【正文】 軸轉(zhuǎn)動(dòng) , 實(shí)現(xiàn)升降動(dòng)作。分析和計(jì)算升降機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)假設(shè) : ① 油缸活塞作等速運(yùn)動(dòng)。 ② 不計(jì)鉸接點(diǎn)的摩擦。 ③ 不考慮液壓油的可壓縮性。 油缸活塞桿上 A點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)系點(diǎn)的合成運(yùn)動(dòng) , 其絕對(duì)運(yùn)動(dòng)為圍繞 C點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng) , 它可分解為沿油缸中心軸線方向作移動(dòng) 的相對(duì)運(yùn)動(dòng) , 以及繞 B 點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的牽連運(yùn)動(dòng)。 (1)頂推梁與油缸轉(zhuǎn)動(dòng)角度分析 采用復(fù)數(shù)向量法分析 , 設(shè) AC = a,BC = d ,AB =S , 如圖 , 建立機(jī)構(gòu)封閉向量方程式為 dseae ii ?? 21 ?? （ 28） 1222 c o s2 ?addaS ??? （ 29） 油缸長度 S 可變 , E 點(diǎn)固接 , AEC? 固定 , 所以 a、 d 已知且固定 , 化簡得 ????????????? ?????saadsda122221s ina r c s in2a r c c o s??? （ 210） (2)頂推梁與油缸轉(zhuǎn)動(dòng)速度分析 將式 ()對(duì)時(shí)間求導(dǎo)，可得 0221 2321 ??? ??? ??? irii eeiseia （ 211） 上式兩端同乘以 2?ie? 展開 , 由實(shí)部和虛部求出頂推梁角速度 1? 和油缸轉(zhuǎn)動(dòng) 11 牽連角速度 2? ? ?? ?????????????saar211221231c o ss in???????? （ 212） 式中： 23r? — 油缸活塞桿相對(duì)速度 由于把鏟刀看作和頂推梁固接 , 其運(yùn)動(dòng)可以看作是剛體繞軸心 C的轉(zhuǎn)動(dòng)問題。因此 , 鏟刀尖速度 D? 和鏟刀尖鉛垂速度bD?為 ? ???? ?????? ?? A C DDCDDD b 141 180s in ???? ?? （ 213） (3)頂推梁與油缸轉(zhuǎn)動(dòng)加速度分析 將式（ 211）對(duì)時(shí)間求導(dǎo) , 整理后得 0)2( 211 22222323211 ?????? ??? ?????? irrii eSiSiaeaeia （ 214） 上式兩邊同乘以 2?ie? 展開 , 假設(shè)油缸活塞桿勻速運(yùn)動(dòng) , 即 023?ra , 則由其虛部和實(shí)部求得頂推梁角加速度 1? 和油缸轉(zhuǎn)動(dòng)角加速度 2? 為 )s in( )c os ( 212221211 ?? ????? ? ???? a Sa （ 215） Saa r 22321121212 2)c o s ()s i n ( ????????? ????? （ 216） 鏟刀尖加速度 Da 和鉛垂加速度 Dba 為 ? ?? ?????? ??? ??? 2114121 /a r c t a ns in ???? A C Daa DCa DDD b （ 217） 12 松土器的設(shè)計(jì) 松土器是履帶式推土機(jī)的一種主要附屬工作裝置，通常配備在大、中型履帶式推土機(jī)上，松土裝置懸掛在推土機(jī)車架的尾部，它與推土鏟配套，可與推土機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)進(jìn)行配套作業(yè)，預(yù)松或鑿裂堅(jiān)實(shí)的土壤和巖石，提高鏟運(yùn)效率，完善了推土機(jī)的作業(yè)能力。