dāng)此比值大于 50： 1時顆粒尺寸的影響可不考慮，視物料為勻質(zhì)。挖硬土或碎石時還能把石塊從土壤中耙出。 圖 43反鏟用鏟斗基本形式 鏟斗結(jié)構(gòu)形狀和參數(shù)的合理選擇對挖掘機(jī)的作業(yè)效果影響很大。為了滿足各 種 特定情況，盡可能提高作業(yè)效率，通用反鏟裝置常配有 圖 42 反鏟用鏟斗常用結(jié) 構(gòu)構(gòu) 22 設(shè)計項(xiàng)目 計算與說明 結(jié)果 甚至十多種斗容量不同，結(jié)構(gòu)形式各異的鏟斗。鏟斗的斗齒采用裝配式，其形式有橡膠卡銷式和螺栓連接式，如圖 44 所示。將兩只 RH6 液壓挖掘機(jī)上進(jìn)行對比試驗(yàn)，結(jié)果如表 4－ 1所示。 而對頁巖作業(yè)效果就大不一樣，其中一個鏟斗的切削前緣中間略微凸出，不帶側(cè)齒，側(cè)臂略呈凹形，這些因素使頁巖挖掘阻力降低。 表 41 反鏟斗對比試驗(yàn)結(jié)果 作業(yè)條件 鏟斗編號 鏟斗充滿時間 (s) 生產(chǎn)率（ 10kN/h） 效率（ %） 在頁巖中鏟斗 1 鏟斗 2 100 圖 44 斗齒安裝形式 23 設(shè)計項(xiàng)目 計算與說明 結(jié)果 鏟斗與鏟斗液壓缸的連接形式 作 業(yè) 在砂中 作 業(yè) 鏟斗 1 鏟斗 2 100 鏟斗與鏟斗液壓缸的連接形式 鏟斗與鏟斗液壓缸的連接形式有四連桿 和六連桿機(jī)構(gòu)，如圖 45所示。圖 45a為直接連接，鏟斗、斗桿與鏟斗液壓缸組成四連桿機(jī)構(gòu)。圖 45d與 45b 類似，區(qū)別在于前者液壓缸活塞桿端鉸接于搖桿兩端之間。雖然六連桿中方式 b和 d在液壓缸行程相同時，后者能得到更大的鏟斗轉(zhuǎn)角，但其鏟斗挖掘力的平均值較小。 液壓缸參數(shù)的確定 因?yàn)榘l(fā)動機(jī)功率為 110KW，所以液壓功率為 110=88KW，反鏟挖掘力 Pf=KfG(KN） = 245=，所以采用動臂液壓缸數(shù)為 2，斗桿 缸 、 轉(zhuǎn) 斗 缸 各為 1，缸徑為 125mm，初選λ = 鏟斗的設(shè)計 圖 46鏟斗主參數(shù)示意圖 斗容量 q、平均斗寬 B、轉(zhuǎn)斗挖掘半徑 R 和轉(zhuǎn)斗挖掘裝滿角 2δ（這里δ =δ max）是鏟斗的四個主要參數(shù) 見圖46?！?110176。 = Ks—— 土壤松散系數(shù)，取近似值 把 q、 B、 2δ和 Ks代入上式，得 R=1431mm 鏟斗上兩個鉸點(diǎn) K 與 Q 的間距 l24太大將影響鏟斗傳動特性，太小則影響鏟斗結(jié)構(gòu)剛度，一般取特性參數(shù)K2=243ll =，取 K2=,則 q=1 m3 B=1180mm 2 ? ? Ks= R=1431mm l24=497mm φ maxR 25 設(shè)計項(xiàng)目 計算與說明 結(jié)果 l24=l3 =1462 =497mm 鏟斗的運(yùn)動 鏟斗相對于 XY 坐標(biāo)系的運(yùn)動是 L L2和 L3的函數(shù)，情況較復(fù)雜。 圖 47 鏟斗連桿機(jī)構(gòu)傳動比計算簡圖 鏟斗連桿機(jī)構(gòu)的傳動比 i 當(dāng)給定了液壓挖掘機(jī)長度 L3，由表 24原始參數(shù)及推導(dǎo)參數(shù)出發(fā)，利用幾何關(guān)系可依次求得圖 47 中5 2 2 3 0 2 3 2 6 2 4 2 5 2 7 2 6 2 7 2 8 2 9ll? ? ? ? ? ? ? ? ? ?， ， ， ， ， ， ， ， ， ， 和等值。用 L3min代入上式可得到初傳動比 io，用 L3max代入上式則可得到終傳動比 iz。 26 設(shè)計項(xiàng)目 計算與說明 結(jié)果 動臂機(jī)構(gòu)的設(shè)計 鏟斗相對于斗桿的擺角范圍 3max? 鏟斗瞬時位置轉(zhuǎn)角為 3 7 2 4 2 6 1 0F Q V? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? 當(dāng)取 L3=L3min和 L3max時可分別求得 3min 3max??