在鐵路、公路等大型土石方施工中，利用松土器進(jìn)行裂土作業(yè)，不僅具有更高的松土效率，而且費(fèi)用較低。目前它已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于工程施工和礦山開采，大大提高施工的安全性和作業(yè)效 率，降低了生產(chǎn)成本。 松土器結(jié)構(gòu)的確定 松土器的分類 松土器可分為鉸鏈?zhǔn)健⑵叫兴倪呅问?、可調(diào)整平行四邊形式和徑向可調(diào)式四種基本形式。 松土器的結(jié)構(gòu) 如圖 28 所示松土器主要由支撐架、上拉桿、下拉桿、橫梁、提升油缸及松土齒等組成，整個(gè)松土裝置懸掛在推土機(jī)后橋箱體的支撐架上。 1支撐架 2提升油缸 3上拉桿 4橫梁 5齒桿 6下拉桿 圖 28 松土器 13 松土器參數(shù)選擇 確定有效牽引力 推土機(jī)所具有的額定牽引力 KPHF 用來克服松土器的作業(yè)阻力。松土器工作時(shí)，作業(yè)對(duì)象對(duì)松土齒的垂直反力 ZF 有時(shí)向上（入土?xí)r），有時(shí)向下（正常耙裂時(shí)），對(duì)推土機(jī)的附著重量 SG 有減少或增加的影響，因此額定牽引力為： HZSK P H FGF ?)( ?? (218） 式中： H? 為額定滑轉(zhuǎn)率下的附著系數(shù)。 查閱資料 [11]： ?H? 則： ( ) 13 9. 6 kNKP H S Z HF G F ?? ? ? 耙裂深度 h 耙裂深度由松土齒數(shù)目和推土機(jī)的額定牽引力確定。最小耙裂深度應(yīng)比共同作業(yè)的推土機(jī)或鏟運(yùn)機(jī)的切削深度大 20% ～ 30%，各類松土器的耙裂深度推薦如下。 （ 1）中型推土機(jī)最大耙裂深度為 600～ 800mm，合理耙裂深度為 700 mm。 （ 2）大型推土機(jī)最大耙裂深度為 900～ 1100 mm，合理耙裂深度為 1000 mm。 （ 3）特大型推土機(jī)的合理耙裂深度為 1500 mm。取耙裂深度為 700 mm。 耙裂 作業(yè)速度 松土齒運(yùn)動(dòng)速度即為推土機(jī)的作業(yè)速度。松土齒提升速度通常為 ～ m/s，下降速度為 ～ m/s。取提升速度為 m/s，下降速度為 m/s。 松土齒結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇 松土裝置是推土機(jī)重要的工作裝置，其設(shè)計(jì)參數(shù)的優(yōu)劣將直接影響其松土作業(yè)能力。 (1)切削角 δ 松土齒的切削角 δ 指齒尖鑲塊前面與地面之間的夾角，它對(duì)切削阻力有重要的影響，合理的切削角對(duì)減少切削阻力是至關(guān)重要的。松土齒的切削角通常為 30176。 ～ 45176。，當(dāng)耙裂硬而碎的大塊土石時(shí)，切削角可以適當(dāng)增大。取 δ =37176。 (2)后角 α 是齒尖鑲塊后面與地面之間的夾角，必須保證在任何松土深度時(shí)，α ≥ 5176。 ～ 7176。（一般硬土，碎石土）或 α ≥ 8176。 ～ 10176。（凍土）取 α =176。 (3)鑲塊寬度 b 試驗(yàn)證明，齒尖鑲塊的寬度 b 與松土深度成下列關(guān)系： / 4 100mmbh?? （ 219） 14 取 95?b mm。 式中： h — 松土齒的松土深度。 齒桿厚度為： ?1b （ ～ ） b （ 220） 取 801?b mm。 (4)松土齒的工作長度 是指從松土齒架的下邊緣到齒尖的距離，可以表示為： ??hl (100～ 300) mm （ 221） 其中， l 并不是齒桿的總長度，齒桿的總長度要根據(jù)它與松土齒架的安裝尺寸，由裝配圖來確定，公式中 100～ 300mm 的距離是為了保證松土齒架的橫梁能夠越過被翻器的土塊。 取 650?l mm。 松土齒切 削阻力 在切削過程中，松土齒所遇到的阻力分為水平切削阻力 XF 和垂直切削阻力NF ，如圖 29 為尖銳刃口的切削阻力。 F NF Xδ 圖 29 尖銳刃口的切削阻力 松土齒材料的選用 松土器齒尖切入巖石層，將受到嚴(yán)重磨損。尤其是在堅(jiān)硬巖石中作業(yè)，齒尖鑲塊壽命很短，有的僅 2～ 3h 就需要更換。并且作業(yè)過程中溫度可高達(dá) ?650 ～?800 ，齒芯部溫度亦可高達(dá) ?300 ～ ?350 。由于回火軟化，使齒尖磨損加快。 齒尖鑲塊的材料，除要求強(qiáng)度高、韌性好（ HRC＞ 50， 1000?b? kN/cm3）之外，還要求有高的抗回火軟化性能和二次硬化的能力。 目前，松土齒多采用具有抗回火軟化性能的 NiCrMo 鋼和高 Si 鋼進(jìn)行淬火硬化處理。 以前幾乎所有的松土器都采用鑄鋼件，隨著機(jī)器的大型化和牽引力的增加，逐漸為高韌性鍛鋼所代替。 15 工作裝置液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 宣工 TY165 液力推土機(jī)采用雙泵雙馬達(dá)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)緊湊、操縱靈活、安全可靠，能適應(yīng)外負(fù)荷的劇烈變化，整機(jī)的綜合性能大大提高，能滿足各種工況下的使用要求。 液壓泵采用力士樂 A4VG/125 變量柱塞泵，補(bǔ)油泵排量 45 mL/r，補(bǔ)油壓力，液壓馬達(dá)選用 A6VM107 變量柱塞泵馬達(dá)。 作業(yè)工況下推土機(jī)驅(qū)動(dòng)功率及轉(zhuǎn)矩計(jì)算 由于推土機(jī)作業(yè)過程中，在切土階段所受的阻力最大，保持一定作業(yè)速度的情況下，消耗功率和轉(zhuǎn)矩也最大。所以推土機(jī) 所需驅(qū)動(dòng)功率及轉(zhuǎn)矩由推土機(jī)在切土階段時(shí)的切線牽引力來確定 [19]。 推土機(jī)切線牽引力的確定 (1)推土機(jī)的滾動(dòng)阻力 推土機(jī)的滾動(dòng)阻力 fF 計(jì)算公式如下： 23c o s ?? ?f m gF f kN （ 222） 式中： f — 滾動(dòng)阻力系數(shù)， f = ； m — 推土機(jī)的工作質(zhì)量 , 23030?m kg； α — 運(yùn)動(dòng)表面對(duì)水平面的傾角， α = 4176。 (2)坡道阻力 推土機(jī)坡道阻力 aF 計(jì)算公式如下： 16s in ?? ?mgF a kN （ 223） (3)工作阻力 推土機(jī)的工作阻力 XF 計(jì)算公式如下： 1 2 3 4 510 sin 1 2 0Xb b gF F F F F FFK kA K h B N?? ? ? ? ?? ? ? （ 224） 式中： bK — 單位面積的切削阻力，取 ； 0A — 切削土層沿推土機(jī)縱軸垂直方向的投影面積； h — 切削深度，取 ； gB — 推土板寬，取 ； φ — 推土板回轉(zhuǎn)角，取 90176。； 16 2F — 推土板前土堆運(yùn)移的阻力； 3F — 鏟刀切削刃與地面摩擦阻力； 4F — 土沿著推土板面的上升阻力； 5F — 土屑沿推土板面?zhèn)纫谱枇Α? 一般來說，切削阻力中切土阻力最大，除了切土阻力外的 切削阻力計(jì)算，可用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： ????? gmFFFF tkN （ 225） 式中： tm — 推土板前面的土堆質(zhì)量。 ?